Министерство общего и профессионального
образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра "ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ"
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема: "Вентиляция гражданского здания"
Выполнил студент Рыжкова Е.О. шифр 691-005
Проверил Хуторной А.Н.
Томск 2004-03-09
1. Поступление тепла от солнечной радиации через заполнение световых проемов.
В качестве расчетного помещения примем кухню. Кол - во тепла, поступающего в помещение через световые проемы, будет наибольшим в утренние часы. Находится по формуле 1.1 [1]
Q = (q'*F' + q"*F ")*?сз , (1)
где q' и q" - плотности тепловых потоков, поступающих в помещение через вертикальное остекление, Вт/м2;
F' и F " - площади световых проемов, соответственно облучаемых и не облучаемых прямой солнечной радиацией, м;
?сз - коэффицент теплопропускания солнцезащитных устройств (для штор из светлой ткани ?сз = 0,4; для штор из темной ткани ?сз = 0,8).
Для вертикального остекления световых проемов, частично или полностью облучаемых прямой солнечной радиацией
q' = (qВП + qВР) *К1*К2, (2)
q" = qВП *К1*К2, (3)
где qВП и qВР - плотности тепловых потоков, Вт/м2 , соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации, принимаемые по [3];
К1 - коэффициент, учитывающий затенение остекления (табл. 3);
К2 - коэффициент, учитывающий загрязнение остекления (табл. 4).
К1 = 0,6 - двойное остекление в деревянных переплетах.
К2 = 1,0 - чистое стекло
Тогда
q' = (412 + 93)*0,6*1 = 303 Вт/м2
q" = 93*0,6*1 = 55,8 Вт/м2
Q = (303*4,16 + 55,8)*0,8 = 1053 Вт
Здесь 4,16 м2 - площадь окна 1,980*2,1 м;
2. Поступление тепла от солнечной радиации через перекрытие
Поступление тепла в теплый период года в помещение через перекрытие
QПЕР = (q0 * Aq)*F, (4)
где q0 - среднесуточная плотность теплового потока, Вт/м2;
Aq - амплитуда колебаний плотности теплового потока, Вт/м2;
F - площадь покрытия, м2.
Среднесуточная плотность теплового потока
q0 = (tУСЛН - tВ) / R0, (5)
где R0 - сопротивление теплопередаче покрытия, м2К/Вт, определяется в соответствии с [5], исходя из условия R0 ? RТР0;
tУСЛН - условная среднесуточная температура наружного воздуха, 0С;
tВ - расчетная температура внутреннего воздуха в теплый период года, 0С.
Условная среднесуточная температура
tУСЛН = tН +((?*JСР)/?Н), (6)
где tН - среднемесячная температура наружного воздуха за июль месяц, 0С, определяемая по [4] (tН = 18,6 0С);
? - коэффициент поглощения солнечной радиации покрытием, принимаемый по прил. 7 [5] (? = 0,65 - сталь кровельная оцинкованная);
JСР - среднесуточная плотность теплового потока от суммарной солнечной радиации, Вт/м2, принимаемая по прил. 5 [4]
(JСР = 327 Вт/м2);
?Н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия, Вт/м2*К.
Согласно [15]:
для вертикальной поверхности
?Н = 5,8 + 11,6*vV; (7)
для горизонтальной поверхности
?Н = 8,7 + 2,6*V, (7')
где V - скорость ветра, м/с; принимается по табл. УП.5 [13]. По
СНиП [5] коэффициент теплоотдачи ?Н для зимних условий поверхностей ограждений, непосредственно омываемых наружным воздухом, принимается равным 23 Вт/м2*К.
Амплитуда колебаний плотности теплового потока (Вт/м2)
Aq = dB *A?B, (8)
где dB - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности покрытия, Вт/м2*К, dB = 8,7;
A?B - амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности покрытия, 0С.
Амплидуда колебаний температуры внутренней поверхности покрытия
A?B = AtРасч / ?, (9)
где АtРасч - расчетная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, 0С, принимается по прил. 4 [3];
? - величина затухания расчетной амплитуды, ? = 23,3*R0.
3. Теплопоступления, влагопоступления и поступления углекислого газа от людей
Тепловыделения человека складываются из отдачи явного и скрытого тепла и зависят от вида выполняемой человеком работы.
Для легкой работы при tпВОЗ = 23 0С согласно табл. 6
- тепло явное QЯВН = Вт
- тепло полное QП = Вт
- влага W = г/ч
Принято считать , что дети выделяют 75 % от теплоты и влаги взрослого мужчины. Рассчитаем количество вредностей от 50 детей и количество углекислого газа от 1-го ребенка до 12 лет.
