150133 (Визначення теплової потужності промислової будівлі та величини витрат на генерацію тепла при впровадженні на ній енергозберігаючих заходів), страница 2

І зона - ;

ІІ зона - ;

ІІІ зона - ; (1.7)

ІV зона - ;

де: , , , - значення термічного опору теплопередачі окремих зон підлог на ґрунті, (м²·⁰С)/Вт, відповідно чисельно рівні 2,2; 4,3; 8,6; 14,2;

ΣR_п - сума значень термічного опору теплопередачі шарів підлоги на ґрунті, (м²·⁰С)/Вт.

Величина ΣR_п розраховується по рівнянню:

, (1.8)

де: n – кількість шарів підлоги на ґрунті;

δ_і – товщина і-го прошарку, м;

λ_і – коефіцієнт теплопровідності матеріалу і-го прошарку, (м²·⁰С)/Вт.

1. Приклад розрахунку термічного опору огороджуючих конструкцій по адміністративному приміщенню

Зовнішня стіна:

Стеля:

Внутрішня стіна :

Вікна:

Ворота (склад):

Підлога

Розрахунок площ зон підлоги всієї будівлі (див.додаток Б)

(площа IV зони);

(площа підлоги без IV зони);

(площа підлоги без I зони);

(площа I зони);

(площа II зони);

(площа III зони).

Підлога складу:

Термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на грунті:

Результати розрахунків термічного опору огороджуючих конструкцій по всім приміщенням наведені у таблиці1.1

Таблиця 1.1

Результати розрахунків термічного опору огороджуючих конструкцій

Збільшення величини опору теплопередачі огороджуючої конструкції з метою приведення її до нормованих показників проводиться шляхом нанесення теплоізоляційного шару з відповідних (обраних) теплоізолюючих матеріалів.

1.2 Визначення необхідної товщини теплоізоляційного шару

, (1.9)

де: λ_ут - теплопровідність теплоізолюючого матеріалу, обирається з табл.8, Вт/(м · К);

α_в, α_з – те саме, що в формулі (1.5);

δ_i, λ_iр – те саме, що в формулі (1.3).

Після визначення необхідної товщини теплоізоляційного шару δ_ут для утеплення огороджуючих конструкцій в подальших розрахунках визначення теплової потужності будівлі береться величина R_qmin.

Утеплення стелі адміністративного приміщення:

.

Утеплення стелі складу:

Результати розрахунку необхідної товщини теплоізолюючого шару по всім видам огороджуючих конструкцій представлені у таблиці2.2

Таблиця 2.2

Визначення товщини теплоізоляційного матеріалу

2. Розрахунок тепловтрат

При дотриманні оптимальних умов теплового балансу приміщень будинків необхідно щоб виконувалася в них умова рівності між тепловтратами і теплонадходженнями.

2.1 Сумарні розрахункові тепловтрати приміщень

, Вт (2.1)

де: ΣQ₀ – сумарні втрати теплоти через огороджуючі конструкції будівлі, Вт;

ΣQ_д – сумарні додаткові втрати теплоти огороджуючі конструкції, Вт;

ΣQ_інф – сумарні додаткові втрати теплоти на інфільтрацію холодного повітря, Вт.

2.2 Тепловтрати через огороджуючі конструкції будівлі (стіни, світлові й дверні прорізи, стелі, неутеплені підлоги)

, Вт (2.2)

де: F_огр – розрахункова площа поверхні огороджуючої конструкції, м²;

R₀ – опір теплопередачі огороджуючої конструкції (за результатами проведених розрахунків і зіставлення R_Σпр и R_qmin), м²·С/Вт;

t_в, t_з – відповідно температури усередині приміщення і зовнішнього повітря, ⁰С:

- при визначенні тепловтрат через внутрішні стіни у формулу підставляються температури приміщень, які розгороджені даними стінами;

n – коефіцієнт, прийнятий залежно від положення зовнішньої поверхні огороджуючої конструкції відносно зовнішнього повітря, (Таблиця 12).

