Тема № 4. Тепловая мощность систем отопления охлаждения

Тема № 4. Тепловая мощность систем отопления охлаждения.

Занятие № 4. Колебания температуры воздуха при тепловых воздействиях.

План занятия:

1.Остывание и нагревание помещения.

2.Показатель темпа охлаждения (нагревания).

3.Ста…. поступления тепла в помещениях.

1.Остывание. при прекращении подачи теплоты помещение начинает постепенно охлаждаться. Вначале резко снижается температура воздуха, достигая уровня осредненной температуры поверхностей. Затем температура во всех точках помещения начинает понижаться почти одновременно. Основные потери теплоты при этом происходят через окна; массивные наружные ограждения при постепенном понижении температуры их поверхности частично отдают воздуху помещения.

Процесс охлаждения полно рассчитывается при помощи метода определения тепло устойчивости помещения при прерывистых подачах теплоты. Начальная температура воздуха в помещении будет соответствовать установившейся температуре в период подачи начального количества теплоты; температура воздуха в помещении будет соответствовать установившемуся стационарному состоянию температуры в период подачи нового количества теплоты.

При остывании (нагревании) помещения важна начальная часть кривой понижения температуры в начале периода охлаждения (нагревания) например: спустя время ΔZ. Понижение температуры

Происходит в результате понижения теплоподачи в помещение на некоторую величину

ΔQ =

Q

нагр

охл

Δz

m z m z(время)

T T

Переодические прекрашения и подача воды. Соответствующее изменение t воздуха в помещении.

m – длительность охлаждения (нагревания),

T – общая длительность колебания теплоотдачи определяется по формуле

– коэффициент прерывистости, определяется в зависимости от отношения

		1/8	1/4	3/8	1/2	5/8	3/4	7/8
		0,73	0,84	0,84	0,76	0,03	0,45	0,24

(таблица 28, стр 74, Богославский)

- коэффициент теплоусвоения помещения,, - амплитуда теплового потока, - t равномерности ограждения..

.Скорость изменения температуры определяется показателем темпа охлаждения а. Имея примерные значения показателя а (табл. 29, стр. 81, Богославский) можно рассчитать понижение температуры в помещении во времени после прекращения или частичного снижения подачи теплоты.

.

3.1.Тепло выделяемое людьми:, где n – число человек.

3.2.Тепло от освещения:.

3.3.Тепло от электродвигателей:.

3.4.Тепло от нагретого оборудования:.

3.5.Поступление тепла за счет солнечной радиации:.

Занятие № 5. Определение тепловой мощности систем отопления – охлаждения при сменной работе систем. (Богославский, щеглов, §9; справочник часть II, глава VIII)

План занятия:

1.Расчетная тепловая мощность систем отопления.

2.Расчет потерь тепла зданиями по укрупнённым показателям.

3.Годовой расход теплоты на отопление.

4.Определение требуемой производительности вентиляционных систем.

5.Кратность воздухообмена.

1.Система отопления предназначена для создания в помещениях здания в холодный период года температурной обстановки, соответствующей комфортной и отвечающей требованиям технологического процесса. Температура помещений зависит от поступлений и потерь тепла, а также от теплозащитных свойств наружных ограждений и расположения обогревающих устройств. Тепло поступает в помещение от технологического оборудования, нагретых материалов, источников искусственного освещения, людей, а также от технологических процессов, связанных с выделением тепла. В холодный период года помещение теряет тепло через наружные ограждения, на нагревание материалов, транспортных средств и оборудования, поступающих извне.

Тепло расходуется на нагревание воздуха, который поступает в помещение через неплотности в ограждениях и для компенсации воздуха, удаляемого технологическим оборудованием и вытяжными системами,если удаление этого воздуха не компенсируется притоком подогретого воздуха приточной вентиляции. Кроме того, технологические процессы могут быть связаны с испарением жидкостей и другими процессами, сопровождающимися затратами тепла.