- теплый период: tТВ = 23 0С
QТЯВ = *50*0,75 = Вт;
QТП = *50*0,75 = Вт;
WТ = *50*0,75 = г/ч;
МТ = 24*50 = 1200 л/ч.
- холодный, переходный периоды: tХВ = 20 0С
QХЯВ = *0,75*50 = Вт;
QХП = *0,75*50 = Вт;
WХ = *0,75*50 = г/ч;
МХ = 24*50 = 1200 л/ч.
4. Теплопоступления от источников искусственного освещения
Количество тепла, поступающего в помещение от источников искусственного освещения (Вт).
QОСВ = E*F*qОСВ * ?ОСВ, (10)
где Е - освещенность, лк, принимаемая от назначения помещения по табл. 7 (Е=200 лк);
F - площадь пола помещения, м2;
qОСВ - удельные тепловыделения, Вт/м2*лк, принимаемые в зависимости от типа светильников и размера помещения по [6]
(qОСВ = 0,282 В/м2 - люминесцентные лампы);
?ОСВ - доля тепла, поступающего в помещение, ?ОСВ = 0,45 при люминесцентных лампах.
QОСВ = 200* * 0,282*0,45 = Вт
5. Баланс помещений по вредностям
Для холодного и переходного периодов года следует принять условие компенсации теплопотерь через ограждающие конструкции системой отопления и в дальнейшем расчете учитывать все теплопоступления как избыточные:
QИЗБ = QЧЕЛ + QОСВ. (11)
Для теплого периода года следует дополнительно учитывать теплопоступления от солнечной радиации через остекление и через перекрытие:
QИЗБ = QЧЕЛ + QО + QОСВ + QПЕР. (12)
Составим таблицу поступления вредностей в помещение кухни для трех периодов года.
Период года
tВ, 0С
QЯВИЗБ, Вт
QПОЛИЗБ, Вт
W, кг/ч
М, л/ч
Теплый
Переходный
Холодный
23
20
20
QТИЗБ =
QХИЗБ =
6. Определение расчетных воздухообменов
Расчет воздухообменов G1, G2, G3, G4 для трех периодов года (теплого, переходного, холодного) производят, исходя из условий разбавления и ассимиляции вредностей.
По избыткам явного тепла
G1 = QЯВНИЗБ / (0,278*(tУ - tП)), (13)
По избыткам полного тепла
G1 = QПОЛИЗБ / (0,278*(JУ - JП)), (14)
По избыткам влаги
G3 = (W / (dУ - dП))*103, (15)
По газовым вредностям
G4 = M / (CУ - CП), (16)
где QЯВНИЗБ, QПОЛИЗБ - избытки тепла, соответственно явного и полного, в помещении, Вт;
W - избытки влаги в помещении, кг/ч;
М - количество газов, выделяющихся в помещении, г/ч;
tУ и tП - температуры воздуха, соответственно удаляемого и подаваемого в помещение, 0С;
JУ и JП - энтальпии воздуха, соответственно удаляемого и подаваемого в помещение, кДж/кг;
dУ и dП - влагосодержание воздуха, соответственно удаляемого и подаваемого в помещение, г/кг;
СУ и СП - содержание газа в воздухе, соответственно удаляемого и подаваемого в помещение, г/м3.
Примем СУ = 1,4 г/м3; СП = 0,8 г/м3.
Параметры воздуха в вентиляционном помещении
Температура воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения,
tУ = tВ +(Н - 1,5)*grad t, (18)
где tВ - расчетная температура внутреннего воздуха в помещении, 0С (tВ = 23 0С, допускаемый перепад Ђ3);
Н - высота помещения, м;
grad t - температурный градиент, принимаемый по табл. 9.
Исходя из условия
qТ = QИЗБ / VПОМ =
V =
grad t = 1 0С
tУ =
Основной характеристикой, показываемой изменение состояния воздуха, является отношение полной избыточной теплоты к избыточной влаги, формула 19
? = (3,6*QПИЗБ) / W [Вт/кг*ч]
Эту характеристику найдем для трех периодов года:
?Т =
для переходного и холодного:
?П = ?Х =
Для теплого периода года найдем параметры приточного и уходящего воздуха.
На J - d диаграмме отмечаем точку НТ = ПТ (tН = tП = 21,7 0С,
JН = JП = 49 кДж/кг, dП = 10,8 г/кг, ?П = 65%)4