ТЕМА 2 Ориентировочная методика расчета cоставляющих теплового баланса помещений - УКЦ

Суммарные теплопоступления в помещения гражданских и общественных зданий складываются из:

ΣQ
_т.пост.= Q_л+ Q_осв+Q_отоп+Q_т.о.+Q_с.р.+Q_э.+Q_пов+Q_г.п.+Q_комп

где, Q_л — от людей

Q
_осв — от освещения;

Q
_отоп — от отопительных приборов;

Q
_т.о. — от технологического оборудования;

Q
_с.р. — от солнечной радиации;

Q
_э — от электропотребляющего оборудования;

Q
_пов — от нагретых поверхностей оборудования;

Q
_г.п. — от горячей пищи;

Q
_комп — от компьютеров (оргтехники).

Возможны еще и другие теплопоступления, которые задаются в технологической части проекта

Теплопоступления от людей

Они складываются из отдачи явного и скрытого тепла и зависят от степени тяжести выполняемой людьми работы и температуры воздуха в помещении. Эти величины приведены в таблицах 1 и 2 приложения 1.

Количество явного тепла:

Q
_я= Σq_яn, Вт

Количество полного тепла:

Q
_П = Σq_п n, Вт

где: n — количество людей

q
_яq_П— соответственно количество тепла, Вт, выделяемое мужчиной при определенной температуре воздуха в помещении, ^oС, принимается по табл.1 (см. приложение 1).

Категорийность работ от вида деятельности принимается по табл.2 (см. приложение 1).

Теплопоступления от источников искусственного освещения

определяются по их фактической мощности из условия перехода энергии, затрачиваемой на освещение, в теплоту, нагревающую воздух помещения. Эту величину можно определить по следующей формуле:

где:

E
— уровень освещенности, лк., принимается по табл.3 (см. приложение 1);

F
— площадь пола помещения, м²

q
_ОСВ — удельные тепловыделения, Вт/ (м² лк), принимаются по табл.4 (см. приложение 1);

η
_осв— доля тепла, поступающего в помещения зависит от местоположения источника света и от типа лампы освещения (см. примечания к табл. 4)

Теплопоступления от отопительных приборов
системы отопления следует определять для помещений, которые оборудованы системой водяного отопления и постоянно работающей системой вентиляции или кондиционирования воздуха.

В режиме вентиляции теплопоступления от отопительных приборов определяют по формуле:

В режиме кондиционирования теплопоступления от отопительных приборов высчитывают исходя из следующего выражения:

где:

Q
_ТП — суммарные теплопотери помещения, Вт;

t
_СР.ОП— средняя температура отопительного прибора, ^оС

t
_ПОД,t_ОБР— температура теплоносителя в падающем и обратном трубопроводе системы отопления, ^оС;

t
_В.ВЕНТ— расчетная температура воздуха при расчете вентиляции, ^оС

t
_В.ОТ— расчетная температура воздуха при расчете отопления, ^оС

t
_ОПТ— расчетная температура воздуха при расчете кондиционирования, ^оС

Теплопоступления от технологического оборудования
горячих цехов предприятий питания определяют исходя из формулы:

где:

K
₀— коэффициент одновременности теплового оборудования;

для столовых K₀-0,8

для ресторанов и кафе K₀ — 0,7

N
_М— установочная мощность модулированного технологического оборудования, кВт по таблице 5 (приложение 1);

N
_Н— установочная мощность немодулированного технологического оборудования, кВт по таблице 6 (приложение 1);

N
_F— установочная мощность электрического оборудования в раздаточном проеме, кВт по таблице 7 (приложение 1);

K
_З-коэффициент загрузки оборудования по таблице 5 (приложение 1)

K
₁— коэффициент эффективности приточно — вытяжных локализирующих устройств для модулированного оборудования — 0,75

K
₂ — коэффициент эффективности локализирующих устройств для немодулированного оборудования

• приточно–вытяжные локализирующие устройства– 0,75
• завесы — 0,45

Теплопоступление от солнечной радиации
через ограждения следует производить в тёплый и переходный период года.

Для остекленных поверхностей
величина солнечной радиации определяется из выражения:

где:

F
₀— площадь поверхности остекления, в м²;

q
₀— величина солнечной радиации в ккал/м² x ч через 1 м² поверхности остекления, зависящая от ее ориентации по странам света см. таблицу 8 (приложение 1);

1,16
— переводной коэффициент из ккал/ч в Вт;

A
₀ — коэффициент зависящий от характеристики остекления см таблицу 9 (приложение 1).

