1. Теплотехнический расчет наружных ограждений.
Он производится с целью определения общего сопротивления теплопередачи с одновременным конструированием ограждения.
,
где α в, α н - к-ты теплоотдачи от внутреннего воздуха к внутренней поверхности наружного ограждения и от наружной поверхности наружного ограждения к наружному воздуху;
ΣRМi - сумма термических сопротивлений материальных слоёв:
,
где σi – толщина материального слоя;
λi – к-т теплопроводности.
ΣRв.п. – сумма термических сопротивлений воздушных прослоек.
Полученное значение R0 сравнивается с требуемым, причём д.б. R0 ≥ R0тр, требуемое находим 2мя путями:
1) 
,
где t в – внутренняя расчётная температура;
t н – расчётная наружная температура;
n – к-т, учитывающий характер омывания наружного ограждения наружным воздухом;
Δtн – нормируемый перепад температур.
2) В связи с ужесточением требований к тепло защите зданий введены градусо – сутки отопительного периода (ГСОП):
,
где tоп – средняя температура периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8оС по СНиП;
zоп – продолжительность отопительного периода (в сутках).
По ГСОП определяем R0тр. В качестве расчётного R0тр принимаем наибольшее.
Зная R0тр можно определить толщину изоляции.
2. Определение теплопотерь отапливаемого помещения.
Он производится для того, чтобы наиболее точно определить тепловую нагрузку на систему отопления. Теплопотери отапливаемых помещений подразделяется на 1) основные 
и 2) добавочные: Qпот = Qосн + Qдоб.
где R0ф – сопротивление теплопередачи ограждения;
Fогр – площадь ограждения;
t в – расчётная внутренняя температура воздуха в помещении;
t н – расчётная температура для отопления;
n – к-т, учитывающий характер омывания наружного ограждения наружным воздухом.
2) При определении основных теплопотерь не учитывается влияние целого ряда факторов на величину теплового потока из отапливаемого помещения наружу, поэтому в расчёт вводятся добавки:
1. На ориентацию ограждения в отношении сторон света (на стороны света);
2. На обдувание ограждений ветром (на ветер);
3. На открывание наружных дверей;
4. На угловое помещение;
5. На инфильтрацию:
,
где Lинф = Σai∙li – расход инфильтрующегося воздуха;
где ai – постоянная инфильтрации воздуха через неплотности;
li – длина неплотностей.
с = 1,01 – к-т.
Для малоэтажных зданий эта поправка не вводится.
6. Размер добавки 2 % на каждый метр высоты свыше 4х, но не более 15 %.
Эта добавка не распространяется на лестничные клетки, она действует для высоких общественных помещений. Для производственных помещений вместо добавки на высоту производят отдельно расчёт теплопотерь по зонам.
Особенностью этой добавки является то, что она вводится на сумму основных и добавочных потерь через все наружные ограждения в помещениях.
3) Расчёт теплопотерь через полы расположенные на грунте.
Вычерчивается план 1 этажа и площадь пола разбивается на зоны. Зона – полоса шириной 2 м, параллельная наружным стенам.
Для каждой зоны установлены значения термических сопротивлений:
RIз = 2,15 (м2 ∙ 0С)/Вт;
RIIз = 4,3 (м2 ∙ 0С)/Вт;
RIIIз = 8,6 (м2 ∙ 0С)/Вт;
RIVз = 14,3 (м2 ∙ 0С)/Вт.
Зная площадь каждой зоны в конкретном помещении, находят теплопотери через полы по формуле:
,
где t в, t н – расчётная внутренняя температура и температура холодной 5ти дневки;
n = 1.
Приведённые термические сопротивления зон действительны для неутеплённых полов. Для утеплённых, т.е. таких, в конструкции которых есть слои материала с λут < 1 ккал/(ч∙м∙0С) = 1,163 Вт/(м∙0С) сопротивление зоны увеличивается:
.
Если полы на лагах, тогда:
.
Для стен, заглублённых в землю, теплопотери рассчитываются также как и для полов, расположенных на грунте. Начало 1ой зоны начинается от уровня грунта (см. рисунок).
3. Схемы систем водяного отопления.
Водяные системы отопления подразделяются:
1) в зависимости от способа побуждения движения воды на гравитационные и насосные;
2) в зависимости от схемы питания нагревательных приборов водой системы бывают однотрубные и двухтрубные;
3) по расположению элементов на вертикальные и горизонтальные;
4) по расположению подающей магистрали на системы с верхней и нижней разводкой;
5) в зависимости от направления движения горячей и обратной воды в магистралях на тупиковые и с попутным движением воды.
Схемы однотрубных вертикальных водяных систем отопления.
