Ефективність роботи та експлуатації систем теплопостачання та вентиляції

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Опалювальні та вентиляційні системи влаштовують для забезпечення у приміщеннях санітарно-гігієнічних умов, необхідних для перебування у них людини,а кондиціювання повітря забезпечує оптимальні умови перебування людини у приміщенні, з підтриманням необхідної температури та вологості повітря.

З метою підвищення ефективності роботи та експлуатації систем теплопостачання та вентиляції в даній роботі вирішуються такі задачі:

- проблеми регулювання, оптимізації та надійності систем опалення і вентиляції;

зниження використання енергії системами забезпечення мікроклімату приміщення;

застосування сучасного обладнання і матеріалів;

охорона праці і навколишнього середовища;

Забезпечення нормативних параметрів повітряного середовища в приміщеннях, підвищення працездатності, покращання умов праці, зниження виробничого травматизму та професійних захворювань, захист навколишнього середовища здійснюється за допомогою систем вентиляції та кондиціонування повітря. Ці системи повинні забезпечувати необхідну асиміляцію тепло- і вологонадлишків та інших шкідливих речовин, які виділяються у приміщеннях від людей та обладнання.

Система кондиціонування призначена для комплексного підтримання заданих параметрів внутрішнього повітря, які забезпечують оптимальні умови в приміщеннях, як в холодний так і в теплий періоди року.

Усі запроектовані системи опалення, вентиляції та кондиціювання повітря повинні забезпечувати надійність та ефективність роботи при зниженні енергозатрат.

Запроектовані системи опалення, вентиляції і кондиціювання повітря повинні працювати залежно від технологічного режиму і підтримувати необхідні умови повітряного середовища, що досягається завдяки складній системи автоматизації і керування.

1. Загальна частина

1.1 Характеристика об'єкту

Об'єктом проектування є офісний будинок, який знаходиться в м. Києві по бульвару Шевченка,62 , в Солом`янському районі. Будівля має шість поверхів. На цокольному поверху розташовані приміщення банку: операційно-касовий зал та кредитний відділ, інші поверхи займають офісні приміщення

При проектуванні прийняті наступні параметри зовнішнього повітря.

Літній період:

температура +28,7С;

Ентальпія 56,1 кДж/кг.

Зимовий період: температура -22С;

Ентальпія -20,7 кДж/кг.

Режим роботи:

офісні приміщення - 8 годин;

касовий зал - 8 годин.

приміщення серверної - цілодобово;

приміщення насосної - цілодобово.

Теплозабезпечення припливно-витяжних установок для офісних приміщень передбачається від водяних калориферів. Параметри теплоносія для систем теплозабезпечення калориферів припливних систем - вода 90/70С від теплопункту.

Холодопостачання систем кондиціювання здійснюється за допомогою зовнішніх компресорно-конденсаторних блоків типу RXYQ на фреоні R410А. Характеристики компресорно-конденсаторних блоків додаються

В якості холодильного обладнання для приміщення серверної передбачені холодильні машини (чилери) з виносними конденсаторами повітряного охолоджувача.Для підвищення життєздатності система холодопостачання додатково оснащується акумулюючим баком. Резервування джерела холоду здійснюється по схемі N+1 (див. схему). Принципова схема холодопостачання додається. Характеристики обладнання додаются.

Розрахункові параметри повітря в приміщенні прийняти:

В літній період tв=+222С; =55%5%;

В зимовий період tв=18С; =35%5%.

Монтаж повітропроводів передбачається з тонколистової оцинкованої сталі. Клас повітропроводів Н. Всі повітропроводи теплоізолюються матеріалом "Isover KT-40-AL" (з одностороннім покриттям алюмінієвою фольгою) =4мм. Транзитні повітропроводи передбачаються з межею вогнестійкості 0,75 години:

-для систем витяжної вентиляції - вогнестійкі , класу "П" з тонколистової оцинкованої сталі =1мм та ізоляцією матеріалом типу "Isover KT-40-AL" =7мм .

Трубопроводи системи опалення монтуються з стальних водогазопровідних труб по ГОСТ 10704-85* , і теплоізолюються матеріалом "К-Flex" =13мм. Монтаж труб, прокладених в підлозі, передбачається з труб типу "Rehau Rautitan Pink" В місцях перетину перекриттів стояки прокладаються в протипожежних гільзах BIS Pasifure MK II (фірми Walraven, Данія ).

Трубопроводи системи холодопостачання - з сталевих водогазопровідних труб по ГОСТ 3262-75*(до 50мм) та з сталевих електрозварних труб по ГОСТ 10704-91 теплоізолюються матеріалом "К-Flex" =9мм.

Опалювальні прилади - секційні радіатори типу Solar 500 (фірми Lipovica, Хорватія), обладнанні термостатичними вентилями "Danfoss" з попереднім гідравлічним налагодженням.

1.2 Вихідні дані

Розрахункові параметри зовнішнього повітря для проектування опалення та вентиляції визначаємо по[1] відповідно до району будівництва - м. Київ. Дані приведено у табл. 1.2.1.

Таблиця 1.2.1

Період року	Параметр	Температура °С	І, кДж/кг	V, м/с
Теплий	А Б	23, 7 28, 7	53, 6 56,1	1, 0 1, 0
Холодний	А Б	-10 -22	-6, 7 -20, 7	5, 3 4, 2

Географічна широта - 51 пн.ш

Розрахунковий барометричний тиск - 990 гПа;

Середня добова амплітуда температури повітря в теплий період року - 10.3

Тривалість опалювального періоду - 187 діб.

Параметри зовнішнього повітря для розрахунку інженерних систем забезпечення мікроклімату в будинку слід приймати:

параметри А - для систем вентиляції для теплого періоду року.

параметри Б - для систем опалення та вентиляції в холодний період року;

Параметри зовнішнього повітря для перехідного періоду року необхідно приймати:

температуру 8 °С,

ентальпію 22,5кДж/кг,

Робота в даному приміщенні належить до категорії тяжкості - легка.

Температури внутрішнього повітря в приміщеннях будівлі прийняті згідно з СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" [1], ДБН В.2.5-ХХ-20ХХ [2] , та ДБН В.2.2-9-99 "Громадські будинки та споруди" [3]

Розрахункові параметри внутрішнього повітря призначаємо у відповідності з дод. 2 [1], як допустимі. Дані приведено в табл. 1. 2. 2.

Таблиця 1.2.2

Категорія робіт	Температура повітря, °С	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
	ХП	ТП	ХП	ТП	ХП	ТП
Легка робота	15	27	75	75	0, 2	0, 3

2. Тепловий режим будівлі

2.1 Теплотехнічний розрахунок огороджуючих конструкцій

Втрати тепла спорудою залежать від теплозахисних властивостей огородження. Як традиційно вважалося, чим більша товщина огороджень, тим більше їх опір теплопередачі, менші втрати тепла і, відповідно, дешевше обходиться підтримання нормативних параметрів у приміщенні. При зменшенні товщини огороджень зменшується їх термічний опір і збільшуються втрати теплоти. Крім того, при зменшенні товщини зовнішніх огороджень температура їх внутрішніх поверхонь знижується. В зв'язку з тим, що організм людини віддає тепло не лише конвективним шляхом (зовнішньому повітрю), але і випромінюванням на внутрішні поверхні огородження, температура їх не повинна суттєво відрізнятись від температури повітря в приміщенні. Крім того негативна дія низької температури поверхні огороджень на організм людини виражається в тому, що на цих поверхнях може бути конденсація водяних парів, що знаходяться в повітрі. Сконденсована волога зазвичай поглинається матеріалом огородження, що призводить до його зносу і зниження теплозахисних властивостей.

