Расчет мощности системы отопления и воздухообмена в помещениях здания

где: Z_оп – продолжительность отопительного периода  [сут]

– температура отопительного  периода [⁰C]

–расчетная температура внутреннего  воздуха помещения в холодный период года [⁰C]

 

 

 

Определяем требуемое сопротивление  теплопередачи из условия энергоснабжения.

Расчетные формулы для определения  приведены в таблице 6

методических указаний.

 

Наружные стены:   

          

=0,0003·ГСОП+1,2=2,51

Перекрытия чердачные:

=0,00035·ГСОП+1,3=2,83

Наружная дверь:

 

 

 

        2.4. Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих

конструкций:

Для каждой ограждающей конструкции  рассчитывается коэффициент теплопередачи К, (Вт/м²*К), по формуле:

;             

           Для наружной стены:

 

           Для чердачного перекрытия:

 

        

           Для наружной входной двери:

 

 

Результаты вычислений заносим  в таблицу:

 

   Таблица №6. Значения коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

 

Наименование ограждающей  конструкции	Коэффициент теплопередачи  k для данной конструкции;
Наружная стена	0,399
Чердачное перекрытие	0,354
Наружная входная дверь	1,483

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Расчёт потерь тепла  через ограждающие конструкции  для всех помещений здания.

 

   При расчёте теплопотерь через ограждающие конструкции здания учитываются как основные потери тепла, так и добавочные. Размеры ограждающих конструкций принимаются согласно правилам обмера ограждающих конструкций, приведенных в СНиП 2.04.05-96 “Отопление и кондиционирование воздуха”.

    Площади поверхностей  наружных ограждений здания при  подсчете потерь тепла измеряют по планам и разрезам здания следующим образом:

    - длина стены – от  наружной поверхности наружной  стены до оси внутренней стены  или от наружной поверхности  наружной стены до наружной  поверхности наружной стены, или  по размеру между осями внутренних  стен;

- высота  стены первого этажа – от  потолка подвала до чистого  пола второго этажа;

    - высота стены промежуточного  этажа – от чистого пола  этого этажа до чистого пола  следующего;

 - высота верхнего этажа – от чистого пола этого этажа до верха засыпки (толщина перекрытия и высота засыпки);

    - пол и перекрытие  – от внутренней поверхности  наружной стены до оси внутренней  стены.

    Основные потери тепла ограждающих  конструкций следует определять  суммируя потери тепла через отдельные ограждающие конструкции. Они определяются по формуле:

,

где k – коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций , ;

     - температура внутреннего и наружного воздуха,

      - коэффициент добавочных теплопотерь;

       n – коэффициент, понижающий расчетную разность температур для ограждений,                        

             граничащих с наружным воздухом;

       А – расчетная площадь ограждающих  конструкций,  .

    Теплопотери помещения определяются  по формуле:

, [Вт],

где - трансмиссионные теплопотери, Вт;

      - теплопотери вследствие инфильтрации, Вт;

   

    Расчёт сведен в таблицу №6.

 

 

2.6.  Расчёт количества выделяющихся вредностей для заданного помещения.

    Воздухообмен в зрительном зале  определяется из условий борьбы  с вредными выделениями (избытки полной и явной теплоты). В теплый период года теплопотери не рассчитываются, тогда избытки тепла будут равны суммарным теплопоступлениям.

    Суммарные теплопоступления включают  в себя тепловыделения от людей  и тепловыделения за счёт солнечной радиации. Теплопоступления от людей зависят от категории тяжести работы и температуры внутреннего воздуха. В зрительном зале клуба люди находятся в состоянии покоя.

    К вредностям относятся избытки  полной и явной теплоты, а  также влаговыделения и выделения .

 Количество вредностей тепла рассчитывается по формулам:

- отношение тепла требуемого  на отопление к теплопотерям. Отсюда:

- теплопотери помещения при  заданной температуре,

где - количество тепла требуемого на отопление помещения.

,        - полные  тепловыделения от людей

где - количество явного и полного тепла, выделяемого 1 человеком в час; (таблица 12 методических указаний)

- количество человек в помещении. 

- поступление солнечной радиации  через чердачное перекрытие,

где - тепловой поток, поступающий через квадратный метр перекрытия,  ,(таблица 16 методических указаний),

- площадь чердачных перекрытий, ,

     Влаговыделения от людей в зависимости от их состояния и температуры окружающего воздуха определяется по формуле:

, г/ч,

где w – влаговыделения одного человека, г/ч.

             ( таблица 12;  методических указаний)

     Количество углекислого газа, которое при дыхании выделяется людьми в зрительном зале, определяется по формуле:

, л/ч, 

где m – количество углекислого газа, выделяемое одним человеком, л/ч.

  ( таблица 12  методических  указаний)

Угловой коэффициент луча процесса, изменения состояния воздуха  в помещении.

, кДж/г,

 

    

 

  Холодный период:

Температура воздуха в помещении  равна 18 , люди находятся в состоянии лёгкой работы.

