Учебное пособие - Энергетические системы обеспечении жизнедеятельности - Б.Г.Борисов, К.Б.Борисов (989185), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Тепловая мощность и степень компенсирующего воздействия этих систем выбирается с учетом требований к микроклимату помещений, которые диктуются уровнем требований человеческого органюма или характером проводимых в помещении технологических процессов. Таблица 2.3 Нормативный температурный перепел, 'С В табл. 2.4 приведены нормативные требования к уровню микроклимата в различных помещениях в холодный период гола, а также допустимые отклонения темпеРатУРы тел от еб оптимального значениЯ и ноРмативные значениЯ коэффициента обеспеченности Кол, характеризующего долю времени оптимального пе- рнода, в течение которого должен соблюдаться стабильный уровень микроклимата помещения К,э -- (»„- Ьн„) / ла, (2.4) где л,- продолжительность отрезка времени, в течение которого система отопления поддерживает микроклимат в помещении, ч/год; бл - продолжительность времени отопительного периода, в течение которого позволяются отклонения температуры воздуха помещения на величину больше допустимой, ч/год.
Пример 2./ Определить оптимальное значение температуры юздука в рабочей зоне производственного помещения с нормальным влажностным Режимом. В помещении круглосуточно находятся люди, выполныощле работу средней твкестл категории П А, Ограягдення помещенва состоят нз двух торцевых - площадью Г! = Ег = 36 м, двух боновых Е! = Еа 72 и, потолочного г Е! 72м, попара=72 м'.
Торцевое ограждение Е! сопрнкасается с наружным воздухом, а потолочное - Е! выходат на чердак с кровлей лз рулонных материалов. Осшльные огрыкденля сопрнкаснпюя с лругнмн помещеннямн, в которых лодцержнваегся температура !,' = 2! С. Ряшигнее 1. Из таблнцы 2.2, для работ юпегорнн ПА выбираем оптньальное значение температуры возцуха в помещении !в „= 20 С н допустлмое значенне отлоснтельной влэжностл ара = бовь.
2. Прннлмщм предварительное значение температуры воздуха в рабочей зоне помещення !'„= 21 С. 3 Прн !,'р = 21 'С н фэ 60%, с нспользованнем лаба-длаграэмы, опредеюмм значение температуры "точкл росы" !„=13 0 'С. 4. Определяем температурный перепад межлу температурой воздуха в помещеннл н температурой точки Росы: /н = !,р-!р = 2! - 13 = 8 ' С. 5. Так кэк 6/ больше значений 6/" рекомендуемых таблицей 2.3, то для торцевого ограждения прннлмаем 6/!" = 7,0 'С н для потолочного 6/з = 6,0 'С. 6. Определяем температуры внугренней поверхности торцевого Г! н потолочного ЕгогРюкденнй: !,=!, -6/! =2! .
7= М С, ! !ам!-!ю-/пз =21-6=15 С. 7.Дяяостальныхогражленлй ! / — — !,' 21 С 8. Определяем па формуле (2.2) средневзвешенное знвченне температуры внузренннх поверхностей огрыкденнй помещения: ,е р! ' !+Гз ' з+(Гг+рз+ "вч Кэ) ' ! 36 ° 14+72в!5+(36+72+72472) ° 21 !аф р! + Ег + рз + рэ + "з + рв 36+ 36+ 72+ 72+ 72+ 72 =19,1 'С 9.
Из выражения (2.1) вычисляем оптимальное значенле температуры воздуха а рабочей зоне помещенла !ф, необходимое для комфортного самочувствля находвцнхся в нем людей: !вг =275в!в 175в!аяа 2 75!20 175 191=21 6 'С. Так как значение !,' блнзко к предаарательно лрнюпому значению !„, =21 'С, то уточнения не производны н окончательно прнннмаем !,' 21,6 С. Прннер 2.2 /(ля условий примера 2.1 ощмделнть мннлмальнсе допустимое комфортное значение температуры воздуха в помещении !вн'в, 'С н максимально допустнмое число часов за годЬл,, ч/год, в течение которых !вр монет опускатьса няне !юан!в, еслл здэнне с рэссмазрнааемым помещеннем расположено в Москве.
Решение 1. По данным таблицы 2.4 прн круглосуточном пребываннн людей в помещенлн уромнь требований к мнкроклнмату в нем высокий: б ! „э = + 10 'С н К~ = 098. 2Вычнсляем мнннмально-допустямое комфортное значение температуры воздуха в по! м шепни !дам=!Вг-б!вэ=21,6 1,0=206'С ЗЗ(спользуя выражение (2.4) л, определив лз Прнлогкення 1, продолхопельнссть отопнтельного перлода в г.Москве па=5112 ч/гол, определяем максимально-допустимую суммарную годовую продолюпельность периодов, в течение юторых температура воздуха в помещелвн может опускаться нике !™в '.
Ьлзе — — л, х (! — К;э) = 5112(1-0,98)=102 ч/год . 2.2. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА Изменение параметров наружного воздуха (температуры - !„, скорости ветра - Т/г/„и относительной влажности - !Р„) оказывает непосредственное влияние на изменение теплового потока уходящего наружу через о!раждения помещения и иа затраты тепла для подогрева холодного щгздуха и холодных материалов, поступающих в помещение снаружи.
