Теплопоступления через покрытия определяются по формуле:
, Вт
R0 сопротивление теплопередачи покрытия, м2*К/Вт;
tн среднемесячная температура наружного воздуха за июль, С;
Rн термическое сопротивление при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м2*к/Вт;
- коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия;
Iср среднесуточная (прямая и рассеянная) суммарная солнечная радиация, попадающая на горизонтальную поверхность, Вт/м2;
tв температура воздуха, удаляемого из помещения, С;
коэффициент для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока принимаем в зависимости от максимального часа теплопоступлений;
К коэффициент, зависящий от конструкции покрытия;
Ав амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций, С
Rв термическое сопротивление при теплообмене между внутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м2*К/Вт;
F площадь покрытия, м2.
Из задания R0=0,96 м2*К/Вт
По табл. 1.5 [5] tн=18,1 С
Rн определяется по формуле:
, где:
средняя скорость ветра, м/с, в теплый период, = 3,7 м/с
м2*К/Вт
=0.9, принимаем в качестве покрытия наружной поверхности рубероид с песчаной посыпкой (табл. 1.18 [5])
Из табл. 4.1 данного КП tудТ=27,38 С
Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности, С, определим по формуле:
, где
- величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, С
Аtн максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, С
Imax максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, принимается для наружных стен как для вертикальных поверхностей, а для покрытия как для горизонтальной поверхности.
= 29,7 по заданию
0,5* Аtн = 11 приложение 7 [1]
Imax = 837 Вт/м2 таблица 1.19[5]
Iср = 329 Вт/м2 таблица 1.19[5]
Ав = 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 С
Rв = 1/в=1/8,7=0,115 м2*К/Вт
F = 247 м2
В формуле для Qn все величины постоянные, кроме - коэффициента для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток.
Для нахождения для заданного периода времени по часам находим Zmax .
Zmax = 13+2.7*D = 13+2.7*3.8 = 23-24 = -1
Стандартное значение коэффициента принимаем по табл. 2.20 [5], а фактическое значение получаем путем сдвига на 1 час назад.
Значение коэффициента сводим в таблицу 5.2
Расчет теплопоступлений через покрытие сводим в таблицу 5.3
Таблица 5.2
Значение коэффициента
Часы910111213141516171819-0,5-0,71-0,87-0,97-1-0,97-0,87-0,71-0,5-0,260
Таблица 5.3
Теплопоступления через покрытие
ЧасыТеплопоступления через покрытие, Qn, Вт9-10(0,625-(0,605*7,9))*247= - 102610-11(0,625-(0,79*7,9))*247= - 138711-12(0,625-(0,92*7,9))*247= - 164012-13(0,625-(0,985*7,9))*247= - 176813-14(0,625-(0,925*7,9))*247= - 176814-15(0,625-(0,792*7,9))*247= - 164015-16(0,625-(0,79*7,9))*247= - 138716-17(0,625-(0,609*7,9))*247= - 102617-18(0,625-(0,38*7,9))*247= - 587,118-19(0,625-(0,13*7,9))*247= - 353
Составляем сводную таблицу теплопоступлений за счет солнечной радиации.
Таблица 5.4
Сводная таблица теплопоступлений за счет солнечной радиации.
ЧасыТеплопоступления, ВтЧерез покрытиеЧерез остекление
ВсегоЗападВосток9-10-102610166027601710-11-138710523457312211-12-16401143133683912-13-1768188781092913-14-17684881745385814-15-16408510720759015-16-1387112137071053316-17-1026121386171172917-18-587115765531154218-19-35390189009565
На основании расчета принимаем максимальное значение теплопоступлений за счет солнечной радиации, равное Qср=11729 Вт в период с 16 до 17 часов.
