Поступления теплоты и влаги в помещения.

При составлении теплового и влажностного балансов помещения учитывают: 1) поступления теплоты от производственного оборудовании, электродвигателей, искусственного освещения, отопительных приборов, а также поступление (удаление) теплоты от нагретых (охлаждённых) материалов или полуфабрикатов и от химических реакций; 2) выделение теплоты и влаги людьми; 3) поступления (потери) теплоты через внешние и внутренние ограждения; 4) поступления теплоты солнечной радиации через ограждения; 5) выделение или поглощение влаги, что во многих случаях сопровождается поглощением или выделением теплоты.

Поступление теплоты в помещение:

1) Тепловыделения от электродвигателей и при переходе механической энергии в тепловую. 2) Тепловыделения от оборудования и материалов. 3) Тепловыделения от искусственного освещения.

4) Выделение теплоты и влаги людьми. 5) Поступления теплоты с инфильтрующимся воздухом. 6) Поступления теплоты через внутренние ограждения. 7) Поступления теплоты через заполнение световых проёмов. 8) Поступления теплоты через массивные наружные ограждения.

Поступления влаги в помещения: 1) Влага испаряющаяся в воздух помещения с открыто расположенной поверхности некипящей воды. 2) Вода испаряющаяся с мокрых поверхностей ограждений здания и оборудования. 3) Вода испаряющаяся со смоченной поверхности пола. 4) Вода испаряющаяся с мокрой поверхности пола, на котором она находилась длительное время. 5) Испарение влаги с влажных поверхностей материалов и изделий. 6) Влаговыделения через неплотности в оборудовании и коммуникациях. 7) Пары вода образующиеся при сжигании газов. 8) Влага испарающаяся при с поверхности кипящей воды. 9) Влаговыделения от человека.

На основе этих данных составляются тепловой и влажностный баланс помещения. Тепловой баланс помещения составляется отдельно для каждого периода года: Qизб=Qтв–Qогр–Qинф–Qтп+Qрад, где Qизб– избыточное выделение внутри помещений;

Qрад– тепловыделения за счёт солнечной радиации, учитываются только для тёплого периода года;

Qинф– теплопотери на инфильтрацию;

Qприборов – теплопотери на нагрев транспортынх средств (конвейеров), станков, компьютеров, металлургических печей и нагрев сырья и материалов;

Qтв– тепловыделения внутри помещений, к которым относятся: солнечная радиация и т.д.

На расчёты влияют следующие факторы:

• Толщина стен и перекрытий,

• Высота потолка,

• Регеональные средние температуры воздуха,

• Скорость ( время ) охлаждения, нагрева помещения,

• Скорость потока воздуха по СНиП для промышленных объектов,

• Количество нагревательных приборов их суммарная мощность КВт,

• Количество окон, ветраж окон, дверей, их размеры и частота открытия,

• Температура в помещении необходимая для хранения продуктов, нахождения в помещении оборудования и обслуживающего персонала согласно нормам СНиП,

• Расположения здания относительно сторон света,

• Количество людей в помещении и т.д.

Расчет теплового баланса

Составим тепловой баланс для зимнего времени года

Найдем теплопотери через ограждающие конструкции в :

1. Потери через наружные стены:

Где k - коэффициент теплопередачи,

Стена выполнена из одного слоя ______________

=

Где коэффициент теплопроводности

_{выбирается по приложению из таблицы № 5}

_{________}

_{α [Вт/м}²_{∙град] – коэффициент теплоотдачи.}

- 8,7 Вт/ м² град - коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны стенки жилого дома

- 23 Вт/ м² град - коэффициент теплоотдачи с наружной стороны стенки жилого дома

_{tв= ___°С – выбирается по степени тяжести труда из таблицы №3}

_{tн= -______°С Расчетная температура для отопления города __________из таблицы №2}

_{n=1,1 (с запасом 1,2) – выбирается в зависимости от ориентации здания по сторонам света}

=

2. Потери через окна:

_{к – коэффициент теплопередачи для окон выбирается из условий:}

Заполнение проемов Одинарное остекление без утеплителя .……. 0,35

Одинарное остекление с утеплителем 0,39

Двойное остекление (спаренные переплеты) …………………..……0,44

Двойное остекление (раздельные переплеты) ……………………… 0,49

Тройное остекление в раздельных переплетах 0.75

Одинарное остекление R_о=0,35 м²∙гр/Вт

=

2. Потери через неплотности оконных рам

G – рассчитывается в зависимости от экспериментальных данных кг/с

Где q кг/м час – плотность потока поступающего воздуха через щель в оконных и дверных проемах через 1 погонный метр длины, для зимнего времени зависит от скорости ветра.

