Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теплоустойчивость помещения






 

Тепловой режим помещения, как правило, нестационарный. Это связано с изменениями температуры наружного воздуха, теплоотдачи систем отопления, тепловыделений от оборудования, теплопоступлений от солнечной радиации. Нестационарность теплового режима помещений необходимо учитывать в следующих случаях:

- при аварийных отключениях систем теплоснабжения и отопления;
- при регулировании центральных систем отопления пропусками, а также при печном отоплении;
- при обосновании необходимости дежурного отопления в период между рабочими сменами;
- при учете периодических теплопоступлений от солнечной радиации.

 

При уменьшении теплопоступлений воздух в помещении начинает охлаждаться и его температура со временем уменьшается. Этому препятствует теплоотдача в помещение всех ранее нагретых поверхностей ограждающих конструкций, которые обладают теплоаккумулирующими свойствами.

Способность ограждающих конструкций помещения уменьшать колебания температуры внутреннего воздуха при периодических тепловых потоках называется теплоустойчивостью помещения.

Оценку теплоустойчивости помещения производят по величине амплитуды колебания температуры внутреннего воздуха. При регулировании систем центрального отопления допустимая амплитуда колебания температуры воздуха в помещении Аt в составляет ± 1, 5 о С, при печном отоплении ± 3 о С. При аварийном режиме и дежурном отоплении температура внутреннего воздуха не должна опускаться ниже + 5 о С, а допустимая амплитуда изменения температуры внутреннего воздуха не должна превышать величину (t в - 5) / 2.

В курсовой работе необходимо определить амплитуду изменения температуры внутреннего воздуха для заданной комнаты при регулировании работы системы центрального отопления пропусками при tн = 0 0С. Режим регулирования принять следующий: m = 3 часа - натоп (система отопления работает), n = 3 часа - пропуск (система отопления отключена).

Величина Аt в рассчитывается по формуле

 

Аt в = ±0, 7 MQ ср / S B i F i, (3)

 

где M = (Q макс -Q мин) / 2 Q ср - коэффициент неравномерности теплоотдачи
    нагревательных приборов;
  Q макс - максимальная теплоотдача нагревательных приборов, равная теплопотерям через наружные ограждения при температуре наружного воздуха в момент отключения отопления, Вт;
  Q мин - минимальная теплоотдача нагревательных приборов, равная нулю при отключении отопления, Вт;
  Q ср - средняя во времени теплоотдача нагревательных приборов, Вт; Q ср = (m Q макс + n Q мин ) / (m + n);
  m, n - время работы и отключения системы отопления, ч;
  S BiFi - теплопоглощение внутренних поверхностей ограждающих конструкций, Вт/ о С.
       

 

Коэффициенты теплопоглощения В внутренних поверхностей ограждений в Вт /(м 2× о С) находятся по формуле

B = 1/(1/aв + 1/ Y в), (4)

 

где aв - коэффициент тепловосприятия поверхности со стороны периодического теплового воздействия, Вт /(м 2× о С);
  Y в - коэффициент теплоусвоения этой поверхности, Вт /(м 2× о С).

 

Способ определения величины Y в зависит от положения границы слоя резких колебаний температуры. Отметим, что слой резких колебаний - это слой, прилегающий к поверхности со стороны периодического теплового воздействия. На другой стороне его амплитуда колебания температуры составляет половину максимального значения на поверхности ограждения. Установлено, что инерционность слоя резких колебаний численно равна единице (D РК = 1). Здесь используется показатель инерционности D, определяемый как D = R S, где S - коэффициент теплоусвоения материала, Вт /(м 2. о С).

Нужно иметь в виду, что коэффициент теплоусвоения материала слоя конструкции S, Вт /(м 2.о С), зависит от периода изменения теплового потока:

 

, (5)

где l - коэффициент теплопроводности материала по условиям эксплуатации

А или Б, Вт /(м С);

с - удельная теплоемкость, Дж/ (кг × 0 С);

r - плотность, кг / м 3;

Z - период изменения теплового потока, ч.