Для покрытий
количество тепла, поступающего в помещение за счёт солнечной радиации определяется по формуле:

где: F_П — площадь поверхности покрытия, в м²;

q
_П— величина солнечной радиации в ккал/м² x ч через 1 м² поверхности покрытия, см. таблицу 10 (приложение 1)

K
_П— коэффициент теплопередачи покрытия должен быть не выше 0,8 ккал/ м² x ^oС;

1,16
— переводной коэффициент из ккал/ч в Вт.

Внимание!

При подсчете теплопоступлений от солнечной радиации следует принимать большую из двух величин:

• теплопоступление через остекление, расположенное в одной стене помещения + теплопоступление через покрытие;
• теплопоступление через остекления, расположенное с двух взаимно перпендикулярных стенах помещения с коэффициентом 0,7 + теплопоступление через покрытие.

Теплопоступление от электропотребляющего оборудования (бытовые электрические приборы: электронагреватели, электроутюги, сушилки и т.п)

где: N_Э — электрическая мощность прибора. Вт

η
_Э– коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в помещение.

Если прибор находится в помещении без укрытия

η
_Э=1

при устройстве специальных укрытий с отсосом от них воздуха

η
_Э=0,6-0,2

Теплопоступления от нагретых поверхностей оборудования.

Q
_ПОВ.=α₀*F-(t_П-t_В), Вт

где: α₀— коэффициент теплоотдачи, Вт/м²x ⁰С

α
₀=5,7+4,5V

где V- скорость движения воздуха около нагретой поверхности, м/с (ориентировочно можно принять нормируемую подвижность воздуха)

F- — площадь нагретой поверхности, м²

t_П— температура нагретой поверхности, °C

t_В— температура воздуха в помещении, °C.

Тепловыделения от горячей пищи,
или ,по другому, поступления теплоты от остывания горячей пищи.

Полное тепло

где: q_П— средняя масса всех блюд, приходящихся на одного посетителя, кг, принимаем — 0,85 кг

C_П— условная теплоемкость блюд, входящих в состав обеда , кДж/ кг х град , принимаем 3,3

t_КП— начальная температура пищи,

t_н.п= 70 °C.

t_н.п— конечная температура пищи,

t_н.п= 40-50 °C.

Z_П– продолжительность приема пищи одним посетителем

для ресторанов Z_П=1ч

для столовых Z_П=0,5-0,75ч

для столовых самообслуживания Z_П= 0,3ч

n- число посетителей в обеденном зале;

3,6 — переводной коэффициент из кДж/ч в Вт

Тепловыделение от компьютеров

В среднем принимаем тепловыделение на 1 компьютер в полной комплектации 300 Вт.

При этом необходимо учитывать коэффициент одновременности работы компьютеров

K_ОДН.= 0,8 -1

 

 

Приложение 1

Количество тепла и влаги, выделяемое взрослыми мужчинами

Таблица 1

Показатели	Количество тепла, Вт, и влаги, г/ч, выделяемых мужчинами при температуре воздуха в помещении, °C
	10	15	20	25	30	35
В состоянии покоя
Тепло:
явное	140	120	90	60	40	10
полное	165	145	120	95	95	95
Влага	30	30	40	50	75	115
При легкой работе
Тепло:
явное	150	120	100	65	40	5
полное	180	160	150	145	145	145
Влага	40	55	75	115	150	200
При работе средней тяжести
Тепло:
явное	165	135	105	70	40	5
полное	215	210	205	200	200	200
Влага	70	110	140	185	230	280
При тяжелой работе
Тепло:
явное	200	165	130	95	50	10
полное	290	290	290	290	290
Влага	135	185	240	295	355	415

Примечание.
Женщины выделяют 85% , а дети 75% тепла и влаги по сравнению с мужчинами.

Категорийность работ от вида деятельности

Таблица2

Категории работ	Энергозатраты, Вт	Виды работ
Легкие ( категория I) Iа Iб	Не более 174 Не более 139 До 174	Производимые сидя и сопровождающиеся незначительными физическими напряжениями. Производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением
Средней тяжести ( категория II) IIа IIб	175-290 175-232 233-290	Связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких ( до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требуют определенного физического напряжения. Связанные с ходьбой , перемещением и переноской тяжестей ( до 10 кг) и сопровождаются умеренным напряжением.
Тяжелые ( категория III)	Более 290	Связанные с постоянным передвижением, перемещением и переноской значительных ( свыше 10 кг) тяжести и требующие больших физических усилий.

Примечания.

