- •1.1. Закон Российской Федерации «об энергосбережении» как один из этапов перевода экономики страны на энергосберегающий путь.
- •1.2. Состояние энергосбережения России за последние 8 лет.
- •1.3. Энергосбережение в тепловых сетях.
- •1.4. Централизованное теплоснабжение.
- •2.Тепловой расчёт особняка
- •2.1 Расчёт первого этажа особняка
- •2.2 Расчёт второго этажа особняка
- •3. Тепловой расчет системы отопления теплицы
- •3.1. Тепловой расчете системы отопления теплиц
- •3.2. Расчеты системы отопления теплицы
- •3.3. Расчет тепловой энергии на горячее водоснабжение в теплице
- •3.4. Расход тепла на нагрев воды для полива растений
- •4.2.Определение тепловых потерь ограждения
- •5. Определение тепловых потерь жилых и производственных зданий д. Прилепово по укрупнённым показателям.
- •2.1 Расчёт первого этажа особняка
2.2 Расчёт второго этажа особняка
-стены 2-го этажа без окон и дверей Fст=100-(1,4+2)=96,6 м2
1) Стены:
Термическое сопротивление стен 2-го этажа
Rст=Rвн+δб./ λб.+ δм.в./ λм.в+ δд.о./ λд.о+Rн= =0.115+0.22/0.17+0.05/0.05+0.01/0.17+0.043=2,8 м2К/Вт
λ-коэффициент теплопроводности, Вт/м·К
δ-ширина материала, м
Тепловые потери стен
Qст=(tвн-tн)/Rст·Fст=(22-(-26))/2,8·96,6=1,38 кВт
Добавляем 15% к потерям, т.к. наружные вертикальные и наклонные стены, обращены на север, восток, северо-восток и северо-запад, тогда
Qст=1,38+0,2=1,58 кВт
2) Окна:
Термическое сопротивление окон 2-го этажа
Rок=Rвн+R2-го стеклопак.+ Rн=0.115+0.6+0.043=0.758 м2К/Вт
Тепловые потери окон:
Qок=(tвн-tн)/Rок·Fок=(22+26)/0.758·1,4=88 Вт
Добавляем 15% к потерям, т.к. окна обращены на север, восток, северо-восток и
северо-запад, тогда
Qок=88+13,2=0,1 кВт
3) Двери:
Термическое сопротивление дверей 2-го этажа
Rдв=Rвн+δд./ λд.+Rн=0.115+0.05/0.2+0.043=0.408 м2К/Вт
Тепловые потери дверей 2-го этажа
Qдв.1=(tвн-tн)/Rдв·Fдв=(22+26)/0.408·2=0,23 кВт
4) Пол:
Термическое сопротивление пола 2-го этажа
Rпол2=Rвн+δд./ λд.+Rн=0.115+0.05/0.17+0.86=1.27 м2К/Вт
Тепловые потери пола
Qпол..=(tвн-tн)/Rпол·Fпол=(22+26)/1.27·96,6=3,6 кВт
5) Потолок:
Термическое сопротивление потолка
Rпот=Rвн+δд./ λд.+Rн=0.115+0.05/0.17+0.086=1.124 м2К/Вт
Тепловые потери потолка
Qпот..=(tвн-tн)/Rпот.·Fпот.=(22+26)/1.27·124,5=3,6 кВт
Тепловые потери 2-го этажа составляют:
Q=Qст+Qок+Qдв+Qпол+Qпот=2,9+0,1+0,23+3,6+3,6=10,43 Вт
Проверим тепло потери посчитав их по укрупнённым показателям:
Q=q·V·(tвн-tн)·α/3600=(3.1·240·(22+26)·1.08)/3600=10,7 кВт
V-объем второго этажа равен 240 м3
q- удельная отопительная характеристика равна 3.1, кДж/(м3чК)
α-поправочный коэффициент равен 1.08 при tн=-260С.
Тепловые потери всего дома будут равны 24,3 кВт
3. Тепловой расчет системы отопления теплицы
3.1. Тепловой расчете системы отопления теплиц
В общем случае уравнение энергетического баланса может быть записано на основе расчетной схемы теплового баланса (рис. 1):
где - теплота солнечной радиации, Вт;
- конвективная теплота с поверхности грунта, Вт;
- лучистая теплота с поверхности грунта, Вт;
- лучистая теплота с поверхности грунта, Вт;
- теплота испарения с поверхности почвы, Вт;
- конвективная теплота на внутренней поверхности ограждения, Вт;
- лучистая теплота на внутренней поверхности ограждения, Вт;
- теплота конденсации на внутренней поверхности ограждения, Вт;
- конвективная теплота наружной поверхности ограждения, Вт;
- лучистая теплота наружной поверхности ограждения, Вт;
- конвективная теплота нагревательных приборов системы обогрева воздушного пространства, Вт;
- лучистая теплота нагревательных приборов системы обогрева воздушного пространства, Вт;
- теплота системы обогрева грунта, Вт;
- температура наружной поверхности ограждения, °С;
- температура внутренней поверхности ограждения, °С;
- температура поверхности грунта, °С;
- температура наружного воздуха, °С;
- температура внутреннего воздуха, °С;
- температура грунта, °С;
Тепловой баланс на поверхности почвы:
Тепловой баланс на поверхности ограждения:
,
где - теплопоступления от электрооборудования, кВт.
Тепловой поток потерь в грунтовый массив
где - обобщенная температура, °С;
- температура наружного воздуха, °С;
- площадь поверхности почвы в теплице, м2;
- сопротивление теплопередаче почвы, м2·град/Вт.
По СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» таблица 1: температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 для города Смоленска составляет .
По данным СПК «Дружба» площадь поверхности почвы теплицы 400 м2, температура почвы составляет 22°С.
Обобщенная температура рассчитывается по формуле:
где - приведенный коэффициент излучения;
- температура внутренней поверхности ограждения, °С.
Температура внутренней поверхности ограждения должна быть выше температуры точки росы для данного микроклимата, т.е. составлять не менее .
- степень черноты почвы и ограждения.
Из [Романкова] степень черноты почвы составляет:, стеклянного ограждения.
- поверхность ограждения теплицы, м2, по данным СПК «Дружба»:F1=860 м2
- температура поверхности почвы теплицы, °С, ;
Средневзвешенное сопротивление теплопередачи почвы рассчитывается по формуле:
где - площади поверхности почвы в теплице, примыкающие к ограждению и отстоящие от него соответственно на 2, 4 и 6 м.
Тогда:
Конвективный тепловой поток от поверхности почвы в теплице равен:
где - коэффициент теплоотдачи поверхности почвы,:;
- температура поверхности почвы в теплице, °С;
- температура внутреннего воздуха в теплице, °С.
Средняя температура внутреннего воздуха в соответствии с технологическим регламентом выращивания культур составляет 24,87°С.
Лучистый тепловой поток от поверхности почвы в теплице равен:
,
,
Теплота, затрачиваемая на испарение влаги из почвы равна:
где - удельная теплота испарения,:
,
где - температура жидкости в системе отопления, °С.
- коэффициент неполноты водности, η = 0,8;
- коэффициент массообмена, м/ч;
- концентрация водяного пара при полном насыщении и температуре τгр, кг/м3,;
- относительная влажность воздуха в теплице, % ();
- концентрация водяного пара насыщенного воздуха в рабочей зоне при температуре tв, кг/м3,;
- барометрическое давление, мм рт. ст. ().
Коэффициент массообмена равен:
где - коэффициент диффузии, м2/ч;
- ускорение силы тяжести, м2/с;
- геометрический размер, м:
- коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с ();
и - объемная масса воздуха при температуреtр и τ0, кг/м3.
По [ТСН]:
Коэффициент диффузии можно рассчитать по формуле:
где - определяющая температура, °С.
Тогда:
Тепловой баланс на поверхности почвы:
Конвективный тепловой поток от внутренней поверхности ограждения равен:
где - площадь ограждений теплицы, м2();
- коэффициент теплоотдачи ограждения, , из [Кухлинг]:;
Лучистый тепловой поток от внутренней поверхности ограждения равен:
где - коэффициент поглощения длинноволнового излучения, равный 0,88 для теплиц.
Разность объемного содержания пара в воздухе рассчитываем по формуле:
где – упругость насыщенного водяного пара при температуреtв, мм рт. ст. ()
–упругость насыщенного водяного пара при температуре τв, мм рт. ст. ().
Количество теплоты, выделенное при конденсации водяного пара на внутренней поверхности ограждения теплицы равно:
.
Конвективный тепловой поток от наружной поверхности ограждения равен:
где – расчетный коэффициент теплоотдачи конвекцией наружной поверхности ограждения теплицы, Вт/(м2·град).
где – площадь наклонных ограждения, м2,;
–площадь вертикальных ограждения, м2,;
- коэффициент теплоотдачи конвекцией для наклонного участка ограждения, Вт/(м2·град):
где - скорость ветра,;
L – наименьший размер, L = 20 м.
- коэффициент теплоотдачи конвекцией для вертикального участка ограждения, Вт/(м2·град):
Лучистый тепловой поток от наружной поверхности ограждения теплицы равен:
где - эффективное излучение наружной поверхности ограждения в пространство, Вт;
- лучистый теплообмен наружной поверхности ограждения и прилегающей к ней строений и почвой, Вт.
где - функция, учитывающая взаимное расположение теплицы и окружающих строений, для отдельно стоящего сооружения равна единице;
- относительная влажность наружного воздуха, %, ;
–упругость насыщенного водяного пара при температуре tн, мм рт. ст.,мм рт.ст.;
- облачность в долях единицы, n0= 0,90;
- функция, учитывающая пространственную ориентацию ограждения.
где - коэффициент, равный 0,5 для облачного неба;
- угол наклона кровли теплицы, .
,
где - коэффициент облученности системы ограждение – почва – здание:
Тепловой поток потерь на инфильтрацию равен:
где - объемная масса наружного воздуха, кг/м3().
Теплопоступления от солнечной радиации:
где - коэффициент, учитывающий изменение поступления тепла через поверхность, освещенную солнцем,;
- коэффициент, учитывающий уменьшение поступления через остекленные поверхности, освещенные солнцем, при применении остекления, отличного от одинарного листового незатененного стекла, ;
- количество тепла, поступающего в помещение солнечной радиации через 1 м2обычного одинарного стекла толщиной 2,4-3,2 мм, через остекленные поверхности, освещенные солнцем, Вт/м2;
- коэффициент теплопередачи остекления, .
Теплопоступления от электрооборудования (освещения):
где - количество установленных ламп, шт.;
- мощность 1 установленной лампы, Вт.
Тепловой баланс на поверхности ограждения:
Полные тепловые потери составляют:
Годовой расход тепла на отопление
где -относительная отопительная нагрузка, средняя за отопительный период
-число часов работы системы отопления в сутки
- число суток отопительного периода
Для г. Смоленска ,, тогда