Установка по дисциплине «Теплотехника» для студентов гр.2608сок. Технология организации ресторанного дела з/о 2 курс

Составитель к.т.н. доц. каф. «Машины и оборудование бытового и жилищно-коммунального назначения» Бадах Вячеслав Фёдорович. 7.4.15.

1. Энергосбережение при создании микроклимата в помещении.

В условиях глобальной конкуренции главный вызов для России – беспрецедентно суровый климат. Энергосбережение становится одним из важнейших вопросов развития экономики страны и нашей конкурентоспособности. Около половины потребляемых в России топливно-энергетических ресурсов расходуется на отопление, вентиляцию и кондиционирование, т.е. при эксплуатации зданий. Для каждого владельца помещения наконец-то должна стать важной энергетическая эффективность его квартиры, офиса или производственного помещения.

Мировой опыт проектирования, строительства и эксплуатации энергоэффективных зданий различного назначения показывает, что сокращение затрат энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование в основном достигается за счет следующих факторов:

- применения регулируемых систем, позволяющих оптимизировать подачу и потребление энергии;

- устройства локальных систем, позволяющих сократить отапливаемые и вентилируемые площади и объемы здания;

- утилизации тепла;

- стимулирование потребителей к экономному расходованию энергоресурсов.

Энергосбережение проводится при безусловном обеспечении оптимальных параметров микроклимата: температуры воздуха внутри помещения и минимально необходимом воздухообмене.

Потребность в тепловой энергии на отопление помещения за отопительный период определяется из теплового баланса помещения (здания) по формуле

Q_отопл.= Q_окна+ Q_стены+ Q_возд.- 0,8´Q_быт., МДж. (1)

1. Для упрощения расчётов принимаем, что рассматриваемое помещение является встро-

енным. Тогда теплообмен через пол, потолок и внутренние стены можно не учитывать.

2. Помещение представляет собой комнату шириной а=4,20 м, глубиной 4,86 м и

высотой h=3,05 м, площадь А_{полезн.}= 20,4 м², отапливаемый объём – 62,3 м³.

3. Наружная стена 4,2м3,05м, площадь – 12,81 м², трёхслойная: δ₁=15 см железобетона,

потом δ₂=10 см стекловаты и снаружи δ₃=12,5 см красного кирпича. Площадь наружной

стены за вычетом площади окон A_стен. = 12,81 м² – 3,14 м² = 9,67 м².

4. Окна 1,87 м ´ 0,84 м = 1,57 м², с двухкамерным стеклопакетом 4-10-4-10-4 в алюминие-

вом переплёте, 2 шт.. Площадь двух окон A_окон. = 3,14 м².

5. Рабочее время – с10 до 17 часов пять дней в неделю.

6. Для расчёта отопления принимаем минимальную из оптимальных температур, т.е.

t_вн. = 19^оС. Фактическая t_{вн.факт.} = 23^оС.

7.Продолжительность отопительного периода z (сут.) – это продолжительность периода со

средней суточной температурой воздуха ≤ 8°С. Для Санкт-Петербурга z = 220 суток.

8. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период для Санкт-Петербурга

t_{отоп.пер.} = -1,8°С.

9.Суровость зимы определяют градусосутки отопительного периода D,°С×сут.,

D = (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z.

Для Санкт-Петербурга и нашей комнаты D = (19 – (-1,8)) °С ´ 220 сут. = 4576 °С×сут.

10. Полная длительность отопительного периода z=220 суток ´24ч/сут. = 5280 ч,

из которых рабочее время составляет:

z_раб.=[(7ч´5дней)/ (24ч´7дней)] ´220 суток ´24ч/сут. = 1100 ч,

нерабочее время : z_нераб.=5280 - 1100 = 4180 ч.

11. Количество приточного воздуха в помещение V_возд. для общественных и администра-

тивных зданий принимают условно для офисов и объектов сервисного обслуживания –

V_возд.= (4 м³/ч)/м² ´ А_{полезн.},

Для нашей комнаты минимально необходимый воздухообмен составит

V_возд.= 4м/ч ´ 20,4м² = 81,6 м³/ч.

