Определение параметров микроклимата помещений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение параметров микроклимата помещений

Задача 1

Тема: «Определение параметров микроклимата помещений».

Выявить степень комфортности жилого помещения и найти параметры, не соответствующие этому понятию, а так же рассчитать предложенные характеристики влажного воздуха.

Расчеты производить по формулам или по Н(i) - d - диаграмме влажного воздуха; при необходимости пользоваться таблицами водяного пара. Номер варианта соответствует порядковому номеру экзаменационной ведомости и приведён выше. После решения задачи, ответить на предложенный вопрос.

Исходные данные:

№	tв	tст	tp	?	рат	рсв	рn	d	dmax	i	imax	C	?п	?н
44	?	принять	50	?	1 бар	?	?	10	?	36	?	0,27	?	?
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15

Вариант 44.

1. Температура воздуха в помещении

1.1. задана нет ^оС.

1.2. найдена по таблице свойств водяного пара как функция давления насыщения или плотности насыщенного состояния:

tв=? (p_н) или tв= ? (?_н)

1.3. Найдена по i-d-диаграмме влажного воздуха по параметрам максимального влагосодержания dmax (при относительной влажности ?_max = 100% или максимального теплосодержания (энтальпии при ?_max = 100%)

1.4. Другим путем: через энтальпию влагосодержания : ?_п = 8,25 мм.рт.ст.=8,25*133,32=1099,9 Па р_св=101 325 - 1099,9= 100 225,1 Па ; d= 0,622*(1099,9/100225,1) = 0,0068 кг/кг с.в.

37= 1 * tв +0,0068 (2501+1,93 tв) 37= tв +17,07+0,013 tв

0,987 tв=19,93 tв=20,2 ^оС

2. Температура воздуха на внутренней поверхности наружной стены tст

2.1. задана 17 ^оС.

2.2. принята согласно рекомендациям СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"

t_ст=t_вр- ?t_норм,

где t_{вр -} расчетная температура воздуха в жилом помещении, ^оС;

?t_норм - нормальный температурный период для наружных стен для жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов ?t_{норм =} 4 ^оС

3. Температура точки росы tp - это такая температура, при которой при заданномпарциальном давлении пара воздух становиться насыщен водяным паром на 100% и начинает выпадать конденсат, т.е. появляется роса.

3.1. tp задана : нет

3.2. находиться по таблицам свойств водяного пара при выполнении следующего условия:

пусть ?_п= ?_н, тогда tp = ? (?_п)

да, ?_{п =} 1099,9 Па tp=8,35 ^оС

4. Относительная влажность воздуха ? есть отношение парциального давления пара (?_п) (или абсолютной влажности ?_п) к этим же параметрам в насыщенном состоянии при заданной температуре воздуха.

4.1. ? = ?_п/?_н * 100% , ? = 1099,9 / 2367 * 100 = 46,5%

4.2. ? = ?_п/?_н * 100% , ?_н= ?(20,2 ^оС) = 2367 Па

4.3. Другим путем: нет

5. Атмосферное давление бывает пониженным, повышенным относительно нормального (?_{ат норм} = 101325 Па = 760 мм.рт.ст.). Измеряется в барах, килопаскалях, мегапаскалях, технических атмосферах, метрах водяного столба и мм.рт.столба. 1 бар = 10⁵ Па = 100 кПа=0,1 МПа=10,2 м.вод.ст.=750 мм.рт.ст; 1ат=1кг/см²=98100 Па=10 м.вод.ст = 735,6 мм.рт.ст 1 мм.рт.ст.=133,32 Па

5.1. ?_ат задано «нормальное» ?_ат =101 325 Па

5.2. Рассчитано по закону Дальтона

?_{ат =} р_{св +} ?_п,

где р_св - парциальное давление сухого воздуха

?_ат = нет

6. Парциальное (частичное) давление сухого воздуха:

6.1. р_св нет

6.2. р_св вычислено как

р_{св =} ?_{ат -} ?_п да

р_св= 101 325 - 1099,9=100 225,1 Па

6.3. Найдено другим путем: нет.

7. Парциальное давление водяного пара:

7.1. Задано : ?_п = 8,25 мм.рт.ст.

7.2. Рассчитано ?_{п =} ?_{ат -} р_св= нет

7.3. Найдено другим путем нет

8. Влагосодержание d - количество водяного пара в г. (кг.), приходящееся на 1 кг. сухого воздуха.

