5 Расчет потерь тепла тепловой установки

Исходные данные:

• Размеры - 8,5x6,5x6 м;

• Режим работы -  ₁ = 1 ч;  ₂ = 8 ч ;

• Температура - t_B=15^oC ; t_pa6=120 ^oC;

(м²∙°С)/Вт ; (м²∙°С)/Вт;

(м²∙°С)/Вт.

Рисунок 5.1 – Конструкционная схема тепловой установки

Рисунок 5.2 – График режима работы тепловой установки

Определяем потери тепла, тепловой установки при стационарном режиме. Расчет ведем по формуле:

.

Сведем вычисления в таблицу.

Таблица 5.1 – Потери тепла при стационарном режиме

Ограждение	Площадь F, м2	(tв-tн), °С	R0, (м2∙°С)/Вт	Q, Вт
Наружная стена I,II	51	41	2,2	950
Наружная стена III,IV	23	41	2,2	429
Крышка	55,25	41	3	755
Двери	16	41	0,39	1682

Вт.

Рассчитаем теплопотери через подземную часть сены. Для этого изобразим горизонтальную развертку подземной части тепловой установки, разделим на соответственные зоны по 2м.

Рисунок 5.3 – Развертка подземной части тепловой установки

Термическое сопротивление для первой зоны, полосы, то есть от поверхности пола расположенной на расстоянии до 2м:

(m² ∙ °С)/Вт.

Для второй зоны полосы т.е для следующих двух метров от наружной стены: (m ∙ °С)/Вт.

Для третьей зоны полосы расположенной на расстоянии от 4,5м до 6,5м в глубину помещения от наружной стены: (m² ∙ °С)/Вт.

Для четвертой зоны полосы: (m²∙ °С)/Вт

Потери тепла через подземную часть определяем по формуле:

,

где F – площадь зоны, м²;

R – термическое сопротивление зоны, (m² ∙ °С)/Вт.

м²;

м²;

м²;

Вт.

Произведем расчет при нестационарном режиме, когда установка включается:

Вт.

Потери тепла через надземную часть установки за первый период:

,

где – коэффициент теплопередачи, (м²∙°С)/Вт;

F – площадь наружных стен установки , м²;

- изменение температуры за первый период работы , °С;

– продолжительность работы , ч.

кДж.

Потери тепла через надземную часть установки за второй период:

кДж.

Полные потери тепла за первый период работы тепловой установки составит:

кДж.

Полные потери тепла за второй период работы тепловой установки составляют:

кДж.

Общие потери тепла тепловой установки за полное время её работы:

Q = Q_l+Q₂=7994,22 +128997,56 = 136991,78 кДж.

Вывод: При данных габаритных размерах и изменении температуры тепловой установки потери тепла за полное время работы составляют 136991,78 кДж.

Заключение

Вывод 1.1: Определили расчетную температуру наружного воздуха t_н=-26 °С. Рассчитали сопротивление теплопередаче слоя пенополистирольных плит R₃=1,68 (м² ∙ ºС)/Вт, тепловую инерцию наружной стены из штучных материалов D=6,05 (стена средней инерционности). Определили толщину слоя пенополистирольных плит м и общую толщину стены м.

Вывод 1.2: Определили расчетную температуру наружного воздуха t_н=-26 °С, рассчитали сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя R₄=2,67 (м²∙°С)/Вт, тепловую инерцию D=4,26, толщину теплоизоляционного слоя м и общую толщину покрытия м.

Вывод 2: Глубина промерзания, в первом случае (наружная теплоизоляция) составляет 80 мм, во втором случае (внутренняя теплоизоляция) 297 мм. Экономически целесообразнее делать наружную теплоизоляцию, при этом точка росы переносится в теплоизоляционный слой и стена незначительно промерзает в отличие от внутренней теплоизоляции. При наружной теплоизоляции ограждающая конструкция аккумулирует тепло, потери тепла минимальны.

Вывод 3.1: Данная конструкция наружной стены отвечает требованиям СНБ 2.04.01 по сопротивлению паропроницанию, так как R_пв>R_n.тр, т.е.4,32>0,95(м² ∙ ч ∙ Па) /мг.

Вывод 3.2: Данная конструкция покрытия отвечает требованиям СНБ 2.04.01 по сопротивлению паропроницанию, так как R_пв>R_n.тр т.е.3,3>0,8(м² ∙ ч ∙ Па) /мг.

Вывод 4: Выполняя определение распределения температур в толщине ограждающей конструкции наружной стены производственного здания, было установлено, что глубина промерзания при стационарном и нестационарном режимах одинакова и составляет м. Тепловой поток при стационарном режиме равен q=58,47 Вт/м², что в 3,56 раза больше чем при нестационарном режиме, где q=16,42 Вт/м².

Вывод 5: При данных габаритных размерах и изменении температуры тепловой установки потери тепла за полное время работы составляют 136991,78 кДж.