Коэффициент конвективного теплообмена может быть определен следующим образом:
где a коэффициент конвективного теплообмена, Вт/м2 `С; tповерх температура верхнего слоя обогреваемой открытой поверхности, `С; tвозд температура наружного воздуха, `С.
Qконв = a (tповерх tвозд),
Потери тепла на конвективный теплообмен могут быть вычислены по следующей зависимости:
где Qконв потери тепла на конвективный теплообмен, Вт/м2; Qизл потери тепла на излучение, Вт/м2; Qтаян энергия, требуемая на обеспечение процесса снеготаяния, Вт/м2; Qпотер неизбежные тепловые потери внизу, Вт/м2.
Qобщ = Qконв + Qизл + Qтаян + Qпотер,
Этот раздел содержит наибольшее количество открытых вопросов. На процессы теплопередачи и теплоотдачи в случае обогрева открытых поверхностей оказывают влияние многие факторы, которые зачастую весьма сложно учесть. Искомой величиной является удельная тепловая мощность, необходимая для таяния льда и снега и определяемая по формуле:
Специфика проектирования
Трубы в контуре могут быть уложены по схеме «улитка» или «улитка змеевик» с шагом укладки, как правило, 20 или 30 см (в зависимости от граничных условий конкретного проекта). В связи с опасностью замерзания теплоносителя при аварийном отключении циркуляции в системе рекомендуется использовать в качестве теплоносителя водный раствор этиленгликоля с концентрацией, предотвращающей его замерзание при температуре наружного воздуха, принятой для данной местности. При этом на стадии проектирования необходимо учитывать отличие гидравлических и теплофизических свойств антифриза от свойств воды: большие вязкость и коэффициент теплового расширения, меньшую теплоемкость.
На рисунке показаны возможные конструкции систем обогрева открытых поверхностей, для устройства греющих контуров в которых используются трубы диаметрами 20 и 25 мм из сшитого полиэтилена, обладающие высокой надежностью, долговечностью, абразивной прочностью при их укладке в песчано-гравийную смесь или в заливке в бетонную плиту. На многочисленных объектах (конкретный пример элитный жилой комплекс «Пятый элемент» в Санкт-Петербурге) данная технология реализована с применением труб Rehau PEX-а и техники их монтажа с помощью надвижной гильзы, позволяющей заделывать соединения трубопроводов в стяжку или засыпку.
Целесообразность применения теплоизоляции существенный вопрос для каждого конкретного объекта. Моделирование обогрева системой напольного отопления промышленного помещения большой площади, очень сходного по процессам теплопередачи в конструкции основания с обогревом открытых поверхностей, показывает: при глубине залегания грунтовых вод в 4 м снижение уровня энергопотребления в случае использования теплоизоляции происходит всего на 8,5 %. При залегании грунтовых вод на глубине 2 м энергопотребление увеличивается на 21 %, а на глубине 1 м на 54 %. Это говорит о том, что тепловые потери от греющей панели в сторону грунта зависят от таких условий, как глубина залегания грунтовых вод, теплопроводность грунта, его влажность и т.п., поэтому целесообразность применения теплоизоляции должна в каждом конкретном проекте определяться экономическим расчетом.
Специфичность условий эксплуатации систем обогрева открытых поверхностей предполагает определенные особенности используемых в них конструктивных решений. С одной стороны,они должны обеспечивать высокую теплопередачу от греющего трубного контура вверх и эффективную теплоизоляцию для предотвращения бесполезных потерь тепла внизу, с другой хорошие прочностные характеристики для сохранения механической целостности конструкции под воздействием транспортной нагрузки сверху.
Конструкция и особенности
В основе материала большой опыт, наработанный в данном направлении компанией Rehau.
К сожалению, анализ российской и зарубежной литературы показал явную недостаточность имеющейся на сегодняшний день информации на эту тему. Предлагаемая статья попытка расширить кругозор читателей в области обогрева открытых площадок, обозначить главные проблемы и возможные пути их решения.
В практике современного строительства все чаще возникает необходимость обеспечить поддержание открытых поверхностей свободными ото льда и снега не механическим способом. Наиболее удобен для этого водяной обогрев. Объектами его применения могут быть пешеходные зоны, пандусы, входы в здания, парковки, въезды в гаражи, взлетно-посадочные вертолетные площадки, футбольные поля с натуральным и искусственным газоном.
Обогрев открытых поверхностей
/ Внутренние инженерные системы / / Обогрев открытых поверхностей
Выбрать продукцию
Обогрев открытых поверхностей - МастерСкладПлюс
Комментариев нет:
Отправить комментарий