Пособие к СНиП 2.04.05-91 Пособие 9.91. Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АРЕНДНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ

ПОСОБИЕ 9.91 к СНиП 2.04.05-91

Годовой расход энергии системами отопления,
вентиляции и кондиционирования

Москва, 1993 г.

Рекомендовано к изданию решением Технического Совета арендного предприятия Промстройпроект.

Пособие 9.91 к СНиП 2.04.05-91. Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования. /Промстройпроект М. 1993г./

Пособие 9.91 к СНиП 2.04.05-91. «Годовой расход энергии системами отопления, вентиляции и кондиционирования» разработано Промстройпроектом (канд. техн. наук Б.В. Баркалов) при участии МИСИ им. В.В. Куйбышева (доктор техн. наук Ю.Я. Кувшинов) взамен раздела 15 пособия к СНиП 2.04.05-86 «Расчеты годовых расходов энергии системами вентиляции и кондиционирования», разработанного МИСИ им. В.В. Куйбышева, рассмотренное и утвержденное кафедрой Отопления и вентиляции, протокол № 12 от 6.02.1989г.

Пособие переработано и дополнено новыми материалами по расходу энергии системами отопления, предоставленными Ю.Я. Кувшиновым.

Пособие предназначено для специалистов в области отопления и вентиляции.

Рецензент доктор технических наук В.П. Титов

Редактор инженер Н.В. Агафонова

Годовые расходы теплоты и электроэнергии для систем вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ) и холода для СКВ рассчитываются для рабочей смены или части суток (далее смены) с последующим суммированием при работе систем в две или большее число смен.

1. Определяются средние параметры наружного воздуха за время работы систем в теплый и холодный периоды года:

а) температура, °С, и энтальпия, кДж/кг, наружного воздуха

tт= tср,т+0,5 AтK1 K2                                                                                             (1)

t x =tср ,x +0,5AxK1K2                                                        (2)

Jт =Jcp,т +AтK1K2                                                           (3)

Jх =Jcp,х +AхK1K2                                                           (4)

где - tср,т, tср, x, Jcp,т, Jcp,х - средняя температура воздуха самого жаркого и холодного месяцев, определяемая по СНиП 2.01.01-82, и средняя энтальпия самого жаркого и холодного месяцев года, определяемая по таблице 1;

Aт, A x, Aэ,т, Aэ, x - средняя амплитуда температуры, °С, и амплитуда энтальпии, кДж/кг, самого жаркого и холодного месяцев в году, определяемая для температуры по приложению 2 к СНиП 2.01.01-82, а для энтальпии по таблице 1;

K1 - коэффициент, определяемый по таблице 2 в зависимости от продолжительности работы систем в течение суток;

K2 - коэффициент, определяемый по таблице 2 в зависимости от времени, приходящегося на середину суточного периода работы системы.

б) средняя за время работы систем в году температура и энтальпия наружного воздуха:

tг= tср,г+0,25( Aт+ Aх) K1 K2                                                   (5)

Jг= Jср,г+0,5( Aэ,т+ Aэ,х) K1 K2                                                   (6)

где tср,г, Jср,г - среднегодовая температура и энтальпия, определяемые соответственно по таблице СНиП 2.01.01-82 и по таблице 1;

Aт, A x, Aэ,т, Aэ, x -амплитуды температуры и энтальпии, определяемые по п.п. "а";

K1, K2 – коэффициенты, определяемые по таблице 2.

2. Годовой расход теплоты на нагревание приточного воздуха для прямоточной СВ. работающей в одну смену, кДж/г:

Q =0,143nmcGп D tM 1 K 3 K 4                                                   (7)

где n - число рабочих дней в неделе;

m - продолжительность смены, ч;

с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг°С;

Gп - максимальный расход приточного воздуха, кг/ч; для СВ, работающей с переменным расходом за Gп принимается средний расход воздуха за холодный период года; для систем, работающих с рециркуляцией, кроме Gп учитывается минимальный расход наружного воздуха G, кг/ч, см. формулу (9);

D tк - разность температур воздуха до и после подогрева в самый холодный месяц года, определяемая по формулам:

а) для прямоточной СВ

D tк= tп- tх                                                                 (8)

б) для СВ с применением рециркуляции

D tк= tп-[ tрц(1- G/ Gп)+ tх G/ Gп]                                              (9)

tх - температура наружного воздуха в холодный период года,°С, определяется по формуле (2);

tп - средняя температура приточного воздуха в самый холодный период года;

tрц - температура рециркулирующего воздуха в холодный период года;

G, Gп - расход наружного и приточного воздуха, кг/ч;

M1 - длительность периода потребления теплоты воздухонагревателем СВ, суток;

M1=182,5( D tк/ D tк,г)0,5                                                  (10)

D tк - по формуле (8) или (9);

D tк,г для прямоточной СВ

D tк= tг- tх                                                             (11)

D tк,г - Для СВ с рециркуляцией воздуха принимается как разность температур:

а) смеси рециркулирующего воздуха с наружным при среднегодовой температуре tг;

б) смеси рециркулирующего воздуха с наружным при средней температуре самого холодного месяца tх;

D tк,г определяется по формуле:

D tк,г=[ tрц(1- G/ Gп)+ tг G/ Gп]-[ tрц(1- G/ Gп)+ tх G/ Gп]=( tг- tх) G/ Gп                   (12)

К3 и К4 - коэффициенты, определяемые по табл. 3 в зависимости от длительности периода потребления теплоты.

Число часов работы воздухонагревателя в течение года определяется по формуле:

N1=0,143 M1 nmK3                                                     (13)

где M1, n, m - как для формулы (7).

3. Годовой расход теплоты на первый подогрев воздуха для прямоточной СКВ и при применении рециркуляции:

Q =0,143nmGп D Jк M 2 K 3 K 4                                              (14)

где n, m, Gп, G, K3, K4 - как для формулы (7);

D Jк - разность энтальпий воздуха в самый холодный месяц года, кДж/кг;

для прямоточной СКВ

D Jк= Jф,х- Jх                                                             (15)

для СКВ с применением первой рециркуляции

D Jк= Jф,х-[ Jрц( l- G/ G n)+ JxG/ Gn]                                           (16)

здесь Jф,х - энтальпия воздуха на выходе из форсуносной камеры или воздухонагревателя в холодный период года, кДж/кг;

Jx - энтальпия воздуха на входе в воздухонагреватель в самый холодный месяц года;

Jрц - энтальпия рециркулирующего воздуха в самый холодный месяц года;

М2=182,5( D Jк/ D Jк,г)0,5                                                (17)

D Jк - по формуле (15) или (16);

D Jк,г - среднегодовая разность энтальпий:

для прямоточной СКВ

D Jк,г= Jг- Jx                                                             (18)

для СКВ с применением первой рециркуляции, аналогично формуле (12)

D Jк,г=( Jг- Jc) G/ Gп                                                       (19)

Jг - среднегодовая энтальпия наружного воздуха, определяется по формуле (6).

Число часов работы первого подогрева при односменной работе

N2=0,143птМ2К3                                                     (20)

где п, т, М2, К3 - по предыдущему.

