Рекомендована література

Література по теплопостачанню

Базова

1. Драганов Б.Х., Лазоренко В.О. та інш. Теплотехніка. -К.: Фірма „ІНКОС", 2005 - 400с.

2. Драганов Б.Х. та інші.. Проектування систем теплопостачання сільського господарства.-К.: Техніка, 2003. - 160с.

3. Драганов Б.Х. и др. Применение теплоты в сельском хозяйстве. -К.: Вища школа, 1990.-319с.

4. Герасимович Л.С., Цубанов А.Г., Драганов Б.Х. и др. Справочник по теплоснабжению сельського хозяйства - Мн.: Ураджай, 1993. – 368 с.

5. Драганов Б.Х., Лазоренко В. А. и др. Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве .-К.: Агропромиздат, 1991. -176с.

Допоміжна

6. Исаченко В. П. и др. Теплопередача .- М.Энергия, 1975.

15. Інформаційні ресурси

Теплопостачання

http://www.teplota.org.ua/

http://www.rosteplo.ru/

www.danfoss.com/Ukraine/BusinessAreas/Heating/

http://www.teplotu.ru/map.php

http://www.esco.co.ua/

www.abok.ru/avok_press/archive.php?1

http://max-energy-saving.info/

http://svoeteplo.org/

http://www.termodim.com.ua/

Срс 2. Тема 2: Опалення.

Проектування систем опалення приміщень

із застосуванням сонячного світла.

План

1. Використання пасивного сонячного обігріву.

2. Впровадження активних систем сонячного гарячого водопостачання.

1. Використання пасивного сонячного обігріву.

Вихідні дані й обсяг проектування. У завданні на проектування повинні втримуватися наступні вихідні дані: місце розташування об'єкта проектування, конструктивні характеристики будинку, тривалість опалювального періоду й середняя температура опалювального періоду.

У систем пасивного сонячного опалення (ПСО) найбільша типова ефективність у районах зі значною кількістю сонячних днів. Ці системи доцільно споруджувати у віддалених від транспорту районах, а також у місцях з утрудненою доставкою палива.

Приміщення із ПСО слід розміщати так, щоб його геліоприймальні поверхні ("стіни Тромбу", мал. 24) мали південну орієнтацію, не були затінені, а в опалювальний період перебували в зоні прямого сонячного опромінення. Перед тепловосприймаючою стіною встановлюють одне-, двох- або тришарове остеклення.

У житлових будинках, де немає зв'язку між приміщеннями південної й північної сторін, рекомендується використовувати вентиляційні канали, для забезпечення перетікання холодного й теплого повітря.

У літній період у приміщеннях із системами ПСО може спостерігатися перегрів. Тому слід застосовувати установки для інтенсивного провітрювання, а також сонцезахисні пристрої.

Рис. 1. Схема системи пасивного сонячного "стіна Тромбу":

1 — сонячна радіація; 2 — стіна; 3 — вентиляційні канали.

В установках із ПСО рекомендується резервна система опаленні з автоматичним відпуском теплоти.

При проектуванні систем опалення розраховують кількість теплоти сонячного випромінювання, що поглинається поверхнею будинку, і коефіцієнт ефективності передачі теплоти сонячної радіації.

Визначення розрахункових параметрів. Для заданого географічного пункту встановлюють значення наступних параметрів:

а)розрахункову географічну широту φ гради п. ш., яку ухвалюють по СНиП 2.04.05-86 [36];

б)тривалість опалювального періоду n_0.п, діб, і середню температуру опалювального періоду t_{0 п}, °C, прийняті по СНиП 2.01.01-82 [37];

в)число М розрахункових місяців опалювального періоду й тривалість m, сут, кожного місяця.

Для визначення зазначених величин по СНиП 2.01.01-82 для даної місцевості вибирають місяці із середньомісячною температурою зовнішнього повітря t_н ≤8 °С. Якщо їх загальна тривалість n_Σ > n_0.п, то в якості розрахункового опалювального періоду ухвалюють тільки ці місяці. При цьому число розрахункової доби для двох крайніх місяців:

де m_к — число календарних днів у місяці.

