Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Центральное воздушное отопление применяется в помещениях промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий при наличии центральной системы приточной вентиляции и осуществляется по трем описанным выше схемам: с полной рециркуляцией, с частичной рециркуляцией и прямоточной .

Полная рециркуляция воздуха используется для дежурного отопления в нерабочее время, если это не противоречит требованиям гигиены, пожаро- и взрывобезопасности помещений. При этом воздух в центральной системе приточной вентиляции забирается не снаружи, а из отапливаемого помещения и нагревается до температуры, определяемой по формуле

В рабочее время центральное воздушное отопление подчиняется условиям вентилирования помещений. Приточный воздух нагревается до температуры более высокой, чем температура помещения в зависимости от недостатка тепла, выявленного при составлении теплового баланса.

В системе центрального воздушного отопления используются все конструктивные элементы системы приточной вентиляции: фильтр, калориферы, вентилятор, воздуховоды и пр. Тепловая мощность калориферов в совмещенной системе отопления и вентиляции повышается на величину тепловой мощности системы отопления.

Места подачи нагретого воздуха и типы воздухораспределителей в помещении обычно выбирают по условиям вентиляции. Однако возможно изменение места подачи воздуха по условиям отопления. Например, в холодных районах Советского Союза целесообразна подача нагретого воздуха вдоль стекла световых проемов, если рабочие" места людей расположены вблизи этих проемов.

Если воздух подается сосредоточенно в среднюю зону по высоте помещения, то получающиеся ненастилающиеся компактные и неполные веерные воздушные струи рассчитываются так же, как и при воздушном отоплении местными отопительными агрегатами.

При расчете в зависимости от принятого типа воздухораспределителя в формулу и в последующие формулы вводят соответствующие значения коэффициентов m и п.

Такой способ распределения нагретого приточного воздуха распространен в  промышленных, вспомогательных и коммунальных   (гаражи, прачечные) зданиях. В помещениях гражданских зданий, сравнительно низких, чаще встречается подала воздуха вдоль ограждений, при которой получаются настилающиеся струи.

При выпуске в таких условиях нагретого воздуха из щелевидного отверстия воздухораспределителя образуется плоская струя, настилающаяся на поверхность наружного ограждения — стены, потолка или стекла светового проема (струя настилается, например, на потолок при выпуске воздуха на расстоянии от пола). Связанное с этим повышение температуры внутренней поверхности наружного ограждения благоприятно сказывается на самочувствии людей, хотя и вызывает увеличенный поток тепла наружу.

Геометрическая характеристика плоской воздушной струи Я, м, определяется по формуле

Расчет плоской настилающейся струи заключается в определении начальной скорости движения воздуха и температуры воздуха в струе на расчетном расстоянии х от места ее выпуска (например, в точке входа струи в рабочую зону).

В системе центрального воздушного отопления нагретая струя, выпускаемая из сравнительно узкой щели, характеризуется числом Аг0<0,001, т.е. относится к категории слабо неизотермических струй. На основном участке такой сгруи интенсивно падает скорость движения воздуха и относительно медленно снижается температура.

Температура воздуха понижается более заметно при движении нагретой струи вдоль наружного ограждения, особенно вдоль стекла светового проема. Снижение температуры воздушной струи ускоряется вследствие интенсификации конвективного теплообмена на внутренней поверхности ограждения. Это дополнительное понижение температуры в изложенном выше методе расчета нагретой плоской настилающейся струи во внимание не принималось.

Однако при усилении теплообмена на внутренней поверхности повышается ее температура и увеличивается теплопотеря через ограждения наружу. Для возмещения дополнительной теплопотери следует соответственно повысить начальную температуру воздушной струи.

При подаче нагретого воздуха плоской настилающейся струей снизу вверх значение коэффициента конвективного теплообмена ак, Вт/(м2-К), между струей и внутренней поверхностью, среднее по высоте ограждения h, может быть определено при температуре окружающего воздуха около 20 °С по формуле

При известном коэффициенте ак можно уточнить теплопотерю через наружное ограждение и начальную температуру воздушной струи.

В этом же случае нагретая воздушная струя не только возмещает теплопотери помещения, но и защищает рабочую зону от ниспадающего потока воздуха, охлаждающегося у наружного ограждения. Струя должна лишь оставаться настилающейся по всей высоте помещения hn

Для выполнения этого условия начальная скорость нагретой струи, выпускаемой из щели в полу шириной Ь0, должна удовлетворять соотношению, полученному в результате исследований