8.1. d задано: нет

8.2. Вычислено: d = 0,622 ?_п/р_св , кг/кг.с.в.

d= 0,622* (1099,9 /100 225,1) = 0,0068 кг/кг с.в.

8.3. d = (i - C_{рс.в *} t_в) / (z + С_рпп* t_{в) ,}

где i - влажного воздуха, кДж/кг с.в.; C_рс.в, С_{рпп -} изобарные теплоемкости сухой части воздуха и перегретого пара, кДж/кг* ^оС

Пар воды находится в воздухе в перегретом состоянии, так как не конденсируется. z - скрытая теплота парообразования, т.е. количество теплоты, которую необходимо подвести к 1 кг. кипящей жидкости, чтобы превратить ее всю в водяной насыщенный пар, кДж/кг с.в.

В цифрах d = ( i -1 * t_в) / (2501+1,93*t_в) (нет)

9. Максимальное влагосодержание

9.1. Если ?_{п =} ?_н , то ? = ?_max= 100% и d_max = 0,622* ?_н/ (В- ?_н), таким образом d_max может быть вычислено по этой формуле: d_max = 0,622*(2367/(101325-2367)) = 0,0149 кгДж/кг с.в.

9.2. d_max задано нет.

10. Энтальпия влажного воздуха равна сумме энтальпий сухого воздуха и водяного пара:

i= i_св + i_{п =} 1*tв + d (2501+1,93 tв )

10.1. i задана 37 кДж/кг с.в.

10.2. Рассчитана нет

11. Максимальная энтальпия означает, что d=d_max , ? = 100% и ?_{п =} ?_н , t=t_в

11.1. i_max задана нет

11.2. Рассчитана:

i_max = 1 t_в + d_max (2501 + 1,93 t_в ) = 20,2+0,0149 (2501+1,93*20,2)=58 кДж/кг с.в.

12. Подвижность воздуха в холодный период года регламентируется и может быть:

12.1. С задана С= 0,09 м/с

12.2. С = нет м/с принята из интервала 0,1 - 0,25 м/с.

13. Абсолютная влажность воздуха - количество водяного пара в г. (кг.), содержащееся в 1 м³ воздуха.

13.1. ?_п задана: ?_п нет г/м³

13.2. Рассчитана

?_п= ? * ?_{н =} 0,465*17,3 = 8,04 г/м³

14. Плотность насыщенного состояния:

14.1. Задана: ?_{н =} нет г/м³

14.2. Рассчитана

?_н=?_п / ? нет г/м³

14.3. Найдена по таблице свойств водяного пара

?_н= ? (t)

да, ?_{н =} 0,0173 кг/м³ при t_{в =} 20,2 ^оС

14.4. Проверка одной из величин, найденных с помощью i-d - диаграммы влажного воздуха - наоборот, проверим одну из величин dmax при t_в=20,2 ^оС ? = 100%

dmax=14,9 г/кг с.в. (очень точно).

15. Вывод о комфортности. Комфортность в помещении - величина комплексная. в данной задаче речь идет только о тепловлажном комфорте в помещении, когда человеку не холодно, не жарко, не душно, его механизм теплорегуляции работает без перенапряжения, а стены не покрыты черным налетом плесени от выпавшего конденсата (если t_ст < t_р)

Комфортно: В данной задаче:

{ 18 ? t_в ? 24 ^оС { t_в = 20,2 ^оС

30 ? ? ? 60 % ? = 46,5 %

C = 0,1 ? 0.25 м/с C = 0,09 м/с

t_ст > t_р (стена не намокает) t_ст > t_р

Комфортно.

Ответ: Характеристика условий в помещении: комфортно.

№	tв	tст	tp	?	рат	рсв	рn	d	dmax	i	imax	C	?п	?н
	оС	%	Па	г/кг с.в.	кДж/кг с.в.	м/с	П/м3
44				50	1 бар			10		36		0,27
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14

Вопрос 57. Системы отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, пароувлажнители-ионизаторы.

Задача 2

Тема: «Изучение работы индивидуального теплового пункта здания».

Для данного населенного пункта подсчитать: относительную загрузку тепловой сети, при заданной текущей температуре наружного воздуха, определить температуры в прямом и обратном трубопроводах тепловой сети и в подающем теплопроводе системы отопления. Температуру воздуха в помещении принять самостоятельно.

