Учебное пособие - Энергетические системы обеспечении жизнедеятельности - Б.Г.Борисов, К.Б.Борисов (989185), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Количество наружного воздуха,ннфнльтруюшегося в помешение через окна, балконные двери, ворота, аэрационные фонари — 6, кг/ч, 0 а» +бз +О~ 02!6« ) ° Ео(Е. (6ГР )О!67/Л )+ Ео (Е (дг* Осы/Л )+ Х (Е. М' )О667/я ),(3,17») «ч зМыч о /=Мз+! о гле Є— плошадь 1-го окна, ворот, балконной двери, и', л, в л"'Р— сопротивлеоо/ оо/' нне воздухопроннцанию 1-го окна, двери и т.п (м2«ч)/кг; М,", М,', М; — количество окон, дверей, ворот н т.п. соответственно на нале!раино(ь заветренной н параллельных ветру сторонах здания, штук. Количество вору»а 6 кг/ч, инфильтруюшегося в помещение через аэрационные проемы н иные неплотностн значительных размеров: 6 6» +6» +Пн 3456« нл нн ю! нп у= И' /= Мз 5=БР 1 Х "((.'(66",.)((5)+ Х" ((.'(6(' ((5)+ Х" ((.
(6(/' )((5) („, г) /=йз «+1 и /=Ми+! н где М„", М„*, М„" — соответственно количество азрзцвонных проемов на наветренной, заветренной и параллельной ветру сторонах, штл р„, — плошддь 1-го аэрационного проема, и'. Общее количество воздуха 6 кг/ч, инфнльтруюшегося в помешення зда- ЗО В холодный период года, когда Г„<(„„на подогрев ннфильтрируюшегося в помещение здания холодного воздуха необходимо расходовать тепло в количестве ()т,, кВт: 6 =ОООО2ввс ° (г -~ 1в(6 К +6 'К +6 К +6 вК 1, (3.19) ипг ' в ~ вр п~ ~ .т ппп пс тс по тв пп тп.г' где С, 1,005 кДж7(кг 'С) — удельная теплоемкость воздуха при атмосферном давлении и температуре еч),5( + 1„.), 'С; К,— коэффициент, учнгывшощий подогрев инфнльтругощегося воздуха при прохождении через ограждения за счет тепла, получаемого от потоков теплоты уходяпгих через ограждении наружу.
(Для стен, стыков панелей и окон с тройными перецлетамн К =К К =0,7. Для окон и балюнных дверей с раздельными переплетами К =0,8. Для ~азрадионных проемов, окон с одинарным остеклением, а также окон и балконных дверей со спаренными переплетами К =К =1,(() Использование уравнений (3.15), (3.16), (3.17), (3.
18), (3.19) позволяет апре- делить текущую потребность в тепле дла подогрева ннфнльтрующегося в здание (или в отдельные его помещения) наружного воздуха О при любых нюравлениях ветра и различных значениях его скорости и температуры наружного воздуха Вместе с тем, трудоемкость необходимых вычислений позволяет быстро и точно решать задачу определения текущих значений О„только при создании ив базе этих уравнений специального программного продукта и использования ЭВМ. При ручном счете система указанных уравнений используется только для определения максимальных (расчетных) затрат тепла на ннфильтацию О„в . Расчетные затраты тепла на подогрев воздуха,ннфильтруюшегося в любое помещение здания (7, кВт, определяются прн температуре возлуха, Расчетной для проектированив систем отопления в данном регионе г, 'С и при направлении ветркперпендикулярном наибольшей плопшди ограждений данного помещения и средней скорости ветра этого направления в янваут.
С учетом О определяется тепловая мощность отопительных приборов,устанавливаемых в помещении. Расчетные затраты тепла на подогрев наружюго воздухцинфильтругощегося одновРеменно во все помшценил зданиЯ Ос„ппопоеделЯютсх пРи той же темпеРатУ- ре наружного вгпдуха 1, но направление ветра н связанное с этим выбором значение его средней скорости в январе, выбиршот таким, при котором значение <2в, будет максимальным.
