Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Температура в подвале
Диалог специалистов АВОК > ОБЩИЙ ФОРУМ > Отопление
motov
Уважаемые форумчане!
Предлагаю обменяться мыслями, методиками расчета и пр. по вопросу определения температуры воздуха в неотапливаемом подвале. В случае если такой подвал "соседствует" с отапливаемым помещением, то для него можно составить тепловой баланс, учитывая поступления тепла из смежного помещения и потери тепла через стены и пол подвала по зонам. А вот в случае отсутствия смежных, отапливаемых помещений будем иметь только потери тепла через перекрытие подвала в неотапливаемое техническое подполье или на улицу, в зависимости от размещения подвала. Очевидно, что компенсироваться эти потери будут за счет поступления тепла от грунта через стены и пол подвала. Возникающая сложность - это определить температуру грунта и определить коэф. теплопередачи для каждой зоны. Кто как считает? Принимаете ли коэффициенты теплопередачи для зон как при расчете теплопотерь через пол на лагах или как то иначе? И главное как определить температуру грунта в каждой зоне?
Anch
вообще то есть таблицы с температурой грунта на глубине от поверхности земли, а там дело интерполяции мне кажется так
motov
Цитата(Anch @ 29.12.2011, 10:47) *
вообще то есть таблицы с температурой грунта на глубине от поверхности земли, а там дело интерполяции мне кажется так

Во-первых в таких таблицах есть не все города, к примеру температуры грунта для Тулы я не нашел. Во-вторых температуры указаны лишь для двух глубин 0,8м и 1,6м и интерполяция здесь не поможет, т.к. колебания температуры в грунте затухают по синусоиде. Возникает вопрос как найти средневзвешенную температуру грунта которую можно было бы использовать в расчетах теплопоступлений через стены и пол подвала?
motov
Прикрепляю поясняющую картинку и предварительный результат расчета температуры. В расчете условно коэффициент теплопередачи стен подвала и пола подвала был принят одинаковым. Температура грунта принималась 0 град.
motov
Может кто сталкивался с данным вопросом при проектировании системы отопления дома например. Подскажите, как решали данный вопрос. Принятая температура грунта в моем расчете необоснованна, хотелось бы найти методику более точного расчета или усредненной температуры грунта по глубине или температуры грунта на разных глубинах для определения теплопоступлений (теплопотерь) через стены и пол подвала по зонам. Очевидно, что в верхней части стен подвала (где температура грунта будет приближаться к температуре наружного воздуха) будут потери, а в нижней части стен и через пол будут теплопоступления компенсирующие потери через перекрытие и верхнюю часть стен подвала. Кто что думает?
lovial
Считал такое дело. Теплопоступлений не брал (в какой-то методичке по тепловым насосам приводилась цифра теплопоступлений от глубинного тепла Земли - ЕМНИП, доли ватта на квадратный метр). Теплопотери считал по зонам, как для полов по грунту.
motov
Цитата(lovial @ 10.1.2012, 11:58) *
Считал такое дело. Теплопоступлений не брал (в какой-то методичке по тепловым насосам приводилась цифра теплопоступлений от глубинного тепла Земли - ЕМНИП, доли ватта на квадратный метр). Теплопотери считал по зонам, как для полов по грунту.

Если учитывать теплопоступления от глубинного тепла Земли, тогда вопрос: "Какая доля площади стен подвала является наружной поверхностью через которую идут потери тепла (по зонам), а какая доля площади стен подвала и пола подвала является наружной поверхностью через которую идет поступление тепла"?
И второй вопрос, автору "lovial", если теплопоступлений не брали, считали только теплопотери, то за счет чего эти теплопотери восполнялись, если нет смежных отапливаемых помещений? (Ну для упрощения рассмотрим пример подвала в огороде, вообще нет теплопоступлений, кроме как от грунта)
lovial
Цитата(motov @ 10.1.2012, 15:12) *
И второй вопрос, автору "lovial", если теплопоступлений не брали, считали только теплопотери, то за счет чего эти теплопотери восполнялись, если нет смежных отапливаемых помещений? (Ну для упрощения рассмотрим пример подвала в огороде, вообще нет теплопоступлений, кроме как от грунта)

