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(hок) м; расстояние от пола до подоконника 0,8 м; отметка земли hотм.з=0,500 м; высота этажа hэт =3.3 м; высота чердака hч= 2,5 м; возвышение вытяжной шахты над крышей hвш =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 gН и внутреннего gВ воздуха и разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон Dp :
H = hтм.зо + 2hэт + hч + hвш = 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 DpЛК, предварительно определив расчетные высоты от уровня земли до верха окна на 1-ом h1 и 2-м h2 этажах; плотность наружного воздуха rН и условно-постоянное давление в здании pint :
h1= hотм.з + hдо подок. + h ок = 0,500 + 0,8 + 1,7 = 3,0 м
h2= h1+ hэт= 3,0 + 3,3 = 6,6 м
hЛК = h1+ 0,5hэт = 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 GЛК , 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 Qинф1, 2-ом Qинф2 этажах, в зале совещаний с 4-мя окнами Qинф.з.с.и в лестничной клетке QинфЛК :
= 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