Aj - част от площта на всяка повърхност j, която приема слънчевото греене във вътрешността на зимната градина (под, непрозрачни стени; непрозрачните части на разделителната стена се означават с индекса "р", а останалите площи - с индекса "s");
aSj - средна степен на поглъщане на слънчевото греене, приета от повърхности на зимната градина; когато няма точни данни, се изчислява с aSj = 0,8;
aSp - средна степен на поглъщане на слънчевото греене от непрозрачна разделителна стена между вътрешността на сградата и стъклената пристройка съгласно табл. 10;
I - среден интензитет на слънчевото греене на горната повърхност р (на разделителна стена), респ. s (площ на пода), W/m2;
t - продължителност на изчислителния период.
Месечните директни и индиректни топлинни печалби от слънчево греене се определят по формулите:
Qsd,M = 0,024Qsd, (3.78)
Qsi,M = 0,024Qsi, (3.79)
t = tM = броя на дните в месеца.
9. Топлинни загуби при отопление с прекъсване
9.1. Общи положения
Процедурата за определяне на топлинните загуби при прекъсване на отоплението и/или понижаване на параметрите на отоплението е подходяща за отоплителни системи, при които отдаването на топлина се променя сравнително бързо в съответствие с променящите се изисквания за топлина. При отоплителни системи с голяма топлинна инерция се получава надценяване на ефекта на прекъсване на отоплението при прилагане на тази процедура.
При тази процедура се приема, че мощността на отоплителната система е достатъчна да осигури достигането на нормативната вътрешна температура, когато външната температура е на най-ниската си проектна стойност. Когато отоплителната система е оразмерена на база външна зимна изчислителна температура при неосигуреност 20 часа през годината, се приема, че през най-студения месец отоплението не прекъсва и следователно е непрекъснато. Тази процедура дава възможност да се изчисли намалението на потребната топлина като резултат от прекъснатото отопление. Намалението се изчислява за всеки период с понижена температура (през нощта, през почивни дни, ваканции), като пълното намаление за разглеждания изчислителен период е сума от всички изчислени намаления.
Отоплението с прекъсване включва всяка схема на отопление, при която в някакъв период на отопление (например през нощта, през деня, през почивни дни и т.н.) температурата може да се понижи под нормативната.
9.2. Функционални режими
За да се осъществи отопление с прекъсване, отоплителните системи трябва да функционират успешно при следните режими:
а) нормален режим, при който отоплителната система функционира за поддържане на вътрешната температура в границите на нормативната й стойност;
б) режим на прекъснато отопление, при който отоплителната система не доставя топлина;
в) режим на прекъснато отопление, при който топлинният поток се регулира така, че да съответства на по-ниска температура;
г) режим на форсирано отопление, при който отоплителната система работи с пълна мощност.
В зависимост от регулиращата система режимът на форсирано отопление може да се осъществява по два различни начина:
- чрез форсирано отопление за фиксирано време, когато началото на режима на форсирано отопление се определя от потребителя;
- чрез оптимизирано форсирано отопление, при който времето за възстановяване на нормативната вътрешна температура се фиксира от потребителя и регулиращата система оптимизира началото на действие на режима на форсирано отопление, при отчитане на вътрешната и външната температура.
9.3. Модел на отопление с прекъсване и/или с понижаване на отоплението през различни периоди
Моделът е показан на фиг. 4. Той прави разлика между вътрешната температура в сградата и температурата на елементите й. Топлинната инерция на сградата се представя чрез топлинния й капацитет (топлоакумулиращата й способност), чиято меродавна температура е температурата на елементите й. Взема се под внимание поотделно топлообменът между елементите и външната среда, между елементите и вътрешната среда и директно между вътрешната и външната среда.
Фиг. 4.
Необходимите данни за количествена оценка на ефекта от прекъсване и/или понижаване на отоплението са:
tu - фазата (периода), през който отоплението се прекъсва;
qi0 - нормативната температура;
qisb - минималната нормативна температура във фазата на понижено отопление;
C - ефективният топлинен капацитет на зоната, в която се прекъсва отоплението;
Aj - площта на елементите от масивната конструкция;
Rij - вътрешното топлинно съпротивление на елементите от масивната конструкция;
Hw - коефициентът на топлинни загуби от топлопреминаване през леки строителни елементи, като прозорци и врати;
Fpp - максималната мощност на отоплителната система.
9.4. Последователност на изчисленията
9.4.1. Определяне на режима на отопление с неравномерно отопление: прекъсване, контролирана температура на понижено отопление. Описване на режима с форсирано отопление: оптимизирано форсирано отопление или регулирано по време отопление (формулите за оптимизирано форсирано отопление или регулирано по време отопление се прилагат само за съответните случаи).
