Теплоустойчивость и печное отопление жилых и общественных зданий.
Семенов Л.А.
1950 г.
В книге освещены основные вопросы, касающиеся теплового режима помещений при периодическом отоплении.
Установлена зависимость теплоустойчивости помещения от строительных его особенностей (планировки, конструкций ограждений и пр.).
Даты теоретические обоснования для применения отопительных печей облегченных индустриальных конструкций.
Разобраны вопросы прогрева и теплоотдачи печен и установлены 'Основные .нормы для расчета печей с повышенным прогревом поверхности.
Приведены конструкции современных печных устройств и даны практические указания по проектированию печного отопления на основе новых норм.
Книга предназначена для инженеров и техников-строителей, архитекторов и специалистов по отоплению.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Занимаясь изучением теплового режима жилых помещений, автор пришел к убеждению, что правильное проектирование печного отопления периодического действия возможно только при условии, если печь рассматривается не отдельно взятая сама по себе, а во взаимодействии с самим отапливаемым помещением.
Идя по этому пути, автором было определено, что теплоустойчивость помещения зависит с одной стороны от «коэфициента неравномерности теплоотдачи» печи, с другой стороны от «коэфициента тепловой инерции» самого помещения.
Определение и анализ этих коэфициентов, установление связи между ними дают конкретные указания по проектированию и отопительной печи и самого жилого дома (планировка помещений, конструкции ограждений).
Следуя этим, указаниям, оказывается возможным заменять наши обычные тяжелые массивные печи печами, в 2—3 раза более легкими с повышенным прогревом стенок.
Это обстоятельство коренным образом облегчает внедрение в массовое жилищное строительство индустриальных типов печей заводского изготовления, что должно повести к удешевлению печей н. главное, к значительному улучшению работы печного отопления и большой экономии в топливе.
При повсеместном! распространении печного отопления, особенно в условиях наших длительных и суровых зим, это имеет, конечно, огромное значение.
Разработка индустриальных конструкций печей повышенного прогрева является принципиально новой задачей, которая сейчас поставлена перед советскими специалистами в области печного отопления.
В данной' книге приведены проекты печей этого класса, разработанные за последние 2—3 года и рекомендуемые для массового применения.
Опытные работы по печному отоплению, послужившие автору основой для составления данного труда, проведены были им за период 1938—1948 гг. в лаборатории отопления и вентиляции Научно-исследовательского института по строительству Минмашстроя.
Практический метод расчета теплоустойчивости помещений, рекомендуемый автором, основан на использовании научных работ в этой области проф. О. Е. Власова [1] .
Для производства теоретических исследований по тепловому режиму помещений использован «символический» метод расчета, детально разработанный кандидатом техн. наук А. М. Шкловером [2], исключительно удобный для этих целей.
В опытных работах 1944—=1946 гг. большая помощь, обеспечившая постановку опытов с тонкостенными печами, была оказана автору со стороны Главного управления строительной техники Комитета по делам архитектуры при Совете министров СССР. По инициативе начальника саннтарно-технического отдела Главного управления канд. техн. наук Л. В. Хлудова инженером Л. Л. Беликовым (Академия коммунального хозяйства) были проведены опыты по проверке теории автора в практических условиях эксплоатации печного отопления.
В проведении опытов принимали непосредственное участие также инж. Н. А. Меринов, кандидат техн. наук Н, Н. Репин, кандидат техн. наук А. С. Бернштейн, инженер И. С. Майоров, мастер-конструктор С. М. Иванов, инж. Б. И. заменяет и техник П. П. Коновалов.
Консультации по отдельным вопросам были любезно оказаны автору со стороны: доктора технических наук проф. О. Е. Власова, профессора -В. Д. Мачинского, профессора Л. К. Хоцянова, кандидата технпч. наук К. Ф. Фокина, кандидата технич. наук А. М. Шкло-вера.
Реем упомянутым лицам автор выражает свою искреннюю благодарность.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ .
Глава I. Общие требования, предъявляемые к отопительной печи
Печи умеренного прогрева ....................
Печи повышенного прогрева...................
Глава II. Колебания температуры помещения при периодическом отоплении..................... .
Коэфициент теплопоглощения поверхности ограждения ......
Определение коэфициентов теплоусвоения поверхности ограждения Ув и Ув..........................
Сравнение значений коэфициентов теплопоглощения ограждений, определяемых по точному и приближенному способам......
Теплопоглощательная способность-помещения и амплитуда колебаний температуры воздуха....................
