Пример расчета поступления тепла в помещение

Пример. Определить поступление тепла в производственное помещение в 17 часов. Ориентация здания на ЮЗ, 56^о с.ш. Площадь здания 20 м², высота 4,5м. Размеры окна 2х1,2 м², площадь тени 0,27м², остекление двойное. Окна без солнцезащитных устройств. Атмосфера района – незагрязненная. Количество рабочих мест 12. Назначение - вычислительный центр. Освещение производится 10 светильниками по 2 лампы ЛТБ-40 мощностью 0,8 кВт. Установленная мощность оборудования N_y = 1 кВт.

Допустимые (оптимальные) нормируемые метеорологические условия в помещении по СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" характеризуются данными:

- избыток явного тепла до 20 ккал/(чм³);

- категория работ - легкая;

- температура воздуха - (17-22)°С; (20-22°С - оптимальная) - зимой, не более 28°С (22-25°С - оптимальная) – летом.

Расчетное значение температуры наружного воздуха 28°С, температура внутреннего воздуха 22°С.

1. Необходимо произвести расчеты поступления тепла от:

а) солнечной радиации через светопрозрачные ограждения;

б) производственного оборудования, электродвигателей, искусственного освещения;

в) выделения тепла людьми;

2. Обосновать выбор наиболее экономичного кондиционера.

Решение.

3.1. По табл. 2 определим значения прямой (q_в.п.) и рассеянной (q_в.р.) солнечной радиации. Для 56° с.ш. в 17 часов вышеназванные величины составляют:

q_в.п.=408; q_в.р.=91 ккал/(ч-м²)

Указанные значения получены следующим образом:

- на пересечении строк «52° с.ш.» и «60° с.ш.», табл. 2 со столбцом «ЮЗ» с ориентацией «после полудня» находим значения q_в.п. и q_в.р.

q_в.п.⁵² = 385 ккал/(ч^.м²) и q_в.р.⁵² = 98 ккал/(ч^.м²),

q_в.п.⁶⁰ = 431 ккал/(ч^.м²) и q_в.р.⁵² = 84 ккал/(ч^.м²)

с истинным временем теплопоступления 14-15 часов после полудня.

Методом интерполяции получим величину солнечной радиации для 56^ос.ш.:

Количество тепла, поступающее в помещение в июле через двойное остекление для расчетного часа:

от прямой солнечной радиации по формуле (2):

;

от рассеянной солнечной радиации по формуле (3):

.

Площадь оконного проема, облучаемая прямой солнечной радиацией:

Общее количество тепла, поступающее в помещение через оконный проем, определяется по формуле (1):

3.2. Тепловыделения от электродвигателей рассчитываются по формуле (4):

3.3. Тепловыделение от искусственного освещения рассчитывается по формуле (7):

3.4. Расчет выделения тепла людьми, согласно табл. 5, при условии, что в помещении находятся 10 студентов и 2 преподавателя, в том числе 6 мужчин и 6 женщин:

3.5. Общее количество тепла в расчетный час в июле, которое необходимо отвести с помощью кондиционирования, определяется суммой тепла источников теплопоступлений:

.

3.6. Производительность системы кондиционирования воздуха и выбор кондиционера. Полезный расход наружного воздуха L_H для помещения по интенсивности запаха, связанного с пребыванием людей при отсутствии курения:

.

Кратность воздухообмена для помещений с ПЭВМ и копировальной техникой К_к = 3 ч ^-1. Количество воздуха, подаваемое по обеспечению кратности воздухообмена,

.

Таким образом, L_к = 300 м /ч.

Рассматриваемое помещение периодически используется с полной нагрузкой, поэтому целесообразно использование автоматического кондиционера. С целью экономии средств рекомендуем 1 кондиционер Panasonic CW-A180ME с хладопроизводительностью 3870 ккал/ч, стоимостью 942 у.е., без дистанционного управления (ДУ).

Таблица 7

Варианты заданий

Примечание: Для вариантов с 1 по 15 истинное расчетное время до полудня

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение термина «кондиционирование».

2. Назовите виды вентиляции, различаемые по способу передачи воздуха.

3. В чем отличие между прямой и рассеянной солнечной радиацией?

4. Перечислите источники тепловыделений в производственном помещении.

5. Что такое «кратность воздухообмена»?

6. Какая зависимость уровня тепловыделений людьми от тяжести выполняемой работы и температуры воздуха в помещении?

7. Какие показатели учитываются при выборе кондиционера?

Список литературы:

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ Под общей редакцией С.В. Белова. 5-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2013. – 606 с.: ил.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ Под общей редакцией Э.А. Арустамова. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К^о», 2012. – 495 с.

3. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

4. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».