"Чистопольного" подвала не считал, всегда были какие-то смежные помещения (правда, некоторые из них, например, морозильные камеры, отбирали тепло).
Температура в глубине земли (несколько метров, точную цифру надо считать в зависимости от вида грунта и т.п.) ИМХО будет равна средней температуре воздуха за год с учетом коррекции по увеличению температуры с глубиной. Но ввиду невысокой теплопроводности грунта в динамике большого теплопоступления ожидать не приходится, ИМХО... В то же время в таком расчете можно учитывать теплоаккумулирующие свойства грунта, например, взять за основу расчет суточной амплитуды температуры на внутренней поверхности наружной стены.
motov
Это всё здорово, но совершенно не приближает к цели.
Я нашел интересную книгу
Ершов Э.Д. "Общая геокриология" Учебник. Изд-во МГУ, 2002. - 682с.
В этой книге рассматривается вопрос изменения температуры грунта по глубине с учетом амплитуды колебаний наружного воздуха. Осталось только определить все составляющие формулы)
lovial
Цитата(motov @ 11.1.2012, 11:14) *
Это всё здорово, но совершенно не приближает к цели.
Я нашел интересную книгу
Ершов Э.Д. "Общая геокриология" Учебник. Изд-во МГУ, 2002. - 682с.
В этой книге рассматривается вопрос изменения температуры грунта по глубине с учетом амплитуды колебаний наружного воздуха. Осталось только определить все составляющие формулы)

Составляющих в формуле может быть много, но все ли они значимы? Если даже от грунта будет теплоприток хотя бы в сотню ватт, сильно ли он повлияет на температуру? А если еще и воздухообмен минимальный в подвале будет?
П.С. Если книжка в электронном варианте - можете поделиться? Почитаю, ибо вопрос на самом деле интересный.
П.П.С. Вот нашел кое-что с формулами: http://www.masters.donntu.edu.ua/2009/fizm...lib/m_st_5.html
ИМХО, надо считать потери через стены до 8 м от поверхности как для полов по грунту, остальное - попробовать теплопоступления. Причем считать температуру грунта в зависимости от температуры воздуха в подвале, а это уже надо брать данные за зиму и считать суточные изменения температуры...
motov
Цитата(lovial @ 11.1.2012, 12:23) *
Составляющих в формуле может быть много, но все ли они значимы? Если даже от грунта будет теплоприток хотя бы в сотню ватт, сильно ли он повлияет на температуру? А если еще и воздухообмен минимальный в подвале будет?
П.С. Если книжка в электронном варианте - можете поделиться? Почитаю, ибо вопрос на самом деле интересный.
П.П.С. Вот нашел кое-что с формулами: http://www.masters.donntu.edu.ua/2009/fizm...lib/m_st_5.html
ИМХО, надо считать потери через стены до 8 м от поверхности как для полов по грунту, остальное - попробовать теплопоступления. Причем считать температуру грунта в зависимости от температуры воздуха в подвале, а это уже надо брать данные за зиму и считать суточные изменения температуры...

Считать потери через стены глубиной до 8 м в данном случае невозможно, т.к. будут одни теплопотери (глубина подвала 2м) как вы до сих пор этого не поймете!!! Перечитайте еще раз всю тему!!! Температуру воздуха в неотапливаемом подвале можно определить из теплового баланса этого подвала, а тепловой баланс подразумевает что потери тепла компенсируются теплопоступлениями. В данном случае от грунта через пол подвала и нижнюю часть стен подвала. Теплопотери будут только через перекрытие (потолок) подвала и через верхнюю часть стен за которой температура грунта самая низкая. Учесть кратность воздухообмена при составлении баланса не составляет труда и данный расчет приведен выше.
Остается вопрос какая часть стен будет работать на теплоприток, а какая будет терять тепло. Для такой разбивки стен подвала на зоны и установлении некой средней температуры грунта для каждой зоны и необходимо расчитать температуру грунта на различных глубинах. В книге приводится методика такого расчета, но с рядом приближений. Например если не учитывать фазовый переход воды, то можно приблизительно оценить температуру грунта на глубине по формуле (2.8) на стр. 46.
lovial
Цитата(motov @ 11.1.2012, 14:51) *
Считать потери через стены глубиной до 8 м в данном случае невозможно, т.к. будут одни теплопотери (глубина подвала 2м) как вы до сих пор этого не поймете!!! Перечитайте еще раз всю тему!!!