С учетом вычисленного значения Ов „определшот расчетный отпуск тепла на отопление здания яв, и расчетный расход теплоносителя подводимого к его системе отопления. При использовании указанной системы уравнений дпя анюппа изменений текущих потребностей в тепле г)„вюдят ряд упрощений: 31 1. Твк как аэрационнме проемы имеются только в промышленных здшпмх и в зимний перюд они закрыты, то расход воздуха через ннх О прннюают равным нулго; 2. Инфильтрация через стыки стеновых панелей учитывается толью в жилых зданиях, а для зланнй промышленных предприятий прнннмшот О =0; 3.
При отсутствии ветра существенно упрощаются все используемые уравнения н получаотся простые расчетные зависимости для анапаа юменений текущих потребностей в тепле на инфильтрацию С учетом этих допущений для промышленного зданш в безветренную погоду уравнение (3. 19) запишется в виде 7 =м цгбт 7 м цбп 6=один 6" к ° е ~к (н-ь -ь1 +к е'к (и-ь.-ь1 гл . ° ~с пс . Г~Е Е и ~ по ~ г~е Ф Ч вэ 1 бб7 О,бб7 '(г, -г„) +, +2733 ° (~„+273)1, (3.2О) где Мс — количество ограждений в здании в виде наруюпвх стен, перекрытий и покрытий, шт.; Мв — количество ограждений в здании в виде окон, ворот, аэрационных фонарей, пт~.; Ь и Ьч — соответственно уровень расположения верхней н нижней отметок ограждения, и; 2гЬ,=Ьч-Ь вЂ” стромгевьная высота)-го огрткдешш, м.
Так как инфильтрация при отсутствии ветра охватывает только огранке~, расположенные нюке уровня 0,5вН, то для тех огражжиий, часть плошади которых расположена выше уровня О. 5'Н, необходимо в формулу (3.20) подставлять для ннх значения Ь„=О. 5'Н. Соответственно и плопшль этих огрвкденнй Рб или Г„необходимо подставлять в виде Рс„(Ь - Ь )ЙГЬь заменяя Ь на 0.5вН. Если же у ограждения и Ьч в 0,5вН, то в формулу (3.20~ подставлявзт для него и Ь = 0,5*Н. Обозначим в (3.
20) комплекс Ь„, кВт/('С)вю как коэффициент инфильтрации здаг=м дгбг у=м, цап 1с' ' х ( (- - ) 1с е ( (м.- ) .]1 5в2п Следует отметить, что Ь„дпя каждого конкрепюго здания в безветренную погоду является величиной посгоянной, и формула (3.20) запишется как 6 =Ь «(г — г ) ~~(г +273)в(г„+273)1 . (3.22) При г„= г расход тепла на инфильтрацию отсутствует (О„Ч)). Прн понижении температуры наружного воздуха расход тепла возрастаег достигал максимального значеюм прн г„= г, (кривая 2 на рис.З.З).
32 33 При возникновении ветра Я, будет возрастать в помещениях на наветренной стороне здания, но снижаться в помещениях на заветренной стороне и сторонах, параллельных направлению ветра Поэтому суммарное изменение текущих расходов тепла иа инфильтрацию промышленных зданий с достаточной точностью можно проводить по формуле (3.22).
Пример 3.2 Опредсшпь максимальный (расчетный) расхол тепла О~, кВт, на подогрев воздухе, ннфильтрующегося в помсщенве, рассмотренное в примере 3.1 и расположенное в одноэтажном промышленном здании высотой Н=бм. С наружным воздухом соприкасается торцевое огражаение помещения площадью Р!=36 и, ю которого Рс=)2 м занимает окно с одинарным остсклег г наем в деревянных переплетах. На чердак выходит чердачное перекрытие плицадью Рэ=ггм, г размещенное на отметке Ь„,=6,12 и и Ь, 6.0 м. рей)сине 1.
