Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

1. ТЕПЛООБМЕН НА ПОВЕРХНОСТЯХ В ПОМЕЩЕНИИ

Отопительные устройства обычно имеют нагретую поверхность, от которой тепло передается помещению (исключение составляют воздушные системы отопления, в которых тепло подается в иомедцеаие с нагретым воздухом). Поверхность наружных ограждений охлаждена, и через нее помещение теряет тепло. Поэтому важной составляющей, формирующей тепловой режим помещения, является теплообмен на нагретой и охлажденной поверхностях.

Количество тепла, которое воспринимает или отдает поверхность в результате сложного лучисто-конвективного теплообмена в помещении, равно количеству тепла, которое передается к поверхности или отводится от нее теплопроводностью через толщу материала конструкции. Баланс тепла на поверхности соблюдается в стационарных и в нестационарных условиях

Температура воздуха часто заметно изменяется по высоте помещения. Вдоль пола может стелиться холодный воздух, а под потолком образовываться «тепловая подушка». Интенсивность конвективного теплообмена на поверхностях по высоте помещения будет различной. Лучистый обмен теплом также зависит от расположения рассматриваемой поверхности относительно остальных нагретых и охлажденных поверхностей. Эти особенности следует иметь в виду и для правильного расчета сложного теплообмена использовать полную систему уравнений теплообмена в помещении, подробно рассмотренную в курсе «Строительная теплофизика».

При проектировании отопления помещения прежде всего выбирают обогревающее устройство, которое по характеру передачи тепла помещению может быть:

лучистым — со слабо нагретой сильно развитой плоской поверхностью в виде панели, расположенной в плоскости одного из ограждений;

конвективным — с подачей в помещение подогретого воздуха или подогревом внутреннего воздуха сильно оребренными поверхностями отопительного устройства, расположенного в помещении;

лучисто-конвективным — с отопительными приборами, которые приблизительно в одинаковой мере передают тепло поверхностям в помещении — излучением и внутреннему воздуху — конвекцией.

Наиболее общим является решение отопления помещения с использованием обогревающей поверхности. Недостаток тепла в помещении в этом случае компенсируется теплоотдачей нагретой поверхности отопительного прибора Qn. Температурная обстановка в помещении при этом должна удовлетворять двум условиям комфортности. В результате расчет поверхности обогрева помещения состоит в решении системы, в которую наряду с уравнениями теплового баланса помещения