Расчет кондиционирования помещения

1. Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Исходные данные

• Объект: зрительный зал детского театра вместимостью 200 человек, принято: 100 детей, 50 женщин, 50 мужчин;
• Размеры помещения: 15х12 м.
• Высота помещения: 4 м;
• Покрытие безчердачное;
• Пол по грунту неутепленный;
• направление главного фасада: запад;
• Смежное помещение: вестибюль, Температура внутреннего воздуха в вестибюле принята согласно ГОСТ 30494-96 для 6 категории работ:

ТПГ - 18°С, ХПГ - 18 °С.

• Внутренние перегородки: кирпич глиняный, длина 15 м, толщина 250 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Параметры наружного воздуха

За расчетные параметры наружного  воздуха для холодного и теплого  периодов года при проектировании СКВ принимаются параметры Б по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» в соответствии с п. 5.10 СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Параметры Б для теплого периода года:

• температура воздуха обеспеченностью 0,98;
• средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца;
• удельная энтальпия определяется по i-d диаграмме.

Параметры Б для холодного периода  года:

• температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;
• средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее холодного месяца;
• удельная энтальпия определяется по i-d диаграмме.

Для города Красноярск расчетные параметры наружного воздуха приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.

Период года	Нормируемые		Принятые			Pв, ГПа
	t , °С	φ, %	t , °С	φ, %	i, кДж/кг
ТПГ	26.2	58	26.2	58	57.9	1010
ХПГ	-40	70	-40	70	-39,5	1010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Параметры внутреннего воздуха

Внутренние параметры воздуха приняты в зависимости от назначения помещений и периода года, исходя из требований условий комфортности для людей согласно СНиП 31-06-2009 п. 7.36, а также по ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» для помещения 3а категории (помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды).

 

Во избежание  простудных заболеваний находящихся в общественных зданиях людей температура внутреннего воздуха должна быть не ниже, определенной по формуле:

,°С,

где: ,°С - принятая температура наружного воздуха в теплый период года для проектирования СКВ, принято по табл. 1.

Принимаем за расчетную температуру внутреннего  воздуха в ТПГ наибольшую из диапазона нормируемых температур согласно ГОСТ 30494-96, табл. 2.

 

Так как в ХПГ температура наружного воздуха ниже °С, то вводится поправка для температуры внутреннего воздуха:

,°С.

где: ,°С - расчетная температура внутреннего воздуха для ХПГ,

,°С - расчетная температура наружного воздуха для ХПГ, принято по табл. 1.

Принимаем за расчетную температуру  внутреннего воздуха в ХПГ с учетом вычисленной поправки.

 

Для помещения зрительного зала детского театра вместимость 200 мест расчетные параметры внутреннего воздуха приведены в таблице 2.

 

Таблица 2.

Период года	Нормируемые		Принятые			Vр.з, м/с
	t , °С	φ, %	t , °С	φ, %	i, кДж/кг
ТПГ	23-25	60-30	25.0	60	55.3	0.3
ХПГ	20-21	45-30	25.0	45	47.9	0,2

 

 

 

5. Тепловлажностный баланс помещения

Определяются все виды теплопотерь  и теплопоступлений, а так же влагопотерь и влагопоступлений по периодам года. Тепловой баланс составляется по полному теплу.

 

1. Определение теплопоступлений

Теплопоступления в помещение  определяется по формулам:

, Вт,

, Вт.

Определим каждое составляющее.

 

Полные теплопоступление в помещение от людей:

, Вт;

, Вт.

где: - удельные полные тепловыделения одним человеком, для состояния покоя при температуре 25 °С (ТПГ) и 25 °С (ХПГ), Вт,

- доля поступления тепла в  зависимости от пола и возраста человека, принято считать, что женщина выделяет 85%, а ребенок – 75% от тепловыделений мужчины:

, Вт:

, Вт.

- количество людей в помещении, принято: 100 детей, 50 женщин, 50 мужчин;

 

Явные теплопоступление в помещение  от людей:

- явные теплопоступления от людей, Вт.

, Вт;

, Вт.