Сведением всех составляющих прихода и расхода тепла в тепловом балансе помещения определяется дефицит или избыток тепла.

Дефицит тепла указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Для определения тепловой мощности системы отопления составляют баланс часовых расходов тепла для расчетных зимних условий.

- потери тепла через наружные ограждения,

- расход тепла на нагревание воздуха поступающего в помещение при инфильтрации и вентиляции,

– дисбаланс между расходом тепла на технологические нужды с минимальными технологическими и бытовыми расходами.

Расчетная тепловая мощность с отопления соответствует максимальному дефициту тепла.

Для промышленных здании в расчет принимают интервал с наименьшими тепловыделениями.

Для гражданских здании обычно принимают, что в помещении отсутствуют люди, нет искусственного освещения и других бытовых выделении, поэтому определяющими расход тепла являются теплопотери через ограждения и инфильтрация.

В жилых зданиях при определённой тепловой мощности системы отопления учитывают теплопотери через ограждающие конструкции, больший из расходов тепла на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение вследствие инфильтрации, а также бытовые теплопоступления.

2.Для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно – планировочного решения здания, а также для ориентировочных подсчётов потребности в тепле для отопления зданий используется так называемая удельная тепловая характеристика здания:

, Вт/

V – объем здания по наружному обмеру,

Δt – расчетная разность температур.

Эта характеристика численно равна теплопотерям 1 здания на Вт при перепаде температур внутреннего и наружного воздуха 1. Её значение при прочих равных условиях зависит от назначения, объёма, этажности и формы здания, от теплозащитных свойств ограждений, от степени остекления здания и климатических особенностей района застройки.

Значение q для различных видов гражданских и промышленных здании в зависимости от их объёма даны в справочных пособиях. (формулы для расчета q даны на стр. 53, Богославский, Щеглов).

Приближенно теплопотери здания с использованием величины q определяют по формуле:

a – коэффициент учитывающий влияние расчетной разности температур

3.Учет годовых расходов теплоты имеет важное практическое значение, т.к. позволяет правильно планировать распределение тепловых нагрузок между различными категориями потребителей, что способствует экономии тепловой энергии и повышению надёжности работы систем отопления.

Q – расчетная удельная тепловая мощность отопления,

𝛽 – коэффициент учитывающий неизбежные потери теплоты арматурой, трубопроводами в системе отопления.

- теплопотери наружными ограждениями с учетом добавок,

- теплопотери на инфильтрацию,

- технологические и бытовые тепловыделения,

- температура в помещении,

- средняя температура отопительного сезона, определяется числом дней в году с устойчивой средней суточной температурой наружного воздуха 8 и ниже.

- продолжительность отопительного сезона,

- объем здания.

4.Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате расчета воздухообмена. Подход к решению этой задачи зависит от вида систем, способов раздачи воздуха и удаления его из помещения.

При расчете общеобменной вентиляции д. б. известны количество воздуха, подавемого в помещение и удаляемого из него местной вентиляцией, а также воздухообмен помещения со смежными помещениями и через неплотности в наружных ограждениях. Если перетекание воздуха между помещениями здания не регламентировано нормами, то расход его через проёмы оценивают ориентировочно при анализе воздушного режима здания. Рассчитываемый воздухообмен принято называть по виду вредных выделений, для борьбы с которыми он предназначен. Например воздухообмен по избыткам явного тепла, по избыткам полного тепла, по влаговыделениям, по вредным веществам.

Для определения требуемой производительности систем общеобменной вентиляции по заданному виду вредных выделений необходимо решить соответствующую систему двух уравнений: уравнение баланса вредных выделений и уравнение баланса воздуха в помещении. (Л4, стр. 83-95)

5.Расчет воздухообмена по нормативной кратности. Кратностью воздухообмена называется отношение объёма воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в течение 1 часа и объёму помещения. Эта величина используется для оценки правильности расчета воздухообмена в помещениях. Расчетный воздухообмен помещения в этом случае должен составлять

,