4. Годовой расход теплоты на второй подогрев для прямоточной СКВ и при применении рециркуляции:

Q2=52 mn[( Gп- Gрц,2) D Jг-3,6 Qг, cp],                                             (21)

где: Gп - расход приточного воздуха, кг/ч;

Gрц,2 - расход воздуха помещения, поступающего на вторую рециркуляцию, кг/ч;

Qг, cp - среднегодовые, средние за смену теплоизбытки (по полному теплу) обслуживаемого помещения в Вт;

D Jг - среднегодовая разность энтальпий воздуха помещения и воздуха на выходе из форсуночной камеры или поверхностного воздухоохладителя в кДж/кг:

D Jг=0,5( Jрц,т+ Jрц,х- Jф,т- Jф,х)                                               (22)

где: Jрц,т, Jрц,х - энтальпия рециркулирующего воздуха помещения, соответственно для теплого и холодного периодов, кДж/кг;

Jф,т, Jф,х - энтальпия воздуха на выходе из оросительной камеры или поверхностного воздухоохладителя соответственно для теплого и холодного периода, кДж/кг.

Среднегодовые избытки теплоты Qг, cp, Вт, следует определять расчетом при среднегодовых значениях параметров наружного климата, а при их отсутствии допустимо принимать величину Qг, cp - средней между избытками теплоты в теплый и холодный периоды года. Если воздухонагреватели второго или зонального подогрева СКВ обслуживают несколько помещений, то величина Qг, cp - определяется как сумма для всех обслуживаемых помещений.

5. Годовой расход холода прямоточной СКВ, кДж/г, определяется по формуле:

Q=0,143пт Gп D JтМ3К3К4                                                 (23)

где: п, т, К3, К4 - как для формулы (7);

D Jт = Jт - Jф,т                                                             (24)

Jт - энтальпия воздуха самого жаркого месяца, определяемая по формуле (3);

Jф,т энтальпия воздуха на выходе из форсуночной камеры или воздухоохладителя в теплый период года;

M3 - длительность периода потребления холода за год, сут.:

M3=182,5( D Jт/ D Jт,г)0,5                                                   (25)

где: D Jт - по формуле (24);

D Jт,г= Jт- Jг                                                              (26)

Jг - среднегодовая энтальпия наружного воздуха, определяемая по формуле (6).

Число часов потребления холода за год определяется по формуле

N3=0,143п mМ3К3                                                   (27)

где: п, m, М3, К3 - по предыдущему.

6. Годовой расход холода для СКВ с первой рециркуляцией, кДж/г, определяется по формуле

Qрц,1= Q- D Qг,э                                                     (28)

где: Q - годовой расход прямоточной системы, определяемый по формуле (23);

D Qг,э -годовая экономия холода, кДж/г, определяемая по формуле

D Qг,э=0,143 nm( Gп- Gрц) D Jт,рцМрц K3 K4                                      (29)

n, m, Gп, K3, K4 - по предыдущему;

D Jт= Jт- Jрц                                                              (30)

Jрц - энтальпия воздуха, рециркулирующего в теплое время года;

Mрц - продолжительность периода работы СКВ с первой рециркуляцией, определяется по формуле (25), при D Jт = D Jт,рц

Gрц - расход рециркулируемого воздуха, кг/ч.

7. Годовой расход холода для СКВ со второй рециркуляцией, кДж/г:

Qрц,2=(1- G2/ Gп) Q,                                                     (31)

где: Q - годовой расход холода по формуле (23);

G2 - расход воздуха на вторую рециркуляцию, кг/ч;

Gп - расход приточного воздуха, кг/ч.

8. Годовой расход теплоты на отопление зависит от вида регулирования и тепловой мощности системы.

При отпуске теплоты на отопление по графику централизованного качественного регулирования годовой расход теплоты на отопление определяется средней температурой отопительного периода и его продолжительностью.

При автоматическом регулировании отопления каждого помещения следует учитывать как теплопотери, так и теплопоступления в помещение.

а) суммарная тепловая нагрузка на систему отопления помещения, Q co Вт, слагается из теплопотерь через наружные ограждения, потерь от инфильтрации и поступлении теплоты солнечной радиации и от внутренних источников рассчитывается для трех месяцев года: января QI, апреля QIV и октября Q X . На основании этих величин определяются:

продолжительность отопительного периода в сутках

Z=183[ Q I/( Q I- Q co,г)]0,5                                                  (32)

годовой расход теплоты, Вт-часов при автоматическом регулировании

Qот,г=116 m[ Q1/( Q1- Q co,г)]0,5                                             (33)

среднегодовая мощность системы, Вт

Q co,г=0,5( QIV+ QX)                                                      (34)

б) тепловая нагрузка на систему отопления от помещения рассчитывается по среднемесячным потерям и поступлениям теплоты, Вт:

при круглосуточной работе

Q co= Qп- Q s- Q p- Q b                                                      (35)

при работе т часов в сутки

Q co=1/ h c( Qп- Qs3 h s Qp h p- Qв hв)                                         (36)

где: Qп - теплопотери через наружные ограждения за счет разности температур и инфильтрации, Вт;

Q s и Qр - поступления теплоты от прямой или рассеянной радиации, Вт, определяемые по формулам (43) и (44);

Qв - среднесуточные поступления теплоты от внутренних источников, Вт;

h c - коэффициент общей тепловой нагрузки на систему

h c= m/24+( Kпт/Σ Ai)[(0,5-0,04 m/24]ρ c+0,1-0,01 m]                              (37)

h s,р - коэффициент нагрузки от прямой или рассеянной радиации

h s,р = 1+(Kпт /Σ Ai )(Kи /m-0,13)                                                (38)

hв - коэффициент поступлений теплоты от оборудования

hв=1+( Kпт/Σ Ai)[(12/ m-0,04)/ρ c+2,4/ m-0,24]                                 (39)

где:

Kпт= K1 A1+К2А2+…+Кп Aп                                                   (40)

Kпт - показатель теплопередачи помещения Вт/(°С ×м2), равен сумме произведений коэффициентов теплопередачи на площади наружных ограждений и тех внутренних ограждений, которые отделяют данное помещение от других помещений с температурой на 3°С и более отличающуюся от температуры данного помещения;

Σ Ai= A1+ A2+…+А n - сумма, площадей всех поверхностей ограждений данного помещения, обращенных внутрь этого помещения, м2;

ρ c - доля тепловых потоков, вносимых в помещение конвективными струями, принимается по табл. 4;

Ки=Ккон-Кнач;                                                            (41)

коэффициент использования солнечной радиации для отопления помещения; Ккон и Кнач - определяются но табл.5, для конца и начала части суток, когда работает отопление;

в) среднемесячные теплопотери через наружные ограждения теплопередачей рассчитываются относительно средней условной температуры

t y= tсм+ρ( Sг o K s+РгоКр)/αн                                                (42)

где: tсм - среднемесячная температура, наружного воздуха, °С, определяемая по СНиП 2.01.01-82;

Sг o - среднемесячная интенсивность прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность, Вт/м2, определяемая по табл. 6;

Рго - среднемесячная интенсивность рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность, Вт/м2, определяемая по табл. 6;

K s, Кр - коэффициенты для пересчета среднемесячной интенсивности солнечной радиации с горизонтальной на вертикальную поверхность, K s - по табл. 7; Кр=0,7;

ρ - коэффициент поглощения теплоты солнечной радиации поверхностью стен и перекрытий; определяется по приложению 7 к СНиП II-3-79**;

αн - коэффициент теплообмена на наружной поверхности, Вт/м2 °С, определяемый по табл. 6* СНиП II-3-79**.