Не надо кричать smile.gif, я читаю обычно довольно внимательно. Цифра в 8 метров (причем это не обязательно глубина) появилась из
1) примерной глубины, на которой в грунте устанавливается температура, которая не зависит от колебаний температуры воздуха и постоянна круглый год.
2) того же СНиП "Отопление..." с методикой расчета полов на грунте. Там предлагается 4 зоны, причем ширина 3-х первых - 2 м. 4 на 2 будет 8
Теперь о той точке, которую Вы хотите найти. Тут мы имеем 2 фактора, влияющих на температуру стены подвала: температура воздуха (меняется с погодой, и быстро) и температура в толще земли (меняется очень медленно, и с задержкой). То есть в верхних слоях основным будет первый фактор, в более глубоких - второй. И граница, на которой влияние будет "менять знак", будет все время разной...
ИМХО, считать отдельно (до этой точки этак, а дальше вот так) считаю неправильным. Потому и предлагаю: фактор теплопотерь считать по зонам до расстояния 8 метров от поверхности земли (при подвале глубиной 2 метра эта точка будет лежать на полу на расстоянии 6 метров от стенки) по СНиПовской методике, а теплопоступления считать по формулам для грунта на глубине с учетом того, что внутренняя поверхность стены подвала является поверхностью земли и, соответственно, температура "наружного" воздуха для этого расчета будет приниматься соответствующей температуре воздуха в подвале...
Да, будут итерации... Но уж больно задача мудреная...
Вот, кстати, формулы для второй задачи подходящие, ИМХО, http://progress21.com.ua/ru/articles/groundcollector Только они для круглой стенки, надо будет "развернуть" для плоской (опять-таки в углах проблемы будут...)
Вот еще нашел http://esco-ecosys.narod.ru/2008_4/art194.htm по температурам на небольших глубинах...
мы с Дальнего Востока
Если вернуться к началу вопроса - что такое "неотпаливыемый подвал" ? там вообще нет источника тепла ? или проходят только магистральные трубы к стоякам отопления ?
А то тут столкнулись с такой "проблемой": При проведении обследований зданий тепловизионным способом выявляется повышенная температура стен подвальных (цокольных) помещений, которая выше стен 1-2 этажа на 5-7 градусов (при температурах на улице -5 -10 градусов).
При проведении обследования указанных участков зданий внутри выявлено, что причиной локального нагрева фундамента является прямой контакт труб отопления с конструкциями здания.
В наиболее распространенном варианте прямая и обратная труба отопления проходят через плиту перекрытия без использования защитной гильзы (трубы большего диаметра). В этом случае наблюдаем следующие температуры в градусах Цельсия (термограммы для наглядности выложу позднее):
труба «прямая» +63,3
труба «обратная» +45,6
межэтажное перекрытие (10 см от трубы) +23,9
стена (на расстоянии 30-40 см от трубы) +19,4
воздух в помещении +22
внутренний угол здания (50 см ниже перекрытия) + 12,3

Требования СНиП 41-01-2003 ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ п.6.4.5допускают не устраивать гильзы для внутреннего водопровода:
- в зданиях со сроком службы менее 20 лет;
- при расчетном сроке службы труб 40 лет и более.

