2018-02-14
1046
АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. И. И. ПОЛЗУНОВА
В. В. Логвиненко
Методические указания
К расчетному заданию по курсу
"Теплогазоснабжение и вентиляция"
Барнаул 1998 г.
УДК 696/697.001
Логвиненко В.В. " к расчетному заданию по курсу "Теплогазоснабжение и вентиляция" / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1998.- с.
В методических указаниях приведены сведения о расчетной работе по курсу "Теплогазоснабжение и вентиляция ". Она предназначена для закрепления студентами теоретических знаний и развития навыков расчета теплопотерь зданий. Методические указания предназначены для студентов строительного факультета..
Методические указания рассмотрены на заседании кафедры
“ 12“октября 1998 года.
Рецензент: доцент, к.т.н.
Введение
1. Тепловой баланс организма человека слагается из тепла, вырабатываемого организмом и воспринимаемого им из внешней среды, и из расхода тепла, отдаваемого им во внешнюю среду.
Величина теплообразования в организме изменяется в зависимости от возраста, работы мышц и ряда других факторов. Второй элемент теплового баланса - теплопотери -находится в прямой связи с микроклиматическими условиями помещения, с температурой, влажностью и скоростью движения воздуха, а также с температурой внутренних поверхностей ограждающих конструкций.
3. Гигиенические исследования микроклимата помещений и того, как влияют изменения его отдельных компонентов на организм человека, позволили выработать определённые требования к системам отопления. Вот основные из них:
Любая система отопления должна возмещать потери тепла помещением через все его теплоограждающие конструкции - наружные стены, наружные двери, окна, перекрытия и пол.
Система отопления должна независимо от колебаний наружной температуры воздуха поддерживать внутри помещений в зависимости от их назначения установленную гигиеническими нормами температуру.
Температура внутреннего воздуха должна быть равномерной как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.
7. Колебание температуры воздуха в течение суток не должно быть больше + 30С при печном отоплении и +1,50С - при центральном.
8. Внутренние поверхности ограждений должны нагреваться на столько, чтобы температура их приближалась к температуре воздуха помещения. Средняя температура поверхности нагревательных приборов в жилых помещениях не должна превышать 850С. В жилых и общественных зданиях система отопления вместе с системой вентиляции должна обеспечивать поддержания относительной влажности j и скорости движения воздуха w в пределах гигиенических норм (j = 40-60 %).
Система отопления должна быть индустриальной в изготовлении и монтаже, экономичной в эксплуатации и безопасной в пожарном отношении.
Для выполнения требований приведённых выше необходимо верно выбрать теплозащитные свойства ограждений и тепловую мощность системы отопления. Такой выбор должен быть основан на расчётах, в которых определяющими являются расчётные наружные условия.
Исходные данные
Исходные данные взять из таблиц 1.1 и 1.2. Эти данные должны включать следующие величины:
1. Средняя температура наиболее холодных суток tн1 , 0С
2. Средняя температура наиболее холодных пяти суток tн5, 0С
Скорость ветра u, м/с
4. Толщина штукатурки dшт, м
5. Коэффициент теплопередачи штукатурки lшт, Вт/(м2*0С)
6. Коэффициент теплоусвоения штукатурки Sшт, Вт/(м2*0С).
7. Коэффициент теплопередачи кирпичной кладки lк.к., Вт/(м*0С)
8. Коэффициент теплоусвоения кирпичной кладки Sк.к., Вт/(м2*0С)
9. Толщина доски dдоск, м
10. Коэффициент теплопередачи доски lдоск, Вт/(м2*0С)
11. Толщина воздушной прослойки dв.п., м
12. Rокна, (м2* 0С)/Вт
А,
Б,
15. Толщина панели dпл, м
16. Коэффициент теплопередачи панели lпл, Вт/(м2*0С)
17. Коэффициент теплоусвоения панели Sпл, Вт/(м2*0С)
18. Коэффициент теплопередачи утеплителя lут, Вт/(м*0С)
19. Коэффициент теплоусвоения утеплителя Sут, Вт/(м2*0С)
20. Влажность j, %
Таблица исходных данных.