9.4.2. Определяне на фазата tu, която се прилага при неравномерна работа в случай на оптимизирано загряване; времето, през което се допуска температурата да бъде по-ниска от нормативната. В случая на фиксирано загряване tu е времето, през което отоплението е редуцирано или прекъснато или се поддържа понижена температура.
9.4.3. Ако има периодичен режим с понижено отопление, се определя минимално допустимата температура qisb.
9.4.4. Определяне на ефективния топлинен капацитет C по формулата:
където:
rij е плътността на материала на слоя i в елемент j;
cij - специфичният топлинен капацитет на слоя i в елемент j;
dij - дебелината на слоя i в елемент j;
Aj - площта на елемент j, разположен в разглежданото пространство.
Сумата трябва да включва всички слоеве на всеки елемент, но само до максималната дебелина 3 cm и всички елементи от отопляемото пространство.
9.4.5. Изчисляване на коефициента на топлинни загуби на сградата през периода на понижено отопление Hsb с входни данни, съответстващи на периода на понижено отопление (например с намалена вентилация).
9.4.6. Изчисляване на коефициента на топлинни загуби Hic между конструкцията и вътрешния въздух по формулата:
където прозорци и врати са изключени от сумата, и:
Aj е площта на елемента j;
Rij - вътрешното повърхностно топлинно съпротивление на елемента j.
9.4.7. Изчисляване на директния специфичен топлинен поток Hd от вътрешната към външната среда, през леки конструкции (прозорци и врати) и въздухообмена с входни данни, съответстващи на периода на понижено отопление по формулата:
Hd = Hw + Hv, (3.82)
където:
Hw е коефициетът на топлинни загуби от леки елементи; той е сумата от всички коефициенти на топлинни загуби на прозорци и врати;
Hv - коефициентът на топлинни загуби от вентилация.
9.4.8. Изчисляване на коефициента на топлинни загуби между конструкцията и външната среда Hce по формулата:
9.4.9. Изчисляване на ефективната част z от топлинния капацитет по формулата:
9.4.10. Изчисляване на отношението x между ефектите от промените на топлинния поток върху вътрешната температура и върху температурата на конструкцията по формулата:
9.4.11. Изчисляване на времето за реакция на температурата на конструкцията tp вследствие на промяна на отоплителната мощност по формулата:
9.4.12. Изчисляване на времето за реакция на температурата на конструкцията tr вследствие на промяна на температурата на въздуха по формулата:
Изчисленията от т. 9.4.13 до т. 9.4.33 се извършват за всеки изчислителен период и за всеки период на прекъсване работата на отоплението (например през нощта, през почивни дни и т. н.).
9.4.13. Изчисляване на температурата на конструкцията в началото на температурното намаление qc0 по формулата:
qc0 = qe + z(qi0 - qe) (3.88)
9.4.14. Изчисляване на температурата на конструкцията qcsb, достигната в стационарен режим, само в случая на понижено отопление, по формулата:
qcsb = qe + z(qisb - qe) (3.89)
9.4.15. Изчисляване на максималната вътрешна температура и на максималната температура на конструкцията qipp и qcpp, които могат да бъдат достигнати по формулите:
където:
Fpp е максималната мощност на отоплителната система при режим на форсирано отопление;
Fg - топлинният поток от печалби (от вътрешни топлинни източници, слънчево греене).
9.4.16. Изчисляване на минималната вътрешна температура qinh по формулите:
а) в случай на изключено отопление вътрешната температура при равновесие е:
qinh = qe; (3.92)
б) в случай на режим на понижено отопление:
където Frp е намалената мощност.
Съответната минимална вътрешна температура на конструкцията qcnh е:
qcnh = qe + z(qinh - qe) (3.94)
9.4.17. Оптимизирано форсирано отопление. Изчисляване на продължителността на фазата форсирано отопление, tbh, ако е нямало фаза на понижено отопление:
9.4.18. Оптимизирано форсирано отопление. Изчисляване на времето tnh с прекъснато отопление:
tnh = tu - tcb (3.96)
9.4.19. Регулирано по време форсирано отопление. Изчисляване на времето с прекъснато отопление, когато няма фаза на понижено отопление:
tnh = tu (3.97)
9.4.20. Изчисляване на вътрешната температура, достигната в края на фазата с прекъснато отопление qi1:
9.4.21. Ако има фаза на понижение на отоплението и ако qsb > qi1, изчисленията продължават по т. 9.4.26.