1) Проточная с верхней разводкой
Недостатком схемы является невозможность индивидуального регулирования теплоотдачи каждого прибора.
2) Вертикальная с осевыми замыкающими участками
Недостаток: повышенный расход НП.
3) Система со сжимами – в ней диаметр осевых замыкающих участков на 1-2 размера меньше диаметра стояка. Сжимы применяют с целью повышения коэффициента затекания, под которым понимается отношение расхода воды через прибор к расходу воды в стояке αзат= 
. При повышении αзат уменьшается требуемая поверхность нагревательных приборов, но эта система более сложна в монтаже и у нее некрасивый внешний вид.
4) 
С нижней разводкой с П-образными стояками появилась в связи с массовым строительством бесчердачных зданий
Системы со смещенными замыкающими участками получили распространение при нижней и верхней разводке. Смещенные замыкающие участки предложены с той же целью, что и сжимы (для повышения коэффициента затекания и уменьшения поверхности прибора). В системах с нижней разводкой к восходящей ветви рекомендуется присоединять приборы с одной стороны. В начале применения этих систем приборы присоединялись с двух сторон к восходящей ветви, но в процессе эксплуатации выяснилось, что лучше соединять по односторонней схеме (т.к. если к восходящей ветви присоединены приборы с разной тепловой нагрузкой на одном этаже, то возможно нарушение циркуляции). К нисходящей ветви приборы можно присоединять с двух сторон, т.к. искусственное движение совпадает с естественным.
5) Вертикальная бифилярная с нижней разводкой
В ней поверхность нагревательного прибора делится на две части, причем одна часть регулируемая, а другая нет. В качестве нагревательных приборов используют бетонные отопительные панели. Эта система имеет повышенное гидравлическое сопротивление стояков.
6) Схема с холостой восходящей ветвью
7) Система с опрокинутой циркуляцией
Данная система проектируется для зданий, в которых уменьшение теплопотерь по высоте здания для типовых помещений совпадает с темпом охлаждения воды.
Схемы двухтрубных систем.
1) Столбовая с верхней разводкой
2) С верхней разводкой цепочечная
3) С нижней разводкой столбовая
4) С нижней разводкой цепочечная
5) Горизонтальная система
6) Однотрубная горизонтальная система
Горизонтальные системы применяются в протяженных зданиях при развитом ленточном остеклении. В многоэтажных зданиях разновидностью горизонтальных систем являются системы с поэтажной разводкой.
4. Преимущества и недостатки парового отопления по сравнению с водяным.
По сравнению с водой пар как теплоноситель имеет следующие преимущества:
1) первоначальная стоимость парового отопления ниже водяного благодаря меньшей поверхности НП и меньшему диаметру трубопроводов (т.к. пар более высокопотенциальный теплоноситель по сравнению с водой)
2) пар с успехом используется для транспортировки теплоты с большой скоростью на дальние расстояния
3) системы парового отопления быстро прогреваются (и быстро остывают). Быстрый прогрев помещений особенно ценен для помещений с периодическим обогревом
Наряду с этим пар как теплоноситель имеет недостатки:
1) высокая температура поверхности НП. Отсюда понижение санитарно-гигиенических показателей парового отопления.
2) Системы парового отопления исключают возможность центрального регулирования теплоотдачи НП.
Единственным способом регулирования теплоотдачи НП являются перерывы в подаче пара, что приводит к перерасходу теплоты на отопление.
3) Срок службы систем парового отопления значительно меньше, чем водяного отопления, т.к. в паровых системах происходит более интенсивная коррозия внутренних поверхностей трубопроводов.
Из–за отмеченных недостатков СНиП допускает устройство парового отопления лишь в помещениях с кратковременным пребыванием людей (кинотеатр, магазин, бани, прачечные, а также в тех промышленных зданиях, в которых производственные процессы не сопровождаются значительным выделением органической пыли).
Пар как теплоноситель широко применяется для нагревания воздуха в системах воздушного отопления и вентиляции зданий любого назначения, а также для нагревания вторичного теплоносителя – воды в пароводяных системах отопления.
5. Системы воздушного отопления.
Воздушные СО – системы, в которых теплоносителем является воздух. Сущность устройства и действия воздушной СО состоит в том, что воздух, нагреваемый до температуры, более высокой, чем температура в помещении, попадая в помещение, отдаёт определённое количество тепла, необходимое для компенсации теплопотерь ограждениями. При этом температура нагретого воздуха снижается до температуры в помещении. По принципу устройства воздушные системы отопления подразделяются на:
1) децентрализованные и 2) централизованные;
1) прямоточные и 2) с рециркуляцией.
Воздушные СО называют централизованными, если нагревание и подача воздуха производится агрегатами, находящимися непосредственно в обслуживаемом помещении. В централизованных СО одна воздухонагревательная обслуживает несколько помещений или всё здание сразу.