Мікроклімат у приміщенні досягається взаємодією таких факторів , як температура повітря в приміщенні, температура внутрішньої поверхні зовнішніх огороджень, наприклад. Це обумовлює теплообмін між тілом людини та оточуючим простором і створює рівновагу між кількістю тепла, що утворюється організмом людини і теплом, що віддається у навколишнє середовище випромінюванням, конвекцією та випаровуванням вологи постійної температури тіла на рівні біля 36,6 0С.

У опалювальний період року з розрахунковою температурою зовнішнього повітря (text) температура внутрішньої поверхні зовнішніх огороджень є недостатньою для створення умов у приміщенні температурного комфорту. Вона повинна бути на рівні 15-20 0С, що можливо забезпечити шляхом підвищення термічного опору теплопередачі R і зменшення витрат тепла зовнішніми огороджувальними конструкціями і головним чином стінами та вікнами, через які витрачається 85-90% тепла від загальних витрат. Було підраховано, що 1 м3 теплоізоляції забезпечує економію 1,4 - 1,6 т умовного палива на рік. Теплоізоляційні матеріали для будівництва повинні мати не тільки високий термічний опір, але і мати цілий комплекс властивостей, таких як екологічна безпечність (відсутність виділень шкідливих речовин при експлуатації), пожежобезпечність, механічна міцність, простота використання, низька вартість.

У приміщеннях категорія робіт відноситься до легкої роботи.

Згідно з додатком 1[18]кліматологічні дані для холодного періоду року для м. Києва становлять:

Середня температура найхолоднішої п'ятиденки забезпеченістю 0,92

tзовн.5 =-22°С;

Середня температура найхолоднішої доби забезпеченістю 0,92

tзовн.1 =-26°С;

зона вологості - нормальна (Н);

тривалість опалювального сезону Z=187 діб;

Середня температура зовнішнього повітря опалювального сезону tос. = -0,2°С;

Отже, у відповідностьі з табл. 2 [18] підбір огороджуючих конструкцій слід здійснювати для умов їх експлуатації Б.

Зовнішні стіни

Величину потрібного опору теплопередачі приймаємо згідно з [18],

=2,8 м2 0С/Вт.

Приймаємо конструкцію із цегляної кладки на цементно - пісчаному розчині, пароізоляційна плівка, утеплювач FasRock товщина 100 мм, сітка із скловолокна, грунтовка під штукатурку , мінеральна штукатурка, пофарбування.

дзаг =350 мм; Rзаг=2,96м2 °С/Вт; теплова інерція D=9,05.

Отже, попередньо прийнята конструкція зовнішньої стіни задовольняє санітарно-гігієнічним і економічним вимогам. Коефіцієнт теплопередачі

К= 1/=1/2,96=0,34Вт/(м2°С).

Безгорищне покриття

Прийнявши попередньо середню теплову інерцію огороджуючої

конструкції,обчислимо величину потрібного опору теплопередачі

Обчислюємо величину потрібного опору теплопередачі за формулою:

(2.1.2)

де n-коефіцієнт, який приймається в залежності від положення зовнішньоїповерхні огороджуючих конструкцій по відношенню до зовнішнього повітря за табл. З* [2],

t в-розрахункова температура внутрішнього повітря, °С;

t зов- розрахункова зимова температура зовнішнього повітря, °С;

tн - нормативний температурний перепад для безгорищного покриття згідно з табл.2* [2] ?tн=5,5°С;

ав -коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджуючих

конструкцій, приймаємо за табл.4[2] бв= 8,7 м2 °С/Вт -для стіни.

=0,84 м2 0С/Вт

З урахуванням геф=1,3 за табл.9 а * [2] Rзаг =0,84* 1,3=1,1м2 °С/Вт.

Приймаємо таку конструкцію безгорищного покриття :

- гравій на бітумній мастиці д=10мм; л.=0,23Вт/(м °С); S=3,6Вт/(м2 °С);

-чотири шари рубероїду д =6мм; л =0,17Вт/(м °С); S=3,53Вт/(м2 °С);

-цементно-піщана стяжка д =15мм; л =0,93Вт/(м°С); S=1,09Вт/(м2 °С);

-керамзитобетон д =100мм;л =0,92Вт/(м°С); S =12,ЗЗВт/(м2 °С);

-збірна залізо-бетонна плита д =50мм; л,=2,04Вт/(м°С); S=16,95Вт/(м2 °С).

Як утеплювач застосовано пінобетон л,=0,15Вт/(м°С);

д =2,42Вт/(м2 °С).

Визначимо товщину утеплювача

1,1 м20С/Вт

При товщині утеплювача ут=0,15м.

=1,39м20С/Вт

Визначимо теплову інерцію споруди

=4,49

Теплова інерція безгорищного покриття відповідає середній.

Коефіцієнт теплопередачі конструкцій k=1/Rзаг=1/1,39=0,72Вт/(м2 °С).

Вікна

Величину потрібного опору теплопередачі приймаємо згідно з таблиці 1 [4],

=0,5 м2 0С/Вт

Приймаємо металопластикові вікна WDS-400. 4 камери, монтажна глибина 60мм, товщина зовнішньої стінки 2,8мм, Rзаг =0,6 м2 °С/Вт, ущільнювач класу TPV/EPDM, склопакет - 32 мм, скло - 4 мм.

Коефіцієнт теплопередачі вікна К=1/ Rзаг =1/0,6=1,67Вт/(м2 °С)

Підлога

Розрахунок тепловтрат через підлогу на ґрунті виконуємо за зонами (перші три зони-смуги шириною 2м паралельні зовнішнім стінам, решта четверта зона)

Таблиця 2.1.1

Умовний опір теплопередачі, Rум ,м2 °С/Вт	Зона - смуга підлоги
	1	2	3	4
	2,1	4,3	8,6	14,2

Для утепленої підлоги на ґрунті з шарами матеріалів товщиною дші , опір теплопередачі для кожної зони Rут визначається за формулою

Rо ут і = Rут +?( дші /лші) 2.1.1

Приймаємо конструкцію підлоги: підлогове покриття, цементно - пісчана стяжка д=30 мм, л=0,93Вт/м0С, гідроізоляційний шар, теплоізоляція д=50 мм, л=0,17Вт/м0С, залізобетон д=100 мм, л=0,16 Вт/м0С, гравійно - пісчана засипка д=150 мм, л=0,12 Вт/м0С.

