Тепловой режим помещений в теплый период года

Определим составляющие теплового баланса помещения в теплый период года, рис. 5.2.

В дневное время суток в помещение поступает теплота от следующих источников:

- солнечной радиации через световые проемы, наружные стены и покрытия, облучаемые солнцем, Q _с.р. ;

- внутренних источников теплоты – тепловыделяющего оборудования, освещения, людей и других источников, Q _т.п.

Воздухообмен в помещении может приводить как к притоку теплоты в помещение, так и к ее удалению из помещения в зависимости от соотношения расчетной температуры внутреннего воздуха и температуры наружного воздуха. Тепловой поток, Q _в, Вт, обусловленный воздухообменом помещения с атмосферой равен:

, (5.16)

где с_в – массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг ^ОС);

ρ_в – плотность внутреннего воздуха, кг/м³;

L_в – объемный расход воздуха, удаляемого из помещения, м³/с.

При > в результате воздухообмена теплота из помещения удаляется, а при < воздухообмен сопровождается поступлением в помещение дополнительного количества теплоты, поэтому рассмотрим тепловой баланс помещения применительно к первому варианту, соответствующему условию > и второму варианту, при < .

Рис. 5.2. Схема теплового баланса помещения в теплый период года. 1 – теплопоступления от солнечной радиации через световые проемы; 2 - теплопоступления от солнечной радиации через стены; 3 – теплопоступления от солнечной радиации через покрытие; 4 – удаление воздуха из помещения; 5 – воздухоохладитель; 6 – внутренние источники теплоты.

При первом варианте общие поступления теплоты в помещение, Q_{общ.пост.}, Вт, равны:

. (5.17)

При наличии поступлений теплоты в помещение обеспечить требуемую температуру внутреннего воздуха можно только в том случае, если будет организовано удаление из помещения избытков теплоты. Поэтому тепловой баланс помещения равен

(5.18)

где Q_{общ.удал.} – тепловой поток из помещения в окружающую среду, Вт.

Удаление теплоты из помещения в данном случае может быть организовано двумя способами – вентиляцией помещения путем подачи в него менее нагретого наружного воздуха и удалением из помещения более нагретого внутреннего воздуха, а также применением воздухоохладителя, отбирающего теплоту от внутреннего воздуха и отводящего ее в окружающую среду. Отбор теплоты от внутреннего воздуха в воздухоохладителе проявляется в том, что температура воздуха на входе в воздухоохладитель выше, чем на выходе.

При втором варианте, соответствующем < общие поступления теплоты в помещение, Q_{общ.пост.}, Вт, равны:

. (5.19)

В этом случае возможен только один способ удаления теплоизбытков из помещения – применение воздухоохладителя. Его требуемая хладопроизводительность, Q_хл, Вт, равна общим теплопоступлениям в помещение.

Климатехника

Термин «климатехника» объединяет системы, устройства и архитектурно-планировочные решения, направленные на обеспечение в помещениях зданий требуемого микроклимата. Подводя итоги рассмотрения тепловых режимов помещений в холодный и теплый период года необходимо отметить, что для обеспечения требуемых тепловых условий в помещении необходимо решить следующие взаимосвязанные задачи:

1) организовать воздухообмен в помещении путем удаления из него загрязненного внутреннего воздуха и подачи свежего наружного воздуха;

2) в холодный период года обеспечить подвод теплоты в помещение;

3) в теплый период года обеспечить отвод теплоты из помещения.

Первая задача решается путем организации вентиляции помещений, для чего в зданиях устраиваются вентиляционные системы.

Вторая задача решается посредством отопления помещений, для чего здания оборудуются отопительными установками или системами отопления.

Третья задача решается совместным применением вентиляции и кондиционирования воздуха, обеспечивающего компенсацию теплопоступлений в помещения за счет подачи в него охлажденного воздуха. Для обеспечения кондиционирования воздуха в помещениях здания оснащаются системами кондиционирования воздуха.

Необходимо отметить, что функциональное назначение систем кондиционирования воздуха не ограничивается только охлаждением помещений, так как в общем случае данные системы предназначены для автоматического поддержания в помещениях требуемых параметров микроклимата.

Далее рассматриваются принципы устройства, работы и размещения в зданиях систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

РАЗДЕЛ 6. ВЕНТИЛЯЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