Отопление. Тепловой режим здания. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции

Расчеты проводим для холодного периода года. Рассматриваемое помещение находится на первом этаже над отапливаемым подвалом. Так как с трех остальных сторон от рассматриваемого помещения под ним и над ним находятся отапливаемые помещения, то необходимо рассчитать теплопотери через наружную стену и окна.

При определении теплопотерь через ограждающие конструкции за расчетную температуру воздуха внутри помещения для вертикальных ограждений высотой до 4 метров от пола принимают нормируемую температуру воздуха в рабочей или обслуживаемой зоне помещения. Нормируемая температура при работе средней тяжести t_В = 18°С.

Теплопотери через ограждающие конструкции определяются по формуле:

Q = K_i F_i (t_B-t_H) n (27)

F_i – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²

K_i – коэффициент теплопередачи,

t_{B –} расчетная температура наружного воздуха, .

t_H - расчетная температура, .

n – коэффициент зависимости наружных конструкций от наружного воздуха.

В СНиП 2.04.05-86 вместо К используется сопротивление теплопередачи:

R= = + + (28)

α_в - коэффициенты теплоотдачи внутренних поверхностей.

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций (для стен, полов, потолков)

α_в =8,7 α_н=23 ), где (29)

- толщина i-ого слоя материала ограждения, м;

- коэффициент теплопроводности i-ого слоя материала ограждения,

В горячем цехе одно наружное ограждение стена из бетонной панели. В стене 3 окна, каждое размером 2 х 1,5 метра, следовательно

F_окон = 3*1,5*2= 9 м²

F_стен= H * A - F_окон = 3 10- =21 м²,

F_пола = 6 10=60м²

Найдем минимальную толщину наружной стены. Для этого рассчитаем требуемое сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций по следующей формуле:

R₀ = , (30)

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружных конструкций по отношению к наружному воздуху (в данных расчетах n = 1);

_н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренних поверхностей, принимаемый по нормам проектирования. Для наружных стен _н 8 - 12°С, принимаем _н = 8°С.

R₀ = =0.63

Вычислим толщину стены по выражению:

= (R₀ - - ) λ = (0,63 – ) 0,52=0,25 м. (31)

1) Расчитаем R₀ и К для стен по формуле:

R_o = 1 / K = 1/α_в + σ₁ / λ₁ + σ₂ / λ₂ + σ₃ / λ₃ + 1/ α_н (32)

где σ₁ = σ₃ – штукатурка по стене, толщина 2 см, λ₁ = 0,035 ;

σ₂ – бетонная панельная стена, λ₂ = 0,52 .

R₀= =

= = =0,56

2) Расчитаем R₀ и К для окон:

R₀= =

= = =5,56

Теплопотери от пола определять не будем, т.к. он находится над отапливаемым подвалом.

Вычисления поместим в таблицу 8.

Таблица №8

Ограждающие конструкции	tB	tH,	F, м2	σ, м	λ,	R0,	K,
Наружная стена		-26		0,25	0,52	1,78	0,56
Окно с двойным остеклением		-26		0,048		0,18	5,56

Q_стен = K_стен F_стен (t_B-t_H) n

Q_стен =0,56 =517 Вт

Q_окон = K_окон F_окон (t_B-t_H) n

Q_окон = 5,56 Вт

Так как наружная стена выходит на северо-западную сторону, рассчитаем добавочные теплопотери, учитывается коэффициент потерь β ₁= 0,1. Добавочные потери на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха составляют 30% от рассчитанных теплопотерь, следовательно:

Q_общ = (Q_стен + Q_окон ) (1 + β₁) (1+0,3)

Q_общ=(517+2201,7) (1+0,1) (1 + 0,3)= 3887,8 Вт.

7.1. Расчет нагревательных приборов

Нагревательный прибор передает теплоту помещению путем конвекции и лучеиспускания. По преобладающему способу отдачи все приборы можно разделить на радиаторы и конвекторы. В зависимости от конструкции и материалов приборы делят на чугунные радиаторы, тонколистовые штампованные, гладкотрубные регистры и змеевики. чугунные ребристые трубы, плинтусные и настенные конвекторы и т. д.

