Поступление теплоты через наружные стены и покрытие
Расчет систем кондиционирования воздуха для жилых и общественных зданий
для выполнения расчетно-графической работы
по дисциплине «Кондиционирование воздуха»для студентовспециальности 270109
«Теплогазоснабжение и вентиляция»
Ростов-на-Дону
Методические указания «Расчет систем кондиционирования воздуха для жилых и общественных зданий» для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Кондиционирование воздуха».- Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2010. –34 с.
Подробно изложена методика расчета тепло- и влагопоступлений в кондиционируемое помещение, методика расчета автономных, местных систем кондиционирования воздуха, с обработкой только внутреннего воздуха и методика расчета систем кондиционирования воздуха с постоянной подачей наружного воздуха.
Предназначены для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Составители: канд. техн. наук, доц. Н.Н.Руденко
канд. техн. наук И.Н Фурсова.
© Ростовский государственный
строительный университет, 2010
Расчет теплопоступлений в кондиционируемое помещение
Для выбора системы кондиционирования воздуха необходимо определять тепло- и влагопоступления в кондиционируемое помещение.
Тепловой нагрузкой на систему кондиционирования является сумма теплоты, поступающего в помещение в единицу времени в летний период через наружные ограждения за счет теплопередачи, облучения солнцем, искусственного освещения, от тепловыделяющего оборудования, приборов и людей.
Расчет тепловой нагрузки ведут отдельно по каждому кондиционируемому помещению. Результаты расчетов заносят в сводную таблицу (табл. 1.1).
Таблица 1.1 – Форма записи результатов подсчета теплопоступлений в кондиционируемое помещение
| Источники теплопоступлений | Показатель А | Удельный тепловой поток, q, Вт | Тепловой поток, Q’=A q, Вт | Доля теплопоступлений в помещ. k | Тепловой поток Q=Q’ k, Вт | |||
| Наименование | Ориентация | Наименование | Значение | |||||
| Стены наружные | Площадь, м2 | |||||||
| Окна | Площадь, м2 | |||||||
| Крыша | - | Площадь, м2 | ||||||
Окончание табл. 1.1
| Потолок | Площадь, м2 | ||||||
| Пол | Площадь, м2 | ||||||
| Стены внутренние | Площадь, м2 | ||||||
| Приток воздуха | Расход, м3/с | ||||||
| Люди | К-во,чел. | ||||||
| Электрооборудование | Мощн.,кВт | ||||||
| Электроосвещение | Мощн.,кВт | ||||||
| Тепловое оборудование | Мощн.,кВт | ||||||
| Прочие | Мощн.,кВт | ||||||
| Итого |
Поступление теплоты через наружные стены и покрытие
Количество теплоты Q1 ,Вт, поступающей в помещение через наружные стены или покрытие площадью F, м2, определяют как сумму теплопритоков, вызванных наличием разности температур снаружи ограждения и внутри кондиционируемого помещения Qт, а также теплопритоков в результате воздействия солнечной радиации Q1с через покрытия и наружные стены:
Q1=Qт+Q1с (1.1)
Теплопритоки через стены и покрытия Qт , Вт, рассчитывают по формуле
Qт = q F = kd F (tн-tв), (1.2)
где q - удельный тепловой поток q = kd (tн-tв), Вт/м2;
kd - действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2К);
F - расчетная площадь поверхности ограждения, м2;
tн - расчетная температура воздуха с наружной стороны ограждения, оС;
tв - расчетная температура воздуха внутри кондиционируемого помещения, оС.
Действительный коэффициент теплопередачи ограждения может быть рассчитан, если известна конструкция ограждения как коэффициент теплопередачи многослойной ограждающей конструкции по формуле
kd=1/Ro (1.3)
где Ro - общее сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции, м2К/Вт.
Величина Ro принимается в соответствии с заданием.
Температуру воздуха в кондиционируемом помещении tв принимают как оптимальную в соответствии с [2] по табл. 1.2.
Таблица 1.2 – Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений
| Период года | Температура, оС | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха не более, м/с |
| Теплый | 20-22 23-25 | 60-30 60-30 | 0,2 0,3 |
| Холодный и переходный | 20-22 | 45-30 | 0,2 |
При расчете площади поверхности стен длину наружных стен не угловых помещений определяют как расстояние между осями внутренних стен; угловых помещений — как расстояние от наружной поверхности наружных стен до оси внутренних. Высоту стен определяют как расстояние от уровня чистого пола данного этажа до уровня чистого пола вышележащего этажа или до верха засыпки покрытия. Площадь потолка определяют как произведение длины помещения на ширину, которые измеряются между осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружных стен до оси внутренних.
С достаточной степенью точности все размеры помещений в плане можно определять между координационными осями (т.е. без учета толщины стен). При этом погрешность при определении площади ограждающих конструкций по сравнению с более точным методом, указанным выше, не превысит 5%. Линейные размеры принимают с округлением до 0,1 м, а площадь — с округлением до 0,01 м2.
Количество теплоты, поступающей от солнечной радиации через наружные стены и покрытия помещения Q1с , Вт, определяют по формуле
Q1с= qc F = kd F Δ tс, (1.4)
где qc - удельный тепловой поток от солнечного излучения qc = kd Δ tс, Вт/м2;
F - площадь поверхности ограждения, облучаемая солнцем, м2;
Δtс - избыточная разность температур, характеризующая действие солнечной радиации в летнее время, оС.
Количество теплоты от солнечной радиации (значение избыточной разности температур) зависит от географической широты местности, где расположено здание, характера поверхности ограждения (цвет окраски, структура) и ориентации ее по сторонам горизонта.
Для плоской кровли избыточная разность температур не зависит от ориентации по сторонам горизонта и может приниматься для зданий, расположенных в местности с географической широтой 40-60о, и не имеющих окраски 17,7 оС, а с окраской светлых тонов 14,9 оС. Для шатровых кровель избыточную разность температур, принимают в зависимости от географической широты: для южной зоны России 15 оС, средней 10 оС, северной 5 оС. Для наружных стен избыточную разность температур можно принимать по таблице 1.3.