А вот для ввода в здание СНиП 2.04.02-84* ВОДОСНАБЖЕНИЕ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ говорит, что:
"9.7. Пересечение ввода со стенами подвала следует выполнять в сухих грунтах с зазором 0,2 м между трубопроводом и строительными конструкциями с заделкой отверстия в стене водонепроницаемым и газонепроницаемым (в газифицированных районах) эластичными материалами, в мокрых грунтах - с установкой сальников."
Ещё есть свод правил с пунктом СП 40108 "3.5.7 Расстояние в свету между строительной конструкцией и медным трубопроводом, проходящим вдоль нее, должно быть не менее 20 мм."
Специалисты строительных компаний говорят, что если трубы омоноличивают - обязательно должны быть предусмотрены компенсаторы тепловых деформаций. Однако во всех указанных случаях компенсаторов и любой изоляции не использовалось.
Задачу ставим мы для себя не в том, чтобы рассматривать это как строительный брак или нет, а в том:
экономически целесообразно проводить ремонтные работы по изоляции труб от конструкций зданий и сколько тепловой энергии возможно сэкономить?
Кто-то с этим сталкивался ? расчеты провести реально ?
motov
Отвечаю автору "lovial".
Вы плохо читали мою тему, вернитесь к посту от 29.12.2011, 13:52. К нему прикреплен файл с расширением doc в котором расписаны площади зон шириной по 2м. Всего три (3) зоны получилось. У меня к вам очень большая просьба больше не писать в моей теме, если ваши сообщения не подкрепляются конкретными расчетами или литературой поясняющий данный вопрос.

Отвечаю автору "Мы с Дальнего востока".
В данном случае речь шла о подвале в котором никаких источников теплопоступлений в виде труб, людей, отопительных приборов, электродвигателей и т.п. нет!!! Ваши изыскания по влиянию труб заделанных в конструкции здания весьма интересны, но требуют отдельной темы, т.к. совершенно не приближают к цели решения поставленной задачи.
Я уже писал, что для упрощения (чтобы всем было всё понятно) давайте рассмотрим случай размещения подвала в огороде (вообще никаких источников поступления тепла, кроме как от грунта).
Прошу всех, кто способен предложить конкретное решение, не лить воду, а дать конкретные рекомендации и подкрепить все это элементарным поясняющим расчетом.
Fisher_dm
ПОСОБИЕ
по расчету теплопотерь помещений
заглубленных сооружений
гражданской обороны
(к СНиП II-11-77*
и Рекомендациям по проектированию ЗПУ)
lovial
Цитата(мы с Дальнего Востока @ 12.1.2012, 2:28) *
Задачу ставим мы для себя не в том, чтобы рассматривать это как строительный брак или нет, а в том:
экономически целесообразно проводить ремонтные работы по изоляции труб от конструкций зданий и сколько тепловой энергии возможно сэкономить?
Кто-то с этим сталкивался ? расчеты провести реально ?

Реально, но не очень просто - расчет двухмерных (трехмерных) температурных полей потребуется...

Цитата(motov)
Отвечаю автору "lovial".
Вы плохо читали мою тему, вернитесь к посту от 29.12.2011, 13:52. К нему прикреплен файл с расширением doc в котором расписаны площади зон шириной по 2м. Всего три (3) зоны получилось. У меня к вам очень большая просьба больше не писать в моей теме, если ваши сообщения не подкрепляются конкретными расчетами или литературой поясняющий данный вопрос.

Дак я как бэ... единственный, кто ссылки на формулы давал...
Впрочем, ладно. "Хозяин - барин". Я "умываю руки". Надеюсь, сейчас здесь появится куча народу с готовыми формулами и расчетами, и даже денюг не возьмут...
motov
Цитата(Fisher_dm @ 12.1.2012, 10:10) *
ПОСОБИЕ
по расчету теплопотерь помещений
заглубленных сооружений
гражданской обороны
(к СНиП II-11-77*
и Рекомендациям по проектированию ЗПУ)

Спасибо за подсказку, посмотрю обязательно. Безусловно в этом документе есть интересные данные, но он составлен для отапливаемых помещений заглубленных в грунт насколько я понял. Т.е. помещения с температурой воздуха ниже =5 градусов вообще этим документом не рассматриваются. Но все равно спасибо, проанализирую.
Что каксается расчета по методике изложенной в книге Ершова, то могу сказать что данный расчет я выполнил, но меня несколько смущают полученные результаты. Судите сами.
В расчете принял глубину = 0 (т.е. на поверхности грунта). Температура меняется в диапазоне от -17,5 до +39,5 градусов.

Цитата(lovial @ 12.1.2012, 10:35) *
Реально, но не очень просто - расчет двухмерных (трехмерных) температурных полей потребуется...