 

При использовании коэффициентов теплоусвоения материалов S 24 для периода изменения теплового потока Z = 24 часа по прил. 5 значения коэффициентов теплоусвоения материалов для других значений Z могут быть определены по формуле

. (6)

 

Если тепловая инерция первого от внутренней поверхности слоя ограждающей конструкции D 1 = R 1 S 1 > 1 (рис. 2, а), граница слоя резких колебаний температуры находится в пределах первого слоя ограждения. В этом случае затухание колебаний температуры по толщине ограждения определяется только теплотехническими свойствами материала первого слоя и Y в = S 1.

Если тепловая инерция первого слоя D 1 < 1, следует рассчитать тепловую инерцию второго слоя D 2 = R 2 S 2 и определить тепловую инерцию первых двух слоев D 1+ D 2. При D 1 + D 2 > 1 граница слоя резких колебаний температуры находится в пределах второго слоя конструкции (рис. 2, б) и на затухание колебаний температуры оказывают влияние теплотехнические свойства материалов и первого и второго слоев. Поэтому

, (7)

Для других случаев положения границы слоя резких колебаний температуры величина Y в может быть определена по методике, приведенной в [3]. При этом определение Y в начинается с внутренней поверхности (n - 1)-го слоя, где n - число слоев, имеющих S D > 1 (рис. 2, в).

 

Коэффициент теплоусвоения (n - 1)-го слоя равен

 

, (8)

где R n-1 - термическое сопротивление (n - 1)-го слоя, м 2× 0 С / Вт;

S n-1, S n - коэффициенты теплоусвоения материалов (n - 1)-го и n -го слоев,

м 2× Вт / 0 С.

 

  Рис. 2. К определению коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности Y в: а – D 1 ≥ 1; б – D 1 + D 2 ≥ 1; в - ∑ Di ≥ 1; ∑ Di < 1; - - - граница слоя резких колебаний температуры; δ рк – толщина слоя резких колебаний температуры

Затем определяется коэффициент теплоусвоения поверхности (n - 2)-го слоя , (9)

 

пока не дойдем до 1-го слоя ограждения, коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности которого равен искомому

. (10)

 

Если тепловая инерция всей ограждающей конструкции меньше единицы (S D < 1 (рис. 2, г)), находим коэффициент теплоусвоения поверхности n -го слоя

. (11)

 

Для (n -1)-го слоя имеем

. (12)

 

Далее расчет продолжается по формуле (9).

Исходные данные для расчета теплопоглощения заносятся в табл. 5. При подготовке исходных данных для удобства расчетов необходимо придерживаться следующих правил:

1) для ограждений одинаковой конструкции принять суммарную площадь внутренней поверхности;

2) несколько одинаковых слоев, разделенных воздушными прослойками, считать одним слоем с суммарной толщиной;

3) для указания вида ОК можно использовать условные обозначения: НС - наружные стены; ПЛ - пол; ПТ - потолок; ВС -внутренние стены и перегородки; ДО - двери одинарные; остекление: ОО - одинарное, ДО - двойное; ТО - тройное.

Подготовленные исходные данные необходимо согласовать с преподавателем.

Таблица 5

Исходные данные для расчета

 

  Вид Площадь   1-й слой   2-й слой
ОК F, м 2 d1, м l1, Вт /(м× 0 С) S 1, Вт /(м 2 × 0 С) d2, м l2, Вт /(м× 0 С) S 2, Вт /(м 2 × 0 С)
               

 

Результаты расчета теплопоглощения ограждающими конструкциями помещения заносятся в табл. 6.

 

Таблица 6

Результаты расчета теплопоглощения

Вид ОК D 1 Y В, Вт/ (м 2 × 0 С) В, Вт/ (м 2 × 0 С) BF, Вт/ 0С

 

После расчета теплопоглощения по формуле (3) определяется величина А t в и сопоставляется с допустимым значением. Следует сделать вывод о возможности применения данного режима отопления.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.