Для ширины щели 1 мм и скорости ветра 5 м/с q =11, 8 кг/м час ( перевести в кг/ м с ) разделить на 3600

l – размер щели, м

а – поправочный коэффициент:

для одинарных рам -1

для двойных рам - 0,4

для ворот и дверей без -2

=

2. Потери через потолок

=

Q_пол – расчет по зонам. Расчерчивается пол на сегменты. Расчет в лекциях

Q_коовли – расчет приведен на а лекциях

Принимаем коэффициент теплопередачи через пол и кровлю равными, т,е к= 0,8

Сумма потерь составляет,

Расчет тепловыделений

а) Расход тепла на нагрев стали

=

Теплоемкость стали берется из таблицы №4 0,45кДж/кг∙°С

б)

теплота парообразования - r для воды 2500кДж/кг

в) выделения теплоты от горячей поверхности печи

=

г) тепловыделения от горячих продуктов

д) количество теплоты от горячих газов

Теплоемкость воздуха кДж/кг∙°С

Массовый расход горячих газов

При 300°С

е) тепловыделения от работы электродвигателя и механизмов (станков):

Энергия, подводимая к механизмам, может полностью переходить в теплоту и нагревать воздух помещения, мо­жет расходоваться на нагрев обрабатываемого продукта, жидкости или воздуха и уходить из помещения.

Тепловыделения от оборудования, приводимого в действие электродвигателями, кВт,

,

где N_у — номинальная установленная мощность электродвигателей, кВт; — коэффициент загрузки двигате­ля, равный отношению средней мощности двигателя к номинальной; — коэффициент одновременности работы оборудования; — коэффициент тепловыделения данного оборудования с учетом уноса теплоты из поме­щения с материалами, водой, воздухом и т. д.;,, определяются для конкретного производства по нормативным ведомственным материалам; 0,5-0,8;0,5-1,0;=0,1-1,0 (для насосов и вентиляторов=0,1-0,3; для ткацких и металлорежу­щих станков = 1,0).

к одновременности, к загрузки и к теплоты – берутся из паспорта цеха

ж) тепловыделения от освещения

Тепловыделения от освещения определяют по формуле

, кВт

где: — суммарная мощность источников освещения, кВт.

Если осветительная аппаратура и лампы находятся вне помещения (на чердаке, за остеклением и т, п.), ко­личество тепловыделений в помещение (видимая и не­видимая теплота) составляет, кВт,

,

где — коэффициент, учитывающий долю теплоты от освещения, поступающую в помещение. Для люминес­центных ламп =0,55, для ламп накаливания=0,85.

Часовой расход энергии на 1 кв. м.производственной площади составляет 32,5 Вт.

Норматив освещенности для бытовых и служебных помещений может быть принят в расходу энергии 10 Вт /м. кв. Для освещения производственных,вспомогательных и бытовых помещений цеха норматив 2100 ч., для лабораторий,конструкторских бюро и служебных помещений. пользующихся в значительной степени естественным светом через окна здания, 500ч. Осветительная нагрузка от дежурного освещения может быть учтена коэффициентом 1,02-1,03 .

з) тепловыделения от людей

Тепловыделения от людей определяются отдельно по количеству явной, скрытой и полной теплоты. При =35° С выделения явной теплоты не учитываются. Скры­тая теплота, выделяемая людьми (теплота, при­шедшая с влагой, выделяемой человеком), кВт;

;

;

;

где n —количество людей в помещении; , и — удельные количества явной, скрытой и полной теплоты, выделяемой одним работающим, Вт (определяется из условий тепло - и влагообмена человека с окружаю­щей средой и приводится в справочниках [19]). Напри­мер, при легкой работе при температуре воздуха в поме­щении ,=87 Вт,=29 Вт,q=116 Вт.

q на одного человека по справочнику в зависимости от труда по таблице№7

Общий баланс

Уравнение теплового баланса составит:

Просчитаем теплопотери через стенки с учетом утепления.