У відповідності з формулою (2.2), основні тепловтрати крізь підлоги Q_пдл розраховуються як:

, Вт (2.3)

де: , , , - термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на ґрунті, (м²·⁰С)/Вт;

F_I, F_II, F_III, F_IV – площі підлоги, відповідно першої, другої, третьої, четвертої зони, м²;

t_в, t_гр - відповідно внутрішня температура приміщень над підлогами і температура ґрунту (для практичних розрахунків приймається температура ґрунту t_гр=+4⁰С);

2.2.1 Сумарні втрати теплоти через огороджуючі конструкції визначаються по наступному вираженню

, Вт (2.4)

де: ΣQ_ст – сумарні втрати теплоти через зовнішні огородження, обчислені по кожному приміщенню, Вт;

ΣQ_вкн – сумарні втрати теплоти через світлові прорізи, обчислені по кожному приміщенню, Вт;

ΣQ_з.д – сумарні втрати теплоти через зовнішні двері (ворота), обчислені для приміщень у яких є вихід на зовнішню сторону будинку, Вт;

ΣQ_пдл – сумарні втрати теплоти через неутеплені підлоги, обчислені по кожному приміщенню з такими підлогами, Вт.

2.3 Розрахунок додаткових тепловтрат через огороджуючі конструкції

Додаткові втрати тепла через огороджуючі конструкції будівель обумовлені наявністю багатьох різних неврахованих факторів, що підвищують величини основних тепловтрат на деякі частки від їхніх значень.

2.3.1 Додаткові тепловтрати через зовнішні стіни, обумовлені орієнтацією будинків

, Вт (2.5)

де: Q_ст – тепловтрати через кожну зовнішню стіну приміщень, Вт;

β_ор – коефіцієнт добавки на орієнтацію зовнішньої стіни стосовно сторін світу:

- зона від північно-заходу до сходу β_ор=0,1;

- південно-східна зона β_ор=0,05;

- зона від півдня до південно-заходу β_ор=0;

- західна зона β_ор=0,05.

Допускається для практичних розрахунків для всіх зовнішніх стін будинку, незалежно від орієнтації, приймати β_ор=0,08 – при одній зовнішній стіні в приміщенні, і β_ор=0,13 – при двох і більше зовнішніх стін у приміщенні.

2.3.2 Сумарні додаткові тепловтрати через зовнішні огородження на орієнтацію стосовно сторін світу

, Вт (2.6)

де: Q^д_i.ор – додаткові тепловтрати на орієнтацію крізь кожну зовнішню стіну, Вт;

n – кількість зовнішніх стін через які визначались значення Q^д_i.ор.

2.3.3 Додаткові тепловтрати на відкривання зовнішніх дверей (воріт)

, Вт (2.7)

де: Q_з.д - втрати теплоти через зовнішні двері (ворота), Вт;

β_відкр – коефіцієнт добавки на відкривання дверей, що має значення:

- для одинарних дверей (воріт) для виробничих будинків β_откр=3;

2.3.4 Додаткові тепловтрати через неутеплені підлоги розташованими на ґрунті або над холодними підвалами

, Вт (2.8)

де: Q_пдл – втрати теплоти через неутеплені підлоги, Вт.

2.3.5 Сумарні тепловтрати через неутеплені підлоги

, Вт (2.9)

де: Q^д_i.пдл – втрати теплоти через неутеплені підлоги по кожному приміщенню, Вт;

n – кількість приміщень де є неутеплені підлоги, для яких розраховано значення Q^д_i.пдл.

2.3.6 Величина сумарних додаткових втрат теплоти через огороджуючі конструкції

, Вт (2.10)

де: ΣQ^д_ор – сумарні додаткові тепловтрати через зовнішні огородження на орієнтацію, Вт;

ΣQ^д_з.д – сумарні додаткові тепловтрати на відкривання зовнішніх дверей, Вт;

ΣQ^д_пдл – сумарні тепловтрати через неутеплені підлоги, Вт.

2.4 Додаткові втрати теплоти на інфільтрацію холодного повітря

2.4.1 Додаткові тепловтрати на інфільтрацію повітря через світлові прорізи

, Вт (2.12)

де: с – питома теплоємність повітря, що дорівнює 1,005кДж/кг·⁰С;

t_в, t_з -відповідно температури внутрішнього повітря приміщення і зовнішнього повітря, ⁰С;

G_н.вкн – кількість інфільтрованого холодного повітря через нещільність віконного огородження, кг/(м²год), (Таблиця 13);

F_вкн – площа віконного прорізу, м².

2.4.2 Сумарні тепловтрати через нещільності світлових прорізів

, Вт (2.13)