Расчетный температурный перепад тепловой сети здания. Ответить на вопрос № варианта и вопрос соответствующий порядковому номеру, фамилии студента в списке у преподавателя.

В задаче изучается работа системы централизованного теплоснабжения (СЦТ). СЦТ - система, состоящая из одного или нескольких источников, тепловых сетей и потребителей (абонентов). Для большинства крупных городов основным источником СЦТ является теплоэлектроцентраль ТЭЦ. Теплоэлектроцентраль - паротурбинная электростанция, производящая два вида энергии- тепловую и электрическую. Для централизованного теплоснабжения используются так же городские, районные, квартальные котельные, источники промышленных предприятий. Транспорт теплоты производят по трубопроводной системе, которая подразделяется на магистральные сети, распределительные (квартальные) и дворовые сети. Первые имеют диаметр 600-1400 мм., вторые 300-600 мм. И дворовые диаметром менее 300 мм.

В качестве теплоносителя используется вода. Изучаемая СЦТ - закрытая (бывают открытые) водяная система теплоснабжения, в которой вода, циркулирующая в тепловой сети используется только как теплоноситель и из сети не отбирается. Преимущественная прокладка двухтрубной сети - подземная в непроходных каналах. В конструкциях устраивают опоры, компенсаторы для восприятия температурных удлинений, арматуру (запорную, регулирующую, предохранительную, контрольно-измерительную). Трубы обязательно теплоизолируются. Тепловая сеть заканчивается абонентским вводом в тепловом пункте потребителя. Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) одной из функций имеет функцию регулирования параметров теплоносителя до требуемых значений. Системы теплофикации работают по различным температурным графикам в зависимости от погодных условий. Температурные перепады температур в тепловых сетях могут составлять 110?70 ^оС и достигать 180?70 и 190?70 ^оС в крупных тепловинационных системах.

Гидравлический водоструйный элеватор позволяет в расчетных условиях (буквенный символ со штрихом) температуру сетевой воды с 110-190 ^оС до 95 ^оС , необходимой для системы отопления. Таким образом, при централизированном теплоснабжении от ТЭЦ на источнике производства тепловой энергии осуществляется качественное регулирование по температурному графику теплоснабжения. Начало отопительного периода совпадает со среднесуточной температурой наружного воздуха t_н= +8 ^оС в течении 5 дней подряд. Дальнейшее снижение этой температуры ведет к повышению температуры в прямом теплопроводе (? ₀₁) и одновременному повышению температуры обратной воды (? ₀₂). При достижении наружной расчетной температуры t_нр (для каждого региона, города она своя). Указана в СНиПе «Строительная климатология», СНиП 23-01-99* система теплоснабжения начинает работать в расчетном режиме ? ₀₁'_? ? ₀₂' и ? ₀₃' = 95 ^оС (температура в подающих теплопроводах (стояках) системы отопления здания.

Данные о средних температурах за отопительный период и продолжительности отопительного периода ( t_нср; Z₀) приведены в том же СНиПе. В помещениях жилых зданий поддерживаются расчетные параметры , с которыми можно познакомиться в «Правилах предоставления коммунальных услуг». За расчетную в помещении t_вр (временную расчетную) принимают t_вр=+20, если t_нр ? -31 ^оС или t_вр = +18 ^оС, если t_вр > -31 ^оС. Изучаемая система отопления является зависимо присоединенной (т.е. давление у потребителя создается сетевым насосом на ТЭЦ). В таких системах температура обратной сетевой воды принимается равной ? ₀₂' = +70 ^оС. Если потребитель теплоты не выполняет это требование, то на него накладываются штрафные санкции. Поверхность нагрева отопительного прибора рассчитывается на расчетный перепад температур ?' = ? ₀₃' - ? ₀₂' = 95-70=25 ^оС. Нужную температуру ? ₀₃' в системе отопления и обеспечение циркуляции воды в ней получают с помощью водоструйного элеватора, который обеспечивает постоянный коэффициент смешивания:

U =

который представляет собой отношение массы подмешиваемой воды к массе рабочей сетевой воды, поступающей из тепловой сети. Таким образом, в тепловой сети на вводе в здание циркулирует единый расход (в секунду, час) G₁ , а в системе отопления G₃=G_п+ G_1. Используемые формулы:

Q - относительная тепловая нагрузка тепловой сети;

Q₀=

где t_н - текущая наружная температура (задается индивидуально)

t_нр - по СНиПу «Строительная климатология» СНиП 23-01-99*

??₀^'₌ ? ₀₁' - ? ₀₂' - расчетный температурный перепад в тепловой сети (??₀ = ? ₀₁ - ? ₀₂ -текущий перепад, согласно температурному графику).

