§ 23. Задачи для помещений I рода

Задача № 1. Дано помещение, изображенное на рис. 25: 1 - пол асфальтовый по бетонным сводам; 2 - потолок-кирпичные сводпки по железным балкам; 3 - стены кирпичные с известковой штукатуркой; 4 - помещение жилое, находится во втором этаже трехэтажного здания и имеет только одну наружную стену.

Рис. 25

Требуется рассчитать печное отопление.

Решение.

1. Определим теплопотери помещения:

а) через окно

б) через наружную стену

Всего с добавкой на страны света

по альбому выбираем печь ОС-1. Она имеет следующую характеристику:

Следовательно, отопление помещения одной топкой в сутки будет обеспечено только при

Теплопотери помещения при этих условиях равны:

2. Проверим, не выходит ли колебание температуры помещения по часам суток за пределы санитарной нормы.

Для этого воспользуемся уравнением (20). Здесь

Определим сперва

а) наружная стена

б) внутренние стены (площадь двери вычитаем)

в) потолок

г) пол

д) окно (ввиду того что окно не обладает теплоемкостью, принимаем для него

Отсюда находим:

Следовательно A_t не выходит за пределы санитарной нормы.

Найдем максимально допустимое колебание теплового потока, даваемого печью.

Для этого воспользуемся уравнением (20), приняв при нем

Проанализируем полученную величину m. Если представить себе, что то по уравнениям (см. выше § 2)

Повидимому, в некоторые часы суток печь из прибора, дающего тепло, должна превращаться в прибор, поглощающий теплоту. Такого положения, конечно, не может быть.

некогда не может приобретать отрицательные значения. Крайнее значение отсюда крайнее значение для m₂ будет:

Наконец, для того чтобы получить надо иметь m₁ = 3,0, откуда

Мы еще раз указываем, что при значительном расхождении между определение m как средней арифметической величины является не совсем точным.

При пользовании альбомом печей ГУВПС вопрос этот не имеет большого значения, так как для этих печей (за исключением 2-3 из них) разница в значении между не велика.

Задача № 2. Дано помещение, изображенное на рис. 26: 1 - пол деревянный на лагах; 2 - потолок с подшивкой сухой штукатуркой; 3 - внутренние перегородки - деревянный каркас, обшитый с двух сторон листами сухой штукатурки; 4 - наружные стены - каркасные, изнутри сухая штукатурка; воздушный прослоек; плиты "Экспанзит" K = 0,85; 5 - здание одноэтажное, жилое.

Рис. 26

Требуется рассчитать печное отопленце.

Решение

1. Теплопотери помещения по расчету (здесь его не приводим):

По альбому выбираем печь ОС-24. Характеристика печи: Теплоотдача при одной топке в сутки Теплоотдача при двух топках в сутки Коэфициент неравномерности m = 0,4.

Задней и боковой стенками печь приставляем к стене с устройством закрытой отступки, вследствие чего теплоотдача этими стенками падает на 50%.

т. е. как раз то, что нам требуется.

При одной топке в сутки отопление помещения будет обеспечено при

2. Определение A_t. Находим

• а) окна
• б) наружные стены за вычетом окон
• в) внутренние стены
• г) пол
• д) потолок

Тогда

и

Повидимому, данная печь непригодна, так как колебания температуры по часам суток выходят за пределы санитарной нормы.

Между тем значение m = 0,4 является почти предельно минимальным даже для толстостенных больших печей. Отсюда можно сделать вывод, что надлежащее отопление подобного рода помещений с легкими конструкциями ограждений дровяными печами периодического действия выполнить довольно затруднительно. В некоторых случаях удовлетворительное решение такой задачи может оказаться невозможным, как это получилось в данном случае, и для того, чтобы A_t не выходила за пределы нормы (т. е. 3°), нужно переходить к двум топкам в сутки при температурах более высоких, чем -14°.