Результати теплотехнічного розрахунку та вибору огороджуючи конструкцій зводимо до таблиці 2.1.2

Таблиця 2.1.2

№ п/п	Назва огороджувальної конструкції	Опір теплопередачі	Коефіцієнт теплопередачі, К, Вт/м2оС	Опис конструкції	Загальна товщина дзаг м
		Rмін	Rо
1	Зовнішня стіна	2,8	2,96	0,3	Цегляна кладка на цементно - пісчаному розчині з утеплювачем із базальтових плит Strop Rock	0,350
2	Внутрішня стіна	-	0,74	1,35	Кладка із суцільної глиняної цегли на цементно - пісчаному розчині	0,200
3	Безгорищне перекриття	1,1	1,39	0,72	- гравій на бітумній мастиці, чотири шари рубероїду, цементно-піщана стяжка; керамзитобетон; збірна залізо-бетонна плита; пінобетон	0,286
4	Вікна	0,75	0,80	1,25	Металопластикові вікна з двокамерними склопакетами WDS - 400	-
5	Вхідні двері	0,44	0,44	2,27	Зовнішні дерев'яні подвійні двері	-
6	Підлога: І зона ІІ зона ІІІ зона ІV зона	2,1 4,3 8,6 14,2	5,3 7,5 11,1 17,4	0,18 0,13 0,09 0,057	підлогове покриття, цементно - пісчана стяжка д=30 мм, гідроізоляційний шар, теплоізоляція д=50 мм, залізобетон д=100 мм, , гравійно - пісчана засипка д=150 мм,

2.2 Розрахунок тепловтрат опалювальної будівлі

Розрахункові теплові втрати Q1 , Вт , опалювального будинку слід обчислювати за формулою:

Q1= Qог + Qв (2.2.1)

де Qог - тепловтрати через огороджуючи конструкції будівлі ,Вт;

Qв - тепловтрати на нагрівання вентиляційного повітря ,Вт.

Тепловтрати через огороджувальної конструкції складаються з основних Qо та додаткових Qд тепловтрат і обчислюються з округленням до 10 Вт за формулою:

Qог= Qо+ Qд= Qо(1+?в) (2.2.2)

де ?в- сума додаткових тепловтрат, виражених в частках від основних тепловтрат.

Основні тепловтрати через огороджуючи конструкції і приміщення визначають підсумовуванням тепловтрат через окремі огороджуючі конструкції, обчислених за формулою:

Qо=(А/Rзаг)*(tр-text)*n (2.2.3)

де А-розрахункова площа огороджувальної конструкції, м2;

Rзаг - опір теплопередачі огороджуючи конструкції , м2 0С/Вт;

tр - розрахункова температура повітря в приміщенні, 0С;

text - розрахункова температура зовнішнього повітря, 0С;

n - коефіцієнт урахування положення зовнішньої поверхні огородження

стосовно до зовнішнього повітря.

Тепловтрати через внутрішні огородження суміжних приміщень враховується при різниці розрахункових температур повітря в цих приміщеннях більше 40С.

Додаткові тепловтрати в частках від основних тепловтрат приймають у таких розмірах:

через зовнішні вертикальні стіни, двері, вікна, звернені на захід, південний захід - в розмірі в=0,1 ; на південний схід - в розмірі в=0,05.

Витрата теплоти на нагрівання інфільтраційного повітря Qв для кожного приміщення розраховується окремо за формулою

Qв=0,334Апhпр* (tвн- tзовн5)квкзл (2.2.4)

Ап - площа підлоги приміщення;

hпр - висота приміщення;

кв=1 - кратність повітрообміну в приміщенні;

кзл - коефіцієнт урахування впливу зустрічного теплового потоку в конструкціях огороджень

Витрати теплоти на нагрівання зовнішнього повітря Qв сх. Що проникає у вхідні вестибюлі через вхідні двері за відсутності повітряно - теплових завіс розраховується за формулою

Qв= bв*(Н+0,8р)* (tвн- tзовн5) (2.2.5)

де Н-висота будинку , м;

р -кількість людей, що знаходяться у будівлі;

bв -коефіціент, що враховує кількість вхідних тамбурів,для двох тамбурів

bв=0,6

Результати розрахунку тепловтрат будівлі представленні у додатку А

2.3 Розрахунок теплової потужності системи опалення

Розрахункова теплова потужність системи опалення визначається по формулі:

Q=(Q1*b1*b2+Q2-Q3)*1,1 (2.3.1)

де Q1-розрахункові тепловтрати будівлі ,Вт;

b1-коефіціент урахування додаткового теплового потоку прийнятих до установки опалювальних приладів , який виникає внаслідок округлення їх поверхні понад розрахункову величину;

b2 - коефіціент урахування додаткових втрат теплоти опалювальними приладами, розташованими у зовнішніх огороджень;

Q2 - втрати теплоти, Вт, трубопроводами, що прокладаються в неопалювальних приміщеннях;

Q3 - тепловий потік, Вт, що надходить від освітлення, обладнання і людей.

У відповідності з додатком 12* та зміною №2 [1] розрахункова теплова потужність опалювального приладу визначається по формулі:

Qоп= 1,1*(Qог+ Qв+ Qвн- 0,9Qтр - Qзп), (2.3.2)

де Qог - тепловтрати через огороджуючи конструкції будівлі ,Вт;

Qв - тепловтрати на нагрівання вентиляційного повітря ,Вт;

Qвн - втрати,Вт, через внутрішні стіни, що відокремлюють приміщення, для якого розраховують теплову потужність опалювального приладу, від суміжного приміщення, в якому можливе експлуатаційне зниження температури при регулюванні.величину Qвн слід враховувати тільки при розрахунку опалювальних приладів, обладнаних автоматичними терморегуляторами. При цьому слід розраховувати величину Qвн тільки через одну внутрішню стіну (перегородку) при різниці температур між суміжними приміщеннями 80С;

Qтр - тепловий потік , Вт, від неізольованих трубопроводів системи опалення,що прокладаються в приміщеннях;

Qзп - тепловий потік , Вт, котрий регулярно надходить від технологічного обладнання, людей, тощо, при розрахунку теплової потужності опалювальних приладів житлових , громадських і адміністративно-побутових приміщень величина Qзп не враховується.

Визначаємо розрахункову теплову потужність системи опалення

Qсо=Q1*b1*b2+Q2-Q3=121330*1,04*1,02+4853,2-3850=129710 Вт

Q2 - тепловтрати трубопроводів прокладених в неопалювальних приміщеннях

Q2=0,04* ?Qсо ,Вт

Q2=0,04*121330=4853,2 Вт

Q3 - тепло надходження в приміщення

Q3=10* Азп ,Вт

Q3=10* 3850=38500 Вт

Азп - загальна площа будинку: Азп=3850 м2

Питомий тепловий потік для систем опалення повинен бути менший за контрольні показники питомого теплового потока для систем опалення (додаток 25 [1] )

Для міста громадських будівель qк = 44Вт/ м2

qпит = Qсо / ?Азп , (2.3.3)

qпит = 129710/ 3850= 33,7< 44 Вт/ м2

Знайдена величина питомої теплової потужності qпит не перевищує контрольного значення qк, а значить умова виконується.

