Тепловой баланс здания

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

1.Расчет теплопотерь

Климатическая характеристика:

Место застройки: г. Краснотурьинск, Свердловская обл.

Барометрическое давление: 1003 ГПа.

Отопительный период: 245 сут.

Средняя температура периода: -7,6°С.

Расчетная температура наружного воздуха для зимнего периода: -39°С.

Расчетная температура наружного воздуха для летнего периода: +22°С.

Скорость ветра: 1,8 м/сек.

1.1 Зимний период (по параметрам Б)

1.2 Летний период (по параметрам А

2. Расчет поступлений тепла от электродвигателей и оборудования

Общие теплопоступления от электродвигателей и приводимого ими в действие оборудования, определяются по формуле:

Qэл=Nу . kисп . kзагр . kодн . (1-з+ kт . з), Вт

где Nу - суммарная установочная мощность электродвигателей, (по данным технологической части проекта) Вт;

kисп - коэффициент использования установочной мощности;

kзагр - коэффициент загрузки;

kодн - коэффициент одновременности работы электродвигателей;

з - КПД электродвигателя;

kт - коэффициент перехода механической энергии в тепловую.

Теплопоступления от электродвигателей и приводимого ими в действие оборудования оборудования:

Qэл=1812000 . 0,8 . 0,7 . 0,5 . (1-0,8+ 0,5 . 0,8)=304416 Вт

3. Расчет поступлений тепла от солнечной радиации

3.1 Наружные стены

Исходные данные:

Наружое ограждение	Ориентация	F, м2	tнА,оС	бн, Вт/м2.оС	бв, Вт/м2.оС	Аt, оС	Qср, Вт/м2	Qмах, Вт/м2	z, ч	р
стена	СЗ	692	22	23,0	8,7	5,9	72	259	19	0,65
стена	ЮЗ	1490					190	690	17	0,65

где F - площадь ограждающей конструкции, м2;

tнА - температура летнего периода года по параметрам А, оС (СНиП 23-01-99* табл. 2);

бн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, Вт/м2 . оС([1] табл. 5);

бв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, Вт/м2 . оС([1] табл. 5);

Аt - амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, оС (СНиП 23-01-99* табл. 2 (деленое на 2));

Qср - среднее количество суммарной солнечной радиации в июне при безоблачном небе, Вт/м2 ([1] табл. 12);

Qмах - максимальное количество суммарной солнечной радиации в июне при безоблачном небе, Вт/м2 ([1] табл. 12);

z - время максимума, ч ([1] табл. 12);

z' - время максимума температуры наружного воздуха, ч (около 15 ч);

р - коэффициент поглощения солнечной радиации ([1] табл. 13).

р . (Qмах- Qср)

Аэкв= ------------------- , оС

бн

Ан=(Аэкв+Аt) . ш, оС

где, Аэкв - амплитуда эквивалентной температуры солнечного облучения, оС;

Ан - суммарная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, оС;

Ш - коэффициент, учитывающий несовпадение максимумов ([1] табл14, в зависимости от z - z' и Аэкв/Аt).

Максимальное количество теплоты, отдаваемой внутренней поверхностью ограждения внутреннему воздуху в результате воздействия солнечной радиации определяем по формуле:

Qмакс= бв . Ав.п , Вт/м2

Ан

Ав.п= ----- , оС

х

где Ав.п - амплитуда колебания температуры на внутренней поверхности ограждения.

Qмакс - максимальное количество теплоты, отдаваемой внутренней поверхностью ограждения внутреннему воздуху в результате воздействия солнечной радиации;

х - число, показывающее, во сколько раз амплитуда колебания температуры внутренней поверхности меньше амплитуды колебания температуры наружного воздуха;

(s24+ бв) бн + Yn

х=0,9 . ?УD/v2 . ------------ . ----------

(s24+ Yn) бн

Rn . sn2 + бн

Yn= --------------- , Вт/м2 . оС

1+ Rn . бн

у

D= ---- . S24

л

S24=0,76 Вт/м2 . оС

л=0,07 Вт/м2 . оС

0,12

D= ------- . 0,76=1,3

0,07

где у - толщина слоя (считаем для слоя минеральной ваты, слоями оцинкованной стали пренебрегаем из-за малой толщины и большой теплопроводности), м;

л - коэффициент теплопроводности слоя ([1] прил. 1), Вт/м2 . оС;

S24 - коэффициент теплоусвоения ([1] прил. 1), Вт/м2 . оС;

D - тепловая инерция.

Результаты расчета:

Наружое ограждение	Ориентация	F, м2	Аэкв, оС	Ан,,оС	х	R, м2.оС/Вт	бв, Вт/м2.оС	Авп,,оС	Qмах, Вт
стена	СЗ	692	5,2	9,6	12,9	2,82	8,7	0,7	4214
стена	ЮЗ	1490	14,1	19,4				1,5	19445
итого	23659

3.2 Кровля

Исходые данные:

Кровля выполнена из сэндвич-панели, толщина утеплителя 150 мм, слоями стали пренебрегаем из-за малой толщины и большой теплопроводности.