Среднемесячные потери теплоты от инфильтрации рассчитываются по СНиП 2.01.05-91 с применением среднемесячной температуры наружного воздуха и среднемесячной скорости ветра, приведенных в СНиП 2.01.01-82.

Среднесуточный тепловой поток от прямой Q s и рассеянной Q p солнечной радиации, поступающей через окна

Q s= Sг K s β1 β2 β3 A oк,                                                       (43)

Q p=0,74Рг Kг β3 A oк                                                       (44)

где: β1 β2 β3 - коэффициенты: проникания радиации в помещение, определяемый по табл. 8; затенения, определяемый по формуле

                                        (45)

и теплопроникания солнцезащитных устройств по приложению 8 к СНиП II-3-79**

К s, Кг - по предыдущему;

A oк - площадь оконных проемов, м2.

 и α - высота стояния и азимут солнца, град, определяемые по табл. 9;

 и  - относительные размеры затеняющего выступа по рис.1 по отношению к высоте окна и по отношению к ширине окна.

9. Годовой расход электрической энергии на перемещение воздуха системами вентиляции и кондиционирования воздуха, кВт часов в год, определяется по формуле

N j=52 nmNl                                                                (46)

n и m - число часов работы в смену и число рабочих дней в неделе. Nl - мощность, расходуемая СВ и СКВ, кВт.

10. Расчет расходов тепловой и электрической энергии рекомендуется производить, используя "Программу для расчета эксплуатационных показателей работы центральных СКВ при вариантном проектировании" "АСЕ".

Программное средство хранится в МОФАП ЦНИИпроекта шифр: N 589.249 9947.14330-01, разработчики: Латгипропром Госстроя Латвийской ССР, МИСИ им. В. В. Куйбышева, Рижский политехнический институт и ГПИ СантехНИИпроект.

11. Примеры расчетов

Пример 1. Определить годовой расход теплоты для прямоточной и рециркуляционной систем приточной вентиляции цеха, работающего в две смены 5 дней в неделю в Москве. Продолжительность каждой смены 8 часов, первая смена с 7 до 15 часов, вторая с 15 до 23 часов. Расход приточного воздуха 12000 кг/ч при минимальном расходе наружного воздуха 7000 кг/ч. Температура воздуха в помещении 18°С, температура приточного воздуха 13°С.

Решение. По СНиП 2.01.01-82 среднегодовая температура наружного воздуха в Москве tср,г=3,8°С, самого холодного месяца tср,х=-10,2°С, средняя амплитуда самого холодного месяца Ах=6,2°С.

Середина первой смены приходится на 0,5(7+15)=11 ч, а второй 0,5(15+23)=19 ч. Для обеих смен по табл.2 находим одинаковые коэффициенты: для продолжительности смены K1=0,83 и для середины смены К2=0,5(0,26+0,71) @0,5. Следовательно, расходы теплоты для обеих смен будут одинаковые.

1. Расход теплоты для прямоточной СВ за 1 смену определяем по формуле (7):

Q=0,143 ×5 ×8 ×1,005 ×12000 × D tkM1 K3 K4

где: D tk по формуле (8) D tk = 13 -(-8,9) = 21,9°С, при этом t x по формуле (2) t x=-10,2+0,5 ×6,2 ×0,83 ×0,5=-8, 9°С; по формуле (10) - длительность периода потребления теплоты М1=182,5[21,9/(5,5-(-8,9))]0,5=225 суток; здесь по формуле (5) tг=3,8+0,25(10,4+6,2) ×0,83 ×0,5=5,5°С. При этих условиях Q=68983,2 ×21,9 ×225 ×1,06 ×0,62=223,4 106=223,4 гДж/г; здесь по таблице 3 К3=1,06 и К4=0,62

Число часов работы воздухонагревателя в течение года по формуле (13)

N1=0,143 ×225 ×5 ×8 ×1,06=1364 ч/г

2. Расход теплоты для этой системы с применением рециркуляции при отношении минимального расхода наружного воздуха к общему расходу приточного воздуха 7000/12000=7/12, по формуле (7) и предыдущим расчетам

Q=68983,2 × D tkM1 K3 K4

где по формуле (9) D tk=13-[18(1-7/12)+(-8,9 ×7/12)]=10,7°.

Среднегодовая разность температур по формуле (12), при iг=5,5° и t x=-8,9°С; D tк,г=(5,5+8,9)7/12=8,4°С; тогда по формуле (10)

M1=182,5(10,7/8,4)0,5=206 суток.

Расход теплоты по формуле (7) составит при односменной работе

Q=68983,2 ×10,7 ×206 ×1,03 ×0,63=98,7гДж/г.

Число часов работы воздухонагревателя в течение года по формуле (13) равно N j=0,143 ×206 ×5 ×8 ×1,03=1214 ч/г

3. Годовой расход теплоты системой за 2 смены соответственно составит: для прямоточной 223,4 ×2=446,8 гДж/г и системы с использованием рециркуляции 98,7 ×2=197,4 гДж/г.

4. Число часов работы воздухонагревателя за 2 смены будет соответственно 1364 ×2=2728 ч и 1214 ×2=2428 ч.

Пример 2. Определить годовые расходы теплоты, холода и электроэнергии центральной СКВ, работающей 5 дней в неделю по 9 часов в сутки с 8 до 17 часов в Ташкенте. Расход воздуха 12000 кг/ч, минимальный расход наружного воздуха 7000 кг/ч.

Средняя энтальпия воздуха в помещении в холодный период Jср,х=40 кДж/кг, в теплый период Jср,т=52 кДж/кг, энтальпия воздуха на выходе из форсуночной камеры в холодный период Jф,х=25 кДж/кг и в теплый период Jф,т=35 кДж/кг. Среднегодовые избытки теплоты Qг,ср=32500 Вт. Мощность, потребляемая электродвигателями приточного вентилятора, 2 кВт, и рециркуляционного 1 кВт.

Решение. По табл.1 для Ташкента среднее значение энтальпии наружного воздуха самого холодного месяца Jcp, x=6 кДж/кг, амплитуда этой энтальпии Аэ,х=4,8 кДж/кг. Энтальпия самого жаркого месяца Jcp,т=51,3 кДж/кг и амплитуда Аэ,т=5,9 кДж/кг. Среднегодовая энтальпия Jcp,г=27,7 кДж/кг.

Для середины рабочего времени 0,5(8+17)=12,5 ч по табл. 2 К1=0,79 и К2=0,78.

Средняя за время работы системы энтальпия наружного воздуха для самого холодного месяца по формуле (4) Jx=6+4,8 ×0,79 ×0,78=9 кДж/кг для самого жаркого месяца Jт=51,3+5,9 ×0,79 ×0,78=54,9 кДж/кг. Средняя годовая энтальпия по формуле (6) Jг=27,7+0,5(5,9+4,8) ×0,79 ×0,78=31 кДж/кг.

1. Расход теплоты на первый подогрев для прямоточной СКВ по формуле (14) равен:

Q=0,143 ×5 ×9 ×12000(25-9)156 ×0,98 ×0,65=122,8 ×106=122,8гДж/г,

где по формуле (17) M2=182,5[(25-9)/(31-9)]0,5=156 суток; К3=0,98; К4=0,65 по табл. 3.

2. Число часов работы первого подогрева по формуле (20)

N2=0,143 ×5 ×9 ×156 ×0,98=984 ч/г.