Так как максимальные затраты тепла потребуются при необходимости подогревать максимаяьно-возможное поступление наружного аоэвуха от минвмальной температуры, то вз пРвмеРаЗ.! пРинимаем !',р 21,6'С, гш=-26'С. 2. Приняв значение верхней отметки оконного проема Ь =5,3 м и нижней отметки оконного проема Ь„»=1.3 м, вычиаием размеры окна н стен торцевого ограждения. Высота окна ДЬ =Ь,» - Ь„«=5,3-1,3=4,0м, а ширина окна В«=Р«/ай~=12/4=3 м.
Плошадь стен Р!, Р!- - Р„= Зб- 12 = 24 мг. Ширина торцевого агрюкдснна В! =Рг/Н=36/6=6 м. Верхюи отмена стен Ь, = б м, а янюия отметка Ь .= 0 и. Стены торцевого ограждения скэадывавпса ю трех площшгок. Площадка стены,расположенная над окном: Р',р =В ° (Ь -Ь )=3(6-5,3) 2,! м. 0Ь Ч),ум, Площэдка стены,расположенная под окном; Р!Рм =В «(Ь„;Ь„)=З (1,3-0) 3,9м, 6Ь»с=1,3м.
Площадка,занимающая простенки между окном: Р!р =(В,— Вэ)«(й -/Ь,)~6-3)(6-0)=18м, бзь =бом. 3. ПРи г„= !ээ = -26 'С и Г«р = 21,6 С по фоРмУле (3.! 2) опРеделЯем максимальнУю Раз- ность давлений ст дейсгввя грмштациовиьсг сил на нижнем уровне торцевого огрюклеши ДР»р=3463 ° (Н-й.)*(/»,-/Яэ)/[(г, +273) ° (/к!+273)]= =3463(6-0) [21,6-(-26)] / Е21,6+273)(-26+273)]=16,59 Па.
4. Тшс как ограждение Р~ сбрмцено на север, то иг прияожениа 4 [8] определяем для Мо- сквы значение средней скорости ветра северного напрэвления дующего в январе гзг,е 4 и/с и, приняв для наветренной стороны здания значение коэффнциснтов К!„0,6 н Кг = 1,О, а дзя эаветуснной соответственно К!, = — 0 45 н Кг = 1,0, вычислаем по фоРмУле (3.!3) аелнчинУ вегРо- ного давления на наветренной стороне Р = 176 5 ' Кы «Кг ' Иггр/ (г к! + 273) =! 76 5 О 6.1 О 4 / (273-26) 6 86 Па. 5. По формуле (3.14) определяем величину условно-постоянного лавленяя внугренвего воздуха в помещении Р =1731,5'Н"(гм-/„,)/[(гр«273)«(/„~«273)]«8825«(Км«К!г)«Кг«игг /(/я!+273)= =1731,5«6«[21,6-(-26)]/[(21,6»273)(273-26)]«88,25(0,6-0 45) 1,0 4 /(273-26)=7,65 Па.
6. По формуле (3.16 а) аычислаем отметку торцевого ограждения, ашпе которой наружный воздух через ограждение янфильтроватьса не будет Ь,", = 05»Н+0 0255*(Ки-Кп)'Кг»(г» +273) И'„р/(г,. — г„) = Ч/,5 6+0,0255(0,6+0,45) 1 (21,6»-273) 4 / [21,6+26)]=5,65 и. 7.
Уточняем плошади ограждений, через которые будет инфильтроваться наруяввй воз- Так как Ьр < Ь„„, то через чердачное перекрытие инфильтрации не будет. Так как Ьь > Ь, н Ь"„> Ь, то через всю площадь окна и площадь Рив будет инфнльтри- резаться наружный воздух. Тэк как Ьь < Ь, то инфильтрация будет проходить только через чжть плошааи Р; = Р!р", «(Ь" -/г )/ел„=21(565-5 ЗУ07=1 05 м и через часть площади Р; = Р!Р ° (Ь" — Ь ) / ДА =18(5,65-0)/6,0 16,95 м .