Глава III

ТЕПЛОВОЙ И ВЛАЖНОСТНЫИ БАЛАНСЫ КОНДИЦИОНИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИИ

§ 1. Источники поступления тепла и влаги

Основными источниками поступления тепла и влаги в кондиционируемые помещения являются конструкции, ограждающие помещения, обрабатываемый продукт, оборудование, люди, электродвигатели и осветительные приборы. Общее количество тепла, поступающего в помещение (со знаком «+») или выходящего из него (со знаком «—»), определяют по формуле

где - общее количество тепла, поступающего в кондиционируемое помещение, Вт;

- количество тепла, поступающего через ограждающие конструкции помещения, от обрабатываемого продукта, от оборудования, от людей, от электродвигателей, от осветительных приборов, Вт.

При определении общего количества тепла 2(3 рекомендуется учитывать неодновременность поступления тепла от различных источников. Так, тепло от солнечной радиации (в дневное время) обычно не совпадает по времени действия с теплом, поступающим от осветительных приборов (в вечернее время). В случае неодновременности поступления учитывают только наибольшее количество тепла. Общее количество влаги, поступающей в помещение (со знаком «+») или поглощаемой в нем (со знаком «—»), определяют по формуле

где - общее количество влаги, поступающей в помещение или поглощаемой в нем, кг/с; - количество влаги, поступающей от обрабатываемого продукта, от оборудования, от людей, в результате испаре-

пия с поверхности оборудования и пола, в результате инфильтрации воздуха через конструкции, ограждающие помещения, кг/с.

Тепловой и влажностный баланс кондиционируемых помещений составляют для теплого и холодного периодов года.

2. Поступление тепла и влаги через конструкции, ограждающие помещения и здания

При составлении теплового баланса учитывают количество тепла, поступающего через наружные и внутренние ограждающие помещения конструкции вследствие разности температур (трансмиссионное тепло), а также количество тепла, поступающего через наружные конструкции от солнечной радиации (инсоляция), и количество тепла, поступающего в результате инфильтрации воздуха через оконные и дверные проемы в наружных и внутренних ограждающих конструкциях.

Количество тепла, поступающего через наружные и внутренние конструкции, ограждающие здания и помещения, вследствие разности температур, определяют по формулам:

где , , — количество тепла, поступающего через наружные стены, покрытия и внутренние ограждающие конструкции, Вт;

— коэффициент теплопередачи наружных стен, покрытий и внутренних ограждающих конструкций, Вт/(м^2×К);

, , —площадь теплопередающей поверхности наружных стен, покрытий и внутренних ограждающих конструкций, м²,

— расчетная температура наружного воздуха, соответствующая температуре, определяемой по параметрам группы Б (см. приложение V), °С;

— расчетная температура воздуха в помещении, °С (см. табл. 1 и 2, а также приложения VI и VII);

— температура воздуха в смежном помещения, °г

Значения коэффициентов теплопередачи наружных стен k_н, покрытий k_п и внутренних ограждающих конструкций (стен и междуэтажных перекрытий) k_в рассчитывают по формулам, известным из теории теплопередачи.

Рекомендуемые значения коэффициентов теплопередачи для наружных стен k_н и покрытий k_п приведены в табл. 3.

Значения k_п и k_н выбирают в зависимости от среднегодовой температуры наружного воздуха в зоне расположения предприятия и температуры воздуха внутри помещения,

Таблица 3

Конструкции, ограждающие здание и помещения	Среднегодовая температура воздуха, °С	Коэффициент теплопередачи наружных ограждающих конструкций [в Вт/(м'-К)] при температуре воздуха в помещении, °С
		0	4	12
Наружные стены	0 и ниже 1-8 9 и выше	0,47 0,4 0,3	0,47 0,47 0,34	0,58 0,58 0,47
Покрытия	0 и ниже 1-8 9 и выше	0,41 0,35 0,29	0,41 0,35 0,29	0,58 0,52 0,47

Коэффициенты теплопередачи чердачных покрытий увеличиваются на 10%. Рекомендуемые значения коэффициентов теплопередачи для внутренних ограждающих конструкций k_в в приведены в табл. 4.

Значения коэффициента k_в принимают в зависимости от разности между температурами в разделяемых помещениях.