Визначаємо величину питомого річного теплоспоживання системою опалення:

wпит=Qрік/Ак.п. , (2.3.4)

wпит=720,6/3850=0,19 ГДж/рік м2

де Qрік -величина розрахункового теплоспоживання системою опалення гДж/рік.;

Ак.п -корисна площа будівлі ,м2;

Величину розрахункового теплоспоживання системою опалення гДж/рік розрахуємо за формулою:

Qрік =0,0864* Qсо *10-3*S*бТ*bpmk*CТ/(tвн-tзовн.5) (2.3.5)

Qрік=0,0864*129710*10-3*3572*0,8*0,9/40=720,6 ГДж/рік

де Qco - розрахунковa теплова потужність системи опалення Вт;

Sос -клькість градусодіб опалювального сезону;

tвн - розрахункова температура внутрішнього повітря 0С;

tзовн.5 - середня температура зовнішнього повітря найхолоднішої п'ятиденки 0С.

Для громадських приміщень wпит = 0,29 гДж/м2рік. Знайдена величина питомого теплоспоживання системою опалення не перевищує контрольного значення wпит, а значить умова виконується.

Знаходимо коефіцієнт цСО для визначення потрібної теплової потужності приміщень

цСО= Qсо / Q1=0,89

3. Опалення

3.1 Принципові рішення та переваги горизонтальної двотрубної системи опалення

В даному дипломному проекті запроектована двотрубна горизонтальна система опалення з поверховими тупіковими вітками. В якості опалювальних приладів для системи опалення прийняті радіатори металеві секційніі Solar 500 (фірми Lipovica, Хорватія) із вбудованим термоелементом (фірми Kermi, Німеччина).

Розрахункові параметри теплоносія:

в системі опалення 90-70ОС;

Для гідравлічної ув'язки системи, нагрівальні прилади приєднуються до трубопроводів клапаном RLV-KS фірми "Danfoss", без термостатичних головок. Розподільчі трубопроводи прокладаються вздовж зовнішніх стін - в підлозі

Стояки системи опалення монтуються з сталевих водогазопровідних труб ГОСТ 10704-85 та труб типу Rautitan pink для прокладання в підлозі. Видалення повітря з систем опалення передбачається через автоматичні повітрозбірники, що встановлюються на головних стояках та у верхніх точках системи.

Запірно-регулююча арматура передбачається для можливості регулювання системи опалення та відключення її окремих частин у випадку аварії, ремонту. Для цієї мети використовується арматура фірми "Danfoss" (Данія, Україна).

Для гідравлічного балансування стояків застосовуються балансуючі клапани з попередньою настройкою АSV-PV та ASV-M фірми "Danfoss".

Балансуючі пристрої встановлюють у місцях приєднання приладових віток або стояків до магістральних трубопроводів. Ухили для прокладки горизонтальних трубопроводів прийняті рівними 0,002 від вертикального повітрозбірника.

Переваги двотрубних горизонтальних систем водяного опалення:

- економічні показники вигідно відрізняються від економічних показників інших систем опалення: менші затрати енергетичних ресурсів на нагрівання теплоносія до визначеної температури

- в двотрубних системах опалення перепад температур води у кожному опалювальному приладі постійний; середня температура води в будь якому приладі двотрубного стояка також однакова;

- більше число можливого встановлення опалювальних приладів;

- втрати тиску у однотрубній системі значно перевищують втрати в двотрубній системі;

- система опалення має достатньо спрощену схему гідравлічного розрахунку при запропонованому попутному русі теплоносія;

- можливість відключення окремих віток при проведенні регламентних та експлуатаційних робіт.

За цими показниками можна зробити висновок щодо економічної доцільності використання запропонованої системи опалення.

3.2 Гідравлічний розрахунок системи опалення

Гідравлічний розрахунок системи опалення виконуємо за методом характеристик опорів. Спосіб розрахунку по методу характеристик опорів базується на рівнянні:

ДР=SG2 , (3.2.1)

де G - масова витрата води на розрахунковій ділянці , кг/год;

S-характеристика гідравлічного опору ділянки, Па/(кг/год)2, визначається по формулі:

S=A((d)l+), (3.2.2)

де А- питомий динамічний тиск на ділянці, Па/(кг/год)2, розраховується за формулою:

А=6,25/108d4 , (3.2.3)

-коефіціент гідравлічного тертя;

l і d відповідно довжина і внутрішній діаметр трубопроводу ділянки системи опалення,м;

- сума коефіцієнтів місцевих опорів.

Цей спосіб отримав широке розповсюдження через схожість результатів розрахунків з реальними експлуатаційними умовами.

Розрахунковий циркуляційний тиск в системі опалення визначається за формулою:

ДРсо= ДРн+Б ДРпр, (3.2.4)

де ДРн - тиск, що створюється насосом;

ДРпр - природний тиск, що виникає внаслідок охолождення води в опалювальних приладах і трубопроводах системи опалення, Па;

Б - коефіцієнт, що визначає частку максимального природного тиску, котру необхідно врахувати Приймаємо для двотрубної системи опалення з нижньою розводкою Б =0.75 Природний тиск, що утворюється внаслідок охолодження води в опалювальних приладах і трубопроводах системи опалення дорівнює:

Ре.оп.= ghi, (3.2.5)

де hi-вертикальна відстань між усіма умовними центрами охолодження в гори зонтальних приборних вітках, або опалювальних приладах з умовним центром нагрівання.

3.3 Розрахунок опалювальних приладів

У відповідності з додатком 12* та зміною №2 [1] розрахункова теплова потужність опалювального приладу по формулі:

Qоп= 1,1*(Qог+ Qв+ Qвн- 0,9Qтр- Qзп) , (3.3.1)

де Qог - тепловий потік через огорожуючі конструкції, кВт;

Qв- втрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря, кВт;

Qвн - втрати теплоти через внутрішні стіни, що відділяють опалювальне приміщення, від суміжного у якому можливе експлуатаційне пониження температури, кВт;

Qтр - тепловий потік від неізольованих трубопроводів, що проходять через приміщення , кВт,

Qзп- тепловий потік від електричного обладнання , кВт.

Тепловий потік опалювального приладу, що відрізняється від нормованих, визначають за формулою:

Q=Qн*ц1*ц2*b*c*ш1*ш2*ш3, (3.3.2)

де, Qн - номінальний тепловий потік опалювальних приладів при нормованих умовах, Вт;

ц1 - поправочній коефіцієнт, що враховує змінення теплового потоку опалювального приладу при відміні розрахункового температурного напору Дtт від нормованого Дtн;

ц2 - поправочний коефіцієнт, що враховує змінення теплового потоку опалювального приладу при величині при відміні розрахункової витрати води Gоп від нормованої Gн;

b - коефіцієнт, що приймається за графіком в залежності від розрахункового барометричного тиску Рб, гПа для конкретного географічного пункту;

c - поправочний крефіцієнт, який враховує схему руху води в опалювальному приладі та змінення показника степеня р при різних діапазонах витрати теплоносія;

ш1 - поправочний безрозмірний коефіцієнт, який враховує зменшення теплового потоку опалювального приладу при русі води в ньому за схемою "згори - вниз";

ш2 - поправочний коефіцієнт на число рядів опалювальних приладів по вертикалі, який враховує зменшення теплового потоку верхніх приладів, що омиваються нагрітим потококом повітря від розташованих нижче приладів;

ш3 - поправочний коефіцієнт, який враховує зменшення теплового потоку опалювальних приладів при їх установці в два ряди у глибину.