| Обозначение величины | Номер варианта | ||||||||||||
| 1. | 2. | 3. | 4. | 5. | 6. | 7. | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | |
| tн1 , 0С | -30 | ||||||||||||
| tн5 | |||||||||||||
| u, м/с | |||||||||||||
| dшт, м | |||||||||||||
| Sшт, Вт/(м2*0 С). | |||||||||||||
| lк.к., Вт/(м*0С) | |||||||||||||
| Sк.к., Вт/(м2*0С) | |||||||||||||
| dдоск, м | |||||||||||||
| dв.п., м | |||||||||||||
| Rокна, (м2* 0С)/ Вт | |||||||||||||
| А, м | |||||||||||||
| Б, м | |||||||||||||
| dпл, м | |||||||||||||
| Sпл, Вт/(м2 *0С) | |||||||||||||
| lут, Вт/(м*0С) | |||||||||||||
| j, % | |||||||||||||
Расчёт коэффициентов теплопередачи ограждений.
Расчет коэффициентов
Расчёт коэффициента теплопередачи наружних стен.
Расчётный коэффициент теплопередачи внутренней поверхности стен
aв = 8,7 Вт/(м2*0С).
Расчётный коэффициент теплопередачи наружной поверхности стен
aн = 23 Вт/(м2*0С).
Нормативный температурный перепад Dtнорм = 60С.
Значение коэффициента n = 1.
Принимаем среднюю температурную инерцию наружных стен (4<D>7), тогда расчётная зимняя температура наружного воздуха определяется по формуле:
tн1+ tн5
tн = ---------, 0С
2
/ Если (D > 7), то tн = tн5; если (1,5 < D £ 4), то tн = tн1; если (D £ 1,5),то tн = tн min - абсолютный минимум за последние 50 лет из 8-ми суровых зим /
Требуемое сопротивление теплопередаче:
(tв - tн) * n
Roтр = -------------, (м2* 0С)/Вт,
aв * Dtн
, где tв - температура воздуха в помещении.
Принимаем Rо = Roтр, тогда
1 dшт 1
--- + ----- + Rк.к. + --- = Roтр , где
aв lшт aн
dшт, м - толщина штукатурки
lшт, Вт/(м*0С) - коэффициент теплопередачи штукатурки
1 dшт 1
Rк.к. = Roтр - --- - ------ - ---, м2* 0С/Вт
aв lшт aн
Rк.к. - термическое сопротивление кирпичной кладки.
Коэффициент теплоусвоения штукатурки Sшт, Вт/(м2*0С).
Коэффициент теплоусвоения кирпичной кладки Sк.к., Вт/(м2*0С).
Уточняем тепловую инерцию наружних стен
D’ = Rк.к. * Sк.к. + Rшт * Sшт =
D’ должен удовлетворять условию 4<D>7.
Толщина наружних стен dк.к. = Rк.к. * lк.к., м.
Принимаем толщину наружних стен в... кирпича кратно 125 мм, т.е. dк.к., м, тогда
1 dшт 1
Ro = --- + ----- + Rк.к. + ---, (м2* 0С)/Вт
aв lшт aн
что больше Roтр, т.е. Ro > Roтр (если меньше, то увеличить толщину стены).
Коэффициент теплопередачи наружних стен: K=1/ Ro, Вт/(м2* 0С).
Проверим конструкцию стены на конденсацию влаги на её внутренней поверхности:
Dtвн = tвн - tвн, где
tвн - температура внутренней поверхности стены
Следовательно, tвн = tвн - Dtвн
Парциальное давление насыщенного пара определяется по формуле:
Рн.п. = 477 + 133,3*(1 + 0,14* tвн)2, Па
Рв.п.
j = ------ * 100 %, где
Рн.п.
j - влажность, %
Рв.п. - парциальное давление водяного пара, Па
j*Рн.п.
Рв.п. = ----------, Па
100
Температура точки росы определяется по формуле:
tт.р. = 20,1 - (5,75 - 0,00206* Рв.п.)2, 0С
Если tвн > tт.р., следовательно, влага на стенах отсутствует.
Расчёт коэффициента теплопередачи окон.
Принимаем термическое сопротивление теплопередаче двойных раздельных окон:Ro, (м2 * 0С)/Вт.
К = 1/ Ro, Вт/ (м2 * 0С).
