Выбор и расчет систем отопления, вентиляции и кондиционирования автоцентра

    Dt_n - нормируемый температурный перепад между температурой   внутреннего   воздуха t_int и температурой внутренней поверхности t_int ограждающей конструкции, °С, [5];

 a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих   конструкций, Вт/(м²·°С), [5];

  t_int - расчётная температура внутреннего воздуха °С;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [2].   

Коэффициент теплопередачи, к, Bт/(м²·°C), определен по формуле   

 

                                                                   .                                                                     (3.6)

3.1 Стена наружная 

1 – Дон-панель; 2 –  плита Rockwool.

Рисунок 3.1 – Конструкция  наружной стены

Состав:

      1) ДОН-ПАНЕЛЬ - это легкий сборный элемент с обшивками из стального горячеоцинкованного листа с полимерным покрытием и средним слоем из минеральной ваты с поперечно-ориентированными волокнами,

δ = 150 мм.

      2) Жесткая гидрофобизированная  плита Rockwool – утеплитель из минеральной ваты, относящийся к группе негорючих (НГ) строительных материалов, γ = 100 кг/м³, λ=0,04 Вт/(м·°С).

Градусо-сутки  отопительного периода  

D_d=(16+0,4)·167=2739

Требуемое сопротивление  теплопередаче в зависимости  от ГСОП

Толщина слоя утеплителя ограждающей конструкции d_ут

Толщина слоя утеплителя равна 100 мм, по заводской номенклатуре.

Фактическое сопротивление теплопередаче  определяется как

     , т. е. условие выполнено.

3.2 Покрытие

Состав:

      Полимерная  мембрана «LOGICROOF RP (V-RP)» – мягкий поливинилхлорид (ПВХ), армированный полиэстровой сеткой, не совместим с битумом, стабилизированный от ультрафиолетового воздействия; δ=1,2мм;

      Разделительный слой – геотекстиль массой 180 г/м;

     ТЕХНОРУФ Н - это негорючая, гидрофобизированная тепло-, звукоизоляционная плита из минеральной ваты на основе горных пород базальтовой группы, которую рекомендуется применять в комбинации с плитами Техноруф В; λ=0,042 Вт/(мּ·^оС); δ=110 мм;

     ТЕХНОРУФ  В: λ=0,045 Вт/(м·^оС); δ=40 мм;

     Пароизоляция  «ТЕХНОЭЛАСТ ЭПП» - 2 слоя;

     Оцинкованный  профлист Н75-750-08; δ=1,2 мм

Требуемое сопротивление  теплопередаче в зависимости  от ГСОП

Фактическое сопротивление  теплопередаче определено по формуле:

, т. е. условие выполнено.

3.3 Ворота

Требуемое сопротивление теплопередаче R_ф ворот должно быть не менее 0,6·R_req стен, определяемого по формуле

Фактическое сопротивление  существующих ворот R_ф =4,54 м²×°С/Вт; , т. е. условие выполнено.

3.4 Остекление

Приведенное сопротивление  теплопередаче заполнений световых проемов принято для двойного остекления с листовым стеклом.

=0,38 м^2.оС/Вт.

, т. е. условие выполнено.

Результаты расчета  сведены в  таблицу 3.1. 

     Таблица 3.1 - Результаты теплотехнического расчета ограждающих конструкций

Наименование ограждения	R , м2.°С/Вт,	k, Вт/(м2·°С)
Стена наружная	3,0	0,33
Покрытие	3,66	0,273
Ворота	4,54	0,22
Остекление	0,38	2,63

 

 

4 Расчет теплопотерь

 

4.1 Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции

  В помещениях с  постоянным тепловым режимом  в течение отопительного сезона  для поддержания температуры на заданном уровне сопоставлены теплопотери и теплопоступления в расчётном установившемся режиме, когда возможен наибольший дефицит теплоты.

Трансмиссионные потери теплоты через наружные ограждения, то есть потери теплоты за счет теплопередачи, определены отдельно для каждого  ограждения рассчитываемого помещения и считаются по формуле

 

                                        

,                                   (4.1)

где  А – расчётная площадь ограждающей конструкции, м²;

       К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м^2оС);

t_int– расчётная температура воздуха в помещении, ^оС [3], [4], [9];

        t_ext – расчётная температура наружного воздуха для отопления, ^оС, которая принята равной температуре наиболее холодной пятидневки [2];

        β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь [5];       

        n – коэффициент, принят в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху  [5].

Результаты расчета  теплопотерь через ограждающие  конструкции представлены в таблице 4.1.

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Определение теплопоступлений

 

В здании автоцентра имеют место теплопоступления от людей, оргтехники, освещения. В теплый период года основным их источником являются теплопоступления от солнечной радиации.

5.1 Определение теплопоступлений от солнечной радиации

Определение поступлений  теплоты через световые проемы.

Поступление тепла в  помещение за счет солнечной радиации через световые проемы Q , Вт, определено по формуле

 

                                                    Q=(q_пр+q_тп)·F_п,                                                 (5.1.1)

 

где q_пр – теплопоступление от солнечной радиации через заполнение                          светового проема, Вт/м²;

          q_тп – теплопоступление через заполнение светового проема обусловленные теплопередачей, Вт/м²;

      F_п – площадь светового проема, м².