Розрахунок опалювальних приладів здійснюється у такій послідовності:

За формулою обчислюємо температуру води, що надходять у кожний опалювальний прилад:

(3.3.3)

де Q1 - сума тепловтрат приміщень, які обслуговуються однією приладовою віткою;

В2-коефіціент урахування додаткових втрат теплоти опалювальними приладами розташованими у зовнішніх огороджень;

В3-коефіціент урахування способу установки опалювальних приладів;

Gст - витрата води в стояку.

Визначаємо перепад температур води в радіаторах за формулою:

(3.3.4)

Температурний напір в кожному радіаторі обчислюємо за формулою:

(3.3.5)

Розрахункову теплову потужність кожного радіатора обчислюємо за формулою:

(3.3.6)

У відповідності з [19] для досягнення найбільш енергозберігаючого ефекту від використання терморегуляторів авторитет опалювального приладу Аоп повинен знаходитись в межах від 0,5 до 1.

Авторитет опалювального приладу - частка необхідної теплопередачі опалювального приладу Qоп від теплової потреби приміщення Qп.

Аоп= Qоп/ Qп, (3.3.7)

Гідравлічний розрахунок системи опалення, розрахунок і підбір опалювальних приладів, вконуємо за допомогою програми Rehau C.O.

Можливості програми

Дана версія програми дозволяє виконувати розрахунки при проектуванні і регулюванні устаткування центрального опалення. Розрахунки можуть бути виконані в наступних варіантах:

1. проектування нового обладнання на основі підбора трубопроводів, опалювальних приладів, арматури і попередніх налагоджень;

2. регулювання існуючого устаткування на основі підбора потужності опалювальних приладів;

3. проектування нових фрагментів устаткування і регулювання наявних фрагментів. Це об'єднання двох попередніх варіантів. У програмі застосовано багато рішень, що полегшують і поліпшують роботу.

Найважливіші з них це:

- графічний процес уведення даних і представлення підсумків розрахунків на схемі,

- розвинута контекстна довідкова система, що викликає інформацію про окремі команди програми і підказку щодо вводу даних,

- багата діагностика помилок також функція їхнього автоматичного пошуку (як у таблиці, так і на схемі),

- швидкий доступ до каталожних даних труб, опалювальних приладів і арматури.

Введення даних

Данні вводяться в графічній формі на схемі. Необхідна інформація про намальовані елементи вводиться в таблиці, зв'язані зі схемою. Завдяки цьому існує можливість виправлення як одиночних трубопроводів, опалювальних приладів, арматури, так і цілих виділених груп.

З кожним елементом, що вводиться, зв'язана система контролю за правильністю, а також довідкова система, що дозволяє одержати інформацію про величину, що вводиться, чи відповідні каталожні дані.

З метою поліпшення введення даних програма обладнана:

- можливістю одночасного редагування великого числа елементів устаткування,

- можливістю користування готовими блоками,

- функцією розмноження довільних фрагментів малюнка по горизонталі (системи поквартирні) і по вертикалі (традиційне вертикальне розведення) з одночасною нумерацією приміщень і ділянок,

- можливістю визначення необмеженого числа власних блоків, що складаються з довільних фрагментів малюнка,

- швидким доступом до довідкової інформації, зв'язаної з величинами, що вводяться.

- функцією динамічного зв'язування даних малюнка з відповідними даними в таблиці,

- довідковою системою допомоги, що підтримує з'єднання трубопроводів, арматури, опалювальних приладів і інших елементів устаткування.

Завдяки графічному введенню даних, програма автоматично розпізнає приєднання трубопроводів, опалювальних приладів і арматури, а також приписує трубопроводи, опалювальні прилади до зони приміщення.

Редагування даних у табличній формі дає можливість для індивідуальної установки параметрів в усіх одночасно виділених елементів малюнка.

Гідравлічні розрахунки

Програма надає можливість для виконання цілком усіх гідравлічних розрахунків устаткування, у рамках яких:

- підбираються діаметри трубопроводів,

- визначаються гідравлічні опори циркуляційних кілець, з урахуванням гравітаційного тиску, зв'язаного з охолодженням води в трубопроводах і споживачах тепла,

- визначаються втрати тиску в устаткуванні,

- зменшується надлишок тиску в циркуляційних кільцях шляхом підбора попередніх настроювань вентилів з подвійним регулюванням або підбором діаметра отворів дросельних шайб,

- враховується необхідність відповідності гідравлічного опору ділянки зі споживачем тепла,

- підбираються настройки регуляторів різниці тиску, встановлюваних умісцях обраних проектувальником ( підстава стояків, розгалуження і т.д.),

- враховуються необхідні авторитети термостатичних вентилів,

- аналізується витрата води в проектованому устаткуванні.

Теплові розрахунки

У рамках теплових розрахунків програма реалізує наступні функції:

- визначаються теплонадходження від трубопроводів устаткування,проведених через окремі приміщення,

- розраховується охолодження теплоносія в трубопроводах,

- визначаються розміри опалювальних приладів,

- підбираються відповідні потоки теплоносія на подачі до наявних споживачів тепла, приймаючи до уваги його охолодження в трубопроводах, а також теплонадходження від трубопроводів,

- враховується вплив охолодження в трубопроводах на величину гравітаційного тиску в циркуляційних кільцях, а також на потужність споживачів тепла.

Контроль даних і підсумків розрахунків

Під час уведення даних програма проводить поточний контроль за їх правильністю. Це дозволяє значно обмежити число помилок, що виникають при введенні даних. У процесі розрахунків проводиться повний контроль корректності даних, що містить у собі :

- перевірку правильності малюнка,

- перевірку діапазону окремих даних (номера - символи приміщень, трубопроводів, каталожні символи і т.д.),

- контроль за з'єднанням ділянок в устаткуванні (непідключені трубопроводи, неправильне з'єднання трубопроводів і т.д.),

- перевірку зв'язку опалювальних приладів із приміщеннями (відсутність опалювального приладу в приміщенні, непотрібний опалювальний прилад і т.д.),

- перевірку правильності розміщення арматури.

У результаті контролю даних і підсумків розрахунків створюється список виявлених помилок, у якому міститься інформація про типи помилок і про місце їхнього виникнення.

Програма оснащена механізмом швидкого пошуку місця, у якому з'явилася помилка (автоматичний пошук таблиці, рядка і стовпця з помилковими даними,а також показ помилкового елемента на схемі).