Сдвиги фаз между теплоотдачей отопительного прибора и теплопо-глощениями отдельных ограждений...............
Пределы значений поправочных коэфициентов на „сдвиг фаз" . . .
Рекомендуемая формула для определения теплопоглощательной способности помещения......................
Метод приближенного определения величины ЪВГ0........
Глава III. Отопительные приборы с негармонической кривой теплоотдачи........................
Теплоемкие отопительные печи ..................
Применение тригонометрических рядов Фурье для определения значений At ..........................
Примеры расчетов для теплоемких печей.............
Анализ полученных результатов для функций 1—5........
Нетеплоемкие отопительные приборы периодического действия . .
Поквартирное водяное отопление периодического действия . . . .
Глава IV. Влияние некоторых факторов на колебания температуры помещения ....................
Лучеиспускание отопительного прибора.............. .
Доля лучеиспускания при различных случаях установки печи . . .
Поправочный коэфициент на лучеиспускание...........
Влняияе меблировки на коэфициент теплопоглощения помещения
(общие соображения)......................
Теплопоглощение при полном прогреве..............
Теплопоглощение при неполном прогреве ...........
Поправочный коэфициент „на мебель".............. 65
Бытовое тепло (общее определение)................ 66
Случай 1-й. Бытовое тепло не участвует в покрытии теплопотерь .............................. 63
Случай 2-й. Бытовое тепло участвует в покрытии теилопотерь 70
Неравномерное распределение бытового тепла по часам суток . . 72
Поправочные коэфициенты .на бытовое тепло .......... 75
Формулы для определения амплитуды колебаний температуры помещения At с учетом поправочных коэфициентов........ 76
Глава V. Допустимые пределы колебаний температуры жилых помещений.......................
Общие соображения ....................... —
Изменение значений At в течение отопительного сезона...... —
Температура внутренней поверхности наружных ограждений ... 83
Допустимые пределы колебаний температуры воздуха помещения с гигиенической точки зрения ................. 88
Конденсация влаги на внутренних поверхностях наружных ограждений .............................. 90
Глава VI. Коэфициент тепловой инерции помещений...... 93
Понятие и вывод расчетных формул............... —
Зависимость коэфициента <Ь от различных факторов........ 94
Оценка конструкций ограждений с точки зрения теплоустойчивости помещения......................... 100
О возможных перерывах в топке нетеплоемких систем отопления . 105
Глава VII. Прогрев и теплоотдача теплоемких отопительных печей..........................Ю'
Низкая эффективность теплоотдачи тонкостенных печен умеренного прогрева......................... 107
Новые нормы прогрева тонкостенных печей........... 1!5
Теплоотдача и теплоаккумуляция тонкостенных печей повышенного прогрева......................... 118
Коэфициент неравномерности теплоотдачи печи.......... 119
Некоторые соображения о конструировании тонкостенных печей повышенного прогрева..................... 123
Печи канальные и бесканальные.................. 126
Глава VIII. Современные типы печей...............130
Классификация печей (в соответствии с ГОСТ 2127-47)...... —
Расчет теплоемких печей.................• ... 132
Индустриальные типы печей повышенного прогрева........ 138
Типы печей умеренного прогрева................. 156
Кухонные плиты и отопительные щитки . . ........... 168
Русские печи........................... 177
Нетеплоемкие печи....................... 180
Печи непрерывного и затяжного горения............. 191
Глава IX. Расчет печного отопления...............196
Принципиальные особенности нового метода расчета .......
Расчет теплопотерь....................... 197
Выбор печи........................... 200
Проверка теплоустойчивости помещения............. 201
Теплоотдача отопительных печей................. 202
Теплоотдача печных устройств, служащих для приготовления пищи.............................. 205
Общие соображения о применении разных типов печей и их размещении ............................ 206
О расходе топлива на печное отопление ............. 211
Примеры расчета печного отопления............... 218
Глава X. Устройство оснований под печи и дымовые трубы. „
Устройство дымовых труб. Пожарная профилактика . . . -^
Основания печей......................... —
Дымовые трубы........................ 229
Сборно-блочные коренные дымовые трубы............ 233
Пол<арная профилактика ..................... 239
Приложения............................. 247
I. Значения коэфициентов В —--------_ для некоторых строптельных ограждений......................
П. Значения ZBFq для помещений в кирпичных, шлакобетонных и
деревянных домах....................... 250
III. Графики для определения ориентировочных значений <\тА(ЩП1
печном отоплении...................... 254
IV. Основные данные по некоторым типозым печам ....... 255
Указатель использованной литературы................. 258
Главнейшие обозначения....................... 259
Семенов Л.А.
