Теплопотери при отоплении газовыми инфракрасными излучателями, обогревающими помещение только путем излучения
В данном случае устройство отопительного экрана предусматривает непосредственное отведение дымовых газов через двойную обшивку стенки направляющего листа.
Теплопотери можно вычислить на основании температурных условий, получающихся при решении уравнений теплового баланса. Поскольку, согласно предположению, излучатели испускают теплоту исключительно в направлении пола, уравнения теплового баланса при заранее заданной температуре пола можно существенно упростить.
Тепловой баланс на поверхности потолка, определяя избыточную температуру относительно температуры пола (и поэтому дР=0), выглядит таким образом:
Из этой системы уравнений с тремя неизвестными однозначно можно вывести температуру ограждающих стен и потолка, а также воздуха (tм, tр, tt). Зная их, можно определить теплопотери пола, приходящиеся на единицу его поверхности:
Входящие в данные зависимости показатели, а также промежуточные результаты вычислений приведены в табл. 27.1. На основании этой таблицы построен рис. 27.1, показывающий отношение теплопотерь, возникающих в рассматриваемых условиях, к теоретик ческим теплопотерям в зданиях с плохой и хорошей теплоизоляцией. Здесь, как и выше, обнаруживается, что в зданиях со сравнительно слабой теплоизоляцией можно сэкономить относительно большее количество теплоты. Эта экономия в здании павильонного типа с хорошей теплоизоляцией (кривая /) с обычными соотношениями размеров (при Ф5_р=0,4 — 0,6) составляет 14—18%, в то время как в здании с плохой теплоизоляцией (кривая 2) экономия значительно выше: 27—34%. Таким образом, данная система отопления очень выгодна, в первую очередь, в зданиях со слабой теплоизоляцией (например, с большой площадью остекления).
Естественно, даже при использовании газовых излучателей с должным их расположением нельзя добиться того, чтобы тепловая радиация в полной мере достигала пола, за исключением зданий павильонного типа с бесконечно большой площадью в плане.
Заслуживает интереса показатель, определяющий экономию теплоты в зданиях павильонного типа с различными соотношениями размеров при условии, что в них Ф5_р может изменяться от 1 до величины, зависящей от этих соотношений. Иными словами, следует определить зависимость в = /(Ф5_р; Ф0_Р), где Ф0_Р — коэффициент облученности инфракрасных излучателей на пол. Для решения этой задачи имеются две экстремальные величины е, соответствующие идеальному лучистому отоплению и отоплению газовыми инфракрасными излучателями. Очевидно, что на любой ординате Фх_Р между двумя этими величинами расположены точки, для которых 1>Ф0_р>Ф5_р- Если более или менее произвольно, но с учетом результатов экспериментов ординату между этими двумя величинами разделить на п{ частей, то мы получим значение е для здания с размерами, соответствующими любому значению Фs_p, если в помещении вследствие размещения инфракрасных излучателей сумма их коэффициентов облученности равна
Здесь частное n2/n{ выражает долю излучения, направленного к полу от тепловой радиации излучателей, расположенных под плоскостью потолка, идущей к боковым стенам и определяемой коэффициентом облученности Ф5_/г=1—Для точного построения графиков следовало бы установить значение е для каждого из рассматриваемых типов зданий павильонного типа, которое только при использовании излучателей, направленных вниз, соответствовало бы значению Ф5_ близкому к 1. Это было бы близко к кривой для идеального лучистого отопления, при котором температура воздуха одинакова во всех точках помещения, а теплота поступает от отопительного экрана с хорошей теплоизоляцией. На рис. 27.2 отношения е указаны для различных значений п2/пх. Две граничные кривые при /г2г, = 1 и п2 = 0 относятся к зданию с хорошей теплоизоляцией, а соответствующие кривые на рис. 27.3 — к зданиям со слабой теплоизоляцией.
Поскольку в рассматриваемом решении дымовые газы не могут попасть в здание, нет необходимости в особой вентиляции и нагреве поступающего наружного воздуха.
Целесообразно здесь вновь упомянуть о том, что теплопотреб- ность, полученная на основании стандартного расчета теплопотерь, позволяет обеспечивать в результирующую температуру t равную в то время как для здания со слабой теплоизоляцией (при больших поверхностях остекления и слабой теплоизоляции потолка) данная величина возрастает на 5%. Однако при этом нет необходимости в учете угловой добавки.
Коэффициент теплообмена на поверхности инфракрасного излучателя определяется зависимостью
В нее вместо ТR можно подставить так называемую внутреннюю температуру 71. Поскольку температура поверхности излучателя гораздо выше как результирующей, так и внутренней температуры или температуры пола, это не приведет к большой ошибке.