Теплопоступление от солнечной радиации q_пр ,Вт/м² ,через вертикальное заполнение световых проемов

 

                                   q_пр=(q_п·К _инс+q_р·К _обл)·К_отн·К_зат,                              (5.1.2)

 

где  q_п  – тепловой поток прямой солнечной радиации, поступающей в помещение через одинарное остекление светового проема, [8];

       q_р – тепловой поток рассеянной солнечной радиации, [8];

      К_инс – коэффициент инсоляции. Этот коэффициент определен по  формуле

 

                             К _инс =(1-(α_г·ctgβ-а/Н))(1-(α_в·tgА_со-С/В))                              (5.1.3)

 

где  α_г – размер горизонтальных выступающих элементов затенения, α_г=0,125м;

       α_в – размер вертикальных выступающих элементов затенения, α_в=0,125м;

       а – расстояние от горизонтального элемента затенения до откоса светопроема, а=0;

       c – расстояние от вертикального элемента затенения до откоса светопроема, с=0;

      А_со – солнечный азимут остекления, т.е. угол между горизонтальной проекцией солнечного луча и нормалью к рассмотренной плоскостью остекления;

      Н –   высота светового проема, м;

      В –  ширина светового проема, м;

      β – угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления

 

                                           β=arctg(ctgh·cosА_со )                                       (5.1.4)

 

     К_обл – коэффициент облучения, определен как произведение коэффициентов К_обл.г и К_обл.в соответственно для горизонтальной и вертикальной солнцезащитной конструкции. Для определения этих коэффициентов необходимо найти углы γ₁ и β₁, К_обл =1.

 

                          γ₁=arctg(α_в/B+C);                      β₁=arctg(α_г/H+a);

 

      К_отн – коэффициент относительного проникания солнечной радиации  через заполнение светового проема, отличающийся от обычного одинарного остекления, К_отн=0,9;

          К_зат – коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами, К_зат=0,9; [8]. 

Теплопоступления, обусловленные  теплопередачей через остекление светового проема q_тп, Вт/м², определены по формуле:

 

                                                     q_тп= t_н.усл-t_int/R_{о ,}                                                                   (5.1.5)

где  t_{н.усл –} условная температура наружной среды ;

t_int – расчетная температура воздуха в помещении, °С ;

R_о – сопротивление теплопередаче окон, R_о=0,38 м²×°С/Вт;                                                       

Условная температура  наружной среды t_н.усл, °С , при вертикальном заполнении световых проемов

 

                                   (5.1.6)

 

где А_tн – суточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, А_tн=12,2°С, [2];

        t_н.ср – расчетная температура наружного воздуха. При расчете вентиляции она принимается с обеспеченностью 0,5 как средняя температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца, t_н.ср=29,1, [2];     

   β₂ – коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;

            S_в, D_в – количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в каждый час расчетных суток на вертикальную поверхность;

     ρ_п – приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов, ρ_л=0,4; ρ_л=0,12, [8];

    α_н – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения. Для вертикальной плоскости он равен

 

                                                         α_н=5,8+11,6 ,                                      (5.1.7)

 

где V – расчетная скорость ветра в июле ,  V=1 м/с [2].

 

α_н= 5,8 + 11,6 =13,6,

 

Результаты расчета  сведены в таблицу 5.1

    Таблица 5.1 - Результаты расчета солнечной радиации

	Демонстрационный зал  №1
	количество окон 1 штука (6,7х14,8)
Запад	Численные  значения  параметров  в  часы  расчетных  суток
	9-10	10-11	11-12	12-13	13 -14	14 -15	15 - 16	16 - 17	17-18
qвп	0	0	0	37	193	372	497	542	472
qвр	58	60	65	72	81	100	121	129	114
β2	0,13	0,38	0,6	0,79	0,92	0,99	0,99	0,92	0,79
s	0	0	0	105	279	454	565	590	536
D	79	81	87	98	110	135	164	174	155
t н.усл	31,4	32,6	33,6	35,5	38,6	41,5	43,4	43,7	42,2
qпт	43	46	49	54	62	70	75	75	72
qпр+qтп	90	95	102	132	264	431	558	607	539
Q01	9090	9550	10240	13300	26610	43380	56140	61110	54240
	количество окон 1 штука (6,7х30,6)
Север	Численные  значения  параметров  в  часы  расчетных  суток
	9-10	10-11	11-12	12-13	13 -14	14 -15	15 - 16	16 - 17	17-18
qвп	0	0	0	0	0	0	0	0	35
qвр	64	60	59	59	60	64	70	74	69
β2	0,13	0,38	0,6	0,79	0,92	0,99	0,99	0,92	0,79
s	0	0	0	0	0	0	0	0	90
D	86	81	80	80	81	86	94	101	93
t н.усл	31,5	32,6	33,6	34,4	35,0	35,4	35,5	35,3	35,6
qпт	43	46	49	51	53	54	54	53	54
qпр+qтп	95	95	97	99	101	106	111	113	134
Q0	19830	19740	20110	20590	21080	21970	23040	23590	27870
	количество окон 1штука (6,7х14,8)
Восток	Численные  значения  параметров  в  часы  расчетных  суток
	9-10	10-11	11-12	12-13	13 -14	14 -15	15 - 16	16 - 17	17-18
qвп	372	193	37	0	0	0	0	0	0
qвр	100	81	72	65	60	58	58	53	44
β2	0,13	0,38	0,60	0,79	0,92	0,99	0,99	0,92	0,79
s	454	279	105	0	0	0	0	0	0
D	135	110	98	87	81	79	78	72	59
t н.усл	37,6	36,1	34,7	34,5	35,0	35,3	35,3	34,9	34,2
qпт	59	56	52	51	53	53	53	52	50
qпр+qтп	421	258	130	104	101	101	100	95	86
Q0	42348	25962	13070	10469	10198	10121	10109	9596	8661
∑Q02	71260	55250	43420	44350	57900	75470	89290	94290	90770