 

 

 

 

 

1. Теплопоступления от людей:

 

2.  Полная радиация через чердачное перекрытие в холодный период года отсутствует.
3. Избытки теплоты:

 

4. Влаговыделение:

 

5. Выделение :

 

6. Угловой коэффициент луча процесса, изменения состояния воздуха в помещении:

 

 

Тёплый период:

Температура воздуха в помещении равна  , люди находятся в состоянии лёгкой работы.

1. Теплопоступления от людей:

 

2. Полная радиация через чердачное перекрытие:

 

3. Полная радиация через остеклённые поверхности:

 

4. Теплопоступления от освещения:

 

5. Избытки теплоты:

 

6. Влаговыделение:

 

 

7. Выделение :

 

8. Угловой коэффициент луча процесса, изменения состояния воздуха в помещении:

 

 

 

Результаты расчета выделяющихся вредностей сведены в таблицу 7

 

Таблица №7. Расход выделяющихся вредностей.

 

Период года			W, г/ч		, кДж/г
Холодный	18	6510	3100	1250	7,5
Теплый	25	9230	5320	1250	6,3

 

 

 

 

7. Расчёт требуемого и выбор расчётного воздухообмена для данного помещения. Построение процессов обработки приточного воздуха для тёплого периода года в i-d диаграмме

 

Требуемые воздухообмены для ассимиляции  избытков полной теплоты и влаги  в тёплый

период  года определяется графоаналитическим способом с помощью i-d  диаграммы. В этот период года для вентиляции помещения в них подается наружный воздух без какой-либо тепловлажностной обработки, т.е. параметры приточного воздуха тождественны параметрам наружного воздуха.

По известным параметрам t_Н, I_НА ,на диаграмме строим точку Н, характеризующую состояние наружного воздуха и строим луч процесса.

 

Построение  луча процесса:

Строим точку 1 с координатами I₁=0 и d₁=0. Точка 2 находится на пересечении I₂ с d₂, где d₂=1 гр/кг. Находим луч процесса . Откуда   
. Строим точку 2. Соединяя точки 1 и 2, строим луч процесса. Проводим его параллельно через точку Н. На пересечении луча с изотермой внутреннего воздуха t_В, получаем точку В, характеризующую состояние воздуха в помещении. Результаты построений представлены на рисунке 1.

 

     Все параметры  точек Н^T  и  В^T заносим в таблицу  8.

 

Таблица 8.Параметры  вентиляционного воздуха в теплый период года.

Период года	Состояние воздуха	Обозначение точки	Параметры воздуха
			,0C	, кДж/кг.	,гр/кг.	,   %
Теплый	Наружный	НT(ПТ)	22	45,0	9,5	55
	Внутренний	ВT	25	58,5	11,8	51

 

Требуемый воздухообмен по борьбе с полным теплом определяется по формуле:

 

где - теплосодержание внутреннего и наружного воздуха, кДж/кг.

Требуемый воздухообмен по борьбе с влаговыделениями определяется по формуле:

 

где - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, гр/кг.

Объёмный расход приточного воздуха:

 

                                           

где : - плотность приточного воздуха.

 

Расход воздуха , необходимый для  растворения  , определяется по формуле:

 

где М_СО2 – расход диоксида углерода, выделившегося в помещении, л/ч

  - предельно допустимая концентрация в помещении зрительного зала, = 2 л/ч;

  - концентрация в приточном воздухе, = 0,5 л/ч.

За расчётный принимаем максимальный воздухообмен (воздухообмен по борьбе со влаговыделениями для тёплого периода года):

 

 

2.8.  Построение  процессов обработки приточного  воздуха для холодного периода  года в i-d диаграмме.

  2.8.1.   Прямоточная схема                                                                                                                                         

Воздух забирается снаружи, нагревается  в калориферах и подается в помещение.

Построение процессов обработки  на i-d диаграмме ведется в следующей последовательности:

1.    По известной температуре t_НБ, I_НА  строится точка Н^Х , характеризующая состояние

     наружного воздуха.

2.    Ассимилирующая способность приточного  воздуха по влаге, рассчитывается по формуле:                                        

 

3.    Влагосодержание внутреннего  воздуха определяется по формуле:

 

4. По известным значениям температуры  воздуха в помещении и влагосодержания строится точка В^Х, характеризующая состояние воздуха в помещении.

5.Через точку В^Х проводится луч процесса изменения состояния воздуха в помещении с угловым коэффициентом Е^Х до пересечения с вертикалью . На пересечении получаем точку П^Х , характеризующую состояние приточного воздуха.

Результаты построений представлены на рисунке 2

 

   Н^Х П^Х - процесс нагрева;

   П^Х В^Х - процесс изменения состояния воздуха в помещении.

 

          Все  параметры точек   Н^Х, П^Х, В^Х   заносим в таблицу № 9

 

Таблица 9.Параметры  вентиляционного воздуха при  прямоточной схеме движения воздуха

Период года	Состояние воздуха	Обозначение точки	Параметры воздуха
			,  0C	, кДж/кг.	, гр/кг.	,   %
Холодный	Наружный	НХ	-26,0	-25,4	0,29	<10
	Внутренний	ВХ	18,0	19,9	0,76	<10
	Приточный	ПХ	15,4	16,2	0,29	<10