Способ предотвращения конденсации влаги на ограждениях смежных помещений с разной температурой воздуха

СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ НА ОГРАЖДЕНИЯХ СМЕЖНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ С РАЗНОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ВОЗДУХА Осипов Сергей Николаевич, Пилипенко Владимир Митрофанович (BY) Представитель: Гончаров В.В. (BY) Изобретение относится к области эксплуатации систем отопления зданий, а именно к способам поддержания нормативных температурных режимов в помещениях зданий, снабженных системами отопления и использования вторичного тепла удаляемого из помещения отработанного воздуха, и направлено на обеспечение условий для предотвращения конденсации влаги воздуха на ограждениях смежных помещений с разной температурой воздуха. Суть способа заключается в том, что при температуре воздуха tx в более холодном помещении выше предельной txtпр обеспечивают индивидуально устанавливаемую потребителем подачу количества тепла, расходуемого на отопление помещения; при температуре воздуха tx в более холодном помещении более низкой или равной предельной txtпр обеспечивают автоматически регулируемую подачу количества тепла, расходуемого на отопление помещения в зависимости от климатических условий и температур воздуха в смежных помещениях; при этом обеспечивают среднюю расчетную температуру tcp воздуха в смежных теплых помещениях, а температуру tx воздуха в холодном помещении определяют из выражения где tx - температура воздуха в холодном помещении, C; tсм - температура воздуха в смежных теплых помещениях, C; tср - средняя расчетная температура (15C), C; Si - площадь поверхности перегородок со смежными теплыми помещениями, м 2; i=1, , n, n - количество смежных помещений.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: РЕСПУБЛИКАНСКОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ИНСТИТУТ ЖИЛИЩА Изобретение относится к области эксплуатации систем отопления зданий, а именно к способам поддержания нормативных температурных режимов в помещениях зданий, снабженных системами отопления и использования вторичного тепла удаляемого из помещения отработанного воздуха. В связи с развитием рыночных отношений появилось значительное количество владельцев жилых помещений, которые являются предметом вложения капитала и в которых зачастую никто не живет, в связи с чем владельцы отключают отопление. Другой причиной отключения отопления в одной или нескольких комнатах квартиры может являться необходимость экономии оплаты Известны расчетные температуры и кратности обмена воздуха в помещениях жилых зданий [1, с. 106], среди которых кухни(15C), лестничные клетки (15C), мусорные камеры (5C). Далее в этом же справочнике [1] приведены расчетные температуры и кратности обмена воздуха для помещений в зданиях иных назначений. Основными недостатками упомянутых расчетных нормативных в то время значений температур являются отсутствие учета вариантов недопустимого преднамеренного понижения температуры хозяевами жилых помещений, связанного с пустующими квартирами, как объектами капиталовложений, желанием сэкономить на отоплении и т.п. Известны аналогичные нормативы температуры в жилых и вспомогательных помещениях, в том числе в последнем по времени ТКП 45-3.02-108-2008 (02250) [2, с. 31], где сказано, что в холодный период года в жилых помещениях, когда они не используются, допускается снижение температуры воздуха ниже нормируемой, но не ниже, чем для жилых помещений гостиниц 16 С. Здесь же для помещений других назначений приведены температуры не ниже 12 и 5C. По аналогии с гостиницами для неиспользуемых жилых помещений, вероятно, следует также принимать расчетную температуру 16C. Эти рекомендации наиболее близко подходят к предлагаемому способу и приняты за прототип. Основными недостатками приведенных материалов являются повышенный расход тепловой энергии для отопления неиспользуемых помещений в зданиях и возможность конденсации влаги на поверхностях перегородок, обращенных к смежным используемым помещениям с более высокой температурой. Задачей изобретения является обеспечение условий для предотвращения конденсации влаги воздуха на ограждениях смежных помещений с разной температурой воздуха, т.