3.4 Розрахунок і підбір обладнання теплового пункту

Проектування теплового пункту загальноосвітнього закладу здійснюється відповідно рекомендаціям. Тепловий пункт розміщений на цокольному поверсі в окремому приміщенні з виходом в суміжні приміщення. Він призначений для обслуговування системи опалення, системи теплопостачання калориферів

В тепловому пункті передбачається розміщення обладнання, арматури, приладів контролю та автоматизації які здійснюють:

контроль параметрів теплоносія;

облік теплових потоків та витрат теплоносія;

захист систем від аварійного підвищення параметрів теплоносія;

заповнення та підпитка системи опалення.

Для очищення води від піску в тепловому пункті встановлені фільтри на подаючому та зворотному трубопроводах.

Фільтри підбираємо по діаметру трубопроводів і вибираємо для встановлення фільтри Socla Danfoss У222 (d = 100мм) фірми "Danfoss".

Для контролю за значеннями температури в подаючому та зворотному магістральних трубопроводах на них встановлені датчики температури фірми " Danfoss" ЕSMB.

Після фільтру на зворотній магістралі встановлений ультразвуковий теплолічильник Multical 66E який призначений для високоточного виміру теплової енергії в тепловому пункті. Теплолічильник складається з ультразвукового витратоміра типу UltraFlow, теплообчислювача GWF/Unico та точно підібраної пари температурних датчиків Pt 500.

Теплообчислювач GWF/Unico уявляє собою мікропроцесорний блок, розроблений для надійної обробки даних по обліку теплоспоживання. Отримуючи сигнали від витратомірної ділянки та двох температурних датчиків, він веде постійний облік і зберігання даних, зв'язаних з подачею тепла та комерційним обліком.

Витратомір підбираємо за каталогом по витраті води в системах опалення та теплопостачання калориферних установок, виходячи з обмеження по швидкості руху води (до 1,5 м/с). визначимо загальну витрату води, G = 6.04 м3/год. Приймемо dy = 80мм, тоді швидкість руху води становить

Приймаємо витратомір з dy = 80мм на фланцевому з'єднанні.

Підбір регулятора перепаду тиску

Q=129710Вт, t=80С

Витрата теплоносія через регулятор:

По таблиці підбираємо регулятор "Danfoss" AVPQ Ду 80 з kv=16м3/год,

діапазон налагодження 0,48,0 бар, tmax=150C, Ру=25 бар

Розрахункові втрати тиску на регуляторі:

Теплова ізоляція

Для зменшення теплових втрат трубопроводами та обладнанням, що мають температуру поверхні вище +45 оС, а також запобігання конденсації вологи на поверхні трубопроводів, що мають температуру нижче 20 оС, передбачається теплова ізоляція.

Трубопроводи, що підлягають ізоляції, покриваються фарбою БТ-177 по грунтовці ГФ-021.

Ізоляція трубопроводів передбачається ізоляційними трубками "K-FLEX" фірми "ДЮНА Київ".

Водопідігрівач, трубопроводи та арматура вузла теплового вводу покриваються листовою ізоляцією "K-FLEX" фірми "ДЮНА Київ". Трубопроводи фарбуються згідно ГОСТ 14202-69.

Вентиляція

Витяжна вентиляція ІТП передбачається механічна за допомогою канального вентилятора, який включається автоматично при підвищенні температури в ІТП вище 25 оС. , приплив - неорганізований. Система вентиляції забезпечує 3-кратний повітрообмін в ІТП.

4. Вентиляція та кондиціонування

4.1 Особливості вентиляції в громадській будівлі

Розрахункову температуру повітря і кратність повітрообміну в приміщеннях банку слід приймати по ВСН В.2.2-00032106-1-2001 Проектурованяня банків і банківських сховищ [4]. Проектуваняня серверної виконується згідно до СН 512-78 Вимоги до проектування приміщеннь серверної [20].

Розрахункову температуру повітря і кратність повітрообміну для службових приміщень слід приймати згідно з СніП по проектуванню адміністративних та побутових будівель [5], СніП Громадські будівлі і споруди [3].

СНиП 2.08.02-89 Общественные здания и сооружения, 1999.

Розрахунок повітрообміну в приміщеннях слід виконувати на асиміляцію теплонадлишків від людей , обладнання , сонячної радіації та освітлення з перевіркою на гранично допустиму концентрацію вуглекислого газу, для кабінетів та офісних приміщень повітрообмін приймаємо по кратності:

- мінімальна витрата зовнішнього повітря на 1-го співробітника 60 м3/год;

- мінімальна витрата зовнішнього повітря на 1-го відвідувача 20 м3/год.

Для операційно-касовоої зали не допускається застосовувати рециркуляцію.

Системи вентиляції приміщень , що знаходяться в будівлях іншого призначення , повинні бути відокремленими від системи вентиляції цих будівель.

Конструктивні рішення по вентиляції та кондиціонуванні повітря.

Офісні приміщення. Згідно із завданням Замовника відносно офісних приміщень передбачена припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням та рекуперацією енергії. Повітрообмін по всіх офісних приміщеннях визначений згідно з нормою подачі свіжого повітря на одного співробітника 60 м3/год, і 20 м3/год на одного відвідувача. Викид повітря здійснюється за балансом припливу. Повітря надходить у приміщення та видаляється з нього по повітропроводах, які монтуються у підшивній стелі, через настінні решітки та стельові дифузори.

Кожна припливно-витяжна установка складається з фільтрів, вентиляторів на припливі та витяжці, водяного нагрівача, роторного рекуператора, повітряних заслінок та системи автоматики.

Кондиціювання даних приміщень розраховано на асиміляцію теплоти та підтримання заданої температури індивідуально по кожному приміщенню.

Кондиціонери касетного типу розташовуються в підвісній зоні приміщень, що ними обслуговуються. Кондиціонери працюють на рециркуляційному повітрі, яке забирають з приміщень. Кондиціонери є обладнанням, яке підтримує необхідні параметри повітря безпосередньо в кожному приміщенні.

Кабінети. Передбачена припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням та рекуперацією енергії. Повітря надходить та видаляється з приміщення по повітропроводах, які монтуються у підшивній стелі, через настінні решітки. Кондиціонери касетного типу розташовуються в підвісній зоні приміщень. Для підтримання необхідних параметрів в приміщенні, дані кондиціонери спроектовані з використанням рециркуляційного повітря .

Санвузли. Запроектована витяжна вентиляція з механічним спонуканням окремими системами зі зворотніми клапанами.

Зали переговорів. Передбачені системи кондиціювання та вентиляції повітря. Внутрішній блок касетного типу розташовано в підшивній зоні приміщення.

Вестибюль. Передбачена припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням та рекуперацією енергії. Повітря надходить та видаляється з приміщення, яке монтується на технічному поверсі, через настінні решітки та стельові дифузори. Кондиціонери касетного типу розташовуються в підвісній зоні приміщень. Кондиціонери є обладнанням, яке підтримує необхідні параметри повітря безпосередньо в кожному приміщенні.

Робочі та офісні приміщення. Передбачена припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням. Повітря надходить та видаляється з приміщення, яке монтується на технічному поверсі, через настінні решітки та стельові дифузори. Кондиціонери касетного типу розташовуються в підвісній зоні приміщень. Кондиціонери є обладнанням, яке підтримує необхідні параметри повітря безпосередньо в кожному приміщенні.