3. Расход теплоты для СКВ, работающей с первой рециркуляцией, по формуле (14) и по табл. 3, где К3=0,92 и К4=0,65:

Q=0,143 ×5 ×9 ×12000 ×3,08 ×89,5 ×0,92 ×0,65=12,7 гДж/г,

где, по формуле (16) D Jk=25-[40(1-7/12)+9 ×7/12]=3,08 кДж/кг; а М2 по формуле (17) равна:

М2=182,5[ ]0,5=89,5 суток.

Экономия теплоты за счет рециркуляции: 122,8-12,7= 110,1 гДж/г. Число часов работы первого подогрева по формуле (20).

N2=0,143 ×5 ×9 ×89,5 ×0,92=530 ч/г.

4. Годовой расход теплоты на второй подогрев для СКВ прямоточной и с рециркуляцией по формуле (21) с учетом среднегодовых избытков теплоты в помещении 32500 Вт:

Q=52 ×5 ×9(12000 ×16-3,6 ×32500)=176 гДж/г,

здесь среднегодовая разность энтальпий по формуле (22):

D Jг=0,5(52+40-35-25)=16 кДж/кг.

5. Годовой расход холода по формуле (23) и табл. 3 для прямоточной СКВ:

Q=0,143 ×5 ×9 ×12000(54,9-35)167 ×0,98 ×0,65=163гДж/г,

где: М3=182,5[(54,9-35)/(54,9-31)]0,5=167 суток.

Число часов потребления холода по формуле (27).

N3=0,143-5 ×9 ×167 ×0,98=1053 ч.

6. Годовой расход холода при работе с первой рециркуляцией по формуле (28).

Qрц,1=163-3,5=159,5гДж/г,

где : D Qг,э определена по формуле (29)

D Qг,э=0,143 ×5 ×9(12-7)103(54,9-52)64 ×0,91 ×0,65=3,5 гДж/г,

при М3, определенной по формуле (25) и D Jт= D Jт,г:

М3=182,5[(54,9-52)/(54,9-31)]0,5=64 сут.

К3=0,91; К4=0,65 по табл. 3.

7. Годовой расход электроэнергии по формуле (46)

N=52 ×5 ×9(2+1)=7020 кВт часов/г.

Пример 3. Определить годовой расход теплоты на отопление помещения общественного здания в Москве (56 гр.с.ш.) при круглосуточной работе конвекторной системы отопления и индивидуальном автоматическом регулировании температуры помещения, имеющего стены А = 24м2 с коэффициентом теплопередачи К=1,17Вт/(м2 × °С, окна А=30м2, К=3,3 Вт/(м2 ×°С), пол и потолок площадью по А=144т2, внутренние стены А=162м2. Средние за сутки внутренние тепловыделения 1238 Вт, при доле конвективной составляющей r l=0,63.

Окно расположено на ЮЗ фасаде, относительные размеры затеняющего выступа окна (по рис.1) =0,05, =0,1. Расход инфильтрующегося воздуха через окно в январе Gп=8,2 кг/м2ч, в октябре Gп=5,4, в апреле Gп=5,4. Температура воздуха в помещении 22°С.

Решение. По СНиП 2.01.01-82 среднемесячная температура наружного воздуха в январе tн=-10,3, апреле 3,7, октябре -4,1. По табл. 6 для Москвы в январе Sг=1 Вт/м2, rг=15, в апреле Sг=49, rг=63, в октябре Sг=14, rг=28. По табл.7 коэффициенты пересчета прямой радиации для Юго-Запада в январе ks=2,6, в апреле ks=0,74, в октябре ks=1,83. По табл. 8 коэффициенты пропускания прямой радиации в январе b1=0,84, в апреле b1=0,85, в октябре b1=0,83.

Коэффициенты по СНиП II-33-79**: а) теплообмена на наружной поверхности стены aн=23 Bт/м2 °C; б) поглощения солнечной радиации r=0,7; в) солнцезащиты b3=0,9.

Средняя условная температура наружной среды t y для наружной стены по формуле (42):

январь -10,3+0,7(1 ×2,6+0,7 ×15)/23=-9,9

апрель 3,7+0,7(49 ×0,74+63 ×0,7)/23=6,1

октябрь -4,1+0,7(14 ×1,83+0,7 ×28)/23=-2,7

Средние месячные теплопотери Qп, Вт, через наружные ограждения за счет разности температур:

январь 1,17 ×24(22+9,9)+3,3 ×30(22+10,3)=4093;

апрель 1,17 ×24(22-6,1)+3,3 ×30(22-3,7)=2258;

октябрь 1,17 ×24(22+2,7)+3,3 ×30(22+4,1)=3277 Вт.

Коэффициенты затенения окон b2 по формуле (45) и табл. 9 :

январь (1-0,05tan50)(l-0,1tan14/cos50)=0,9;

апрель (1-0,05tan60)(1-0,1tan34/cos60)=0,79;

октябрь (1-0,05tan54)(l-0,1tan36/cos54)=0,82.

Теплопоступления Q s, Вт, от прямой солнечной радиации по формуле (43):

январь 1 ×2,6 ×0,84 ×0,90 ×0,90 ×30=53;

апрель 49 ×0,74 ×0,85 ×0,79 ×0,90 ×30=657;

октябрь 14 ×1,83 ×0,84 ×0,82 ×0,90 ×30=476.

Теплопоступления от рассеянной солнечной радиации Qp, Вт, по формуле (43):

январь 0,74 ×15 ×0,7 ×0,90 ×30=210;

апрель 0,74 ×63 ×0,7 ×0,90 ×30=881;

октябрь 0,74 ×285 ×0,7 ×0,90 ×30=392.

Теплопотери от инфильтрации через окна Qи, Вт:

январь 0,28 ×8,2 ×1 ×30(22+10,3)=2224;

апрель 0,28 ×5,4 ×1 ×30(22-3,7)=830;

октябрь 0,28 ×5,4 ×1 ×30(22-4,1)=812.

Тепловая нагрузка Q co, Вт, на систему отопления по формуле (35):

январь 4093+2224-1238-53-210=4816 Вт;

апрель 2219+812-1238-476-392=925 Вт;

октябрь 3277+830-1238-657-881=1331 Вт.

Среднегодовая тепловая мощность системы отопления по формуле (34):

Q co,г=0,5(925+1331)=1128 Вт.

Продолжительность отопительного периода при автоматическом регулировании тепловой мощности по формуле (32)

D Zoп=183[4816/(4816-1128)]0,5=209 суток.

Годовой расход теплоты на отопление при автоматическом регулировании тепловой мощности по формуле (33)

Q oт,г=116 ×24 ×4816[4816/(4816-1128)]0,5=15,3 ×103 кВт ×ч.

Годовой расход теплоты на отопление при централизованном регулировании и средней температуре отопительного периода tоп=-3,7, при продолжительности отопительного периода Z=209 сут.

Q oт,г=116-24 ×209(22+3,7)=15,0 ×103 кВт ×ч.

Пример 4. Определить годовой расход теплоты на отопление для условий примера 3 при работе системы с 7 до 16 ч (по истинному времени).

Решение. По табл. 4 доля конвективной теплоотдачи системы отопления rс=0,85. По табл. 5 коэффициенты использования прямой солнечной радиации для начала рабочего времени Кнач=-0,08, для конца работы Ккон=-0,62, для рассеянной солнечной радиации Кнач=-0,8, Ккон=0,39.

