1 Расчет тепловой нагрузки ремонтной мастерской на 25 тракторов

1. Краткая характеристика ремонтной мастерской

Габариты 42 х 25,15 м; высота стен 5,1 м и 8,4 м

Объем помещения V =7635 м3; наружныйVн= 8110 м³

Наружные продольные стены – несущие, выполняются из облицовочного и отделочного, утолщенного кирпича марки КП-У100/25 по ГОСТ 530-95 на цементно - песчаном растворе М 50, толщиной 250 и 120 мм и 140 мм утеплителя - пенополистирола между ними.

Внутренние стены – выполняются из пустотелого, утолщенного керамического кирпича марки КП-У100/15 по ГОСТ 530-95, на растворе М 50.

Перегородки – выполняются из кирпича КП-У75/15 по ГОСТ 530-95, на растворе М 50.

Кровля – рубероид (3 слоя), цементно-песчаная стяжка 20мм, пенополистирол 40мм, рубероид в 1 слой, цементно-песчаная стяжка 20мм и ж/б плита покрытия;

Полы – бетон М300 и уплотненный щебнем грунт

Окна двойные со спаренным деревянным переплетом размер окон 2940х3000 (9 шт) и

1800х1760 (12 шт)

Ворота наружные размер 3600х3600 (2 шт) и 4200х4200 (2 шт) и дверь размером 1770х2300 деревянные одинарные

Расчетные параметры наружного воздуха tн = - 25⁰С

Расчетная зимняя вентиляционная температура наружного воздуха tн.в. = - 16⁰С

Расчетная температура внутреннего воздуха tв = 18⁰С (20⁰С)

Зона влажности местности – нормальная сухая

Барометрическое давление 99,3 кПа

1.2. Определение потерь теплоты через наружные ограждения

помещения ремонтной мастерской

Теплопотери через внутренние ограждения помещения не учитываем, т.к. разность температур в разделяемых помещениях не превышает 5⁰С. Определяем сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередаче наружной стены найдем по формуле, используя данные табл. 1, зная, что термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности огражденияRв=0,115 м²∙⁰С/Вт

, (1)

где Rв – термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м²·ºС / Вт;- сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоевт – слойного ограждения толщиной δi(м), выполненных из материалов с теплопроводностью λi, Вт / (м·ºС), значения λ приведены в табл.1;Rн – термическое сопротивление теплоотдаче наружной поверхности огражденияRн=0,043 м²∙⁰С/Вт (для наружных стен и бесчердачных перекрытий).

Табл.1 Теплопроводность и ширина материалов стены

Наименование материала	λ, Вт/м ˚с	δ, (м)
1. кирпич отделочный	0,42	0,120
2. пенополистирол	0,041	0,140
3. кирпич облицовочный глянцевый	0,7	0,250
4. цементно-песчаная стяжка	0,76	0,010

R₀₁ = м²·ºС/Вт

2) Сопротивление теплопередаче окон Rо.ок=0,34 м²∙⁰С/Вт (находим из таблицы на с.8 [1])

Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот 0,215 м²∙⁰С/Вт (находим из таблицы на с.8 [1])

3) Для бесчердачного покрытия (Rв=0,115 м²∙⁰С/Вт,Rн=0,043 м²∙⁰С/Вт) сопротивление теплопередаче равно:

Табл.2 Теплопроводность и ширина материалов покрытия

Наименование материала	λ, Вт/м ˚с	δ, (м)
1. рубероид 4 слоя	0,17	4х0,002
2. цементно-песчаная стяжка	0,76	2х0,02
3. пенополистирол	0,041	0,04
4. ж/б плита покрытия	1,98	0,05

=м²∙⁰С/Вт

4) Потери теплоты через полы вычисляют по зонам – полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам (рис.3). Разделив площадь пола для бесчердачного помещения (26м х 42м) на двухметровые зоны, параллельные наружной стене получим три зоны по 2 м. Площади зон:

F1 = 42 ∙ 2 + 6 ∙ 2 ∙ 2 + 42 ∙ 2 + 18 ∙ 2 = 228 м²,

F2 = 38 ∙ 2 + 2 ∙ 2 + 38 ∙ 2 + 14 ∙ 2 = 184 м²;

F3 = 34 ∙ 2 + 36 ∙ 2 + 12 ∙ 2 = 164 м².

F4 = 30 ∙ 12 = 360 м²

Полы, расположенные непосредственно на грунте, считаются неутепленными, если они состоят из нескольких слоев материалов, теплопроводность каждого из которых λ≥1,16 Вт/(м²∙⁰С). Утепленными считаются полы, утепляющий слой которых имеет λ<1,16 Вт/м²∙⁰С.

Сопротивление теплопередаче (м²∙⁰С/Вт) для каждой зоны определяем как для неутепленных полов, т.к. теплопроводность каждого слоя λ≥1,16 Вт/м²∙⁰С. Итак, сопротивление теплопередачеRо=Rн.п. для первой зоны составляет 2,15, для второй – 4,3, для третьей – 8,6, остальной – 14,2 м²∙⁰С/Вт

5) Общая площадь оконных проемов:

Fок = 12 ∙ 1,8 ∙ 1,76 + 9 ∙ 2,94 ∙ 3 = 117,4 м²

Общая площадь наружных дверных проемов и ворот

Fдв = 2 ∙ 3,6 ∙ 3,6 + 2 ∙ 4,2 ∙ 4,2 + 1,77 ∙ 2,3 = 65,3 м²

Площадь наружной стены за вычетом оконных и дверных проемов:

Fн.с. = 42 ∙ 5,1 + 2 ∙ 6,5 ∙ 5,1 + 42 ∙ 8,4 + 2 ∙ 18 ∙ 8,4 – 117,4 – 65,3 = 753,3 м²

6) Площадь потолка:

Fпот₁ = 6 ∙ 42=252 м² , Fпот₂ ==773 м²

Определим основные теплопотери ограждениями, пользуясь формулой:

, (2)

где F– площадь ограждения (м²), которую вычисляют с точностью до 0,1 м² (линейные размеры ограждающих конструкций определяют с точностью до 0,1 м, соблюдая правила обмера);tв иtн – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, ºС (прил. 1…3 [1]);R₀– общее сопротивление теплопередаче, м²∙⁰С / Вт;n– коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, примем значения коэффициентаn=1 (для наружных стен, бесчердачных покрытий, чердачных перекрытий со стальной, черепичной или асбестоцементной кровлей по разреженной обрешетке ,полов на грунте)

Тепловые потери через наружные стены

Фнв= 6413 Вт

Тепловые потери через окна

Фок= 12431 Вт

Тепловые потеричерез дверные проемы, ворота

Фдв= 10934 Вт

Тепловые потеричерез покрытие

Фпок = = 21835 Вт

Тепловые потеричерез пол

Фпол = 6967 Вт

Добавочные потери теплоты через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна зависят от различных факторов. Значения Фдоб исчисляют в процентах от основных потерь теплоты. Добавочные потери теплоты через наружную стену и окна, обращенные на север, восток, северо-запад и северо-восток составляют 10 %, на юго-восток и запад – 5%.

Добавочные потери на инфильтрацию наружного воздуха для производственных зданий принимают в размере 30 % основных потерь через все ограждения

Финф = 0,3 · (Фн.с. + Фок. + Фпот. + Фдв + Фпол.) = 0,3 · (6413 + 12431 + 10934 + 21835 + 6967) = = 17574 Вт

Таким образом, общие теплопотери

Фогр78766 Вт