Расчет теплового баланса помещений
Методические указания для выполнения контрольной работы
По дисциплине Отопление.
Исходные данные для проектирования
Бланк – задание на выполнение курсовой работы выдается преподавателем кафедры. Район строительства принимается, по двум последним цифрам зачетной книжки, из приложения А. Климатические данные определяются по [4] и оформляются в таблицу 1.
Таблица 1 - Климатические данные района строительства
| № п/п | Наименование параметра | Величина |
| 1 | Температура наиболее холодной пятидневки (К=0,92), t  °С.
| |
| 2 | Продолжительность отопительного периода Z  от пер. (при tн £ 8°С), сут.
| |
| 3 | Средняя температура отопительного периода t  . (при tн ≤ 80С)
| |
| 4 | Скорость ветра за январь V, м/с | |
| 5 | Барометрическое давление |
Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
Теплотехнической характеристикой наружных ограждающих конструкций (стен, перекрытий, окон, входных дверей) является приведенное сопротивление теплопередаче, величину которого принимают равной нормируемому значению Rred, м²·ºС/Вт, из таблицы 4 [5] в зависимости от градусо – суток района строительства Dd, ºС·сут.
Градусо –сутки отопительного периода Dd, ºС·сут, определяют по формуле
Dd = 
, (1)
|
|
|
где 
- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, ºС, принимаемая для расчета ограждающих конструкций, минимальным значением оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22ºС);
- средняя температура наружного воздуха, ºС, и продолжительность отопительного периода, сут, принимаемые из таблицы 1.
Коэффициент теплопередачи К, Вт/м²·ºС определяется по формуле
К = 1/ Rred . (2)
Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций заносятся в таблицу 2.
Таблица 2 – Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
| Наименование величины | Наименование ограждающей конструкции | |||||
| Наружная стена (нс) | Покрытие верхнего этажа (пвэ) | Пол первого этажа (пл) | Остекление, балкон. дверь (о, бд) | Входные наружные двери (вд) | Внутренняя стена (вс) | |
| Сопротивление теплопередаче R, м²·º/Вт | ||||||
| Коэффициент теплопередачи К, Вт/м²·ºС | ||||||
Конструкцию заполнений световых проемов (окон и балконных дверей) выбирают по таблице 21 [2] по величине нормируемого значения сопротивления теплопередаче Rred. Коэффициенты теплопередачи окон и балконных дверей К, Вт/м²·ºС принимают одинаковым. Расчетный коэффициент теплопередачи окон и балконных дверей принимают как разность значений для окон и наружных стен, т.к. поверхность стен измеряют без вычета площади окон, Корасч = Ко – Кнс. И это значение в дальнейшем для проведения расчета заносят в таблицу 3.
|
|
|
Приведенное сопротивление теплопередаче входной наружной двери
Rвнд, м²·ºС/Вт должно быть не менее произведения 0,6· Rred, здесь Rred приведенное сопротивление теплопередаче стен, определяемое по формуле
, (3)
где Dd - градусо–сутки отопительного периода, ºС·сут, таблица 3[5];
a, b – коэффициенты, принимаемые для наружных ограждающих конструкции по таблице 3 [5].
При заполнении таблицы 3 из площади наружной стены лестничной клетки вычитается площадь входной двери.
Расчет теплового баланса помещений
Система отопления предназначена для создания в помещениях здания температурной обстановки, соответствующей комфортной для человека или отвечающей требованиям технологического процесса.
|
|
|
Для компенсации теплопотерь и обеспечения необходимой температурной обстановки в помещении устраивают системы отопления. Для определения тепловой мощности системы отопления помещений жилого здания составляют тепловой баланс расходов теплоты Qпотери и поступлений теплоты Qпост в виде
Qco = Qпотери – Qпост (4)
Qco = Qогр + Qвент(инф ) – Qбыт (4´)
где Qогр – суммарные потери теплоты через ограждающие конструкции, Вт;
Qвент – расход теплоты на нагревание наружного воздуха при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой притоком подогретого воздуха, Вт;
Qинф – расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха, Вт;
Qбыт – бытовые поступления теплоты, Вт.
Тепловой баланс составляют для всех помещений здания: жилых комнат, кухонь, лестничных клеток, ванных комнат и санузлов с наружными ограждающими конструкциями. Все помещения здания следует поэтажно пронумеровать: 1 этаж – 101, 102 и т.д., 2 этаж – 201, 202 и.т.д.
|
|
|
Подсобные помещения квартир (коридоры квартир) можно условно отнести к смежным помещениям. Отопление ванных комнат, санузлов, распложенных внутри здания (в типовых проектах) предполагается от полотенцесушителей системы горячего водоснабжения.