Прямоточными воздушными СО считаются такие, в которых воздух, отдавший тепло, удаляется из помещения через каналы вытяжной вентиляции.
В воздушных СО с рециркуляцией воздух, охлаждённый до температуры помещения, частично или полностью возвращается в установку для повторного нагрева. Рециркуляционные воздушные СО являются только отапливаемыми устройствами.
Теплоотдачу воздушных СО регулируют с учётом теплопотерь помещений, т.е. при увеличении температуры наружного воздуха снижают температуру подаваемого в помещение воздуха.
Воздушные СО устраивают в промышленных зданиях, очень редко в жилых. В промышленных помещениях большого объёма широко применяют воздушное отопление сосредоточенной подачей воздуха.
Расход тепла для воздушных СО определяется:
1. при полной рециркуляции:
2. 
;
3. при прямоточной схеме:
4. 
;
5. при частичной рециркуляции:
,
где с – теплоёмкость воздуха;
Gр, Gн – количество рециркулируемого и наружного воздуха;
tпр, t в, t н – температуры приточного воздуха, воздуха внутри помещения и наружного воздуха.
Температура подаваемого в помещение воздуха определяется:
,
где tР.З – температура в рабочей зоне;
q0 – удельная тепловая характеристика здания;
ρ – плотность воздуха;
n – число струй.
При подаче воздуха на высоте < 3,5 м температура приточного воздуха д.б. ≤ 45 0С. В других случаях температура воздуха может достигать 70 0С.
Достоинства и недостатки воздушных СО:
Достоинства:
1) обеспечивает возможность совмещения с системой вентиляции;
2) характеризуется отсутствием тепловой инерции;
3) характеризуется отсутствием каких-либо нагревательных приборов;
4) возможность центрального качественного регулирования.
Недостатки:
1) большие сечения воздухопроводов;
2) большие бесполезные теплопотери при прокладке магистральных воздухопроводов в отапливаемых местах;
3) шум.
6. Системы кондиционирования воздуха.
Кондиционированием воздуха называют процесс создания и автоматического поддержания в помещении постоянных или изменяющихся по определенной программе параметров воздуха. Требования к степени точности параметров могут быть различными. Допустимые отклонения температуры могут колебаться от 
2 до 0,5оС, а относительной влажности 
от 10 до 2%. Колебания параметров внутреннего воздуха могут происходить по двум причинам:
1) изменения параметров наружного воздуха
2) изменения количества теплоты и влаги, выделяющихся в помещении.
Если требуется проводить кондиционирование воздуха в нескольких помещениях, в которых требования к параметрам воздуха совпадают, а также совпадают характеристики процессов 
, то они могут быть обслужены одним кондиционером.
Если режимы выделения теплоты и влаги в различных помещениях не совпадают, то можно рассматривать центральный кондиционер как установку для приготовления «полуфабриката» воздуха, т.е. таких его параметров, из которых можно получить требуемые параметры приточного воздуха для каждого помещения путем несложной дополнительной обработки в доводчиках. Чаще всего в доводчиках производится дополнительный нагрев. Возможен и другой вариант решения рассматриваемого случая. Каждое помещение обслуживается отдельным (местным) кондиционером.
Местные кондиционеры могут быть автономными и неавтономными. К неавтономным кроме электроэнергии подводят теплоту и холод, без которых он работать не может. Автономный требует подачи электроэнергии и иногда подачи холодной воды. Обычно целью СКВ является поддержание в помещении стабильных параметров воздуха. Если параметры необходимо менять по наперед заданной программе или произвольно по желанию человека, то приходится переходить на двухканальные СКВ. Принцип работы таких систем напоминает принцип работы системы ГВС. В одной установке получают холодный воздух, в другой – горячий. И тот, и другой подводят по независимым каналам к каждому помещению. Воздух подают в помещение через общий смеситель, регулирующий процент холодного и горячего воздуха. Количество различных видов СКВ весьма велико, и общепринятой их классификации не существует. Некоторые авторы предлагают все виды СКВ разделять на системы летнего, зимнего или круглогодичного кондиционирования, исходя из общих задач тепловой обработки воздуха. Кроме центральных и местных СКВ применяют системы смешанного кондиционирования (зональная система). Они состоят из центральных и местных кондиционеров. В центральных кондиционерах обрабатывают наружный воздух. К местным кондиционерам воздух поступает от центральных, получив предварительно обработку (заданное влагосодержание). В местных кондиционерах поступающий воздух смешивается с рециркуляционным воздухом самого помещения, и смесь дополнительно подогревается или охлаждается.
