Пример расчета инфильтрационных теплопотерь

Определить количество теплоты на нагревание воздуха, инфильтрующегося через неплотности окон в рабочих помещениях и лестничной клетке 2-х этажного административного здания со сбалансированной вентиляцией, в холодный период года.

Исходные данные: г.Волгоград, параметры наружного воздуха: = - 25⁰С, =8,1 м/сек.; температура внутреннего воздуха в рабочих помещениях = 19⁰С ; окна – двухкамерные стеклопакеты размером 1,2х1,7(h_ок) м; расстояние от пола до подоконника 0,8 м; отметка земли h_отм.з=0,500 м; высота этажа h_эт =3.3 м; высота чердака h_ч= 2,5 м; возвышение вытяжной шахты над крышей h_вш =0,5 м (см. рис. 2), коэффициент учета влияния встречного теплового потока k =1.

1. Определяемтребуемое сопротивление воздухопроницанию окон по формуле предварительно определив высоту здания (от уровня земли до верха вытяжной шахты H иудельные веса наружного g_Н и внутреннего g_В воздуха и разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон Dp :

H = h_тм.зо + 2h_эт + h_ч + h_вш = 0,500 + 2×3,3 + 2,5 + 0,5 = 10,1 м

= 3463/ [273 + (-25)] = 13,96 Н/м³

=3463/(273+19)=11,86Н/м³

= 0,55×10,1( 13,96 – 11,86) +

+ 0,03×13,96× 8,1² = 27,48 Па

= = 0,5 (м²×ч×Па)/кг

2. Определяем расчетную разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях окон на 1-ом D p₁ , 2-м D p₂ этажах и в лестничной клетке Dp_ЛК, предварительно определив расчетные высоты от уровня земли до верха окна на 1-ом h₁ и 2-м h₂ этажах; плотность наружного воздуха r_Н и условно-постоянное давление в здании p_int :

h₁= h_отм.з + h_{до подок.} + h _ок = 0,500 + 0,8 + 1,7 = 3,0 м

h₂= h₁+ h_эт= 3,0 + 3,3 = 6,6 м

h_ЛК = h₁+ 0,5h_эт = 3,0 + 1,65 = 4,65 м

Рис. 2. Разрез и планы здания к примеру в п. 3.2

а – разрез 1 -1; б – план кладовой в подвале; в – план 2–го этажа

= 353/[273 – (-25)] = 1,42 кг/м³

=

= 0,5×10,1( 13,96 – 11,86) + 0,25×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 = 23,6 Па

=

= (10,1 – 3,0) ( 13,96 – 11,86 ) + 0,5 ×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 – 23,6 = 30,0 Па

=

= (10,1 – 6,3) ( 13,96 – 11,86) + 0,5 ×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 - 23,6= 10,38 Па

=

= (10,1 – 4,65) (13,96 – 11,98) + 0,5 ×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 -23,6= 13,08 Па

3. Определяем расход воздуха, инфильтрующегося в помещения через неплотности оконных переплетов на 1-ом G₁, 2-ом G₂ этажах и в лестничной клетке G_ЛК , приравнивая :

= = 8,6 кг/ч

= = 4,22 кг/ч

= 4,93 кг/ч

4. Определяем расход теплоты на нагрев воздуха, инфильтрующегося в помещения через неплотности одного оконного переплета на 1-ом Q_инф1, 2-ом Q_инф2 этажах, в зале совещаний с 4-мя окнами Q_{инф.з.с.}и в лестничной клетке Q_инфЛК :

= 0,28×8,6×1×[19 –(- 25)]×1 = 106 Вт

= 0,28×4,22×1×[19 –(- 25)]×1 = 52 Вт

= 4×0,28×4,22×1×[20 –(- 25)]×1 = 213 Вт

= 0,28×4,93×1×[16 –(- 25)]×1 = 57 Вт

Результаты расчетов заносим в табл.4.

4. РАСЧЁТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ
И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

4.1. Методика и пример расчёта поступления теплоты,

влаги и СО₂ от людей

Тепло и влагопоступления от людей определяются по табл.5 [8] с учётом температуры внутреннего воздуха в помещении и интенсивности физической нагрузки людей.

Таблица 5

Количество теплоты и влаги,

выделяемых взрослыми людьми (мужчинами)

Показатель	Количество теплоты, Вт/чел, и влаги wч, г/(ч·чел), выделяемых одним человеком при температуре воздуха в помещении, ˚С
В состоянии покоя
Теплота: -явная qчя -полная qчп Влага wч
При лёгкой работе
qч.я qч.п wч
При работе средней тяжести
qч.я qч.п wч
При тяжёлой работе
qч.я qч.п wч

Примечание. Для женщин значения необходимо умножить на 0,85; для детей – на 0,75.

Выделение в помещение углекислого газа, выдыхаемого людьми, определяется в одинаковом размере для всех периодов года с учётом интенсивности физической нагрузки по табл. 6 [11].

Таблица 6

Количество углекислого газа,

выделяемого взрослыми людьми (мужчинами)

Интенсивность нагрузки	Поступление СО2, mсо2, л/ч от 1 чел.
Покой Лёгкая работа Работа средней тяжести Тяжёлая работа

Примечание. Для женщин значения необходимо умножить на 0,85; для детей – на 0,75.

4.2. Пример расчёта поступлений теплоты, влаги и СО₂