Якщо n_Σ > n_0.п, то до розрахункових додають два найближчі місяці з кількістю розрахункових діб:

Визначення кількості теплоти сонячної радіації, яка поглинається системою ПСО. У якості елемента будинку, що поглинає сонячну радіацію, ухвалюють теплоприймач типу "стіни Тромбу". Теплота сонячної радіації, що надходить у приміщення через застелення й поглинається зовнішньою поверхнею стіни - теплоприймача, МДж/м², протягом кожного розрахункового місяця одиницею поверхні системи ПСО:

Де S' 'і D - місячні суми відповідно прямій і розсіяної сонячної радіації, падаючої на горизонтальну поверхню. Їх визначають за даними Довідника [29].

Для місяців, у яких m < m_к, знайдені по Довідникові величини слід помножити на m / m_к. Необхідно вказати, що в довіднику [29] місячні суми сонячної радіації наведені в ккал/см². Для перерахування цих даних у СІ слід використовувати співвідношення 1 ккал/см² = 41,83 МДж/м2.

Наведена поглинаюча здатність для прямої радіації:

ті »«личини (τ/τ₁)_θс і (α/α₁ знаходять по графіках (мал. 25, 26) залежно від

середньомісячного кута падіння сонячної радіації на світлопрозору поверхню θ_с і теплопоглинаючу поверхню θ_т. Значення цього кута при куті нахилу поверхні 90° і азімуті поверхні 0,0 наведено в таблиці 46.

Наведена здатність системи при падінні сонячної радіації перпендикулярно до поверхні:

Рис. 2. Залежність τ/τ₁ від кута падіння випромінювання й числа шарів світлопрозорого покриття.

Рис. 3. Залежність α/α₁ від кута падіння випромінювання.

Середній кут падіння прямої сонячної радіації на поверхню системи ПСО (градуси) при куті нахилу 90° і азимуті поверхні 0,0

Широта,	Місяці
градуси 35 40 45 50 55 60	1 42 38 35 31 27 22	II 51 47 44 41 38 34	III 60 57 54 52 50 47	IV 70 66 63 60 57 55	V 77 73 70 66 63 60	VI 80 76 72 69 66 62	VII 79 75 71 68 65 61	VIII 73 69 66 63 59 57	IX 64 61 58 56 53 52	X 54 51 49 46 42 ' 39	XI XII 45 40 41 37 37 33 34 29 29 24 25 20

Коефіцієнт пропущення остекления:

де ρ— коефіцієнт відбиття ( для скла ρ = 0,043); n — число шарів остекления; δ-товщина кожного шару, см; X — коефіцієнт ослаблення сонячної радіації в шарі. Дли шибки X = 0,16 см^-1

Відбивна здатність свігопрозорих покриттів рівна 0,16, 0,24 і 0,29 відповідно для одного, двох і трьох шарів остекления.

Коефіцієнт поглинання сонячної радіації поверхні теплоприймача α₁ для випадку зачерненої стіни: α₁ = 0,9.

Наведені поглинаючі здатності для розсіяної (τα/d) і відбитої (τα)_г радиацій визначають по формулі (334), уважаючись, що θ_С = θ_τ = 60°.

У формулі (333) Р_s, Р_α й Р_г - коефіцієнти положення світлопрозорої поверхні відповідно для прямої, розсіяної й відбитої радиацій.

Значення Р_s визначають по таблиці 47.

Значення Р_а й Р_г, знаходять по наступних формулах:

Де b — кут нахилу поверхні.

Коефіцієнти f_s,f_α ,f_г формули (333) перерахування сонячної радіації, що проходить через світлопрозору поверхню на її тепло- прийомні поверхні, для "стіни Тромбу" рівні 1.

У формулі (333) коефіцієнт k_пер ураховує вплив переплетів і дорівнює відношенню світлопрозорої частини до загальної площі світлового проєму (k_пер = 0,90...0,97, причому більші значення ставляться до дерев'яних, менші - до металевих плетінь).

