Курсовая работа: Создание микроклимата в помещении

2.3. Расчет инфильтрационных теплопотерь

Район строительства – г. Новосибирск. Температура наружного воздуха в ХП по параметрам "Б" tн5 = – 39 °С [1], средняя по зданию температура внутреннего воздуха в ХП для расчета системы отопления tв = +20 °С [З].

Характеристика здания

Высота Н1 = 11.2 м; Н2 = 8,0 м; длина L =42 м; ширина В =39 м; площадь остекления фасадов Fобщ. = 123.61 м²;

Fс.в = 28.95 м²; Fю.з = 37.86 м²; Fс.з= 31.18 м²;. Fю.в= 17.82 м²; Fз= 7.8 м²;

h1э = 1.9 м – высота от уровня земли до центра окна 1-го этажа, м;

h2э = 5.0 м – высота от уровня земли до центра окна 2-го этажа, м;

Сопротивление окон воздухопроницанию: RИ.ок = 0,32 (м²·ч)/кг

Экономайзерный коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкции окна: АЭ = 0,8.

Средние величины аэродинамических коэффициентов фасада – по[9]:

наветренный фасад – СН = + 0,8;

заветренный фасад – СЗ = – 0,6

боковой фасад – СБ = – 0,4.

Предварительный расчет

Плотность воздуха снаружи:

 кг/м³

Плотность воздуха в здании:

 кг/м³

Разность удельного веса воздуха снаружи и в здании:

 Н/м³

Максимальная величина избыточного гравитационного давления на уровне земли:

 Па

Избыточное ветровое давление на наветренном фасаде:

 Па

Избыточное ветровое давление на боковом фасаде:

 Па

Направление ветра на 1-й фасад (СВ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 Па – гравитационная составляющая Р0;

Па – ветровая составляющая Р0.

 Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 Па

 Па

2-й этаж:

 Па

 Па

боковой фасад:

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)

Наветренная сторона.

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-й этаж:

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад СВ):

 Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад СВ):

 Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад): Вт/м².

Направление ветра на 2-ой фасад (СЗ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 Па – гравитационная составляющая Р0;

Па – ветровая составляющая Р0.

 Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 Па

 Па

2-й этаж:

 Па

 Па

боковой фасад:

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)

Наветренная сторона.

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-й этаж:  кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад СЗ):

Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад СЗ):

 Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад):

 Вт/м².

Направление ветра на 3-й фасад (ЮЗ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 Па – гравитационная составляющая Р0;

Па – ветровая составляющая Р0.

 Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 Па

 Па

2-й этаж:

 Па

 Па

боковой фасад:

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):

Наветренная сторона.

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-й этаж:  кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):

 Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):

 Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад): Вт/м².

Направление ветра на 4-й фасад (ЮВ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 Па – гравитационная составляющая Р0;

Па – ветровая составляющая Р0.

 Па

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 Па

 Па

2-й этаж:

 Па

 Па

боковой фасад:

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):

Наветренная сторона.

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

Боковой фасад.

1-ый этаж:  кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад ЮВ):

 Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад ЮВ):

 Вт/м².

1-ый этаж (боковой фасад): Вт/м².

Таблица 7

Расчет избыточного давления воздуха в здании

Примечание: fост – коэффициент остекленности i-го фасада (контрольная величина);

; где  или  – площадь i-го фасада.

Таблица 8

Расчет удельных потерь теплоты от инфильтрации

Теплозатраты на инфильтрацию по помещениям QИ, Вт:

а) Если помещение выходит на один фасад, то:

;

где  берется для соответствующего этажа из варианта, когда наветренным является фасад, на который выходит помещение; ΣАок – суммарная площадь окон в помещении, м2.

  б) Если помещение выходит на два или более фасада: сравниваем варианты суммарных теплозатрат на инфильтрацию при различных направлениях ветра, например  ; . Здесь А1 и А2 – площадь окон в помещении, выходящих соответственно на 1-й и 2-й фасад, м2; индексы 1 и 2 у значений qИНФ означают номера вариантов.

3. РАСЧЕТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

3.1 Расчет поступлений теплоты, влаги и СО2 от людей

Помещение № 2 (актовый зал на 66 мест) (кондиционирование).

Размеры: 122.55 м² (площадь пола) × 3,3 (высота) м.

В помещении находятся: 30 взрослых мужчин и 36 женщин.

Расчет: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:

ηжен = 0,85; Категория работы – состояние покоя.

Явная теплота

ТП tв = 23 °С; qч.я. = 72 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

Здесь N – число людей соответствующего пола и возраста и с данной категорией работы.

ХП tв = 17 °С; qч.я. = 108 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

Полная теплота

ТП tв = 23°С; qч.я. = 105 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

ХП tв = 17°С; qч.я. = 135 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

Скрытая теплота и влага

ТП  кг/ч

где (QСКР – разность поступлений полной и явной теплоты, т.е. поток скрытой теплоты;

, Вт,

r0 – удельная теплота парообразования воды при нулевой температуре; r0 = 2500 кДж/кг;

св.п. – теплоемкость водяных паров, равная 1,8 кДж/(кг.К).

ХП  кг/ч

Углекислый газ

, л/ч

 л/ч для всех периодов года.

Помещение № 8 (спортивный зал) (вентиляция).

Размеры: 203.19 м² (площадь пола) × 6.0 (высота) м.

В помещении находятся: 20 взрослых мужчин.

Расчет: Коэффициент снижения теплопоступлений от людей:

ηжен = 1;. Категория работы – тяжелая (физические нагрузки).

Явная теплота

ТП tв = 25 °С; qч.я. = 95 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

ПП tв = 15 °С; qч.я. = 165 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

ХП tв = 18 °С; qч.я. = 144 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

Полная теплота

ТП tв = 25 °С; qч.п. =290 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

ПП tв = 15 °С; qч.п. = 290 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

ХП tв =18 °С; qч.п. = 144 Вт/чел. (табл. 2,2 [6])

 Вт

Скрытая теплота и влага

ТП  кг/ч

ПП  кг/ч

ХП  кг/ч

Углекислый газ

, л/ч

 л/ч для всех периодов года.

3.2. Расчет теплопоступлений от освещения и отопительных приборов, а также теплопотерь в режиме вентиляции и кондиционирования воздуха для помещения в общественном здании

Помещение № 2 (актовый зал на 66 мест)

Искусственное освещение.

где FПЛ – площадь пола помещения, м²;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13