|
Расход теплоты на нагревание воздуха |
Прокрутить Предыдущий Верхний Следующий Больше |
Здесь собраны формулы расхода теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение: на инфильтрацию через неплотности и на вентиляцию, а также расчёт плотности воздуха, который используется обеими формулами. Основные формулы теплового баланса и потерь через ограждения — в разделе «Основные расчётные формулы».
Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха
1. Общие положения
Расход теплоты Q (Вт) на нагревание инфильтрирующегося воздуха определяется по одной из формул, выбор которой зависит от настройки программы:
В окне Параметры программы имеется поле
«Расчёт потерь тепла на подогрев инфильтрирующегося воздуха через неплотности, используя массовый расход».
•Если параметр отмечен, расчёт выполняется используя массовый расход, по формуле, приведённой в СП.
•Если параметр не отмечен, программа выполняет расчёт с используя объемный.
рис. 1. Параметры расчета
2. Формулы расчёта
2.1. Расчёт с использованием массового расхода (по СП):
(2)
2.2. Расчёт с использованием объемного расхода:
где:
▪ - расход инфильтрирующегося воздуха, кг/час, через ограждающие конструкции помещения;
▪ - объемный расход инфильтрирующегося воздуха, м3/час, через ограждающие конструкции помещения;
▪ - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кдж/кг*гр
▪ - плотность воздуха, кг/м3. см. Описание расчета и параметров ниже.
▪ - расчетная температура воздуха в помещении, °С;
▪ - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С;
▪ - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный:
o0,7 — для стыков панелей стен и окон с тройными переплётами;
o0,8 — для окон и балконных дверей с раздельными переплётами;
o1,0 — для одинарных окон, спаренных переплётов и открытых проёмов.
3. Определение расхода инфильтрирующегося воздуха в помещение, через не плотности наружных ограждающих конструкций.
Расход инфильтрирующегося воздуха Gинф (кг/ч) определяется по формулам в зависимости от типа неплотностей:
- остальные наружные ограждения
- щели, неплотности, проём
- стыки панелей жилых дом
где:
A1, A2, A3 — площади неплотностей или конструктивных участков, м²;
l — длина стыков панелей, м;
Rᵤ — сопротивление воздухопроницанию, м²·ч·Па/кг;
Δpᵢ, Δp, Δp1 — расчётная разность давлений воздуха, Па.
4. Расчётная разность давлений воздуха
где:
▪ - высота здания м, от уровня земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или шахты;
▪ - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;
▪ - удельный вес, н/м3, наружного воздуха и воздуха помещения; удельный вес определяется по формуле:
▪ - плотность, кг/м3/ воздуха; см. Параметры выше.
СНиП 2.04.05-86 (1988г.) рекомендует принять плотность наружного воздуха,
СНиП 2.04.05-91*(1999г.) рекомендует принять плотность воздуха в помещении.
СП60.13330.2016 рекомендует принять плотность наружного воздуха. (Г.4)
СП60.13330.2020 рекомендует принять плотность наружного воздуха. (А.6)
▪ - скорость ветра, м/сек, по СП 131.13330
▪ - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СП 20.13330 Нагрузки и воздействия. В программе приняты: Сн = 0,8; Сз = (-0,6);
▪ - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СП 20.13330 Нагрузки и воздействия; На основе данных табл.11.2 СП 20.13330 были построены графики и выведены формулы вида:
- для типа местности А:
К = 0,6935 * Н ** 0,259 - 0,284648;
- для типа местности Б :
К = 0,18696 * Н ** 0,4478 + 0,1227;
- для типа местности С :
К = 0,1444 * Н ** 0,4798 - 0,0436;
▪ (РINТ) - условно-постоянное давление воздуха, Па, в помещении (здании), из условия соблюдения равенства масс воздуха, поступающего в помещение (здание) и удаляемого из него в результате инфильтрации и эксфильтрации через ограждающие конструкции; в помещениях (зданиях), имеющих системы с искусственным побуждением при расчете РINТ, следует учитывать дисбаланс масс воздуха, подаваемых и удаляемых этими системами из помещения (здания).