где: - удельные явные тепловыделения одним человеком, для состояния покоя при температуре 25 °С (ТПГ) и 25 °С (ХПГ), Вт, принято считать, что женщина выделяет 85%, а ребенок – 75% от тепловыделений мужчины:

, Вт:

, Вт.

 

 

 

 

Теплопоступление в помещение от освещения:

, Вт,

где: , лк – общая освещенность помещения (согласно Приложения Ж СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», принято для обеспечение психоэмоционального комфорта в помещениях с разрядами зрительных работ Г-Ж: 300-500 лк);

, м² – площадь пола помещения;

, Вт/(м²·лк) – удельное тепловыделение источников искусственного освещения, для ламп накаливания необходимо вводить поправочный коэффициент 2,75

 – доля теплоты, поступающей  в помещение от ламп накаливания.

 

Теплопоступление в помещение от солнечной радиации:

, Вт, где:

, Вт - теплопоступление в помещение от солнечной радиации через остекление. В проектируемом помещении отсутствуют остекление, тепловой поток через светонепроницаемые вертикальные ограждения не учитывается.

- количество тепла, поступающего  через бесчердачное покрытие, Вт;

, Вт,

где: , м² - площадь поверхности покрытия;

 Вт/(м²·°С) - коэффициент теплопередачи покрытия;

 °С - эквивалентная разность температур (для широты 56°).

 

Теплопоступления от оборудования, Вт:

В помещении  зрительного зала установлены 10 софитов  по 250 Вт,

, Вт, где:

 Вт - установочная мощность единицы оборудования;

, шт – количество единиц  оборудования;

- коэффициент одновременности  работы;

 

Теплопоступления от системы отопления, Вт:

Система отопления  компенсируют теплопотери через  ограждающие конструкции, принято по таблице 5.1.

, Вт.

 

 

2. Определение теплопотерь

Расчет производиться по методике «Юркевич А.А. Отопление и вентиляция гражданского здания.- Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2007.- 84с.» и сводится к заполнению таблицы 5.1.

Характеристики ограждающих конструкций  приняты по табл. 4 СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий".

Требуемое термическое сопротивлений ограждающих  конструкций принимаются методом линейной интерполяции табличных значений исходя из градусосуток отопительного периода:

 , м²/К·Вт,

где: и - табличные значения, граничащие с вычисленным значением .

, - табличные значение сопротивления теплопередачи при соответствующих значениях и .

, градусосуток,

где: , - средняя температура отопительного периода:

, сут. - продолжительность отопительного  периода.

 

Требуемое термическое сопротивлений ограждающих конструкций:

Наружная стена:

, м²/К·Вт;

Покрытие:

, м²/К·Вт;

Пол по грунту (неутепленный):

по зонам  согласно СНиП 2.04.05-91*, Приложение 9, п. 3:

I зона - 2,1 м²/К·Вт, II зона - 4,3 м²/К·Вт; III зона - 8,6 м²/К·Вт; IV зона - 14,2 м²/К·Вт;

Внутренняя стена (250 мм глиняный кирпич):

, м²/К·Вт;

где: , - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения;

, - термическое сопротивление кондуктивного переноса теплоты через -й слой стены.

, м – толщина  -й слоя стены;

, - коэффициент теплопроводности для кладки из глиняного полнотелого кирпича на ЦПР 1800.

Размеры здания в плане приняты  по рисунку 1.

 

Рис. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1.