9.4.22. Изчисляване на температурата на конструкцията qc1, достигната в края на фазата с прекъснато отопление:
когато tnh = 0, тогава qc1 = qc0; (3.99)
в останалите случаи:
(3.100)
9.4.23. Когато няма фаза на понижено отопление, продължителността й е нула. Температурата на конструкцията qc2 в края на тази фаза е достигнатата в края на фазата с прекъснато отопление:
tsb = 0 и qc2 = qc1 (3.101)
9.4.24. Оптимизирано форсирано отопление: изчисленията продължават от т. 9.4.32.
9.4.25. Форсирано отопление за фиксирано време: изчисленията продължават от т. 9.4.30.
9.4.26. При фиксирана задължителна температура на фазата на прекъсване (с прекъснато отопление) се изчислява на необходимото време tnh за достигане до температурата на понижено отопление по формулата:
9.4.27. Изчисляване на температурата на конструкцията в края на тази фаза по формулата:
- когато tnh = 0, тогава qc1 = qc0; (3.103)
- в останалите случаи
9.4.28. Изчисляване на времето tsb за понижено отопление по формулите:
при оптимизирано форсирано отопление:
при форсирано отопление за фиксирано време
tsb = tu - tnh (3.106)
9.4.29. Изчисляване на температурата на конструкцията в края на фазата на понижение qc2:
- ако tsb е по-малко или равно на 0, тогава tsb = 0 и qc2 = qc1;
- в останалите случаи
9.4.30. Изчисляване на ефективната продължителност на фазата на форсирано отопление tbh по формулата:
9.4.31. Регулирано по време форсирано отопление: ако tbh е по-голямо от продължителността на фазата на понижаване на температурата, което съответства на фазата на понижено отопление, тогава, преди да продължи изчисляването, се намалява tu.
9.4.32. Изчисляване на температурата на конструкцията в края на фазата с форсирано отопление qc3 по формулите:
- когато tbh = 0, тогава qc3 = qc3 (3.109);
- в останалите случаи
9.4.33. Изчисляване на намалението на топлинните загуби в резултат на разглежданото отопление с прекъсване DQilj по формулата:
9.4.34. Изчисляване на намалението на общите топлинни загуби през изчислителния период в резултат на всички периоди на прекъсване:
DQil = SjnjDQij (3.112)
където nj е броят на фазите на прекъсване на отоплението от тип j в изчислителния период (например броят на нощите в месеца).
Сумата се отнася за всички фази на прекъсване през изчислителния период (например за месец с нощно изключване и през почивните дни: n1 = 19 нощни изключвания и n2 = 4 (или 5) изключвания през почивните дни).
9.4.35. Изчисляване на общите топлинни загуби Ql през разглеждания изчислителен период за сграда с една- единствена зона с отопление с прекъсване по формулата:
Ql = Hsp(qi0 - qe) + Hsb(qi0 - qe)(t - tsp) - Qil (3.113),
където:
t е продължителността на изчислителния период;
tsp - продължителността на фазата, през която коефициентът на топлинните загуби от вентилация е равен на Hsp.
10. Полезни топлинни печалби от вътрешни топлинни източници и слънчево греене
10.1. Общи положения
Коефициентът на оползотворяване h зависи основно от отношението топлинни печалби/топлинни загуби g за сградата. За определяне на h съществено значение имат позволеното надвишаване над нормативната вътрешна температура и времеконстантата t на сградата.
g = Qg/Ql (3.114),
10.2. Ефективен топлинен капацитет и времеконстанта
При изчисляване на h не участва целият топлинен капацитет на елемента в контакт с въздуха в отопляемото пространство. Ефективният топлинен капацитет С се определя по формула (3.80).
Сумират се топлинните капацитети на елементите, граничещи с въздуха в помещението, като се отчитат само ефективните дебелини на слоевете di. За определяне на ефективната дебелина важат следните указания:
за слоеве с коефициент на топлопроводност:
li і 0,1 W / (m2.K):
- при едностранно граничещ елемент с въздуха в помещението: сумират се всички слоеве до най-голяма дебелина di,max = 0,10 m;
- при двустранно граничещи вътрешни елементи с въздуха в помещението: приема се половината от строителната дебелина при един слой, когато дебелината е d Ј 0,20 m, или най-много 0,10 m, когато дебелината е d > 0,20 m.
При слоеве между помещението и топлоизолацията (например подова настилка върху топлоизолационен слой) се включват само слоевете с коефициент на топлопроводност l1 і 0,1 W/(m.K) с дебелина до 10 сm. За топлоизолационни се считат слоевете с коефициент на топлопроводност li < 0,1 W/(m.K) и съпротивление на топлопреминаване Ri > 0,25 m2.K/W.
