§ 73. Выбор печей по теплоустойчивости помещений

Правильность компоновки элементов системы печного отопления жилых зданий, детских и лечебных учреждений подтверждается проверкой на теплоустойчивость помещения, характеризующейся амплитудой колебания температуры внутреннего воздуха в течение межтопочного периода. Математически амплитуда колебания температуры (°С) определяется формулой

A_t = 0,7 MQ/(ΣBF₀),

где М - коэффициент неравномерности теплоотдачи, принимаемый по техническому паспорту печи; Q - расчетные теплопотери помещения, Вт; ΣBF_o -сумма произведений коэффициентов теплопоглощения ограждающих конструкций на их площадь, Вт/°С.

Коэффициент теплопоглощения В равен амплитуде колебания теплового потока, проходящего через поверхность ограждения, при амплитуде колебаний температуры воздуха в помещении в 1 °С. Расчет коэффициента В достаточно сложен, поэтому, вычисляя значения A_t для помещений с наиболее распространенными ограждающими конструкциями, пользуются табличными данными (табл.14).

Таблица 14. Значения ΣBF₀ для жилых помещений, Вт/°С

Согласно СНиП П-33-75 величина At не должна превышать ±3 °С. Если температура воздуха помещения от топки до топки колеблется больше чем на ±3 °С, это указывает на неправильный выбор печи. В таком случае необходимо принять к установке печь с меньшим М, обеспечивающим теплоустойчивость помещения, что проверяется расчетом. Если для компоновки системы отопления используют печи с коэффициентом неравномерности теплоотдачи М ниже 0,2, то проверочного расчета не требуется. В случаях, когда печи характеризуются коэффициентом М, находящимся в пределах от 0,2 до 0,4, на теплоустойчивость проверяют только угловые помещения.

Пример. Жилой усадебный одноэтажный дом (рис. 144) строят в районе с расчетной зимней температурой -22 °С. Стены дома выкладывают из керамического полнотелого кирпича на холодном растворе. Площади комнат (м²): общей (101)-20,4, спальни (102) -12,5, кухни (103) -8, спальни (104) - 10.

Пользуясь номограммой (см. рис. 134) для определения теплопотерь при наружной расчетной температуре -20 СС, находим теплопотери для помещений (с учетом корректировки на tB-tН = 40°С): Общая (угловая) комната 101 Q= (2700:38)⋅40 = 2840 Вт: Спальня (среднее помещение) 102, учитывая площадь коридора F = 12,5 + 2= 14,5, Q=(1450:38)⋅40 = 1526 Вт.

Кухня 103 Q=(950 : 38)⋅40= 1000 Вт.

Спальня 104 Q=(1850 : 38)⋅40= 1947 Вт.

Принимаем к установке одну печь для помещений 101 и 102, суммарные теплопотери которых составят: 2840+1526=4366 Вт.

По рис. 55 находим, что при полученном значении теплопотерь подходит одноярусная толстостенная печь ПТО-4400. По рис. 56 определяем размеры печи: 1020*890 мм. По табл. 7 подбираем теплоотдачу каждой стенки ПТО-4400, которая составляет при двухразовой топке, Вт: стенка 1-1000, стенка 2-1200, стенка 5-1000, стенка 4-1200. Всего 4400 Вт.

Печь размещают таким образом, чтобы топочная дверка находилась в общей комнате 101, а в сторону спальни 102 выходила левая стена с теплоотдачей 1000 Вт. Поскольку теплоотдача левой стенки 1000 Вт, а теплопотери помещений 1526 Вт, необходимо недостающую теплоту компенсировать за счет передней и задней стенок печи, общая теплоотдача которых составляет 1000-2 = 2000 Вт.

Недостаток поступления теплоты в спальню 102 равен 1520-1000 = 520 Вт.

Длина передней стенки печи 1020 мм. Следовательно в среднем 1 мм стенки отдает 1200 : 1020≈1,1 Вт.

Учитывая, что каждая из стенок печи, расположенных с фронта и тыла, должна покрывать 520 : 2≈260 Вт, находим, на сколько миллиметров она должна выступать в спальню:

280:1,1 ≈ 250 мм.

Теплоотдача выходящих в помещение 101 поверхностей нагрева составит

1000 + (2⋅1200 - 520) - 1000 + 1880 = 2880 Вт.

Этого достаточно для отопления общей комнаты с теплопотерями 2840 Вт.

Проверим, обеспечивает ли выбранная печь теплоустойчивость помещений 101 и 102. Допускаемая амплитуда колебания температуры воздуха в помещениях при печном отоплении ±3°С в течение суток. Коэффициент неравномерности теплоотдачи печи М = 0,18.

Помещение 101 площадью 20,4 м² состоит из двух кирпичных и двух деревянных стен.

По табл. 14 находим среднее значение ΣBF₀ = (400 + 362) : 2 = 381 Вт/°С.

Аналогично для помещения 102 ΣBF₀= (283 + 255) : 2 = 269 Вт/°С.

Следовательно, 2BF0 для двух комнат равно 381 + 269-650 Вт/°С.

Подставляем найденные значения ΣBF₀ в формулу A_t = 0,7⋅?0,18⋅?4366/650 = 0,84°С.

Таким образом, теплоустойчивость помещений в холодное время года достаточна.

При топке печи один раз в сутки коэффициент неравномерности теплоотдачи равен 0,5. Тогда A_t = 0,7 ⋅ 0,5 ⋅ 4366/650 = 2,35°С.

Эта величина также ниже нормативной, значит, в периоды стояния зимней расчетной температуры печь можно топить раз в сутки. Если вместо печи ПТО-4400 была бы принята каркасная печь ПТК-4600 с коэффициентом неравномерности теплоотдачи при одноразовой топке A_t = 0,9, то A_t = 0,7 ⋅0,9⋅ 4366/650 = 4,23 СС.

В этом случае амплитуда колебания превосходит допустимые пределы и печь ПТК-4600 неприемлема для установки в данном помещении.

Продолжая формировать систему печного отопления дома, для спальни 104 и кухни 103 к установке принимаем кухонный очаг со щитком и подтопком - термоузел теплопроизводительностью 3500 Вт.

https://profecoskill.ru/