3.1. Потери теплоты через ограждающие конструкции помещения определяют суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qогр, Вт, с округлением до 10 Вт по формуле
Qогр = АК(tр – text)(1 + ∑β)n , (5)
где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м2, определяемая правилам обмера согласно рис.1 данных методических указаний и [2];
К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции принимают из таблицы 2, Вт/м2· °С;
tр – расчетная температура воздуха в помещении, принимаемая по таблице 1 ГОСТ 30494 и равна минимальному значению оптимальной температуры;
text – расчетная температура наружного воздуха, оС, таблица 1;
∑β – добавочные теплопотери в долях от основных потерь;
n – то же, что и в формуле (3).
Рис.1. Правила обмера ограждающих конструкций:
а – разрез здания с чердачным перекрытием; б – разрез здания с совмещённым покрытием; в – план здания; 1 – пол над подвалом; 2 – пол на лагах; 3 – пол на грунте.
Добавочные теплопотери через ограждения, выраженные коэффициентом β, подразделяют на несколько видов.
1) Добавка на ориентацию ограждения по сторонам света принимается для всех наружных вертикальных ограждений. Для северной, северо – восточной, северо - западной, восточной ориентацией β1 = 0,1; юго – восточной и западной β1 = 0,05; южной и юго – западной β1 = 0.
2) Добавка β2 = 0,05 вводится для необогреваемого пола первого этажа над холодным подпольем здания в местности с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 ºС и ниже.
3) Добавка на угловое помещение, имеющее две и более наружных стен. В угловом помещении жилого дома температуру внутреннего воздуха принимают на 2 ºС выше, чем в рядовом помещении. В здании другого назначения увеличенные теплопотери учитываются коэффициентом β3 = 0,05 к основным теплопотерям вертикальных наружных ограждений.
4) Добавка на врывание холодного воздуха через наружные двери здания, не оборудованные воздушно – тепловой завесой, при их кратковременном открытии, прибавляется к основным теплопотерям дверей. В здании высотой Н для тройных дверей с двумя тамбурами β4 = 0,2·Н, для двойных дверей с тамбуром β4 = 0,27·Н, для двойных дверей без тамбура β4 = 0,34·Н, для одинарных дверей β4 = 0,22·Н.
3.2. Воздухообмен в жилых помещениях организуется на основе естественного поступления наружного воздуха за счет проветривания и поступления воздуха через неплотности в светопрозрачных конструкциях. Первый вариант называется естественной вентиляцией и проводится проветриванием с использованием форточек и воздушных клапанов. Второй вариант - инфильтрацией. При использовании пластиковых окон величина инфильтрационного воздуха мала и не сопоставима с санитарной нормой. Расчет инфильтрации следует проводить при деревянных рамах в раздельных переплетах старой конструкции. Удаление загрязненного воздуха из жилых комнат предусматривается из кухни и санузла посредством естественной вытяжной канальной вентиляции. Расход вентиляционного воздуха из жилых комнат рассчитывается по норме 3 м³/ч на 1 м² площади пола.
3.2.1. Расход теплоты на нагрев воздуха естественной вентиляции
Qвент, Вт, определяется по формуле
Qвент = 0.28·Ln ·ρ·с·(tp – t 
), (6)
где Ln – расход удаляемого воздуха, м3/ч, равный Ln = 3·Аn, здесь Аn – площадь пола помещения, м2;
ρ – плотность воздуха в помещении, 1,2 кг/м3;
с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг0С;
tp, t – то же, что в формуле (5).
3.2.2. Бытовые теплопоступления в помещениях жилых зданий (комнатах и кухнях) определяются по формуле
Qбыт = 10· Аn , (7)
где Аn – площадь пола комнаты или кухни, м2.
3.2.3. Расчетные тепловые потери помещений Qрасч, Вт, жилого здания, оборудованного только естественной вытяжной вентиляцией, определяются по следующим формулам
- для жилой комнаты
Qрасч = Qогр + Qвент – Qбыт; (8)
- для кухни
Qрасч = Qогр – Qбыт; (9)
- для лестничной клетки
Qрасч = Qогр. (10)
Расчет теплового баланса помещений здания выполняют в табличной форме.
Таблица 3 - Расчет теплового баланса помещений здания
| № наименование помещения, tр, оС | Ограждающие конструкции | Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции к, Вт/м2оС | Расчетная разность температур (tр-text), оС | Поправочный коэффициент, n | Добавочные потери теплоты | |||||||
| Наименование | Ориентация | Размеры a×b, м | Площадь А, м2 | На ориентацию β1 | На угловое помещение β2 | На холодные полы β3 | На наружные входные двери β4 | 1+Σβ | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| Теплопотери через ограждающие конструкции, Qoгр, Вт | Суммарные тепловые потери через ограждающие конструкции Σ Qoгр, Вт | Расход теплоты на естественную вентиляцию Qвент., Вт | Бытовые теплопоступления Qбыт, Вт | Расчетные тепловые потери помещения Qрасч, Вт | |
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
∑Qрасч =
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 117; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!