Величина показателя теплопередачи помещения в формулах (37)- (39) Кпт=1,17 ×24+3,3 ×30=127 Вт/°С, SА i=24+33+144+144+162=507м2, продолжительность рабочего времени т=16-7=9 ч.

Коэффициент hс по формуле (37)

9/24+ [(0,5-0,04 ×9/24)0,85+0,1-0,01 ×9]=0,48.

Коэффициент h b по формуле (39)

1+ [(12/9-0,04)0,63+2,4/9-0,24]=1,21.

Коэффициент h s по формуле (38)

1+ [(-0,62+0,08)/9-0,13]=0,96.

Коэффициент hр по формуле (38)

1+ [(0,39+0,8)/9-0,13] @1.

Тепловая нагрузка Qсо, Вт, на систему отопления по формуле (36)

- для января (4093-2224)/0,48-1238 ×1,16/0,48-53 ×0,96/0,48-210 ×1/0,48=9500 Вт;

- для апреля (2258+830)/0,48-1238 ×1,16/0,48-657 ×0,96/0,48-881 ×1/0,48=260 Вт;

- для октября (3277+812)/0,48-1238 ×1,16/0,48-476 ×0,96/0,46-392 ×1/0,48=3760 Вт.

Среднегодовая тепловая нагрузка на систему по формуле (34)

Qсо,г=0,5(3760+360)=1960 Вт.

Продолжительность отопительного периода по формуле (32)

Z=183[9500/(9500-1960)]0,5=205 суток.

Годовой расход теплоты по формуле (33):

Qот,г=116 ×9 ×9500[9500/(9500-1960]0,5=11,13 ×103кВт ×ч.

Из приведенных расчетов видно, что при периодическом действии системы отопления годовой расход теплоты на отопление оказывается меньше, чем при круглосуточной ее работе. Однако при периодическом действии системы значительно понижается температура воздуха в нерабочее время, что требует отопления и в нерабочее время.

Таблица 1

Характеристики годового хода энтальпии наружного воздуха

№№ пп

Наименование пункта

Средние значения энтальпии, кДж/кг

Амплитуда энтальпии, кДж/кг

за год

самого жаркого месяца

самого холодного месяца

самого жаркого месяца

самого холодного месяца

J ср,г

J ср,т

J ср,х

А э,т

А э,х

1

2

3

4

5

6

7

1

Абакан

10,3

46,0

-18,1

5,4

1,7

2

Алдан

1,6

39,2

-26,7

6,1

1,0

3

Актюбинск

14,0

43,1

-12,4

1,9

1,2

4

Александров-Сахалинский

10,6

40,7

-16,5

5,5

4,6

5

Алма-Ата

20,9

47,6

-4.1

7,0

5,3

6

Архангельск

11,2

36,8

-8,6

4,3

0,5

7

Астрахань

25,4

56,6

-1,3

3,5

2,0

8

Ашхабад

31,7

53,5

12,2

5,5

4,2

9

Ачинск

11,1

45,0

-15,2

4,3

2,0

10

Байкит (Красноярский край)

3,3

43,7

-27,7

3,9

1,1

11

Баку

34,0

59,1

14,4

1,6

1,1

12

Балашов (Саратовская область)

16,7

46,0

-8,0

2,3

0,9

13

Барнаул

11,7

44,5

-15,2

4,6

2,9

14

Батуми

36,5

58,4

18,1

5,4

3,6

15

Березники (Пермская область)

12,2

41,4

-12,4

5,0

1,0

16

Березово (Тюменская область)

4,3

36,9

-20,7

2,4

0,4

17

Бикин (Хабаровский край)

13,6

51,7

-21,5

7,0

5,5

18

Бийск

12,9

46,1

-13,9

6,9

2,6

19

Бисер (Пермская область)

7,9

36,2

-14,2

5,8

0,5

20

Благовещенск

11,4

52,9

-23,0

5,3

5,2

21

Бодайбо

3,5

43,5

-30,8

7,1

0,0

22

Боровичи

15,7

41,1

-4,9

4,8

0.8

23

Братск

6,5

42,3

-22,1

5,6

2,9

24

Брест

22,2

43,7

2,5

4,1

1,5

25

Брянск

17,9

42,8

-3,2

5,9

0,9

26

Василевичи

20,3

44,4

-0,4

6,1

1,4

27

Великие Луки

18,1

42,8

-2,3

5,6

0,8

28

Вентспилс

20,5

41,4

3,8

3,0

1,9

29

Верхотурье (Свердловская область)

9,9

38,9

-14,6

6,0

2,2

30

Верхоянск

-9,9

32,8

-48,7

4,5

0,7

31

Вилюйск

-2,0

39,2

-37,8

3,9

1,3

32

Вильнюс

19,8

41,9

1,3

5,0

0,7

33

Винница

20,8

43,6

-0,1

6,2

1,3

34

Витебск

18,2

42,2

-1,8

2,8

0,5

35

Владивосток

17,1

51,7

-12,4-

3,8

3,2

36

Владимир

15,5

42,7

-6,8

5,6

0,6

37

Вологда

13,9

38,5

-7,7

6,9

0,6

38

Волгоград

20,5

48,7

-5,1

5,9

1,5

39

Воркута

0,6

32,0

-22,0

1,8

0,0

40

Воронеж

18,0

44,4

-4,5

4,4

0,5

41

Луганск

21,4

46,6

-1,2

6,4

1,5

42

Вышний Волочек

15,9

41,0

-4,8

3,6

0,5

43

Гарм (Таджикистан)

21,2

45,6

1,6

5,6

2,3

44

Горки (Могилевская область)

18,8

43,3

-1,7

3,8

1,0

45

Горький

14,4

41,3

-7,8

4,1

0,2

46

Грозный

28,4

56,2

3,0

6,8

3,0

47

Гурьев

21,6

53,5

-5,8

3,7

2,1

48

Даугавпилс

18,7

41,4

-0,2

4,3

0,3

49

Джамбул

21,3

43,7

-0,2

11,7

6,1

50

Дербент

32,5

59,7

10,3

4,6

2,2

51

Днепропетровск

22,7

47,6

0,2

5,9

1,3

52

Дудинка

-4,0

30,7

-26,4

3,2

0,8

53

Душанбе

29,9

49,6

9,7

6,9

4,6

54

Ейск

29,0

54,6

5,9

8, 0

2,8

55

Елабуга

15,0

43,4

-9,4

4,2

0,7

56

Енисейск

7,2

42,8

-20,5

5,7

2,0

57

Ербогачен (Иркутская область)

0,6

38,2

-30,0

4,2

1,9

58

Ереван

26,7

51,2

0,5

4,4

2,5

59

Жиганск (Якутия)

-5,2

35,8

-40,8

2,5

1,3

60

Запорожье

22,5

47,2

0,5

4,9

2,0

61

Заметчино

16,3

43,9

-7,2

4,7

1,4

62

Златоуст

11,2

39,8

-12,3

6,0

2,4

63

Иваново

14,8

42,2

-7,1

6,3

0,6

64

Измаил

25,5

49,0

4,7

5,5

0,8

65

Илимск (Иркутская область)

12,5

40,8

-24,0

9,9

5,2

66

Ирбит (Свердловская область)