В свою очередь, изменение теплопотерь помещения будет отражаться или на изменении температуры внутреннего возлуха или на режиме работы системы отопления помещения поддерживающей стабильное значение температуры внутреннего воздуха — !о . ер' Многолетние наблюдения за климатом нашей страны позволили установить, что параметры наружного воздуха непрерывно меняются и колеблются в течение сутен, месяцев, лет, веков, а характер этих изменений индивидуален для кюкдого 11 /= ы и = Е (Лхз), г=! (2.5) где )14, — количество слоев материалов, входящих в состав ограждшошей конст- Б,. / рукпии, шт» л . = ~» — термическое сопротивление 1-го слоя ограждшошей консг / струюпш, (м" С)/Вт; б; — толщина 1-го слоя, м; 2„— коэффициент теплопроводности матеРваяа 1-Га СЛОЯ, Вт/(М 'С); Б, 0.27 х (».
х с х Р, — КОЭффИЦИЕНт тЕПЛОУСВОЕНИЯ материала 1-го слоя ограждения при периоде колебаний нарузкной температуры рваном 80400 с, Вт/(мз 'С). Большинство современных зданяй обладают большой инерционностью (О 2 7,0) и в нх ограждениях происхошгг нвсталыю значительное снклшнне пицлитуд колебаний температур, что для поддердшния огпммэльного значения внутренней температуры — !'„с коэффициентомобеспеченностиК ш=0,98 достаточно в региона или населенного пункта н для любого будущего момента времени точно не прогнозируем, а носит вероятностный харшггер. Вместе с тем, результаты этих наблюдений и их последующая статистическая обработка позвавши с большой степенью вероятности выяшпь для каждого населенного пункта усредненную за 30-50 лет продолжительность — пь ч, стояния в течениЕ года любого значения температуры наружного воздуха — тм, 'С, (В Приложении 1 для ряда населенных пунктов приведены эти данные) Однако для выбора максимальной (расчетной) мощности отопительной системы, устанавливаемой в помещении, а также теплотехнических н конструктивных характеристик ограждающих помещение конструкций, необходимо из всей совокунности наблюдаемых в регионе наружнмх температур, выбрать такое ее значение! = 1 „, при котором комфортное значение внутренней температуры — Р„будет поддерживаться с необходимым коэффициентом обеспеченности — К,е.
Выбирая численное значение тч для различных типов зцшпй(, учитывают то обстоятельство, что суточные колебания температуры наружного воздуха вызывают изменения как теплового потока через огршкдеиия, так и распределения температуры материала в тапце и на поверхностях ограждения. При этом, колебания температур материала по мере удалении от наружной поверхности уменьшаются па величине и запаздывают по фазе и амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности огршкдення существенно меньше амплитуды суточных колебаний температуры наружного воздуха.
Степень затухания этих колебаний определяется тепловой инерцией — 1) используемых ограждений: качестве расчетной температуры наружного воздуха — 1 пришпь такое значение 1, при катаром более низкие температуры мщуг набшодаться в течений не более 8% продолжительности отопительного периода, т.е. К"м~ 0,92. Учет инерционности ограждений птпволил выявить и регламентировать (2! расчетнме параметры наружного воздуха ддя проектирования систем отопления и ограждающих конструкций различных типов зданий.
Для проектирования систем отопления и ограждений зданий с О„че7,0 за расчетную температуру наруююго воздуха принимают средшою температуру наиболее холоднмх шпидиевок,отобранных по одной нз восьми наиболее холодных знм, наблюдавшихся в данном населенном пункте за последние 50 лет, (Для ряда населенных пунктов зги температуры обозначенные / Б5 приведены в прилщкении Для зданий с малой инершюнносп ю аградщеннй (О„в < 4,0) за расчетную температуру /,'С принимают среднюю температуру восьми наиболее холодных Б! суток нз 8 наиболее холодных зим зв последние 50 лет.
Ллд зданий с средней инерцгюнность агршкдений (4,0 < 1)„з < 7,0) за расчет- НУЮ ПРИННМжат /Бз = 05ь(/Бз Ь/Б!). ПРИМЕНЕНИЕ ПараМЕтраа Б ПРИ ПРОЕКтярананни ограждений и систем атопаеиия в зданиях различного типа обеспечивает заданный уровень микроклимата помещений с коэффициентом обеспеченности не менее Кев = 098 Пример 2 3 Опрелепнть несчетную температуру наружного воздухе для проектирования сн«темп отоплешш в расположенном в г/Москве жилом здвнии,построенном из глиняного обыкновенного кирпича нк посеяно-иемепшом рвстворе с толщиной слоя Ь, = 0,515 и, н покрьпого юнутри слоем известково песчаной штукятурки толшиной Ь = 0,03 м. РешениЕ 1. Из приложения 3 находим: для обыкновенного гдвияного кирпича ня песчяно-цементном растворе; плотность: р, 1800 кг/мз; удельнвя теплоемкосш: С„= 0.88 кДж/(кг 'С); коэффициент теплолроводности: Х, = 0.7 Вт/(м 'С); для кзеесяжоео-иесчскоп шмукамурякг шкнносгь: р„= ! 800 кг/из; удельнет теплоемкость: С„0,84 кДж/(кг ° 'С); коэффициент теплопроводности: Х 0,76 Вт/(и 'С).
2. Вмчнсляем инерционность огрвждяюшей конструкции жилого дома по Формуле (2.5). 12 13 В, = —" 027(Р Се'Х )ог+ '027(Ри'С 'Х )ег= = — 027(1800 088.07) ' + — ' 027(1800.084 076) Л = 701, 0,515 о г 0,03 о 0,7 0,76 3. Так квк Н, > 7,0,то из пРввоженил 2 неладны дла г. Мгюквы гь'ь . 26'С 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕ- ЩЕНИИ 3.1.