Расчетный температурный напор отопительного прибора:

?t' = t_вр (текущий напор без штриха)

Температуры в прямой, обратной трубах внешней сети, а также в системе отопления после элеватора находим по уравнениям:

? ₀₁ = t_вр + ?t' Q₀^0,8 + (??₀^' - 0,5 ?')* Q₀

? ₀₂ = t_вр + ?t' Q₀^0,8 - 0,5 ?' Q₀

? ₀₃ = t_вр + ?t' Q₀^0,8 + - 0,5 ?' Q₀

U = и для проверки верности расчетов: U =

? ₀₁ ? ₀₃

G₁

G_п

? ₀₂

помещение комфортность жилой здание влагосодержание

Дано : 1) город Москва 2) t_н = -20 ^оС 3) ? ₀₁? ? ₀₂ = 150?70

Найти: ? _01, ? _02, ? _03, u

Решение:

t_нр = -28 ^оС t_вр= 18 ^оС Q_{0 =} Q₀^0,8 = 0,858

??₀^' = 150 - 70=80 ^оС ?t' = ((95+70)/2)-18 = 64,5 ^оС

? = ?03- ?02= 95 -70= 25

? ₀₁= 18+64,5 * 0,858+(70-0,5*25)* =120,836 ^оС ? 121^оС

? ₀₂ = 18+64,5*0,-0,858+0,5*25* =18+63,21-12,2=69,01 ^оС ? 69 ^оС

? ₀₃ = 18+64,5* 0,858+0,5*25* =18+63,21+12,2=93,41 ^оС ? 93,4 ^оС

u=

Проверка u= (верно)

Ответ: ? ₀₁ = 137,3 ^оС ; ? ₀₂ = 69 ^оС ; ? ₀₃ = 93,4 ^оС ; u= ,8

Задача 3

Рассчитать:

1) класс энергоэффективности здания, условно считая, что норматив потребления тепловой энергии зданием такой же, как и в г. Оренбурге согласно таблице 4.

2) Объёмно-планировочные характеристики проекта квартиры (здания).

3) Плату за отопление.

Исходные данные для решения задачи 3 выбираем из таблицы 4.

Таблица 4

№в	город	этажность, отапливаемая площадь, м2	материал стен	состав помещений квартиры	тариф на тепловую энергию, руб./Гкал
44	Санкт -Петербург	7	Крупнопанельные, ж/б	1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,13,14,15,16	935

Состав помещений квартиры выбрать из предложенного списка согласно нумерации:

1 - гостиная - 22 м²

2 - спальня №1 - 9 м²

3 - спальня №2 - 12 м²

4 - гардеробная - 4 м²

5 - спальня №3 - 16 м²

6 - сан узел 1 - 1,2 м²

7 - сан узел 2 - 1,5 м² (гостевой)

8 - ванная комната - 4,10 м²

9 - кухня - 9 м²

10 - кухня - столовая - 16 м²

11 - холл - 10 м²

Решение :

n0 =0,018- норматив расхода тепловой энергии на отоплении.

Sж= 22+9+12+16=59 м?

Sп=4+1,2+1,5+4,10+9+4+6=45,8м?

Sкв=Sж+Sп= 59+45,8=104,8м?

tвр=+ 18?C т.к . tнр›-31?С

Д =?0( tвр-tнср)=220 (18+1,8)=4356

Qгод=n0Sкв12=0,018*104,8*12=Гкалл=22630 МДж/год*4, 187 МДж/год=

9475,1МДж/год

qф= = ==20,75 КДж/м?°Ссут

qнор= 80КДж/м?°Ссут

?q=(qф-qнор)100%/qнор=(20,75-80)100%/80= -74,06КДж/м?°Ссут

Класс энергетической эффективности очень высокий, необходимо экономическое стимулирование .

Sл=6,0+3,6=9,6

Общая Sкв скорректирована

Sобщ=Sкв+SлKл=104,8+0,5*6+0,3*3,6=104,8+3+0,9=108,7м?

Размещено на Allbest.ru