коеффіціент перерахування (коефіцієнт положення Р_s) прямої сонячної радіації із горизонтальної поверхні на поверхню під кутом 90° (азимут поверхні 0,0)

Широта, град	I	II	III	Місяці IV	V	VI
35	1,90	1,37	0,81	0,39	0,18	0,11
40	2,32	1,63	0,97	0,49	0,25	0,17
45	2,61	1,98	1Д5	0,60	0,33	0,24
10	3,81	2,46	1,38	0,72	0,44	0,31
55	5,38	3,17	1,67	0,85	0,50	0,38
60	8,81	4,33	2,07	1,01	0,59	0,46

Продовження

Широта, гради	VII	VIII	Місяці IX	X	XI	XII
35	0,14	0,29	0,63	1,17	1,76	2,10
40	0,21	0,38	0,76	1,39	2,13	2,58
45	0,28	0,48	0,91	1,67	2,64	3,28
50	0,38	0,58	1,09	2,05	3,41	4,40
55	0,43	0,69	1,30	2,57	4,68	6,47
60	0,31	0,81	1,57	3,38	7,28	11,6

Коефіцієнт k_заг ураховує забруднення скла. При середньому ступені забруднення k_заг = (0,90)ⁿ, де n- число шарів остекления.

Коефіцієнт інсоляції системи прямої радіації k_инс при наявності елементів, що затінюють елементи будинку залежить від застосовуваних способів затемнення. У цьому випадку приймемо, що є захисний козирок з виносом 0,75 м. Тангенс захисного кута рівний 0,25. Значення k_инс слід брати з таблиці 48.

Коефіцієнт опромінення k_обл системи розсіянної радіації при наявності елементів, що затінюють: для козирка

де R_h— відносний винос козирка, який ухвалюють рівним тангенсу захисних кутів;

для нашого випадку

Коефіцієнт відбиття від землі r= 0,2...0,3.

Значення коефіцієнта теплопропускания сонцезахисних пристроїв беруть зі СНиП Ц-3-79. Можна прийняти β_с.3 = 1.49.

Значення коефіцієнтів c, d і g для різних матеріалів

				Коэффі­
		Плот­		цієнт
Матеріал		ність, кг/м3		теплозасвоєння-		с *102		g		d
			, Вт/(м2-К)
Ячеистый бетон		600		3,36		0,405 ( - 1,57) (tн + 24,6)		0,636		1.30
Керамзитобетон		1200		6,36		0,436 ( 1,83) (tн +18,1)		0,691		1,11
Кирпич		1800		9,20		0,544( 2,26) (tн +13,0)		0,699		1.57
Тяжелый бетон		2400		16,77		0,959( -3,16) (tн +7,8)		0,829		2,11

Визначення коэффіцієнта заміщения теплоти, расходуемой ни отопление приміщення з ПСО, теплотою сонячної радиації. Кількість теплоти сонячної радіації, яка надходить в приміщення:

де А_с — площа системи ПСО в приміщенні, м².

Вираховують сумарні тепловтрати приміщення при відсутності сонячної радиації, МДж:

Величину (Q_пост знаходять для кожного місяця опалювального периоду.

де А_і- площа огороджуючих конструкцій, м²; R_oi — супротив теплопередачі огороджуючих конструкцій, м² • К/Вт; М_инф - кількість наружного повітря, кг/ч, инфільтрующегося в приміщення та визначаєме по СНиП 2.04.05-86; - розрахункова температура в приміщенні, °С. Для "стіни Тромба"

По значенням Q_пост і Q_тп знаходять коефіциєнт опалення приміщення:

Користуючись графіками, наведеними на малюнку рис.3, визначають коефіціент заміщення теплоти, яка витрачається на опалення, тепло­тою сонячної радіації:

Рис.4. Коефіцієнт заміщення

При виборі матеріала стіни рекомендується користуватись дани­ми, наведенимими нижче. Розміри стіни потрібно брати з конструктивних міркувань, руководствуясь завданням на проект (товщина стіни може знаходитись в межах від 0,16 до 0,24 м; товщина повітряної прослой­ки між остекленням та теплоприймачем рівна приблизно товщині стіни).

k - індекс, относящий величину k -му місяцю опалювального періоду;

Отвори для природньої циркуляції повітря розсташовують в верхній и нижній частинах стіни. Площа отворів на 1 м ширини стіни може бути вибрана в межах 0,05...1,2 м^2.

Теплопровідность, Вт/(м • К), деяких будівельних кон­струкцій:

Железобетон	1,92	Бетон на гравии и щебне из природного камня	1,74
бетон на доменных гранульо­ваних шлаках	0,52	Бетон на топливных (котельных) шлаках	0,59
Керамзитобетон	0,80	Кирпична кладка з звичайного­ глиняного кирпича	0,70
Цегляна кладка из силикатного кирпича	0,76