Программа может вычисляет условное давление Pв автоматически при отмеченном параметре в настройках. Для лестничных клеток, соединённых с ними коридоров, а также помещений со свободным перетеканием воздуха в коридоры значение Pв может приниматься постоянным для всего здания и определяться по формуле (Г.20) СП 60.13330.2016:
Pв = (H / 2) · (γн − γв) + (ρн · v² / 4) · (Cн − Cз) · k (Г.20)
где:
H — высота здания (секции) от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты, м;
γн, γв — удельные веса наружного воздуха и воздуха помещения, Н/м³;
ρн — плотность наружного воздуха, кг/м³;
v — расчётная скорость ветра, м/с; (Cн − Cз) = 1,4;
k — коэффициент учёта изменения скоростного давления ветра по высоте (см. выше).
Инфильтрацию воздуха в помещение через стыки стеновых панелей следует учитывать только для жилых зданий.
Для общих помещений (не лестничных клеток) СП предписывает определять Pв из уравнения воздушного баланса конкретного помещения. Разность давлений учитывается со знаком '-' при подпоре в помещении, со знаком '+' — при разрежении.
Расход тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещения лабораторий химического профиля определяются в соответствии с "инструкцией по проектированию зданий научно-исследовательских учреждений"
Расход теплоты Q, (вт) на нагревание вентилируемого воздуха :
(3)
где:
• - расход удаляемого воздуха, м*3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом;
• - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кдж/кг*гр
• - плотность воздуха, кг/м3. см. Описание расчета и параметров ниже.
• - расчетная температура воздуха в помещении, °С;
• - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С;
• - коэффициент учета влияния сезонных изменений, может быть от 0,7 до 1. Значение 0,7 позволит учитывать 70% расхода теплоты, 1 - учитывать 100%. Для соответствия с СП должен быть 1.
рис. 2. Параметры расчета
Расчет плотности воздуха
В предыдущих нормативных документах (СНиП и МГСН) плотность инфильтрующегося или приточного воздуха принималась: для температуры наружного воздуха, для температуры внутреннего и для средней температуры между наружным и внутренним воздухом. Что вызывало периодически путаницу и долгие дискуссии, по поводу температуру какого воздуха использовать.
Расчет плотность воздуха в программе зависит от заданных значений параметров расчета.
рис. 3. Параметры расчета
по средней температуре
(по внутренней температуре)
(по наружной температуре)
(по температуре отопительного периода)
Следующий параметр позволяет выбрать формулу по которой будет выполнен расчет.
рис. 4. Параметры расчета
С отмеченным параметром расчет будет выполнен по формуле:
Если параметр не отмечен расчет будет выполнен по формуле:
- барометрическое давление места застройки.
Напомним, значение температуры, t зависит от выбора предыдущего параметра.
Расход теплоты QI, вт, для нагревания вентилируемого или инфильтрирующегося воздуха в помещениях следует принимать равным большей из величин, полученных по расчету по формулам (2) и (3) :
Приведение к условиям параметров Б
В соответствии с требованиями СП 60.133030 определение теплопотерь и расчетной тепловой нагрузки для теплогидравлического расчета систем отопления производится следующим образом:
1. При расчетной скорости ветра при параметрах Б большей, чем при параметрах А, определение теплопотерь и расчет системы отопления производится традиционным методом.
Если расчетная скорость ветра при параметрах А больше, чем при параметрах Б , теплопотери (трансмиссионные и от инфильтрации наружного воздуха) определяются дважды - при параметрах Б и при параметрах А. Затем теплопотери при параметрах А искусственно приводятся к условиям параметров Б по формуле:
QАБ = QА * ( ТВ - ТНБ ) / ( ТВ - ТНА ) ; вт
где
▪QА - теплопотери, определенные при параметрах А , вт;
▪ТВ - расчетная температура воздуха в помещении, град;
▪ТНА - расчетная температура наружного воздуха при параметрах А, град;
▪ТНБ - то же при параметрах Б .
После этого проводится сравнение теплопотерь каждого помещения при параметрах Б (QБ) и теплопотерь при параметрах А, приведенных к условиям параметров Б (QАБ).
Система отопления рассчитывается по большему из двух значений теплопотерь для каждого отдельного помещения.