Расчет нагревательных приборов сводится к определению их теплоотдающей поверхности, необходимой для подачи температуры. Требуемую теплоотдающую поверхность нагревательных приборов определяют по формуле:

F_пр = (33)

где Q_общ – общие теплопотери;

K_пр – коэффициент теплопередачи прибора;

t_ср.т – средняя температура теплоносителя в нагревательном приборе;

n_пр – коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи прибора при защите его экранами и т.д. (n_пр = 1)

Для рассматриваемого производственного помещения выбираем водяную систему отопления. Нормируемые параметры:

t_{подаваемая} = 95^оС, t_{выпускаемая} = 70^оС

Определяем среднюю температуру теплоносителя:

t_ср.т = (t_под. + t_вып.) / 2 = (95 + 70) / 2 = 82,5 ^оС (34)

∆t = t_ср.т – t_в = 82,5 – 18 = 64,5 ^оС

При температуре 64,5 коэффициент теплопередачи будет равен

9,7

Находим суммарную теплоотдающую поверхность нагревательных приборов:

F_пр =

F_пр = = 6 м²

Рассчитаем число секции (n), для этого определим теплоотдающую поверхность одной секции – F_сек = 0,25 м².

n = F_пр / F_сек = 6/ 0,25 = 24 секции

Так как в цехе три окна, делим число секций на 3, тем самым определяя количество секций в одном радиаторе. Получаем 3 радиатора по 8 секций.

Выбираем секционный алюминиевый радиатор.

Технические характеристики:

Вычислим полную теплоотдачу трех радиаторов:

3 1300 = 3900 Вт

Такая теплоотдача полностью покроет теплопотери от ограждающих конструкций.

вентиляция кондиционирование отопление электроснабжение

Заключение

В результате работы над курсовым проектом были решены все поставленные задачи, а именно:

1. Изучены метеорологические параметры воздуха.

2. Подобрано необходимое для работы оборудование, изучены его технические характеристики и эксплуатационные условия.

3. Осознан принцип анализа, выбора инженерного оборудования технических и технологических систем;

4. Рассчитаны необходимые для выбора элементы инженерного оборудования технических и технологических систем;

5. Для выбранного помещения подобраны системы освещения, отопления и вентиляции:

1) По системе искусственного освещения: в соответствие с результатами расчетов в помещении будет использовано 12 светильников типа НГ-200.

2) По системе электроснабжения: выбрана скрытая проводка, для нее использованы медные провода ППВ с площадью сечения 2,5 см². Рабочее напряжение 10,9А.

3) Система вентиляции: использован радиальный вентилятор серии ВР 80-75 №3,5 с электродвигателем типа АИР71В2 (мощность 1,1 кВт; частота вращения рабочего колеса 3000 об/мин)

4) По системе отопления: секционный алюминиевый радиатор состоящий из 8 секций.

Список литературы:

1. Гладкевич В.В., Зайцев В.А.. Технологические системы сферы сервиса. Программа, методическое руководство к курсовому проектированию для студентов специальности 060800 «Экономика и управление на предприятиях сферы сервиса». – СПб.: СПбГУСЭ, 2003

2. ГОСТ 262553-84 «Методы определения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций»

3. СНиП 2.04.05-91 «Общие требования к воздуху рабочей зоны»

4. СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

5. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»

6. СНиП 2.08.02-89. «Общественные здания и сооружения»

7. Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89. Проектирование предприятий общественного питания.

8. Р НП 7.3–2007. «Вентиляция горячих цехов предприятий общественного питания»– М.: ПРЕСС, 2007.

9. http://www.stigmash.ru

10. http://www.rusklimat.ru

11. Порецкий В.В., Березович И.С., Стомахина Г.И. «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха» М. 2003.