е. при наличии смежных помещений с более низкой температурой воздуха в зданиях, снабженных системами отопления и средствами использования вторичного тепла удаляемого из помещения отработанного воздуха. При этом определяется величина возможного снижения температуры воздуха в смежных помещениях, имеющих общие перегородки с рассматриваемым. Поставленная задача решается достижением технического результата посредством способа предотвращения конденсации влаги на ограждениях смежных помещений с разной температурой воздуха, содержащих систему отопления и использования вторичного тепла удаляемого из помещения отработанного воздуха, заключающегося в том, что определяют нижний предел допустимого снижения температуры t пр в более холодных помещениях; при температуре воздуха tx в более холодном помещении выше предельной txt пр обеспечивают индивидуально устанавливаемую потребителем подачу количества тепла, расходуемого на отопление помещения; при температуре воздуха tx в более холодном помещении более низкой или равной предельнойtxt пр обеспечивают автоматически регулируемую подачу количества тепла, расходуемого на отопление помещения в зависимости от климатических условий и температур воздуха в смежных помещениях; при этом обеспечивают среднюю расчетную температуру t ср воздуха в смежных теплых помещениях, а температуру tx воздуха в холодном помещении определяют из выраженияt ср - средняя расчетная температура (15C), C;Si - площадь поверхности перегородок со смежными теплыми помещениями, м 2;i=1, , n, n - количество смежных помещений. Сущность способа по изобретению заключается в установлении минимально допустимой температуры в более холодном (неиспользуемом) помещении, при которой на поверхностях перегородок, обращенных к смежным более теплым (используемым) помещениям с предельной нормативной относительной влажностью 60%. При этом общее количество тепла, расходуемое на отопление жилого помещения,разделяют на индивидуально устанавливаемое потребителем и автоматически регулируемое в зависимости от внешних климатических условий и температур воздуха в смежных более теплых помещениях,средняя величина которых является определяющей величиной для холодного помещения. При значительном понижении температуры в неиспользуемом помещении (более холодном), отделенном от смежных используемых (более теплых) помещений тонкими перегородками, на их поверхно-1 024278 стях, обращенных к нормально отапливаемым смежным помещениям, в связи с низкой температурой может происходить конденсация влаги и связанное с этим повреждение обоев или образование грибковых наростов. Поэтому температура поверхностей перегородок, обращенных к нормально отапливаемым помещениям с возможной относительной влажностью до 60%, что примерно соответствует полному насыщению воздуха при температуре менее 10C [1, рис. 11], характерной для наружной атмосферы. Влагосодержание воздуха с относительной влажностью W=60% и температурой t г=20C составляетd=9 г/кг [1], что соответствует t=12 для полного насыщения и выпадения влаги на поверхности перегородки. При создании значительного запаса температуры до возможной конденсации влаги можно существенно упростить определение допустимого понижения температуры в жилом помещении при отсутствии существенного влияния на смежные жилые помещения. В дальнейшем авторы применяют терминологию в соответствии со следующими понятиями: более холодное (неиспользуемое) помещение - холодное помещение; смежные более теплые (используемые) помещения или смежные нормально отапливаемые помещения - теплые помещения; перегородки между более холодным (неиспользуемым) помещением со смежными нормально отапливаемыми помещениями - "горячие" перегородки. В качестве определяющего параметра авторы предлагают применять среднюю расчетную температуру, определяемую как средневзвешенная суммарная по площади всех окружающих холодное помещение "горячих" перегородок температура воздуха между теплым и холодным помещениями: что соответствует средней температуреtcp - средняя расчетная температура (15C), C;Si - площадь поверхностей перегородок со смежными теплыми помещениями, м 2;i=1, , n, n - количество смежных помещений. Такая средняя температура при реальном квазистационарном (медленно изменяющимся) тепловом режиме практически соответствует центральной части по толщине межкомнатной перегородки [3]. Температура поверхности перегородки, обращенной к теплому помещению, в любом случае t г 15C, что обеспечивает отсутствие условий для конденсации влаги. При t15C и нормативной температуре воздуха в теплых помещениях (18-20C) температура воздуха в холодном помещении составляет 10-12C, что примерно соответствует нижнему пределу допустимого снижения температуры t пр в общественных и административно-бытовых помещениях [2, с. 31]. Таким образом, индивидуальное регулирование температуры воздуха в жилом помещении посредством индивидуально устанавливаемой потребителем подачи количества тепла, расходуемого на отопление помещения, допускается при tt пр (или t10-12C), а начиная с этого значения, т.