Помещение			Характеристика ограждающих  конструкий																	Теплопотери помещения ΣQогр
№	наименование	tв, °С	обозначение	ориентация по сторонам света	размеры		F , м2	tв-tн, °С	n	k, Вт/м2К		добавочные теплопотери, в долях						Qогр, Вт
					а, м	b, м						на ориентацию, β		другие, β		1+Σβ
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10		11		12		13		14		15
Расчет теплопотерь  через ограждающие конструкции  помещений ХПГ (tн=-40°С)
1	Зрительный зал ХПГ	25	НС	Ю	12,50	4,50	0,00	65	1		0,248		0		0,1		1,1		0,0		9050*
		25	НС	З	16,00	4,50	12,00	65	1		0,248		0,05		0,1		1,15		222,6
		25	НС	С	12,50	4,50	56,25	65	1		0,248		0,1		0,05		1,15		1043,3
		25	ВС	–	15,00	4,00	60,00	7	1		3,240		0		0		1		1360,8
		25	Покр	–	15,00	12,00	180,00	65	1		0,168		0		0		1		1963,1
		25	ПП I	–	-	-	92,00	65	0		0,476		0		0		1		2847,6
		25	ПП I	–	2,00	8,00	16,00	65	0		0,476		0		0		1		495,2
		25	ПП II	–	-	-	60,00	65	0		0,233		0		0		1		907,0
		25	ПП III	–	-	-	28,00	65	0		0,116		0		0		1		211,6
Расчет теплопотерь  через ограждающие конструкции  помещений ТПГ (tн=+26.2°С)
1	Зрительный зал ТПГ	25	НС	Ю	12,50	4,50	0,00	-1,2	1	0,248		0		0,1		1,1		0,0		1220
		25	НС	З	16,00	4,50	12,00	-1,2	1	0,248		0,05		0,1		1,15		-4,1
		25	НС	С	12,50	4,50	56,25	-1,2	1	0,248		0,1		0,05		1,15		-19,3
		25	ВС	–	15,00	4,00	60,00	7	1	3,240		0		0		1		1360,8
		25	Покр	–	15,00	12,00	180,00	-1,2	1	0,168		0		0		1		-36,2
		25	ПП I	–	-	-	92,00	-1,2	0	0,476		0		0		1		-52,6
		25	ПП I	–	2,00	8,00	16,00	-1,2	0	0,476		0		0		1		-9,1
		25	ПП II	–	-	-	60,00	-1,2	0	0,233		0		0		1		-16,7
		25	ПП III	–	-	-	28,00	-1,2	0	0,116		0		0		1		-3,9

 

Примечание: *Теплопотери в ХПГ через ограждающие конструкции компенсируются местной системой отопления.

Температура внутреннего воздуха  в вестибюле принята для ТПГ - 18 °С, для ХПГ - 18 °С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определение влагопоступлений.

Количество влаги, поступающее  в основное помещение, вычисляется  по формуле:

, г/час.

 

Количество влаги, поступающее от людей:

, г/час;

, г/час;

где: - количество влаги, поступающее от одного человека, г/час, для состояния покоя при температуре 25 °С (ТПГ) и 25 °С (ХПГ):

, г/час;

, г/час;

- доля поступления влаги в  зависимости от пола и возраста  человека, принято считать, что  женщина выделяет 85%, а ребенок  – 75% от влаговыделений мужчины:

- количество людей в помещении,  принято: 100 детей, 50 женщин, 50 мужчин;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определение балансовых составляющих

Балансовые составляющие:

- теплоизбытки в помещении, Вт.

- теплонедостатки в помещении, Вт.

Обе величины вычисляются как разность теплопоступлений и теплопотерь. Если эта разность >0, то получаются теплоизбытки, если <0 - теплонедостатки.

- влажностный баланс помещения, кг/ч. Вычисляется как разность влагопоступлений и влагопотерь.

 

Явные теплоизбытки:

, Вт,

, Вт.

 Вт.

 

Удельные теплоизбытки помещения:

 Вт/м³;

 Вт/м³,

где: м³ - объем помещения зрительного зала.

 

Тепловлажностное отношение:

, кДж/кг.

Для ТПГ:

 кДж/кг.

Для ХПГ:

 кДж/кг.

 

Расчеты тепловлажностного баланса зрительного зала приведена в таблице 6.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1.

Период года	Теплопотери, Вт			Теплопоступления, Вт
	Qогр	Qвент	Всего	Qл	Qсо	Qпср	Qосв	Qл.я	Всего
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ТПГ	1220	0	1220	15910	0	770	1650	10050	18330
ХПГ	9050	0	9050	15910	9050	0	1650	10050	26610
Период года	Влагопоступления, кг/ч			ΔQизб	ΔWизб	ΔQя		Δq	ε
	WЛ	WТЕХ	Всего	Вт	кг/ч	Вт		Вт/м³	кДж/кг
1	11	12	13	14	15	16		17	18
ТПГ	8,4	0,0	8,4	17110	8	11250		15,6	7355
ХПГ	8,4	0,0	8,4	17560	8	11700		16,3	7548