12. Потери тепла через окна за отопительный период рассчитываются по формуле:

Q_окон = (t_вн. – t_{отоп.пер.})´z´A_окон./R_окон , МДж. (2)

В нашей комнате установлены двухкамерные стеклопакеты 4-10-4-10-4 в алюминиевых переплётах, поэтому сопротивление теплопередаче окон равно R_окон = 0,44 (м²´°С)/Вт.

Q_окон=[(19 – (-1,8))°С ´ 220 сут. ´24ч/сут´3600c/час´3,14м²]/0,44(м²°С)/Вт=2821 МДж.

13.Теплопотери через наружные стены за отопительный период равны:

Q_стен = (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z ´A_стен./ R_{стен ,} МДж.. (3)

Вначале определяется сопротивление теплопередаче наружной стены R_стен по формуле:

R_стен. = 1/α_вн + δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ +1/α_нар , [м²´°С/ Вт]. (4)

где δ – толщина стены, λ – теплопроводность материала стены,

α_вн. = 8,7 [Вт/(м²´°С)], α_нар. = 23 [Вт/(м²´°С)] - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей стены (приняты постоянными в строительной теплотехнике).

Коэффициент теплопроводности для различных материалов:

для железобетона λ_жб = 1,92 [Вт/м´°С],

для кладки из красного кирпича λ_кирп. = 0,70 [Вт/м´°С],

для сосны и ели поперёк волокон λ_сосн. = 0,14 [Вт/м´°С],

для плит из стекловолокна «URSA» λ_URSA= 0,05 [Вт/м´°С],

для воздуха λ_возд. = 0,026 [Вт/м´°С].

Тогда: R_стен. = (1/8,7+0,15/1,92+0,10/0,05+0,125/0,70+1/23) [м²´°С/Вт]= =(0,115+0,078+2,00+0,179+0,043) [м²´°С/Вт] = 2,42 [м²´°С/Вт].

Потери тепла через наружные стены за отопительный период равны:

Q_стен = (4576°Ссут´24ч/сут´3600c/час´9,67м²)/2,42(м²´°С/Вт) = 1580 МДж.

14.Потери тепла на нагрев приточного воздуха за отопительный период равны

Q_{прит.возд} = с_возд.´r_возд.´V_возд.´ (t_вн. – t_{отоп.пер.}) z _, МДж. (5)

где с _возд. - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);

r_возд - средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, равная 1,30 кг/м³

Q_возд. = 1 кДж/(кг°С) ´1,30 кг/м³´81,6 м³/ч 4576 °С×сут ´ 24 ч/сут = 11650 МДж.

15.Суммарные потери тепла за отопительный период равны: Q_потерь=Q_окна+Q_стены+Q_возд.=(2821+1580+11650) МДж=16051 МДж. (6)

Сопротивление теплопередаче окон R_окон определяется по таблица Л.1 приложения Л Свода правил СП 23-101-2004.

Приведенное сопротивление теплопередаче R_o^r , коэффициент затенения непрозрачными элементами t, коэффициент относительного пропускания солнечной радиации k окон, балконных дверей и фонарей

№ п.п.	Заполнение светового проема	Светопрозрачные конструкции
		в деревянных или ПХВ переплетах	в алюминиевых переплетах
		Ror, м2×°С/Вт	Ror, м2×°С/Вт
1	Двойное остекление из обычного стекла в спаренных переплетах	0,40	-
2	Двойное остекление с твердым селективным покрытием в спаренных переплетах	0,55	-
3	Двойное остекление из обычного стекла в раздельных переплетах	0,44	0,34
4	Двойное остекление с твердым селективным покрытием в раздельных переплетах	0,57	0,45
9	Тройное остекление из обычного стекла в раздельно-спаренных переплетах	0,55	0,46
10	Тройное остекление с твердым селективным покрытием в раздельно-спаренных переплетах	0,60	0,50
11	Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла:
	обычного	0,35	0,34
	с твердым селективным покрытием	0,51	0,43
	с мягким селективным покрытием	0,56	0,47
12	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла:
	обычного (с межстекольным расстоянием 8 мм)	0,50	0,43
	обычного (с межстскольным расстоянием 12 мм)	0,54	0,45
	с твердым селективным покрытием	0,58	0,48
	с мягким селективным покрытием	0,68	0,52
	с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном	0,65	0,53
15	Два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах	0,70	-
16	Два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах	0,75	-
17	Чстырехслойное остекление из обычного стекла в двух спаренных переплетах	0,80	-