Общее теплопоступление определяем по формуле:
, Вт
В летний период:
Qпт=27478+0+11729=39207 Вт
В переходный период:
Qпп=28614+4402+0,5*11729=38881 Вт
В зимний период:
Qпх=28614+4402+0=33016 Вт
4.2. Расчет влаговыделений в помещении
Поступление влаги от людей, Wвл, г/ч, определяется по формуле:
,
где: nл количество людей, выполняющих работу данной тяжести;
wвл удельное влаговыделение одного человека, принимаем по таблице 2.24[5]
Для теплого периода года, tр.з.=24,7С
wвл=115 г/ч*чел
Wвлт = 130*115+70*115*0,85=21792,5 г/ч
Для холодного и переходного периодов года, tр.з.=20 С
wвл=75 г/ч*чел
Wвлт = 130*75+70*75*0,85=14212,5 г/ч
4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей
Количество СО2, содержащееся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:
, г/ч,
где nл количество людей, находящихся в помещении, чел;
mCO2 удельное выделение СО2 одним человеком, определяется по таблице VII.1 [3]
Взрослый человек при легкой работе выделяет mCO2 =25 г/ч*чел. Тогда
МСО2=130*25+0,85*70*25=4737,5 г/ч
4.4. Составление сводной таблицы вредностей
Разность теплопоступлений и потерь тепла определяет избытки или недостатки тепла в помещении. В курсовом проекте мы условно принимаем, что система отопления полностью компенсирует потери тепла, которые будут иметь место в помещении. Поступление вредностей учитывается для трех периодов года: холодного, переходного и теплого.
Результаты расчета всех видов вредностей сводим в табл. 5.5
Таблица 5.5.
Количество выделяющихся вредностей.
Наименование помещенияПериод годаИзбытки тепла, Qп, ВтИзбытки влаги, Wвл, г/чКоличество СО2, МСО2, г/чАудитория на 200 местТ39207217934738П38881142134738Х33016142134738
5. Расчет воздухообменов
Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате расчета воздухообмена. Последовательность расчета требуемого воздухообмена следующая:
1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха
2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вредным выделениям, людям и минимальной кратности.
3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разным факторам.
5.1. Воздухообмен по нормативной кратности
Определяется по формуле:
, м3/ч
КPmin минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.
VP расчетный бьем помещения, м3.
По табл. 7.7 [2] КPmin = 1 1/ч
VP =Fn*6;
VP =247*6=1729 м3.
L=1729*1=1729 м3/ч
5.2. Воздухообмен по людям
Определяется по формуле:
, м3/ч
где lЛ воздухообмен на одного человека, м3/ч*чел;
nЛ количество людей в помещении.
По прил.17 [1] определяем, что для аудитории, где люди находятся более 3 часов непрерывно, lЛ = 60 м3/ч*чел.
L = 200*60=12000 м3/ч
5.3. Воздухообмен по углекислому газу.
Определяется по формуле:
, м3/ч
МСО2 количество выделяющегося СО2, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного КП.
УПДК предельно-допустимая концентрация СО2 в воздухе, г/м3, при долговременном пребывании УПДК = 3,45 г/м3.
УП содержание газа в приточном воздухе, г/м3, УП=0,5 г/м3
МСО2=4738 г/ч
L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м3/ч
5.4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги
В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по Id-диаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении.
5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года
На Id-диаграмме наносим точку Н, она совпадает с т.П (tH=21,7С; IH=49 кДж/кг.св),
характеризующей параметры приточного воздуха (рис 1).
Проводим изотермы внутреннего воздуха tВ=tР.З.=24,7С и удаляемого воздуха tУ.Д.=27,4С
Для получения точек В и У проводим луч процесса, рассчитанный по формуле:
, кДж/кг.вл
QП избытки тепла в теплый период года, Вт, из таблицы 5.5 КП
WВЛ избытки влаги в теплый период года, кг/ч, из таблицы 5.5 КП
E=3,6*39207/21,793=6477 кДж/кг вл.
Точки пересечения луча процесса и изотерм tВ,tУ.Д. характеризуют параметры внутреннего и удаляемого воздуха.
Воздухообмен по избыткам тепла:
, м3/ч
&nb