№ слоя	Слой	д, мм	л, Вт/м . оС	S24, Вт/м2 . оС
1	Утеплитель минераловатный	150	0,07	0,76

Наружое ограждение	F, м2	tнА,оС	бн	бв	Аt	Qср, Вт/м2	Qмах, Вт/м2	z, ч	р
Кровля	12078	22	23,0	8,7	4,1	343	785	2	0,65

где F - площадь ограждающей конструкции, м2;

tнА - температура летнего периода года по параметрам А, оС (СНиП 23-01-99* табл. 2);

бн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, Вт/м2 . оС([1] табл. 5);

бв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, Вт/м2 . оС([1] табл. 5);

Аt - амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, оС (СНиП 23-01-99* табл. 2 (деленое на 2));

Qср - среднее количество суммарной солнечной радиации в июне при безоблачном небе, Вт/м2 ([1] табл. 12);

Qмах - максимальное количество суммарной солнечной радиации в июне при безоблачном небе, Вт/м2 ([1] табл. 12);

z - время максимума, ч ([1] табл. 12);

z' - время максимума температуры наружного воздуха, ч (около 15 ч);

р - коэффициент поглощения солнечной радиации ([1] табл. 13);

д - толщина слоя (согласно пр. 16131-67), мм;

л - коэффициент теплопроводности ([1] прил. 1), Вт/м . оС;

S24 - коэффициент теплоусвоения ([1] прил. 1), Вт/м2 . оС.

Rn . sn2 + бн

Yn= --------------- , Вт/м2 . оС

1+ Rn . бн

R n-2 . s n-22 + Yn-1

Yn-2= ---------------------------, Вт/м2 . оС

1+ R n-2 . Yn-1

(s1+ бв) (s2+ Y1) (s3+ Y2) (s4+ Y3) (s5+ Y4) (s6+ Y5) (s7+ Y6) бн + Yn

х=0,9 . ?УD/v2 . --------------------------------------------------- . -------------

(s1+ Y1) (s1+ Y1) (s1+ Y1) (s1+ Y1) (s1+ Y1) (s1+ Y1) (s1+ Y1) бн

дn

Dn = Rn. S24 = ----- . S24

лn

р . (Qмах- Qср)

Аэкв= ------------------- , оС

бн

Ан=(Аэкв+Аt) . ш, оС

Ан

Ав.п= ----- , оС

х

Qмакс= бв . Ав.п , Вт/м2

Результаты расчета:

Наружое ограждение	F, м2	Аэкв, оС	Ан,,оС	х	R, м2.оС/Вт	бв, Вт/м2.оС	Авп,,оС	Qмах, Вт
кровля	12078	12,5	18,2	25,5	3,47	8,7	0,71	74606

3.3 Окна

Исходные данные и результаты расчета:

Наружое ограждение	F, м2	qп, Вт/м2	qр, Вт/м2	Кинс	Кобл	Котн	ф2	QII, Вт
Окна ЮЗ	2157	501	92	1	1	0,64	0,7	573037
фонари	2322	578	78					682408

где F - площадь ограждающей конструкции, м2;

qп , qр - количество тепла прямой и рассеянной солнечной радиации в июле, поступающего через вертикальные и горизонтальные заполнения светового проема ([2] табл. 2.4), Вт/м2;

Кинс - коэффициент инсоляции;

Кобл - коэффициент облучения;

Котн - коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнение светового проема ([2] табл. 2.3);

ф2 - коэффициент учитывающий затенение светового проема переплетами;

QII -количество теплоты поступающей в помещение через заполнение световых проемов.

QII =(qп. Кинс + qр. Кобл).F.Котн. ф2, Вт

4. Расчет поступлений тепла от остывающего материала

В помещении цеха по производству длинномерных труб тепло поступает от остывания нагретых труб.

Теплопоступления от остывающего материала определяются по формуле:

Qост= с 1,163 (tнач-tкон)G, Вт

Где с - теплоемкость материала, для стали с=0,174 ккал/(кг . оС);

tнач - температура трубы на выходе из установки водяного охлаждения, tнач = 400 оС;

tкон - температура воздуха в помещении цеха, tкон = 26оС для летнего периода, tкон = 18оС для зимнего периода;

G - масса материала, G = 342 кг/ч, согласно технологической части проекта.

Qост=0,174 .1,163(400-18)342=26437 Вт для зимы,

Qост=0,174 .1,163(400-26)342=25884 Вт для лета.

Таблица результатов расчета

Период года	Теплопотери через ограждающие конструкции, Qт, Вт	Поступления тепла, Вт
		от остывающего материала	от оборудования и эл. двигателей	от солнечной радиации
				кровля	стены	окна и фонари	Всего
теплый	74170	25884	304416	74606	23659	1255445	1684010
холодный	1120658	26437		-	-	-	330853

5. Тепловой баланс

Период года	t внут воздуха, оC	t наруж воздуха, оC	Расход тепла, Qт, Вт	Поступления тепла, Вт	Тепловой баланс, Вт «+» - теплоизбытки, «-» - теплонедостатки
				от оборудо-вания и эл. двигателей	от остывающего материала	от солнечной радиации	Всего
теплый	26	22	74170	304416	25884	1353710	1684010	+ 1609840
холодный	18	-39	1120658		26437	-	330853	- 789805

Литература

теплота баланс солнечный

1. Фокин К. Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий / Под ред. Ю. А. Табунщикова, В.Г. Гагарина. - 5-е изд., пересмотр. - М.:АВОК-ПРЕСС, 2006. - 256 с.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 3-е. ч. 1. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М., Стройиздат, 1978. 509 с. (Справочник проектировщика). Авт.: В.Н. Богословский, И.А. Шепелев, В.М. Эльтерман и др.

3. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х частях. ч. 2. Вентиляция.

Под редакцией В.Н. Богословского. М., Стройиздат, 1976., 439 с. Авт.: В.Н. Богословский, В.И. Новожилов, Б.Д. Симаков, В.П. Титов.

Размещено на Allbest.ru