Хватит писать пустое, либо подкрепите слова расчетами, либо не пишите. Неужели вы думает, что автор, которому вы ответили не знает что такое двухмерное температурное поле
motov
Цитата(lovial @ 12.1.2012, 10:35) *
Дак я как бэ... единственный, кто ссылки на формулы давал...
Впрочем, ладно. "Хозяин - барин". Я "умываю руки". Надеюсь, сейчас здесь появится куча народу с готовыми формулами и расчетами, и даже денюг не возьмут...

Обратите внимание, что ваша ссылка содержит ту же самую формулу, на которую я сослался ранее. На страничке, на которую вы дали ссылку, эта формула несколько измененная (вместо sin применили cos, вместо теплоемкости и теплопроводности применили температуропроводность, ввели коэффициенты для перевода якобы футов в метры и пр. но в целом замысел тот же).
Обращаюсь ко всем занимающимся проектированием отопления, наверняка вы в своей проф. деятельности сталкиваетесь с подобного рода задачами. Давайте вместе найдем оптимальное решение!
Привожу результаты расчёта по формуле из книги Ершова для глубины 1м.
motov
Для глубины 2м
motov
Выполнил расчет по методике изложенной в статье "Моделирование и оптимизация систем теплоснабжения зданий с использованием возобновляемых источников тепла (тепловой насос и солнечный коллектор). Часть вторая. Моделирование работы грунтового теплового насоса". Автор Кидрук М.И. Вот ссылка http://progress21.com.ua/ru/articles/groundcollector
Полученные результаты выкладываю. Они нереальные. Кто что думает по этому поводу? Что не так?
Расчет выполнен на глубины 1м; 2м и 10м. Максимальные температуры в грунте в 2 раза превышают максимальную температуру воздуха. При увеличении глубины уменьшения амплитуды температурных колебаний не происходит. Делаю вывод, что формула изложенная в книге Ершова более "жизнеспособна". Но меня смущает то, что при расчете по этой формуле температура поверхности грунта также превышает температуру воздуха.
Fisher_dm
Считайте по пособию к СНиП, там даже пример расчета есть.
Если не найдете читаемого пособия с графиками и картинками, пишите выложу, на форуме помоему нет.
motov
Цитата(Fisher_dm @ 12.1.2012, 16:39) *
Считайте по пособию к СНиП, там даже пример расчета есть.
Если не найдете читаемого пособия с графиками и картинками, пишите выложу, на форуме помоему нет.