12,5

43,0

-13,2

4,2

1,4

67

Иргиз (Актюбинская область)

16,1

44,1

-12,1

4,9

2,2

68

Иркутск

8,3

41,4

-19,1

7,5

4,7

69

Казалинск

20,1

50,4

-7,7

5,8

3,4

70

Казань

15,0

43,4

-9,4

4,2

0,7

71

Калинин

16,2

42,1

-5,1

4,4

1,1

72

Калининград

21,3

41,3

4,6

1,8

0,7

73

Калуга

17,0

43,0

-4,7

7,5

1,1

74

Камышин

17,1

44,7

-7,9

3,8

2,3

75

Караганда

12,3

40,2

-12,3

4,1

2,8

76

Каргополь (Архангельская область)

13,7

39,7

-6,4

3,6

0,5

77

Карпинск (Свердловская область)

9,2

38,7

-16,0

5,1

2,9

78

Каунас

20,3

41,6

1,3

1,9

1,6

79

Кежма (Красноярский край)

4,8

41,5

-25,6

7,4

3,6

80

Кемерово

9,8

42,6

-16,3

4,1

1,5

81

Кемь

10,8

34,0

-6,5

5,9

0,0

82

Кзыл-Орда

21,3

48,9

-4,7

6,7

2,9

83

Керчь

28,9

53,4

8,6

2,7

0,6

84

Киев

20,9

44,0

0,3

5,9

1,2

85

Киренск (Иркутская область)

5,7

43,1

-25,6

7,0

2,3

86

Киров

12,5

41,0

-10,8

5,5

0,2

87

Кировоград

21,7

45,4

0,9

4,5

1,4

88

Кишинев

24,4

47,0

3,2

3,7

1,4

89

Ключи (Красноярский край)

8,8

41,6

-15,2

2,4

1,2

90

Кокчетав

11,8

42,4

-13,6

4,8

2,0

91

Комсомольск-на-Амуре

10,6

49,1

-24,5

3,7

2,6

92

Конотоп

20,5

45,8

-1,9

7,0

1,4

93

Корсаков

14,8

43,7

-8,4

3,1

2,5

94

Кострома

14,9

42,1

-7,5

5,2

0,3

95

Котлас

12,1

39,8

-12,3

3,3

1,7

96

Красноводск

33,6

59,3

11,4

2,0

1,5

97

Краснодар

29,0

54,6

5,9

8,0

2,8

98

Красноуфимск

10,4

41,4

-13,6

6,0

1,8

99

Красноярск

11,2

48,9

-14,8

2,4

1,2

100

Самара

15,2

44,3

-10,3

2,5

0,7

101

Купино (Новосибирская область)

9,8

43,5

-17,5

3,7

1,2

102

Курган

12,2

44,0

-15,4

5,1

2,0

103

Курск

18,2

43,7

-3,9

6,0

0,7

104

Кустанай

11,2

42,9

-14,8

5,8

1,7

105

Кутаиси

32,6

57,8

14,1

6,2

4,2

106

Кушка

27,7

44,5

12,2

6,3

5,6

107

Кызыл (Тува)

-3,8

41,1

-33,2

8,7

4,2

108

Ленинабад (Таджикистан)

29,6

54,0

6,4

8,9

2,6

109

Ленинакан

19,4

44,5

-5,0

5,9

4,4

110

Ленинград

16,1

39,6

-2,3

2,8

0,1

111

Лиепая

20,3

40,2

5,0

3,5

1,0

112

Липецк

17,9

44,5

1,6

3,1

1,0

113

Львов

22,7

44,4

3,4

4,8

1,5

114

Магнитогорск

11,5

41,0

-14,2

7,8

3,4

115

Малый Узень (Саратовская область)

16,2

45,7

-8,1

6,0

1,5

116

Мариинск (Кемеровская область)

10,2

43,2

-15,8

6,5

4,0

117

Мариуполь

23,8

51,4

2,0

7,0

0,5

118

Махачкала

30,1

56,6

7,3

4,7

1,7

119

Мезень

7,7

31,8

-11,0

4,5

0,7

120

Минск

18,7

42,3

-0,7

4,8

0,6

121

Минусинск

10,1

44,8

-19,3

5,1

5,0

122

Мичуринск

17,4

44,8

-5,7

4,8

0,8

123

Москва

15,7

41,8

-5,6

4,9

0,4

124

Мурманск

8,8

28,0

-6,8

2,5

0,6

125

Наманган

29,9

54,6

4,3

13,0

4,7

126

Нарьян-Мар

4,2

28,7

-14,9

3,3

1,0

127

Нарым (Томская область)

8,1

43,4

-20,1

7,2

1,3

128

Нерчинский завод

5,9

44,0

-28,2

7,9

4,0

129

Нижнеудинск

8,4

42,4

-19,2

7,5

3,5

130

Нижний Тагил

10,2

37,7

-13,3

5,1

3,6

131

Николаев

24,8

48,4

3,3

4,8

1,6

132

Николаевск-на-Амуре

7,5

40,3

-22,7

4,7

3,0

133

Новгород

16,2

40,4

-3,1

4,7

0,3

134

Новокузнецк

9,8

42,6

-16,3

4,1

1,5

135

Новороссийск

31,2

54,3

12,5

5,7

1,1

136

Новосибирск

9,8

43,5

-16,7

5,1

1,7

137

Нукус

23,8

51,5

-0,4

4,4

5,7

138

Одесса

25,5

49,0

4,7

5,5

0,8

139

Олекминск

1,5

42,1

-33,1

4,8

1,5

140

Оленек

-7,6

31,2

-40,5

3,7

0,7

141

Омск

11,3

44,4

-17,0

5,2

1,5

142

Онега

9,1

36,2

-7,8

3,8

0,2

143

Владикавказ

25,0

50,1

2,5

6,5

3,1

144

Орел

17,4

43,0

-4,3

6,2

1,2

145

Оренбург

15,3

45,2

-11,8

5,8

1,3

146

Орск

14,3

44,6

-13,6

5,8

2,0

147

Охотск

2,9

33,7

-21,6

3,2

1,3

148

Павлодар (Казахстан)

10,9

38,9

-15,5

5,0

2,3

149

Пенза

16,0

43,3

-8,0

6,8

0,6

150

Пермь

12,2

41,4

-12,4

5,0

1,0

151

Петрозаводск

13,5

37,2

-5,1

3,5

0,2

152

Петропавловск

11,0

42,2

-16,5

6,4

1,8

153

Петропавловск-Камчатский

12,0

33,8

-4,9

3,5

1,9

154

Полоцк

18,3

41,8

-1,1

3,2

0,6

155

Полтава

20,2

44,8

-1,7

6,0

1,5

156

Порецкое (Чувашия)

15,6

44,4

-8,6

4,7

1,1

157

Поти

36,7

62,3

16,4

3,9

2,1

158

Псков

17,3

40,7

-1,6

3,4

0,1

159

Пярну

18,7

41,6

1,5

3,6

0,2

160

Пятигорск

24,6

49,4

2,1

7,8

4,1

161

Рига

19,8

42,0

2,4

3,4

0,3

162

Репетек (Туркменистан)

