<<< На главную <<<

Параметры микроклимата и основные требования к системам отопления

Современная методология проектирования систем отопления основана на расчетах тепловых балансов здания для характерных периодов года. Для Украины этими периодами являются:
наиболее холодная пятидневка, отопительный период, расчетный год. В этом случае оптимизация теплоэнергетического воздействия наружного климата на тепловой баланс здания за счет выбора его формы и ориентации даст следующие результаты [5,6]:
- для наиболее холодной пятидневки – снижение установочной мощности системы отопления;
- для отопительного периода – снижение затрат теплоты на отопление;
- для расчетного года – снижение затрат энергии на обогрев и охлаждение здания.
В общем случае оптимизировать теплоэнергетическое воздействие наружного климата на тепловой баланс здания можно для любого характерного периода времени.
В традиционном понимании оптимизация теплозащиты наружных ограждающих конструкций зданий – это метод вычисления толщины теплоизоляции конструкции «по минимуму приведенных затрат». Приведенные затраты в общем случае включают в себя два показателя: затраты на производство конструкций (единовременные затраты) и затраты на их использование (эксплуатационные затраты). Расчет теплоизоляции «по минимуму приведенных затрат» является объективным методом, признанным во всем мире, но содержит в своей сущности скрытую опасность, отражающую объективную реальность существующей в стране экономической ситуации, которая может явиться непреодолимым препятствием реализации метода на практике. [5,6]Это связано с использованием в методе показателей стоимости и материалов.

К наружным ограждающим конструкциям предъявляется в общем случае достаточно большое количество требований. Высокий уровень теплозащиты в холодный период в условиях теплопередачи, близкой к стационарному режиму, высокий уровень теплоустойчивости в теплый и холодный периоды в условиях теплопередачи, близкой к периодическому режиму, низкая энергоемкость внутренних слоев при колебаниях теплового потока внутри помещения, высокая степень воздухонепроницаемости, низкая влагоемкость и т.д.
То есть задачей проектирования и расчета является определение двух взаимосвязанных показателей: количества энергии и способа ее распределения (раздачи). По существу, речь идет о том, чтобы рассчитать и запроектировать такую систему управления расходом и распределением энергии, чтобы обеспечить при использовании ее минимальный расход. [7]

На начальном этапе суть решения такой задачи состоит в том, что время разогрева помещения должно быть минимизировано. Если иметь в виду, что реальное помещение есть совокупность теплоемких ограждающих конструкций и теплоемкого внутреннего оборудования (мебели), то процесс нагрева предполагает повышение температуры всей совокупности элементов помещения, то есть ограждающих конструкций и оборудования. Элементы высокой тепловой аккумуляции потребуют большего времени на разогрев. Следовательно, минимизация времени разогрева помещения достигается минимизацией времени разогрева элементов высокой тепловой аккумуляции. Можно сразу указать два простых случая: время разогрева помещения будет стремиться к минимуму, если внутренние поверхности ограждающих конструкций имеют низкие значения коэффициента теплоусвоения материалов, а также если имеет место высокая интенсивность конвективного теплообмена между внутренним воздухом и внутренними поверхностями ограждающих конструкций. Оптимальный результат достигается, если совпадают оба случая [6]. При этом энергосберегающие решения зданий, рассматриваемые при проектировании систем отопления, включают в себя следующие мероприятия [6]:

- тепловая защита здания: утепление стен, покрытия, потолков подвалов, замена оконных заполнений, балконных и входных дверей;
- реконструкция тепловых вводов в здание с установкой приборов учета, контроля и регулирования расхода энегоносителей;
- переход от систем отопления с постоянным гидравлическим режимом к системам с регулируемым гидравлическим режимом;
- модернизация систем вентиляции с устройством отбора и повторного использования теплоты;
- реконструкция систем горячего водоснабжения с установкой счетчиков расхода воды и дискретно регулирующей запорной арматуры.

Таким образом, в качестве задач, которые должны решаться с помощью систем отопления можно указать:
1. Система отопления должна возмещать потери тепла помещения через все его ограждающие конструкции;
2. Система отопления должна независимо от колебаний наружной температуры поддерживать внутри помещения установленную температуру;
3. Температура внутреннего воздуха должна быть, возможно, равномерной как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях (по горизонтали разница температур не должна превышать 2оС, по вертикали – 1оС на 1метр высоты помещения);
4. Внутренние поверхности должны иметь температуру, приближающуюся к температуре воздуха в помещении и обеспечивать минимальное время нагрева элементов высокой тепловой аккумуляции;
5. Система отопления должна обеспечивать достижение максимального теплоиспользования в течение всего отопительного периода.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ>>>

Современный взгляд на отопление и энергосбережение


Высокоэффективные системы отопления