Будте добры, выложите. Скачиваю, всё без формул и без картинок(
lovial
Пособие с картинкамиНажмите для просмотра прикрепленного файла
motov
Спасибо за пособие.
Однако вопросы остаются. Пишу по пунктам: 1) Толщина перекрытия над подвалом 0,24м и находится на уровне поверхности земли, следовательно черт. 2 и 3 воспользоваться не получится. 2) При расчете коэффициента, учитывающего действительное термическое сопротивление покрытия Кr сопротивление отдачи Rext принимается как для грунта, в моем случае это не так. 3) Значения температуры среды с учето теплоинерционных свойств покрытия tc и tf определяемых по табл.4 в моем случае очевидно надо принимать не по расчетной на отоление температуре окружающего воздуха, а по температуре воздуха в техническом подполье, что лежит над подвалом. А она в свою очередь зависит от температуры в подвале. Значит методом последовательных приближений придется действовать.
Но главное конечно то, что данная методака расчитана на определение потерь тепла отапливаемых зданий с внутренней температурой +20 град. или около этого. (см. примеры расчета в конце). Т.е. методика не учитывает поступление тепла от грунта.
Для пояснения моего случая прикрепляю более детальный чертеж подвала
motov
Если не вдаваться в детали, то методика изложенная в этом приложении к СНиП позволяет вычислять теплопотери заглубленных в грунт отапливаемых зданий, т.е. речь идет о определении коэффициента теплопередачи через наружные ограждения с последующим определением величины теплопотерь. Случай неотапливаемого подвала, в котором устанавливается температура ниже температуры грунта (из-за имеющихся потерь через перекрытие) не рассматривается. Даже определение коэф. теплопередачи по данной методике не позволит решить эту задачу. Я удивлен тем, что и в литературе этот вопрос фактически не освещен. Хотя зданий под которыми располагаются такие подвалы не мало. Подвал отделен от отапливаемого 1 этажа тех. подпольем. Температуры в тех. подполье необходимо определить для учета теплопотерь через пол 1 этажа и эта температура зависит в свою очередь от температуры в подвале. Вообщем продолжаю искать ответ.
Написал сегодня электронное письмо на каф. Геологии МГУ, попросил дать координаты автора книги - Ершова. Хочу попросить его посмотреть мои расчеты. Чувствую, что дело кроется в соотношении теплоемкости и теплопроводности грунта и очень сильно на результат расчета влияет среднегодовая температура поверхности грунта.
motov
Интересная статья Сотникова на тему определения потерь тепла заглубленной части здания
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=6...mp;#entry660778
Но для решения моей задачи она не поможет
motov
Используя статью Сотникова на тему определения потерь тепла заглубленной части здания, расчитал потери тепла подвалом и определил температуру в подвале из условия соблюдения теплового баланса. Методика изложенная в статье учитывает потери тепла через стены подвала к наружному воздуху, т.е. возможность поступления тепла через нижнюю часть стен не учитывается. Теплопотери (теплопоступления) через пол подвала расчитываются по температурному перепаду tвн - t грунта на уровне пола. Температурой грунта задавался +2 град. Перебирая значения температуры воздуха в подвале добился соблюдения теплового баланса. Расчет предоставляю на всеобщее обозрение.
Температура в подвале получается -9,5 град. Мало, всё померзнет. Считаю полученный результат не достаточно объективным.
motov
Прошу всех специалистов ТГВ и тех кто себя причисляет к таковым предложить вариант расчета, позволяющий составить тепловой баланс и найти температуру в неотапливаемом подвале. Для упрощения предлагаю рассмотреть вариант подвала в огороде (теплопоступлений кроме как от грунта нет). Заранее благодарю всех откликнувшихся!
motov
По методике, изложенной в книге Ершова выполнил расчёт температуры грунта на глубине. В отличии от предыдущих расчетов, в которых я очевидно неправильно задавался средней температурой грунта на поверхности, в этом расчёте я принял эту величину как среднюю температуру воздуха в году. Диапазон изменения температуры воздуха принял "симметричным" относительно средней температуры. Получил следующие результаты минимальных температур грунта:
- на поверхности -27,69
- на глубине 0,1м -21,77
- на глубине 0,2м -16,87
- на глубине 0,3м -12,89
- на глубине 0,4м -9,67
- на глубине 0,5м -7,05
- на глубине 1,0м +0,24
- на глубине 1,5м +2,81
- на глубине 2,0м +3,71
- на глубине 2,5м +4,03
Теперь, зная минимальные температуры на различных глубинах, просчитаю теплопотери (теплопоступления) и определю температуру в подвале smile.gif
motov
Температура воздуха в подвале получилась близкой к нулю. Расчет был произведен с учетом кратности воздухообмена в подвале 0,25 крат. Температуры грунта осреднялись по зонам шириной в 0,1 м до глубины 0,5м, затем по зонам шириной 0,5м. (по мере заглубления, скорость изменения температур снижается). После составления такого теплового баланса подвала, можно уточнить температуру в тех. подполье (помещении над подвалом), чтобы затем методом приближений уточнить полученную температуру.
Кто, что скажет по данным результатам?
motov
У кого какие еще есть соображения на данную тему? Ведь среди читающих есть наверняка и те проектировщики которые рассчитывали теплопотери высотных зданий с подземными гаражами, подвалами и т.п.
Giedi Prime
Скачайте ДБН В.2.6-31:2006 "Теплова ізоляція будівель", приложение Д.
Там расписана методика расчетного определения температуры неотапливаемых помещений.
lovial
Цитата(Giedi Prime @ 19.9.2012, 8:57) *
Скачайте ДБН В.2.6-31:2006 "Теплова ізоляція будівель", приложение Д.
Там расписана методика расчетного определения температуры неотапливаемых помещений.

Тогда уж лучше ДСТУ-Н Б А.2.2-5:2007 Приложение В "Примеры теплотехнического расчета ограждающих конструкций теплых чердаков и технических подполий", только там тоже теплопоступления от грунта нигде не учитываются...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Форум IP.Board © 2001-2014 IPS, Inc.