Тепловой баланс помещения

В процессе формирования микроклимата помещений участвуют возмущающие воздействия (наружная среда, технологические процессы внутри помещения) и регулирующие воздействия (системы отопления, вентиляции и кондиционирования), которые должны компенсировать теплонедостатки или теплоизбытки с целью обеспечения в помещении требуемой температуры воздуха.

Системы климатизации подают в помещения потоки теплоты, влаги и свежего воздуха. Если для определения тепловой мощности системы отопления необходимо определить теплонедостаток в холодный период года, то для систем вентиляции и кондиционирования – избытки теплоты в наиболее теплый период года т.к. они определяют их производительность и холодильную мощность.

Следует иметь в виду, что и возмущающие, и регулирующие воздействия изменяются в течение суток, закономерности их изменений различны, и поэтому они по-разному воздействуют на изменение температуры в помещении. Поэтому тепловую нагрузку систем следует находить учитывая

нестационарность процессов, обуславливающих запаздывание реакции температуры воздуха на то или иное тепловое воздействие.

В общем случае считают, что тепловая нагрузка систем определяется как алгебраическая сумма тепловых потоков, поступающих в данный момент времени в помещение с учетом знака, а именно: тепловой поток со знаком «плюс» соответствует теплопоступлению ΣQ_пост, Вт, а со знаком «минус» теплопотерям ΣQ_пот., Вт.

Таким образом, теплоизбытки (+∆Q) или теплонедостатки (–∆Q) могут быть определены следующим образом

±∆Q= ΣQ_пост.– ΣQ_пот, (1.1)

где Σ Q_пост _. – суммарные поступления теплоты;

ΣQ_пот. – суммарные потери (расход теплоты).

Основные составляющие потерь (стоки) теплоты (рисунок 1.1):

– потери теплоты через ограждающиеся конструкции;

–расход теплоты, необходимой для нагревания наружного инфильтрационного воздуха;

–теплота, необходимая на нагревание материалов, оборудования, транспорта, которые холодными попадают в производственные помещение;

– технологические процессы в производственных помещениях, связанные с испарением жидкости или другие процессы, сопровождающиеся затратами теплоты;

Основные составляющие поступлений теплоты (теплопритоки):

– теплота, выделяемая людьми;

– теплота от искусственного освещения;

– теплота от нагретого оборудования и изделий в производственных помещениях;

– теплота, выделяемая при расходовании механической или электрической энергии, которая в результате сил трения, переходит в теплоту;

– теплота, поступающая в результате воздействия солнечной радиации.

Рисунок 1.1 – Теплопритоки и стоки теплоты в жилых и общественных зданиях

СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, п.6.2.2: «Системы отопления должны обеспечивать нормируемую температуру воздуха в помещениях, учитывая:

А) потери теплоты через ограждающие конструкции;

Б) расход теплоты на нагревание наружного воздуха, проникающего в помещение за счет инфильтрации или путем организованного притока через оконные клапаны, форточки, фрамуги и другие устройства для вентиляции помещения;

В) расход теплоты на нагревание материалов, оборудования и транспортных средств;

Г) тепловой поток, регулярно поступающий от электрических приборов, освещения, технологического оборудования, трубопроводов, людей и других источников тепла.

Потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции помещений допускается не учитывать, если разность температур воздуха в этих помещениях равна 3 и менее (СП 60.13330.2012, п. 6.2.2 г).»

Для определения тепловой мощности системы отопления Q_от.,Вт, составляют баланс расходов теплоты для расчетных условий холодного периода в виде:

Q_от.=Q_огр.+Q_и(вент) Q_{техн.(быт.)},