При външните ограждащи елементи площта Ai се определя по външните размери (бруто площ), а при вътрешните елементи - по вътрешните размери (нето площ).
Времеконстантата t се определя по формулата:
t = C/H (3.115),
където:
С е ефективният топлинен капацитет на помещението;
Н - коефициентът на топлинни загуби.
Когато няма предварителни данни или когато се извършват опростени изчисления, могат да се приемат следните обобщени стойности:
- за леки сгради: С = 15 Wh/(m3.K) Ve;
- за тежки сгради: С = 50 Wh/(m3.K) Ve.
За леки могат да се приемат следните сгради:
- сгради с дървени плоскости без масивни вътрешни стени;
- сгради с окачени тавани и с преобладаващи леки стени;
- сгради с високи помещения (спортни зали, музеи и др.).
За тежки могат да се приемат сградите с масивни вътрешни и външни строителни елементи без окачени тавани.
10.3. Коефициент на оползотворяване
Коефициентът на оползотворяване h може да се определи приблизително по формулите:
където:
a е числен параметър, който се определя по формулата:
t - времеконстанта; определя се по формула (3.115).
В зависимост от вида на изчислителния период стойностите на аo и to се отчитат от табл. 14:
Таблица 14
Приложение № 4 към чл. 10, ал. 5
Таблица 1
Топлофизични характеристики на строителни продукти (материали)
|
|
|
|
|
|
1. Естествени камъни
|
1.1.
|
Мрамор, гранит,
|
2800
|
920
|
3,49
|
67
|
|
базалт
|
|
|
|
|
1.2.
|
Пясъчник, кварц
|
2400
|
920
|
2,04
|
21
|
1.3.
|
Варовик
|
2000
|
840
|
1,16
|
12
|
|
|
1700
|
840
|
0,93
|
10
|
2. Бетони
|
2.1.
|
Стоманобетон
|
2500
|
960
|
1,63
|
90
|
2.2.
|
Обикновен бетон
|
2400
|
960
|
1,45
|
60
|
2.3.
|
Бетон с трошени
|
2000
|
920
|
1,02
|
10
|
|
тухли
|
|
|
|
|
2.4.
|
Керамзитоперлито-
|
1100
|
1000
|
0,38
|
6
|
|
бетон
|
1000
|
1000
|
0,34
|
5
|
|
|
900
|
1000
|
0,32
|
4
|
2.5.
|
Керамзитобетон
|
1500
|
1000
|
0,58
|
8
|
|
|
1400
|
1000
|
0,52
|
8
|
|
|
1300
|
1000
|
0,47
|
7
|
|
|
1200
|
1000
|
0,42
|
7
|
|
|
1100
|
1000
|
0,37
|
6
|
|
|
1000
|
1000
|
0,33
|
5
|
2.6.
|
Аглопоритбетон,
|
1500
|
980
|
0,62
|
8
|
|
сгуробетон
|
1400
|
980
|
0,55
|
8
|
|
|
1300
|
980
|
0,51
|
7
|
|
|
1200
|
980
|
0,44
|
7
|
|
|
1100
|
980
|
0,40
|
6
|
|
|
1000
|
980
|
0,36
|
5
|
2.7.
|
Перлитобетон
|
800
|
1050
|
0,26
|
2
|
|
|
600
|
1050
|
0,17
|
2
|
|
|
450
|
1050
|
0,14
|
2
|
2.8.
|
Пенобетон
|
800
|
1050
|
0,26
|
5
|
|
|
600
|
1050
|
0,17
|
3
|
|
|
400
|
1050
|
0,14
|
3
|
2.9.
|
Газобетон
|
800
|
1050
|
0,26
|
5
|
|
(автоклавен)
|
700
|
1050
|
0,21
|
4
|
|
|
600
|
1050
|
0,19
|
3
|
|
|
500
|
1050
|
0,16
|
2
|
2.10.
|
Дървобетон
|
700
|
1450
|
0,23
|
4
|
|
Пепелобетон
|
1200
|
960
|
0,47
|
-
|
|
|
1150
|
960
|
0,35
|
-
|
|
|
1000
|
840
|
0,33
|
-
|
|
|
850
|
840
|
0,31
|
-
|
3. Разтвори и мазилки
|
3.1.
|
Циментово-пясъчен
|
1800
|
1050
|
0,93
|
8
|
|
разтвор
|
|
|
|
|
3.2.