Операційно-касовий зал, кредитний відділ. Передбачена припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням та рекуперацією енергії. Викид повітря здійснюється за балансом припливу. Повітря надходить у приміщення та видаляється з нього по повітропроводах, які монтуються у підшивній стелі, через настінні решітки та стельові дифузори.

Кожна припливно-витяжна установка складається з фільтрів, вентиляторів на припливі та витяжці, водяного нагрівача, роторного рекуператора, повітряних заслінок та системи автоматики.

Кондиціювання даних приміщень розраховано на асиміляцію теплоти та підтримання заданої температури індивідуально по кожному приміщенню.

Кондиціонери касетного типу розташовуються в підвісній зоні приміщень, що ними обслуговуються. Кондиціонери працюють на рециркуляційному повітрі, яке забирають з приміщень. Кондиціонери є обладнанням, яке підтримує необхідні параметри повітря безпосередньо в кожному приміщенні.

Приміщення для прийому їжі. Передбачена витяжна вентиляція з механічним спонуканням окремими системами зі зворотніми клапанами. Повітря надходить у приміщення неорганізованим потоком через нещільності в огороджуючих конструкціях.

Серверна. В приміщенні серверної передбачена припливно-витяжна вентиляція з механічним спонуканням за допомогою канальних вентиляторів. Повітря надходить та видаляється з приміщення по повітропроводах, які монтуються в комунікаційній шахті, через настінні решітки.

Принципова схема вентиляції приміщення серверної додається. Характеристики обладнання додаются.

В якості холодильного обладнання для приміщення серверної передбачені холодильні машини (чилери) з виносними конденсаторами повітряного охолоджувача. Для підвищення життєздатності система холодопостачання додатково оснащується акумулюючим баком. Резервування джерела холоду здійснюється по схемі N+1.

Принципова схема холодопостачання додається. Характеристики обладнання додаются.

4.2 Розрахункові параметри внутрішнього повітря для вентиляції та кондиціонування повітря

Для офісних приміщеннь:

Таблиця 4.2.1

Приміщення	Період року	Температури	Відносна вологість ц, %	Рухливість повітря V, м/с	ГДК СО2, г/м3
		twz,oC	tl,oC
Офісні іприміщення	Теплий	222	26	<65	?0,5	3,7
	Холодний	18	21		?0,2

Температура робочої зони

twz=text+t (4.2.1)

Температура видаляємого повітря

tl= grad t(Н- hwz)+ twz (4.2.2)

де tl - температура видаляємого повітря;

grad t- градіент температур (по таблиці 5.4 [17] grad t=1,4;)

H- висота приміщення ,м (3,75м);

h- висота робочої зони м, (1,5м)

tlхп=1,4*(3,75-1,5)+18=21 C

tlтп=1,4*(3,75-1,5)+23=26 C

Таблиця 4.2.2 Параметри припливного ПП та відпрацьованого ВП повітря у вентагрегаті

	Температури ХП °C	Температури ТП °C
ПП	Роторний утилізатор	-22	10,9	32,0	27,4
	Вентилятор GOLD Wing+	10,9	12	27,4	28,5
ВП	Роторний утилізатор	21	-15,1	26,0	31,0
	Вентилятор GOLD Wing+	-15,1	-14,2	31,0	31,9

Таблиця 4.2.3 Розрахункові температури повітря в приміщеннях

№ п/п	Назви груп приміщень	Розрахункова температура повітря в приміщеннях, С	Примітки
		Холодний період	Теплий період
1	Офісні і адміністративні приміщення	18	+222	Кондиціювання та вентиляція
2	Службове приміщення	18	+222	Вентиляція
3	Робоче приміщення	18	+222	Кондиціювання та вентиляція
4	Зона релаксації	18	222	Кондиціювання та вентиляція
5	Кредитний відділ	18	+222	Кондиціювання та вентиляція
6	Операційно-касовий зал, касовий зал	18	+222	Кондиціювання та вентиляція
7	Вестибюль	18	222	Кондиціювання та вентиляція
8	Кабінет	18	222	Кондиціювання та вентиляція
9	Бухгалтерія	18	222	Кондиціювання та вентиляція
10	Відділ проектування	18	222	Кондиціювання та вентиляція
11	Зал переговорів	18	222	Кондиціювання та вентиляція
12	Хол	18	-	Вентиляція
13	Приміщення для прийому їжі	18	-	Вентиляція
14	Приміщення серверноЇ	18-24	18-24	Холодопостачання та вентиляція
15	Приміщення насосної	+5	-

4.3 Характеристика шкідливостей, що виділяються

Основне призначення вентиляції - це боротьба зі шкідливими виділеннями, які надходять у приміщення різного призначення.Головними шкідливостями, які забруднюють робочу зону, є надлишкова теплота, волога у вигляді водяної пари, гази та пил. В громадських приміщеннях існує,як правило, надлишкова теплота, волога і вуглекислий газ.

Розглядаючи теплий період року як розрахунковий, при розвязанні задач вентиляції вважають, що у приміщення надходить теплота, яка називається теплонадходженнями. Джерелами теплонадходжень є люди, сонячна радіація або штучне освітлення, а також технологічне обладнаня.

Теплота, яка надходить у повітря приміщення шляхом конвекції та випромінювання, називається явною, а у вигляді пари при видиханні людиною повітря і при випаровуванні з поверхні тіла людини поту, а також з відкритих водяних поверхонь називається прихованою теплотою. Сума теплонадходжень називається теплонадлишками.

У холодний період року, крім теплонадходжень, у приміщенні є також тепловтрати, основними з яких є:

- тепловтрати через зовнішні огорожі (стіни, вікна, вхідні двері, перекриття);

- тепловтрати на нагрівання зовнішнього холодного повітря, яке надходить у приміщення через нещільності у зовнішніх огорожах (інфільтраційне повітря) ;

- на нагрівання холодних матеріалів, транспорту, машин та механізмів , які надходять у приміщення;

- тепловтрати на випаровування води й інших рідких речовин з поверхні мокрої підлоги ваннни тощо.

Різниця теплонадходжень Qнад , Вт , та тепловтрат Qвтр , Вт, визначає теплонадлишки явної Qhf теплоти або теплонедостачу - Q чи Qhf .

Теплонадлишки для громадських та адміністративно-побутових приміщень є величиною, яка визначає повітрообмін та параметри припливного повітря, а також розрахункові параметри мікроклімату приміщень.

По кількості теплонадлишків , які трансформуються у теплонапруженість обєму приміщення , роблять висновок про належність приміщення до "холодного" типу (при теплонапруженості менше 23 Вт/м3) чи до "гарячого" типу (при теплонапруженості більш чи дорівнює 23 Вт/м3).

Якщо у холодний період року приміщення має теплонедостачу (-Q ), то системи вентиляції виконують роль повітряного опалення.

Вологовиділення W - це кількість водяної пари, яка надходить у повітря приміщення. Джерелами вологовиділень є люди , обдаднання, гаряча страва тощо.

Виділення шкідливостей у вигляді парів (вуглекислий газ при диханні людини тощо) та пилу різноманітні за складом і кількістю.