1950 г.
В книге освещены основные вопросы, касающиеся теплового режима помещений при периодическом отоплении.
Установлена зависимость теплоустойчивости помещения от строительных его особенностей (планировки, конструкций ограждений и пр.).
Даты теоретические обоснования для применения отопительных печей облегченных индустриальных конструкций.
Разобраны вопросы прогрева и теплоотдачи печен и установлены 'Основные .нормы для расчета печей с повышенным прогревом поверхности.
Приведены конструкции современных печных устройств и даны практические указания по проектированию печного отопления на основе новых норм.
Книга предназначена для инженеров и техников-строителей, архитекторов и специалистов по отоплению.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Занимаясь изучением теплового режима жилых помещений, автор пришел к убеждению, что правильное проектирование печного отопления периодического действия возможно только при условии, если печь рассматривается не отдельно взятая сама по себе, а во взаимодействии с самим отапливаемым помещением.
Идя по этому пути, автором было определено, что теплоустойчивость помещения зависит с одной стороны от «коэфициента неравномерности теплоотдачи» печи, с другой стороны от «коэфициента тепловой инерции» самого помещения.
Определение и анализ этих коэфициентов, установление связи между ними дают конкретные указания по проектированию и отопительной печи и самого жилого дома (планировка помещений, конструкции ограждений).
Следуя этим, указаниям, оказывается возможным заменять наши обычные тяжелые массивные печи печами, в 2—3 раза более легкими с повышенным прогревом стенок.
Это обстоятельство коренным образом облегчает внедрение в массовое жилищное строительство индустриальных типов печей заводского изготовления, что должно повести к удешевлению печей н. главное, к значительному улучшению работы печного отопления и большой экономии в топливе.
При повсеместном! распространении печного отопления, особенно в условиях наших длительных и суровых зим, это имеет, конечно, огромное значение.
Разработка индустриальных конструкций печей повышенного прогрева является принципиально новой задачей, которая сейчас поставлена перед советскими специалистами в области печного отопления.
В данной' книге приведены проекты печей этого класса, разработанные за последние 2—3 года и рекомендуемые для массового применения.
Опытные работы по печному отоплению, послужившие автору основой для составления данного труда, проведены были им за период 1938—1948 гг. в лаборатории отопления и вентиляции Научно-исследовательского института по строительству Минмашстроя.
Практический метод расчета теплоустойчивости помещений, рекомендуемый автором, основан на использовании научных работ в этой области проф. О. Е. Власова [1] .
Для производства теоретических исследований по тепловому режиму помещений использован «символический» метод расчета, детально разработанный кандидатом техн. наук А. М. Шкловером [2], исключительно удобный для этих целей.
В опытных работах 1944—=1946 гг. большая помощь, обеспечившая постановку опытов с тонкостенными печами, была оказана автору со стороны Главного управления строительной техники Комитета по делам архитектуры при Совете министров СССР. По инициативе начальника саннтарно-технического отдела Главного управления канд. техн. наук Л. В. Хлудова инженером Л. Л. Беликовым (Академия коммунального хозяйства) были проведены опыты по проверке теории автора в практических условиях эксплоатации печного отопления.
В проведении опытов принимали непосредственное участие также инж. Н. А. Меринов, кандидат техн. наук Н, Н. Репин, кандидат техн. наук А. С. Бернштейн, инженер И. С. Майоров, мастер-конструктор С. М. Иванов, инж. Б. И. заменяет и техник П. П. Коновалов.
Консультации по отдельным вопросам были любезно оказаны автору со стороны: доктора технических наук проф. О. Е. Власова, профессора -В. Д. Мачинского, профессора Л. К. Хоцянова, кандидата технпч. наук К. Ф. Фокина, кандидата технич. наук А. М. Шкло-вера.
Реем упомянутым лицам автор выражает свою искреннюю благодарность.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................ .
Глава I. Общие требования, предъявляемые к отопительной печи
Печи умеренного прогрева ....................
Печи повышенного прогрева...................
Глава II. Колебания температуры помещения при периодическом отоплении..................... .
Коэфициент теплопоглощения поверхности ограждения ......
Определение коэфициентов теплоусвоения поверхности ограждения Ув и Ув..........................
Сравнение значений коэфициентов теплопоглощения ограждений, определяемых по точному и приближенному способам......
Теплопоглощательная способность-помещения и амплитуда колебаний температуры воздуха....................
Сдвиги фаз между теплоотдачей отопительного прибора и теплопо-глощениями отдельных ограждений...............