По назначению СКВ подразделяются на комфортные и технологические. По методу обработки и распределения воздуха на центральные сухого или мокрого кондиционирования, местные, смешанные, двухканальные, автономные, с воздушными компрессионными холодильными машинами, работающими по разомкнутому циклу. По скорости движения воздуха в воздуховоде на низкоскоростные (5-12 м/с), среднескоростные (до 20 м/с), высокоскоростные (25-30 м/с).
7. Элементарные процессы обработки воздуха в I-d диаграмме.
I – d диаграмма влажного воздуха разработана Л. К. Рамзиным. Диаграмма связывает 5 параметров: температуру, влагосодержание, относительную влажность, энтальпию и парциальное давление воздуха. Диаграмма строится в косоугольной системе координат с углом между осями 135о.
Температура точки росы – температура воздуха в насыщенном состоянии при данном влагосодержании (tр).
Температура мокрого термометра – температура воздуха в насыщенном состоянии при данной энтальпии (tм).
1) Процесс нагревания воздуха в калорифере
2) Смешение воздуха различных параметров
Линия АВ характеризует процесс смешения.
- угловой коэффициент.
Воздух в состоянии А имеет расход GА, а в точке В – GВ. Обозначим 
. Делим отрезок АВ на (n+1) частей. Состояние смеси делит прямую АВ на части, обратно пропорциональные массам смешиваемого воздуха.
8 Энергосбережение в системах отопления, вентиляции и ГВС
Счётчики, изоляция, расходомеры, дроссельные рдпс регуляторы, установка регулир на радиаторы, автматика, по вентиляции - тмо насадки. подогрев в калорифере, в тсетях - изоляция, снижение т потерь
Цикл производства и потребления ТЭ включает потери при её производстве, транспортировке и потреблении. Большая часть потерь приходится на стадию потребления. Потери у потребителя можно представить как сумму статических и динамических потерь.
Статические складываются из потерь, связанных с плохой изоляцией стен, крыш, потлоков и потерь, связанных с эксплуатацией здания. Эта составляющая оценивается в 20-30% от общих потерь.
Динамические потери – несоответствие фактических затрат проектным, отсутствие системы регулирования тепловой нагрузки. Оценивается в 10-20% от общих потерь от потребителя.
Классификация мероприятий по энергосбережению. Условно:
1. Организация учета и контроля за использованием энергоносителей.
2. Объектно-планировочные и конструкторско-строительные мероприятия по энергосбережению
3. Энергосбережение посредством совершенствования систем и их частей или элементов.
4. Энергосбережение утилизации природных теплоты и холода, использование вторичных энергоресурсов.
1. Организация приборного учета тепловой энергии и расхода ТН позволяет выявить фактическое потребление тепловой энергии, которое в общем случае может отличаться от проектной нагрузки до 30%. Превышение планового теплопотребления связано с ухудшенными характеристиками теплоокружающих конструкций. Организация учета и контроля должна стимулировать внедрение энергосберегающих мероприятий групп 3 и 4.
2. Эти меры связаны с уменьшением тепловых потерь и теплопоступлений. Их реализация м.б. связана с выбором ориентации зданий относительно сторон света, выбором формы здания, применением солнцезащитных устройств, уменьшением затрат энергии на искусственное освещение, выбор степени остекления здания. Строительно-конструкторские мероприятия связаны с уменьшением расхода инфильтрирующегося воздуха. В целом, эти мероприятия предусматривают на стадии проектирования здания. Параметром, отражающим качественный уровень объемно-планировочных решений с точки зрения энергозатрат служит отношение общей площади наружных ограждений к объему отапливаемого здании --- K=P/V[м2/м3]. Нормативный показатель не должен превышать 0,25м2/м3 для зданий >= 16 этажей, не должен превышать 1,1 м2/м3 для одиночных зданий. Показателем, характеризующим теплозащитные свойства ограждающих конструкций, является приведенное сопротивление теплопередачи.
3. Относят: 1 Уточнение расчетных условий: выбор расчетных температур наружного и внутреннего воздуха, правильный выбор необходимого свежего воздуха. 2 Уменьшение инфильтрации - создание воздушных завес. 3 Снижение потерь: изоляция трубопроводов и воздуховодов, уменьшение к-ов гидравлических и аэродинамических потерь, исключение утечек НТ. 4 Использование предварительного нагрева или охлаждения ТН. 5 Комбинирование систем между собой и с другими системами. 3 Автоматизация процесса теплоснабжения и подготовки воздуха.
4. Включают в себя: пассивное и активное использование солнечной энергии, использование природной теплоты и холода, использование внутренних источников (теплоты и холода)-теплота удаляемого воздуха, теплота источников освещения, сточных вод, использование теплонасосных установок для повышения потенциала природных источников теплоты.