Задача № 3. Дано помещение, изображенное на рис. 27: 1 - пол деревянный; 2 - внутренние и наружные стены кирпичные, оштукатуренные; 3 - потолок деревянный подшивной из досок 2 см со штукатуркой известковой 2 см; воздушный прослоек 10 см, деревянный накат; 4 - помещение жилое, находится во втором этаже трехэтажного дома и имеет только одну наружную стену; требуется рассчитать печное отопление.

Рис. 27

Решение

1. Теплопотери помещения

По альбому подбираем печь ОС-1. Она имеет следующую характеристику:

Теплопередача при двух топках в сутки

Теплопередача при одной топке в сутки

Следовательно, отопление помещения, при одной топке в сутки как и в задаче № 1, будет обеспечено только при

Теплопотери помещения при этих условиях равны:

2. Определение колебания температуры помещения по часам суток.

Находим

• а) окна
• б) наружные стены (за вычетом окон)
• в) внутренние стены (без вычета дверей)
• г) пол
• д) потолок

Тогда

Отсюда

Следовательно, A_t не выходит за пределы санитарной нормы.

Задача № 4. Даны два помещения (рис. 28), каждое из которых аналогично помещению, рассмотренному в задаче № 3.

Рис. 28

Требуется рассчитать общую печь на две комнаты, устанавливаемую у внутренней стены.

Решение

1. Теплопотери составляют По альбому ближайшей по теплоотдаче печью с коренной трубой будет печь ОС-20 в изразцах. Учитывая, что одна боковая стена печи целиком войдет в закрытую отступку, а другая боковая стенка наполовину, теплоотдача составит:

Данная печь может обеспечить отопление помещения одной топкой в сутки при

Теплопотери помещений составят при этом 1270 ккал/час.

Одно помещение теряет

2. Определение

Результат получим значительно лучше, чем в предыдущем случае. Во-первых, вместо -7,5° равно -14,4°, и, следовательно, уменьшилось количество дней с двухтопочным режимом; во-вторых, уменьшилось значение

Задача № 5. Дано помещение, изображенное на рис. 29: 1 - пол деревянный на лагах; 2 - наружные стены кирпичные оштукатуренные; 3 -внутренние стены - перегородки из досок со штукатуркой; 4 - перекрытие - подшивной потолок из 2 см досок со штукатуркой 2 см; воздушный, прослоек 10 см; деревянный накат; 5 - здание жилое, одноэтажное, имеется чердак; требуется рассчитать печное отопление.

Рис. 29

Решение:

1. Теплопотери помещения

Ближайшей по теплоотдаче печью по альбому является печь ОС-5.

При установке ее задней стеной к стене помещения с устройством закрытой отступки теплоотдача печи составит:

при двух топках в сутки

при одной топке в сутки

Данная печь может обеспечить отопление помещения при одной топке в сутки при

Теплопотери помещения при этом равны:

2. Определение A_t. Находим

• а) окна
• б) наружные стены
• в) перегородки
• г) пол
• д) потолок

Всего

Результат не удовлетворителен.

Необходимо поставить печь больших размеров, обеспечив отопление этой печью также и соседних комнат, как это было сделано в предыдущей задаче.

Задача № 6. В помещении, которое было рассмотрено в предыдущей задаче № 5, устроена внутренняя перегородка, которая разделила это помещение пополам на две отдельные комнаты. Требуется рассчитать печное отопление этих помещении при установке одной общей печи (рис. 30).

Рис. 30

Решение

1. Определение теплопотерь помещения. Согласно предыдущей задаче Оставляем выбранную ранее печь ОСТ-5.

В данном случае в отступку выходит боковая стенка печи, но теплоотдача печи изменяется незначительно.

Теплоотдача при двух топках

Теплоотдача при одной топке

2. Определение A_t.

Величина возросла за счет дополнительной перегородки на величину:

и равна величине:

Результат удовлетворительный.

Задача № 7. Дано помещение, изображенное на рис. 31: 1 - пол -деревянный; 2 - наружные стены - деревянные рубленые без штукатурки; 3 - внутренние стены - дощатые переборки без штукатурки; 4 - перекрытие - доски 3 см, тепловая изоляция; 5 - помещение жилое во втором этаже двухэтажного здания; требуется рассчитать печное отопление.