Наведені шкідливі виділення є складовими балансних рівнянь для розрахунку повітрообмінів приміщень.

4.4 Тепловологісний баланс приміщення і його складові

Розрахунок теплового балансу приміщення виконується при умові стану теплової рівноваги огорож та обладнання , що диктується постійністю і незмінністю їх температури. У загальному вигляді рівняння теплового балансу приміщення запишеться так:

Q= (4.4.1)

де Qнад-теплота що надходить в примыщення, Вт;

Qвтр-тепловтрати примыщення, Вт.

Складові теплоти балансного рівняння відображають конвективну та променисту теплоту, які суттєво відрізняються між собою.

Промениста теплота має хвильовий характер і гріє тільки поверхні (огорожі, обладнання тощо), а конвективна теплота надходить у приміщення з нагрітим повітрям, утворюючись біля нагрітих поверхонь. Конвективна теплота частково видаляється вентиляційним повітрям, а також витрачається на нагрівання внутрішніх поверхонь.

1. Розповсюдженою складовою рівняння теплового балансу є надходження теплоти від людей, яка має дві складові :

Явна променисто-конвективна теплота Qл ;

Прихована теплота пароутворення Qпр.л.

Повна кількість теплоти Qл hf , яка виділяється організмом людини, залежить від ступеня важкості виконуємої людиною роботи, теплозахисних властивостей одягу та температурного режиму приміщення.

Повна кількість теплоти від людей , яка надходить у приміщення визначається за формулою:

Qл.hf= (4.4.2)

де qhfi- питоме виділення повної теплоти однією людиною Вт/люд;

n- число людей в приміщенні з данною інтенсивністю навантаження , люд. Явна кількість теплоти від людей , яка надходить у приміщення визначається за формулою:

Qл.= (4.4.3)

де qi- питоме виділення явної теплоти однією людиною Вт/люд; n- число людей в приміщенні з данною інтенсивністю навантаження , люд.

Для офісних приміщень типового поверху. при кількості відвідувачів і співробітників 75чоловік:

Холодний період

Явна теплота Qл.hf =108*75=8100 Вт

Повна теплота Qл. =152*75=11400 Вт

Теплий період

Явна теплота Qл.hf =79*75=5925 Вт

Повна теплота Qл. =147*75=11025 Вт

2.Теплонадходження від джерел штучного освітлення, як перехід електроенергії у теплову Qосв Кількість тепла, що надходить в приміщення від джерел штучного освітлення однакова у теплий та холодний періоди та визначається за проектною потужністю освітлювачів. При цьому вважають, що вся енергія, яка втрачається на освітлення переходить в тепло, яке нагріває повітря приміщення. В роботі використано люмінесцентні лампи переважно відбитого світла, з розподіленням струмини світла вниз.

Теплонадходження від джерел освітлення визначаємо за наступною формулою:

Qосв=F*N* (4.4.4)

де F- площа підлоги приміщення, яка освітлюється, м2 , N- питома потужність освітлювальних ламп, Вт/м2 , урозрахунках використовуємо табл. 4.2 [17], -коефіціент , який враховує надходження теплоти у робочу зону приміщення від світильників різного типу : 0,55 - для люмінісентних ламп ; 0,85- для ламп розжарювання.

У теплий період року враховуємо більше значення теплоти із складових освітлення та сонячної радіації при складанні рівняння теплового балансу.

Для офісних приміщень типового поверху:

Qосв= F*N*=570*12*0,13= 889 Вт

де N-питома потужність ламп на 1 м2 площі приміщення.

3.Теплонадходження у приміщення через світлові прорізи за рахунок сонячної радіації визначається за формулою:

Qср=F*qc.p. (4.4.5)

де qср- питоме теплонадходження через вікна, залежно від їх орієнтації , типу та характеристики засклення Вт/м2; F-сумарна площа вікон м2.

Для офісних приміщень типового поверху:

Qср=64,8*164=10627 Вт при F=64,8 м2

4. Теплонадходження у приміщення від обладнання , комп'ютерів та друкувільної техніки:

Qобл=N*qc.p. (4.4.6)

Qобл=60*0,255+3*0,4+4*0,422+4*0,34+2*0,255=19,62 кВт

4. Тепловіддача опалювальних приладів

В приміщеннях з надликом теплоти в холодний період не завжди передбачають виключення опалювальних приладів водяного опалення. В цьому випадку при визначенні сумарних теплонадходжень в приміщення в холодний період року враховують також тепловіддачу опалювальних приладів. Тепловіддача опалювальних приладів при розрахункових внутрішніх та зовнішніх умовах для вентиляції дорівнює тепловтратам будівлі в режимі вентиляції. Тобто тепловтрати повністю компенсуються системою водяного опалення.

5. Тепловтрати приміщення

5.а. Втрати теплоти в режимі опалення

В період, коли припливна вентиляція не працює, загальні втрати теплоти УQвт.оп, Вт (втрати теплоти з інфільтраційним повітрям не враховуємо), що компенсується місцевими опалювальними приладами, складають:

Qпр,оп= aqVприм(tоп - textБ) (4.4.7)

де а-коефіцієнт, що враховує відмінність фактичної різниці температур від різниці для якої розраховують тепловтрати (1,17);

q-питомі тепловтрати табл.4.8 [17].

Для офісних приміщень типового поверху V прим.=1880 м3

Qо.оп =1,17*0,45*1880*(18+22)=39593 Вт

Qпр.оп=39593 Вт

5.б. Втрати теплоти в режимі вентиляції

Під час роботи системи вентиляції з механічним збудженням в приміщенні створюється надлишковий тиск за рахунок перевищення кількості приточного повітря над витяжним. Через прийняті вікна у приміщення не потрапляє інфільтраційне повітря, тому в режимі вентиляції додаткові тепловтрати на підігрів інфільтраційного повітря не враховуються в балансі, а тепловтрати в режимі вентиляції визначаються по залежності:

(4.4.8)

де tв.в., tоп- розрахункові внутрішні температури повітря на вентиляцію і опалення; tехтб - температура зовнішнього повітря параметри Б.

Для офісних приміщень типового поверху

Qв.в.=39593*(18-(-22))/(18-(-22))=39593 Вт

6. Баланс вологи в приміщенні і його складові.

Як правило, надходження вологи у робочу зону приміщення розраховується для теплого і холодного періоду року і приймається за основу при розрахунках повітрообмінів.

Кількість вологи, яка виділяється людьми залежить від інтенсивності виконуємої роботи та температури повітряного серидовища в якому знаходиться людина.

Вологонадходження від людей , г/год , визначаються за формулою

Wвол.л=Мл*n (4.4.9)

де Мл-питомі надходження вологи однією людиною при даній інтенсивності виконуємої роботи г/год. (приймається з таблиці 4.1 [17])

n- кількість людей з даною інтенсивністю виконуємої роботи , люд.

Для офісних приміщень типового поверху

Wвол.л хп=67*75=5,03 кг/год

Wвол.л тп=99*75=7,43 кг/год

7. Надходження в приміщення газових шкідливостей