Пределы значений поправочных коэфициентов на „сдвиг фаз" . . .
Рекомендуемая формула для определения теплопоглощательной способности помещения......................
Метод приближенного определения величины ЪВГ0........
Глава III. Отопительные приборы с негармонической кривой теплоотдачи........................
Теплоемкие отопительные печи ..................
Применение тригонометрических рядов Фурье для определения значений At ..........................
Примеры расчетов для теплоемких печей.............
Анализ полученных результатов для функций 1—5........
Нетеплоемкие отопительные приборы периодического действия . .
Поквартирное водяное отопление периодического действия . . . .
Глава IV. Влияние некоторых факторов на колебания температуры помещения ....................
Лучеиспускание отопительного прибора.............. .
Доля лучеиспускания при различных случаях установки печи . . .
Поправочный коэфициент на лучеиспускание...........
Влняияе меблировки на коэфициент теплопоглощения помещения
(общие соображения)......................
Теплопоглощение при полном прогреве..............
Теплопоглощение при неполном прогреве ...........
Поправочный коэфициент „на мебель".............. 65
Бытовое тепло (общее определение)................ 66
Случай 1-й. Бытовое тепло не участвует в покрытии теплопотерь .............................. 63
Случай 2-й. Бытовое тепло участвует в покрытии теилопотерь 70
Неравномерное распределение бытового тепла по часам суток . . 72
Поправочные коэфициенты .на бытовое тепло .......... 75
Формулы для определения амплитуды колебаний температуры помещения At с учетом поправочных коэфициентов........ 76
Глава V. Допустимые пределы колебаний температуры жилых помещений.......................
Общие соображения ....................... —
Изменение значений At в течение отопительного сезона...... —
Температура внутренней поверхности наружных ограждений ... 83
Допустимые пределы колебаний температуры воздуха помещения с гигиенической точки зрения ................. 88
Конденсация влаги на внутренних поверхностях наружных ограждений .............................. 90
Глава VI. Коэфициент тепловой инерции помещений...... 93
Понятие и вывод расчетных формул............... —
Зависимость коэфициента <Ь от различных факторов........ 94
Оценка конструкций ограждений с точки зрения теплоустойчивости помещения......................... 100
О возможных перерывах в топке нетеплоемких систем отопления . 105
Глава VII. Прогрев и теплоотдача теплоемких отопительных печей..........................Ю'
Низкая эффективность теплоотдачи тонкостенных печен умеренного прогрева......................... 107
Новые нормы прогрева тонкостенных печей........... 1!5
Теплоотдача и теплоаккумуляция тонкостенных печей повышенного прогрева......................... 118
Коэфициент неравномерности теплоотдачи печи.......... 119
Некоторые соображения о конструировании тонкостенных печей повышенного прогрева..................... 123
Печи канальные и бесканальные.................. 126
Глава VIII. Современные типы печей...............130
Классификация печей (в соответствии с ГОСТ 2127-47)...... —
Расчет теплоемких печей.................• ... 132
Индустриальные типы печей повышенного прогрева........ 138
Типы печей умеренного прогрева................. 156
Кухонные плиты и отопительные щитки . . ........... 168
Русские печи........................... 177
Нетеплоемкие печи....................... 180
Печи непрерывного и затяжного горения............. 191
Глава IX. Расчет печного отопления...............196
Принципиальные особенности нового метода расчета .......
Расчет теплопотерь....................... 197
Выбор печи........................... 200
Проверка теплоустойчивости помещения............. 201
Теплоотдача отопительных печей................. 202
Теплоотдача печных устройств, служащих для приготовления пищи.............................. 205
Общие соображения о применении разных типов печей и их размещении ............................ 206
О расходе топлива на печное отопление ............. 211
Примеры расчета печного отопления............... 218
Глава X. Устройство оснований под печи и дымовые трубы. „
Устройство дымовых труб. Пожарная профилактика . . . -^
Основания печей......................... —
Дымовые трубы........................ 229
Сборно-блочные коренные дымовые трубы............ 233
Пол<арная профилактика ..................... 239
Приложения............................. 247
I. Значения коэфициентов В —--------_ для некоторых строптельных ограждений......................
П. Значения ZBFq для помещений в кирпичных, шлакобетонных и
деревянных домах....................... 250
III. Графики для определения ориентировочных значений <\тА(ЩП1
печном отоплении...................... 254
IV. Основные данные по некоторым типозым печам ....... 255
Указатель использованной литературы................. 258
Главнейшие обозначения....................... 259