Рис. 31

Решение

1. Теплопотери помещения

По конструктивным условиям в данном случае мы должны поставить печь с коренной трубой.

Ближайшей по тепловой мощности будет печь ОС-7 в железном футляре.

При установке ее в углу с устройством отступок у боковой и задней стенок получим теплоотдачу печи:

Отопление помещения при одной топке в сутки обеспечивается при

2. Определение A_t. Находим величину

Отсюда

Результат получился совершенно неудовлетворительный. Причина этого отчасти та, что мы получили очень низкую расчетную температуру для одной топки в сутки ( -18,8°).

Проверим, при какой t_н величина A_t будет равна 3°.

Для этого определим:

Следовательно, при установке этой печи пришлось бы при топить ее 2 раза в сутки, что вызвало бы в эксплоатации печи излишние неудобства, и поэтому рекомендовать нельзя.

Задача № 8. Даны два помещения, аналогичные помещению, данному в задаче № 7.

Требуется рассчитать печное отопление с установкой общей печи.

Решение

1. Выбираем печь ОС-20.

При установке ее у стены (коренной трубы) с обращением боковой стенки в отступку теплоотдача печи выразится:

Отопление помещения при одной топке в сутки будет обеспечено при

2. Определение A_t.

Видим, что A_t не выходит за пределы нормы.

Задача № 9. Дано помещение, изображенное на рис. 32: 1 - высота помещения 2,8 м; 2 - стены наружные - деревянные рубленые (K = 0,83); 3 - внутренние стены - дощатые перегородки; 4 - пол на лагах; 5 - потолок - деревянный без штукатурки.

Рис. 32

Рассчитать печное отопление.

Решение

1. Теплопотери помещения

По альбому выбираем печь ОС-25.

Печь устанавливаем в углу. Правая стена обращена в закрытую отступку, а задняя стенка выходит в соседнюю комнату.

Теплоотдача печи при двух топках

Теплоотдача печи при одной топке

При одной топке в сутки печь обеспечивает отопление помещения при

2. Определение A_t. Находим

Отсюда

Задача № 10. Как изменится в предыдущей задаче A_t, если оштукатурить наружные стены, потолок и внутренние переборки известковой штукатуркой в 2 см по драни.

Решение

Находим

откуда

Задача № 11. Как изменится величина A_t, если в задаче № 9 при выборе печи заменить принятую толстостенную печь ОС-25 тонкостенной такой же тепловой мощности.

Решение

Вместо печи ОС-25 можно взять печь в железном футляре ОС-28, имеющую почти такую же теплоотдачу.

Но для этой печи коэфициент m = 0,7.

Отсюда

Задача № 12. Дано спальное помещение одноэтажной деревянной казармы. Длина 25,15 м, ширина 13,10 м, высота 3,4 м, площадь пола 293 м². 1 - стены наружные - деревянные рубленые (K = 0,83); 2 - пол - деревянный на лагах; 3 - потолок - деревянный (K = 0,7). Рассчитать печное отопление.

Решение

1. Теплопотери помещения

Устанавливаем 5 печей ОС-41.

Теплоотдача каждой печи, при условии, что одна задняя стенка обращена в отступку, составит:

при двух топках в сутки

при одной топке в сутки

При одной топке в сутки отопление помещения обеспечивается при

2. Определение A_t.

По расчету (которого здесь также не приводим)

откуда

Мы видим, что A_t выходит за пределы норм, но в данном случае с таким результатом можно мириться, если учесть, что можно не все печи топить одновременно, а, например, три печи утром, а остальные две - днем, или, еще лучше,- вечером. Это значительно уменьшает величину m по отношению к общему потоку тепла, даваемому всеми печами, а соответственно уменьшается также и величина A_t.

Основные показатели, полученные при решении задач № 1-12, помещены в табл. 4.

Таблица 4. Основные показатели, полученные при решении задач 1-12

Таблица 4. Продолжение. Основные показатели, полученные при решении задач 1-12