30,9

54,9

8,4

6,9

4,0

163

Ровно

21,6

43,6

1,1

7,0

1,6

164

Ростов-на-Дону

23,6

50,2

-0,1

4,3

1,1

165

Рязань

16,6

43,7

-6,2

4,8

0,1

166

Салехард

1,1

32,0

-21,5

3,4

1,1

167

Самарканд

28,5

49,5

7,7

7,6

5,1

168

Саранск

16,0

43,3

-8,0

6,8

0,6

169

Саратов

16,7

46,0

-8,0

2,3

0,9

170

Екатеринбург

11,4

40,1

-12,8

4,1

2,1

171

Севастополь

30,0

52,7

11,7

6,9

2,2

172

Семипалатинск

16,2

44,9

-13,6

5,7

2,7

173

Серафимович (Волгоградская область)

19,1

45,0

-4,0

5,4

3,7

174

Симферополь

25,3

46,5

7,5

7,8

3,7

175

Сковородимо

4,4

43,2

-28,0

9,4

7,0

176

Славянок

21,8

46,8

-0,8

6,6

1,3

177

Смоленск

17,2

42,0

-3,2

4,7

0,5

178

Сочи

33,9

56,9

15,3

5,2

4,3

179

Среднеколымск (Якутия)

-6,7

30,7

-37,8

2,7

0,6

180

Стерлитамак

14,1

44,6

-12,4

5,6

1,3

181

Сургут (Тюменская область)

6,1

39,1

-20,3

3,9

0,5

182

Сыктывкар

10,9

37,9

-12,1

4,2

0,1

183

Талды-Курган

18,7

44,8

-7,0

7,8

0,6

184

Таллин

17,7

39,5

-0,4

3,5

1,3

185

Тамбов

17,5

45,4

-6,0

3,6

0,9

186

Тара (Омская область)

9,7

42,6

17,8

8,8

8,9

187

Тарту

18,2

41,2

-0,4

1,5

0,0

188

Татарск (Новосибирская область)

9,9

42,2

-17,6

5,9

2,2

189

Ташкент

27,7

51,3

6,0

5,9

4,8

190

Тбилиси

24,4

51,3

8,2

4,4

3,7

191

Тернополь

21,2

43,1

0,7

6,0

2,1

192

Термез

32,8

54,1

12,1

10,3

5,6

193

Тобольск

10,3

41,6

-16,0

3,7

0,8

194

Томск

10,0

43,9

-16,9

5,7

1,8

195

Тула

17,4

43,7

-4,9

5,3

1,0

196

Туой-Хая (Якутия)

-0,9

37,3

-32,9

5,0

2.7

197

Тургай (Кустапайская область)

13,8

42,8

-14,2

4,8

2,0

198

Туркестан

23,1

44,4

0,9

7,9

3,6

199

Туруханск

0,0

36,0

-27,1

3,2

0,5

200

Тюмень

12,1

43,3

-14,2

3,5

1,5

201

Ужгород

25,6

46,3

4,5

8,3

2,2

202

Улан-Удэ

7,4

44,1

-24,1

7,8

4,7

203

Ульяновск

14,8

23,2

-10,1

3,8

1,4

204

Умань

21,1

44,7

0,6

6,9

1,1

205

Уральск

15,5

44,9

-11,3

5,5

2,2

206

Урюпинск

18,2

45,1

-5,3

7,8

1,3

207

Усть-Большерецк (Камчатская область)

9,6

31,1

-8,9

2,5

2,3

208

Усть-Каменогорск

14,8

47,7

-13,3

7,5

3,3

209

Усть-Камчатск

8,6

31,6

-8,3

2,8

0,0

210

Усть-Мая

-2,4

40,6

-42,3

5,9

2,0

211

Усть-Хайрюзово (Камчатская область)

7,7

31,5

-12,3

3,9

2,9

212

Уфа

13,9

43,4

-11,4

5,3

1,0

213

Фергана

29,6

55,0

4,5

8,8

5,4

214

Форт-Шевченко

27,3

58,0

3,8

2,3

1,7

215

Фрунзе

22,7

45,8

-0,8

5,5

5,8

216

Хабаровск

13,6

52,3

-21,2

3,9

3,2

217

Харауз (Бурятия)

9,0

38,6

-16,5

2,6

3,6

218

Харьков

20,0

45,2

-1,9

5,8

1,3

219

Херсон

24,9

51,2

4,3

8,0

2,1

220

Хибины

8,2

32,5

-8,8

2,4

1,3

221

Целиноград

11,0

40,7

-14,0

4,1

2,1

222

Чарджоу

30,9

54,9

8,4

6,9

4,0

223

Чебоксары

14,6

42,3

-9,2

4,9

1,1

224

Челябинск

12,7

42,5

-12,9

5,1

2,7

225

Чердынь (Пермская область)

10,0

39,3

-14,3

5,7

0,1

226

Чернигов

20,7

45,2

-0,6

4,2

0,9

227

Чита

6,2

43,6

-25,7

6,9

5,1

228

Шадринск

12,3

43,5

-13.5

5,4

1,7

229

Эльтон

19,2

47,6

-6,5

6, 9

1,1

230

Якутск

-3,0

40,0

-43,0

4,6

1,8

231

Ялта

30,2

52,0

13,6

7,0

2,1

232

Ямск (Магаданская область)

3,1

30,7

-18,6

3,2

2,3

233

Ярославль

15,4

42,2

-6,3

5,0

0,1

Таблица 2

Значения коэффициентов: К1 - для продолжительности работы в ч и К2 - для времени середины продолжительности работы

Коэффициенты

Продолжительность работы системы в сутки

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

K 1

0,95

0,9

0,83

0,74

0,64

0,53

0,41

0,3

0,19

0,09

К 2

-0,97

-0,71

-0,26

0,6

0,71

0,97

0,97

0,71

0,26

-0,26

Таблица 3

Значения коэффициентов К3 и К4 для определения продолжительности периода потребления теплоты или холода в сутках

Коэффициенты

30*

60

90

120

150

180

210

240

270

300 суток

К 3

0,9

0,91

0,92

0,94

0,97

1

1,04

1,08

1,14

1,21

К 4

1

0,65

0,65

0,65

0,65

0,64

0,62

0,61

0,59

0,57

* и менее суток

Таблица 4

Доля конвективной составляющей тепловых потоков рс

Тепловой поток

Доля конвективной составляющей рс

Системы вентиляции, кондиционирования воздуха и воздушного отопления

1

Системы отопления

конвекторами

0,85

радиаторами

0,25

отопительными панелями

0,4

Люди, при температуре воздуха

20°

0,5

22

0,63

24

0,73

Искусственное освещение

0,45

Нагретые поверхности с температурой

30°

0,45

80

0,51

180

0,45

280

0,39

Таблица 5

Коэффициенты DКн=Кнач-Ккон использования солнечной радиации для отопления

Время начала или конца рабочей части суток, ч

Коэффициенты Кнач и Ккон для вертикальных поверхностей по сторонам света и горизонтальной поверхности

Ю

В

З

ЮВ

ЮЗ

СВ

СЗ

С

Гор.