При расчете количества тепла от солнечной радиации в теплый период года учитывают тепло, поступающее через покрытие здания, одну из наружных стен с наибольшей площадью теплопередающей поверхности или с неблагоприятной ориентацией (в тепловом балансе учиты-

Таблица 4

	Коэффициент теплопередачи внутренних ограждающих конструкций [в Вт/(м*'К)] при температуре воздуха в
Температура воз-	смежном помещении, °С
духа в помещении,
°С
	—4	о	+4	+12
0	0,52	0,58	0,58	0,64
+4	0,47	0,52	0,58	0,7
+12	0,41	0,47	0,58	0,76
+18	0,35	0,41	0,58	0,81

вают наибольшее из них), а также через световые проемы.

В холодный период года для световых проемов учитывают только тепло, теряемое вследствие теплопередачи,

, - количество тепла от солнечной радиации, поступающего через покрытие и наружную стену, Вт,

- количество тепла, поступающего через световые проемы наружных конструкций от солнечной радиации и вследствие теплопередачи, Вт;

- избыточная разность между температурами наружного воздуха и внутри помещения, учитывающая действие солнечной радиации на покрытие зданий, '°С; для плоской кровли (независимо от ориентации и широты), покрытой толем, асфальтом = 18,5° С, темным рубероидом =17,7С, светлым рубероидом =14,9° С;

- избыточная разность между температурами наружного воздуха и внутри помещения, учитывающая действие солнечной радиации на наружные стены зданий, °С;

- количество тепла, поступающего в помещение в июле и отнесенного к 1 м² остекленной поверхности светового проема, Вт/м^2;

Fс.п - площадь поверхности световых проемов, определяемая по их наименьшим размерам (в свету), м²

Сз— коэффициент солнцезащиты; kс.п— коэффициент теплопередачи светового проема, Вт/(м2 К); Tн.рт—расчетная температура наружного воздуха, соответствующая параметрам группы Б для теплого периода года (см. приложение V). Количество тепла qс.п , поступающего через световые проемы, частично или полностью облучаемые солнечной радиацией, определяют по формуле

, где , —количество тепла, поступающего соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации, Вт/м^ (значения , приведены в приложений VIII);

, — коэффициенты, учитывающие затенение остекления переплетами и его загрязнение ( = 0,6—1; = 0,75-1). Избыточная разность между температурами наружного воздуха и внутри помещения, учитывающая действие солнечной радиации на наружные стены зданий, приведена в табл. 5, а коэффициенты солнцезащиты и теплопередачи светового проема — в табл. 6. Количество тепла, поступающего в теплый период в результате инфильтрации воздуха через оконные и дверные проемы в наружных конструкциях, определяют по формуле

где —количество тепла, поступающего в результате инфильтрации воздуха через оконные и дверные проемы в наружных конструкциях, Вт;

— количество воздуха, проникающего в помещение через оконные и дверные проемы в наружных конструкциях, кг/с;

—расчетная энтальпия наружного воздуха для теплого

периода года, кДж/кг (см. приложение V);

—энтальпия воздуха в помещении, кДж/кг (/в принимают по расчетным температуре и относительной влажности воздуха в помещении).

Таблица 5

	Избыточная разность между температурами
	∆tc1 при ориентации по странам света, °С
				юго-восток	юго-запад	восток	запад	северо-восток	северо-запад
Стена	юг
	на географической широте
	40°	50»	60°	от 40 до 60»
Бетонная	5,9	8,0	9,0	8,8	10,0	9,8	11,7	5,1	5,6
Кирпичная	6,6	9,1	11,0	9,9	11,3	11,0	13,2	5,8	6,3
Побеленная иизвестью	3,6	4,9	6,0	5,4	6,1	6,0	7,2	3,2	3,5
или оштукатуренная
светлой штукатуркой			.
Покрытая темной штука-	5,1	7,1	8,5	7,7	8,8	8,5	10,2	4,5	4,0
туркой
Облицованная белыми	2,3	3,2	3,9	3,5	4,0	3,9	4,7	2,0	2,2
глазурованными плитами

Вид остекления	Коэффициент солицезашиты Сз	Коэффициент теплопередачи светового проема К , Вт-/(м2К)
Одинарное из листового оконного или витринного стекла толщиной, мм 2,5—3,5 4—6 8—12 Двойное из листового оконного или витринного стекла толщиной, мм 2,5—3,5 4-6 Двойное из листового оконного или витринного стекла с внутренними шторами из тонкой ткани светлой темной	1 0,95 0,9 0,9 0,8 0,54 0,64	5,9 5,9 5,9 2,9 2,9 2,9 2,9

Таблица 6

Количество воздуха I_инф подсчитывают по уравнению

где , , — количество воздуха, поступающего при открывании наружных дверей, через щели оконных и дверных проемов, через дверь при проходе одного человека, кг/с;

— количество людей, проходящих через двери;

— количество воздуха, отнесенное к 1 м длины щели, кг/с;

— длина щелей, м.