е. при tt пр температура должна поддерживаться автоматически в зависимости от климатических условий и температур воздуха в смежных помещениях посредством автоматически регулируемой подачи количества тепла, расходуемого на отопление помещения. В качестве примера далее приведен расчет минимальной температуры воздуха в квартире со следующими параметрами: геометрические размеры 1162,8 м (длинаширинавысота); площадей поверхностей перегородок между смежными помещениями Si - лестничным помещением S1=62,8=16,8 м 2,при t=12C; соседней теплой квартирой по длине S2=112,8=30,8 м 2 при t=19C; соседней теплой квартирой в торце S3=16,8 м 2 при t=20C; ниже расположенной теплой квартирой через пол S4=116=66 м 2 приt=18C; выше расположенной теплой квартирой через потолок S5=116=66 м 2 при t=20C. Учитывая, что температура воздуха в лестничном помещении примерно соответствует температуре в холодной квартире tx, теплообмен между ними не учитываем, т.е. S1 исключается из расчетов. Тогда при средней температуре tcp=15C Существенный интерес представляет оценка величины возможного поступления тепла от окружающих холодное помещение теплых перегородок с окружающими нормально отапливаемыми квартирами. Для таких расчетов используем упрощенную зависимость, приведенную в [4, с. 10] в видеt р - расчетная температура воздуха в помещении, C;ti - температура воздуха в смежном помещении или снаружи, C;Ri - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м 2C/Вт;и n - коэффициенты, зависящие от добавочных тепловых потоков и положения наружной поверхности ограждения. Для ориентировочных расчетов принимаем =0 и n=1, а для внутренних перегородок со смежными теплыми квартирами принимаем следующие значения Ri: - вертикальные перегородки - R20,6 м 2C/Вт иR30,6 м 2C/Вт; - пол R41,0 м 2C/Вт и потолок R51,0 м 2C/Вт. Площадь наружного ограждения (стена и окна) составляет S6=30,8 м 2, в том числе площадь окон составляет 25% общей площади наружного ограждения. При сопротивлении теплопередаче наружной стены R71,5 м 2C/Вт и окон R81,5 м 2C/Вт приведенное к общему наружному ограждению R61,25 м 2C/Вт. Тогда поток тепла через наружное ограждение при уличной температуре tn=-25C составляет При минимальном уровне вентиляции с коэффициентом обмена воздуха Ков=0,5, что рекомендовано [1, с. 116] для складов, кладовых и т.п., количество поступающего воздуха в "холодную" квартиру составит примерно Vx100 м 3/ч. Тогда затраты тепла на вентиляцию составят примерно Qx.в 1,4 кВт, что определяет общий расход тепла Qx3,9 кВт. Приход тепла от теплых окружающих квартир составляет Таким образом, при использованных значениях Ri для обеспечения расчетной температуры воздуха в "холодной" квартире 11C необходимо затрачивать на отопление около 2,2 кВт, что составляет около 57% от необходимого расхода тепла. Учитывая прямую пропорциональность теплового потока от разности температур уже при наружной температуре около -5C и выше, "холодная" квартира не нуждается в дополнительном отоплении. Источники информации 1. Справочник проектировщика. Вентиляция и кондиционирование воздуха/Под ред. Староверова И.Г. - М.: Стройиздат, 1978. - 510 с. 2. ТКП 45-3.02-108-2008(02250). Высотные здания. Строительные нормы проектирования. - Мн.: Минархстрой РБ, 2008. - 83 с. 3. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. - М.: Высшая школа, 1982. - 416 с. 4. Хрусталев Б.М. и др. Теплоснабжение и вентиляция/Хрусталев Б.М., Кувшинов Ю.Я.,Копко В.М. - М.: изд-во Ассоциации строительных вузов, 2007. - 784 с. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ предотвращения конденсации влаги на ограждениях смежных помещений с разной температурой воздуха, содержащих систему отопления и использования вторичного тепла удаляемого из помещения отработанного воздуха, заключающийся в том, что определяют нижний предел допустимого снижения температуры t пр в более холодных помещениях; при температуре воздуха tx в более холодном помещении выше предельной txt пр обеспечивают индивидуально устанавливаемую потребителем подачу количества тепла, расходуемого на отопление помещения; при температуре воздуха tx в более холодном помещении более низкой или равной предельнойtxt пр обеспечивают автоматически регулируемую подачу количества тепла, расходуемого на отопление помещения в зависимости от климатических условий и температур воздуха в смежных помещениях; при этом обеспечивают среднюю расчетную температуру t ср воздуха в смежных теплых помещениях, а температуру tx воздуха в холодном помещении определяют из выраженияt ср - средняя расчетная температура (15C), C;Si - площадь поверхности перегородок со смежными теплыми помещениями, м 2;