1

0,46

-0,29

0,93

-0,08

0,92

-0,56

1,03

0,27

0,44

4

-0,09

-1,05

0,64

-0,79

0,48

-1,32

0,71

-0,77

-0,11

5

-0,31

-1,33

0,49

-1,06

0,31

-1,57

0,6

-1,11

-0,33

6

-0,55

-1,55

0,33

-1,29

0,13

-1,69

0,5

-0,94

-0,56

7

-0,8

-1,51

0,14

-1,39

-0,08

-1,33

0,38

-0,03

-0,8

8

-1,04

-1,18

-0,06

-1,3

-0,3

-0,61

0,22

0,48

-0,97

9

-1,19

-0,65

-0,29

-1,03

-0,53

0,05

0,01

0,71

-1,06

10

-1,22

-0,05

-0,52

-0,62

-0,79

0,42

-0,28

0,73

-1,06

11

-1,11

0,42

-0,78

-0,15

-1,06

0,68

-0,56

0,58

-0.96

12

-0,89

0,68

-1,05

0,29

-1,29

0,87

-0,84

0,43

-0,77

13

-0,57

0,84

-1,33

0,61

-1,39

1,01

-1,09

0,27

-0,52

14

-0,2

0,94

-1,55

0,8

-1,3

1,06

-1,32

-0,01

-0,22

15

0,17

0,97

-1,51

0,9

-1,03

1,03

-1,57

-0,4

0,09

16

0,5

0,97

-1,18

0,95

-0,62

0,95

-1,69

-0,77

0,39

17

0,73

0,93

-0,65

0,95

-0,15

0,83

-1,33

-1,11

0,63

18

1,03

0,86

-0,05

0,94

0,29

0,71

-0,61

-0,94

0,79

19

0,91

0,76

0,42

0,92

0,61

0,6

0,05

-0,03

0,86

20

0,91

0,64

0,68

0,74

0,8

0,5

0,42

0,48

0,87

21

0,88

0,49

0,84

0,64

0,9

0,38

0,68

0,71

0,85

22

0,82

0,33

0,94

0,48

0,95

0,22

0,87

0,73

0,79

23

0,72

0,14

0,97

0,31

0,95

-0,01

1,01

0,58

0,7

24

0,6

-0,06

0,97

0,13

0,94

-0,28

1,06

0,43

0,58

Примечания: 1. Для рассеянной радиации коэффициенты принимаются равными коэффициентам для горизонтальной поверхности.

2. Время - солнечное.

Пример. Время начала рабочей смены 9 ч и окончания 17 ч гражданского времени, которое по Постановлению правительства на 1 час позже солнечного времени (возможны варианты). Определить коэффициент использования солнечной радиации К для окна на ЮЗ фасаде. По формуле (41) D Кн=Кнач-Ккон=К16-К8=-0,62-(-0,3)=-0,31, для прямой радиации и D Кн=К16-К8=0,39-(-0,97)=1,36. В среднем в 1 час для прямой D Ки/8=-0,32/8=-0,04; D Ки=1,36/8=0,17.

Таблица 6

Населенные пункты

Среднемесячная интенсивность солнечной радиации, Вт/м2 на горизонтальную поверхность по месяцам года

Прямая s го

Рассеянная r го

январь

апрель

октябрь

январь

апрель

октябрь

Архангельск

0

44

7

4

56

14

Бишкек

31

80

58

34

77

42

Верхоянск

0

79

12

2

56

18

Волгоград

41

162

88

18

36

26

Душанбе

31

86

80

34

65

45

Ереван

20

92

86

35

69

42

Крым

16

74

51

28

65

39

Каунас

2

51

15

14

59

27

Киев

7

54

29

20

63

34

Кишинев

13

62

42

22

71

37

Кострома

2

54

7

11

61

23

Красноярский край

2

58

8

12

74

28

Минск

5

52

16

14

61

29

Москва

1

49

14

15

63

23

Новосибирская обл.

11

79

21

17

61

28

Рига

2

54

12

8

51

24

Самара

7

71

23

18

59

28

С-Петербург

0

48

6

6

46

15

Сочи

66

168

104

13

33

24

Тарту

2

54

12

9

58

23

Ташкент

27

94

74

27

52

35

Тбилиси

22

74

57

28

61

37

Хабаровский край

16

83

41

18

62

29

Южно-Сахалинск

46

166

98

18

43

20

Таблица 7

Коэффициенты пересчета интенсивности прямой солнечной радиации ks с горизонтальной поверхности на вертикальную

Ориентация

Значение величин ks для географической широты (град)

январь

октябрь

40

45

50

55

60

65

40

45

50

55

60

65

Ю

1,79

2,58

2,94

3,1

6,01

11,22

1,25

1,54

1,89

2,38

1,75

3,87

В; 3

0,51

0,67

0,68

0,61

1,02

1,36

0,51

0,57

0,64

2,98

2,16

0,98

ЮВ; ЮЗ

1,29

1,85

2,1

2,19

4,25

7,94

0,98

1,18

1,42

0,72

0,07

2,79

СВ; СЗ

0,03

0,03

0,02

0

0

0

0,09

0,09

0,08

0,83

0,06

0,05

апрель

Ю

0,41

0,49

0,62

0,74

0,9

1,1

С

0,02

0,02

0,02

0,02

0,03

0,05

В; 3

0,42

0,43

0,47

0,52

0,6

0,71

ЮВ; ЮЗ

0,49

0,52

0,62

0,72

0,85

1,03

СВ; СЗ

0,2

0,19

0,2

0,21

0,24

0,3

Таблица 8

Коэффициенты проникания солнечной радиации b1 в помещение

Ориентация

Значение величин b 1 для географической широты (град)

январь

октябрь

40

45

50

55

60

65

40

45

50

55

60

65

Ю

0,87

0,87

0,88

0,88

0,88

0,88

0,86

0,86

0,87

0,87

0,87

0,88

В; 3

0,79

0,79

0,78

0,76

0,74

0,71

0,8

0,8

0,8

0,8

0,78

0,76

ЮВ; ЮЗ

0,83

0,83

0,83

0,84

0,85

0,86

0,8

0,81

0,82

0,83

0,84

0,85

СВ; СЗ

0,47

0,47

0,4

0,33

0

0

0,65

0,63

0,58

0,52

0,45

0,34

апрель

Ю

0,69

0,73

0,73

0,82

0,83

0,84

С

0,48

0,5

0,54

0,6

0,65

0,72

В; 3

0,83

0,83

0,83

0,83

0,83

0,83

ЮВ; ЮЗ

0,8

0,82

0,84

0,85

0,85

0,86

СВ; СЗ

0,83

0,79

0,81

0,84

0,87

0,88

Таблица 9

Высота стояния h и азимут a солнца

Ориентация

величина

Значение высоты h и азимута a в град стояния солнца для географической широты (град)

январь

октябрь

40

45

50

55

60

65°

40

45

50

55

60

65°

гор

h

25

18

17

13

9

5

30

20

22

19

16

12

Ю

33

33

29

25

22

17

44

42

40

36

34

32

В; 3

a

76

77

78

80

81

83

73

74

75

76

77

78

ЮВ; ЮЗ

52

53

51

50

49

47

56

55

55

54

53

52

СВ; СЗ

89

89

90

90

90

90

87

87

88

89

89

89

апрель

гор

h

44

42

39

35

30

26

Ю

66

63

60

59

58

58

С

a

89

89

89

89

89

89

В; 3

66

67

68

69

69

71

ЮВ; ЮЗ

62

61

60

60

60

60

СВ; СЗ

79

80

81

82

82

82

Pи c. 1 Для определения относительных размеров затеняющих плоскостей

а) специальных солнцезащитных плоскостей

б) затенение оконным откосом

1 - план; 2 - разрез г; = h / H ; = l / L .