Количество воздуха, поступающего в помещение через дверь при проходе одного человека, приведено в табл. 7, а количество воздуха, отнесенное к 1 м длины щели,—в табл. 8.

Влага поступает в помещение вместе с воздухом в результате инфильтрации воздуха через оконные и двер-

Таблица 7

Наружная дверь	Количество людей, Проходящих за 1 ч	Количество воздуха, по- ступающего при проходе одного человека, кг/(с 10-3)
Обычная	До 100	1,32
	Свыше 100	1,32
С тамбуром	До 100	0,97
	Свыше 100	0,97
Вращающаяся	До 100	0,28
	Свыше 100	0,25

Таблица 8

Переплет или притвор	Количество воздуха, поступающего через щели оконных и дверных проемов (в кг/с'10 ) при скорости движе- ния ветра, м/с
	1	2	3	4	5
Металлический (ширина щели 1 мм) Деревянный (ши- рина щели 1,5 мм)	1,1	1,7	2,1	2,3	3,3
	1,6	2,5	3,1	3,5	4,9

ные проемы, а также диффузии ее через строительные материалы конструкций. Количество влаги, поступающей в помещение в результате инфильтрации наружного воздуха, составляет

,

где — количество влаги, поступающей с инфильтрующимся

наружным воздухом, кг/с;

— влагосодержание наружного воздуха, соответствующее расчетным параметрам группы Б для теплого периода года, г/кг;

—влагосодержание воздуха в кондиционируемом помещении, г/кг (определяют по расчетным температуре и относительной влажности воздуха, приведенным в табл. 1 и 2, а также в приложениях VI и VII).

Количество влаги, поступающей в результате диффузии ее через строительные материалы наружных и внутренних конструкций, обычно не учитывают при расчете влажностного баланса помещения. Современные ограждающие конструкции изготовляют из паронепрони-цаемых материалов, и поэтому количество влаги, проникающей через них, незначительно.

Количество тепла и влаги, поступающее в результате инфильтрации воздуха через проемы внутренних дверей кондиционируемых и не кондиционируемых помещений, определяют по формулам

,

где — количество тепла, поступающего с воздухом в результате его инфильтрации через проемы внутренних дверей, Вт;

—энтальпия воздуха в смежном помещении, кДж/кг;

— количество влаги, поступающей с воздухом в резуль-'и

тате его инфильтрации через проемы внутренних две: рей, кг/с;

-влагосодержание воздуха в смежном помещении, г/кг,

Количество воздуха можно определить, пользуясь данными табл. 7 и 8.

Кроме того, количество тепла и влаги можно также определить по формулам

,

где - количество тепла, поступающего через дверные проемы внутренних конструкций в результате инфильтрации воздуха и отнесенного к площади пола помещения, Вт/м²; -площадь пола кондиционируемого помещения, м² -тепловлажностный коэффициент линии, характеризующей смешивание воздуха кондиционируемого помещения с воздухом смежного помещения при открывании дверей, кДж/кг.

Количество тепла, поступающего через дверные проемы внутренних конструкций, приведено в табл. 9.

Таблица 9

Помещения	Количество тепла (в Вт/м'), поступающего при открывании дверей и отнесенного к 1 м* пола при площади, м'
	до 50	50-100	свыше 150
Отделение разделки мяса Машинный зал Шприцовочные отделения Сушильные камеры для колбас Экспедиции и приемная Камеры охлаждения мясных и молочных продуктов Камера хранения продуктов охлажденных мороженых	32,6 23,2 32,6 9,3 46,5 14,0 9,0 7,0	16,3 11,6 16,3 4,65 23,2 7,0 4,5 3,5	8,1 5,8 8,1 3,5 11,6 6,0 3,5 2,5

Если количество подаваемого в кондиционируемое помещение воздуха достаточно для поддержания в нем избыточного давления, то количество тепла и влаги, по' ступающее в помещение в результате инфильтрации воз духа, не учитывают при расчете теплового и влажностного баланса. Желательно при кондиционировании производственных и общественных помещений подавать та