|
Варо-циментопясъчен
|
1700
|
1050
|
0,87
|
7
|
|
разтвор
|
|
|
|
|
3.3.
|
Варо-пясъчен разтвор
|
1600
|
1050
|
0,81
|
6
|
3.4.
|
Разтвор със сгуриен
|
1400
|
1050
|
0,58
|
6
|
|
пясък
|
1200
|
1050
|
0,47
|
5
|
3.5.
|
Варо-перлитов
|
550
|
1050
|
0,16
|
2
|
|
разтвор
|
350
|
1050
|
0,12
|
2
|
3.6.
|
Варо-пясъчна мазил-
|
1800
|
1050
|
0,87
|
5
|
|
ка (външна)
|
|
|
|
|
3.7.
|
Варо-пясъчна мазил-
|
1600
|
1050
|
0,70
|
5
|
|
ка (вътрешна)
|
|
|
|
|
3.8.
|
Топлоизолационни
|
400
|
920
|
0,12
|
6
|
|
външни мазилки с
|
350
|
920
|
0,10
|
6
|
|
гранули от пено-
|
|
|
|
|
|
полистирен
|
|
|
|
|
4. Битумни и асфалтови материали и продукти
|
4.1.
|
Битум
|
1100
|
1050
|
0,17
|
1200
|
4.2.
|
Асфалт 20 mm
|
2100
|
1050
|
0,70
|
2500
|
|
|
1900
|
1050
|
0,70
|
2000
|
4.3.
|
Мушама битумна
|
600
|
1050
|
0,17
|
100
|
|
хидроизолационна
|
|
|
|
|
4.4.
|
Мушама битумна хид-
|
900
|
1460
|
0,19
|
100000
|
|
роизолационна с алу-
|
|
|
|
|
|
миниево фолио
|
|
|
|
|
4.5.
|
Битумизиран картон
|
1100
|
1460
|
0,19
|
2000
|
4.6.
|
Асфалтобетон
|
2100
|
1050
|
1,05
|
92,59
|
4.7.
|
Битумоперлит
|
500
|
1050
|
0,14
|
|
|
|
300
|
1050
|
0,09
|
|
5. Зидарии
|
5.1.
|
Зидарии от обикно-
|
1800
|
1050
|
0,79
|
7
|
|
вени плътни тухли на
|
|
|
|
|
|
варо-пясъчен разтвор
|
|
|
|
|
5.2.
|
Зидарии от варо-пя-
|
1900
|
1050
|
0,87
|
7
|
|
съчни (силикатни)
|
|
|
|
|
|
тухли на варов
|
|
|
|
|
|
разтвор
|
|
|
|
|
5.3.
|
Зидария от кухи и ре-
|
|
|
|
|
|
шетъчни тухли на ва-
|
1400
|
1050
|
0,52
|
-
|
|
ро-пясъчен разтвор
|
|
|
|
|
5.4.
|
Зидария от диатоми-
|
|
|
|
|
|
тови тухли на лек
|
900
|
1050
|
0,29
|
4
|
|
разтвор
|
|
|
|
|
5.5.
|
Зидария от камъни с
|
2680
|
1050
|
3,20
|
3
|
|
правилна форма при
|
1960
|
1050
|
1,13
|
11
|
|
плътност на камъка
|
1260
|
920
|
0,51
|
5
|
5.6.
|
Зидария от камъни с
|
2420
|
1050
|
2,57
|
3
|
|
неправилна форма при
|
1900
|
1050
|
1,06
|
11
|
|
плътност на камъка
|
1380
|
920
|
0,60
|
5
|
6. Насипни материали
|
6.1.
|
Естествен пясък
|
1600
|
840
|
1,1 до
|
4
|
|
|
|
|
2,2
|
|
6.2.
|
Перлит
|
150
|
840
|
0,06
|
-
|
6.3.
|
Керамзит
|
500
|
840
|
0,16
|
1
|
6.4.
|
Аглопорит
|
500
|
840
|
0,19
|
1
|
6.5.
|
Сгурия
|
1000
|
840
|
0,29
|
1
|
|
|
800
|
840
|
0,24
|
1
|
|
|
600
|
840
|
0,20
|
1
|
|
|
500
|
840
|
0,17
|
1
|
6.6.
|
Металургична (до-
|
|
|
|
|
|
менна) шлака
|
900
|
840
|
0,26
|
2
|
6.7.
|
Пепел от ТЕЦ
|
700
|
840
|
0,17
|
1
|
7. Почви
|
7.1.
|
Скала
|
2700
|
920
|
3,5
|
|
Сподели с приятели: |