Утепляем минеральными блоками с с

Определяем диаметр трубопровода отопления, исходя из того, что

, где

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Агапитов Е.Б., Семенова Т.П., Матвеева Г.Е,, Лемешко М.А. Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности человека – ГОУ ВПО МГТУ, 2010- 105 с.

М.Б. Хрусталев, Ю.Я. Кувшинов, В.М. Копко Теплоснабжение и вентиляция М. Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010.- 783 с.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: Издательский Дом МЭИ, 2006.-472 с.

3. Проектирование систем теплоснабжения промышленных узлов / Роз-кин М.Я., Козуля И.Э., Русланов Г.В. и др. - Киев: Будивильник, 1978. -128 с.

4. СНиП П-33-75. Отопление, ветиляция и конденсирование воздуха. -М.: Стройиздат, 1976. - 111с.

5. СНиП-А 6-72. Строительная климатология и геофизика. - М.: Стройиз­дат, 1973.-320 с.

6. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник/ под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. - М.: Энергоиздат, 1983. - 552 с.

7. Панин В.И. Справочное пособие по теплоэнергетике жилищно-кому-нального хозяйства. - М.: Стройиздат

Исходные данные для выполнения контрольной работы Таблица 1

Номер вари­анта	Объект отопления Размеры объектов Таблица 1	Материал внешних ограждений мм	Численность работников	Перечень оборудования Таблица №6	Доля - % остекления от площади стен	Район
1	Токарно-механический цех	Фундаментный стеновой блок =400	30	Станки, 6,7,9,10,12,13,14.15	40одинарное	Орен­бург
2	Материальный склад	Блок керамзитный одинарный =400	15	2, 7,22,.23	80 двойное	Пермь
3	Склад готовой продукции	Блок бетонный одинарный =300	28	2, 7,22.23	40 одинарное	Екате­ринбург
4	Литейный цех	Фундаментный стеновой блок=600	40	1,2,7,10,21, 31	30 одинарное	Магни­тогорск
5	Термический цех	Блок бетонный одинарный =400	18	1,2,7,10,21	40 одинарное	Томск
6	Лаборатория	Блок керамзитный одинарный =400	12	9,26,27,31	50 двойное	Воро­неж
7	Заготовительно-сварочный цех	Блок бетонный одинарный =400	42	6,7,9,10,11,12,13	40 одинарное	Казань
8	Заводоуправление	Кирпич полуторный =360	56	26,27	80 двойное	Самара
9	Кузнечный цех	Фундаментный стеновой блок =600	28	1,2,5,10, 30.31	30 одинарное	Челя­бинск
10	Ремонтный цех	Блок бетонный одинарный =400	68	1,2,6,7,9	60 двойное	Злато­уст
11	Инструментальный цех	Блок бетонный одинарный =400	34	1, 6,7,9,10,12,13	60 одинарное	Н. Нов­город
12	Авто-слесарная мастерсеая	Кирпич полуторный =360	8	5,6,22	80 двойное	Рязань
13	Участо подготовки извести	Блок бетонный одинарный =400	6	21.24,25	80 двойное	Саратов
14	Столовая	Кирпич двойной =480	220	Плиты 28	80 двойное	Уфа
15	Прессовый цех	Блок бетонный одинарный =400	32	1,.2, 5,6,9,18,22,32	60 одинарное	Омск
16	Сборочный цех	Блок бетонный одинарный =600	85	1,2,5,10,11	40 одинарное	Томск
17	Участок деревообр. Цеха	Блок бетонный одинарный =400	10	13,16,17,18	40 одинарное	Тула
18	Участок производства бетона	Блок бетонный одинарный =400	6	4,8,23	30 одинарное	Уфа
19	Термический цех	Блок бетонный одинарный =600	28	2,7, 14,15,22,230	40 одинарное	Челябинск
20	Депо электрокар	Блок бетонный одинарный =400	76	1,6.9,11	30 одинарное	Магнитогорск