1. Категория работ — разграничение работ по тяжести на основе энергозатрат организма.
2. под рабочей зоной следует принимать пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола, или площадку, на которой находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания людей

Уровень общего освещения помещений – Е, лк

Таблица3

№ п/п	Наименование помещения	Освещенность рабочих поверхностей, лк
1	Общественные здания и вспомогательные помещения предприятий
1.1	Спортивные залы и сооружения для видов спорта: бадминтон, баскетбол, волейбол, гандбол, теннис, футбол теннис настольный акробатика, бокс, борьба, гимнастика спортивная, художественная, фехтование легкая атлетика, тяжелая атлетика хоккей, фигурное катание на коньках спортивная арена трибуна спортивные залы с большой вместимостью трибун поверхность ринга для соревнований по боксу крытые бассейны	300 400 200 150 500 1000 500 500 1000 150
1.2	Предприятия общественного питания: обеденные залы столовых, закусочных, кафетериев обеденные залы ресторанов, кафе, баров(столиков посетителей) I категория II категория проходы между столиками в обеденных залах ресторанов, кафе, баров танцевальные площадки обеденных залов, ресторанов, кафе, баров эстрада раздаточные вестибюли, гардеробы коридоры, проходы горячие цехи, холодные цехи, доготовочные, заготовочные, моечные, кондитерские цехи, помещения для мучных изделий цех производства мороженного	200 300 200 Не менее 30 100-400 300 300 75 75 200 400
1.3	Школы, училища, вузы: классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории ,практикумы кабинет черчения, проектировочные залы мастерская обработки металла мастерские по обработке дерева швейная мастерские изостудия зрительные залы спортивные залы и бассейн рекреации	300( на плоскости столов) 500 600( при комбинированном освещении 1000ЛК, с долей от общего освещения не менее 50%) 500 600 300-400(на мольбертах) 300 200( на полу) 150
1.4	палаты и спальные комнаты санаториев, домов отдыха номера гостиниц	75 100
1.5	Культурно-зрелищные сооружения: читальный залы библиотек актовые и зрительные залы клубов фойе театров, клубов и кинотеатров зрительные залы кинотеатров концертные залы фойе уникальных зданий	500 150 150 75 300 300
1.6	Проектные кабинеты, конструкторские бюро, проектные залы	500
1.7	Банковские учреждения: серверная и помещения межбанковских электронных расчетов, электронная почта, помещение аппаратуры криптозащиты помещения вводнокабельного оборудования помещения алфавитно-цифровых печатающих устройств помещения изготовления идентификационных карт, обработки помещения отдела инкассации помещения для обслуживания физических лиц кладовая ценностей, депозитарий помещения сейфовой	400 200 400 400 300 300 150 150
1.8	Помещения розничной торговли: торговые залы магазинов продовольственных товаров промышленных товаров хозяйственных товаров	400 300 200
1.9	Вокзалы: операционные, кассовые залы, билетные, багажные кассы, помещения отделений связей залы ожидания вестибюли комнаты длительного пребывания пассажиров (спальни) комнаты депутатов и комнаты для иностранных туристов	300 200 150 75 200
2.0	Помещение гаражей: мытья и уборки автомобилей технологического обслуживания и ремонта автомобилей хранения автомобилей	20 75

Удельные тепловыделения от люминесцентных ламп, q_осв.,Вт/( м² лк)

Таблица 4

Светильник	Распределение светового потока,%		Средние удельные выделения тепла , qосв. ,Вт/( м2 лк) для помещений площадью, м2
	вверх	вниз	<50		50-200		>200
			Высота помещения, м
			>3.6	<=3.6	<3.6	<=3.6	>4.2	>=4.2
Прямого света	0-10	100-90	0.1	0.077	0.073	0.058	0.067	0.056
Диффузного рассеянного света	40-60	60-40	0.166	0.166	0.076	0.079	0.094	0.077
Отраженного света	90-100	10-0	0.264	0.181	0.155	0.116	0.145	0.108

Примечание.
При применении ламп накаливания вводиться поправочный коэффициент 2,75 η_осв — доля тепла, поступающего в помещения

Если:

• источники света находятся в помещении

η_осв=1

• источники света находятся вне пределов помещения( в чердачном помещении, за стеклянной стеной)

η_осв=0.45 при люминисцентных лампах

η_осв=0.15 при лампах накаливания

Характеристика теплового оборудования предприятия общественного питания

Таблица 5

Тепловое оборудование	Габариты оборудования	Установочная мощность единицы оборудования, кВт	Коэффициент загрузки оборудования
Секционное модулированное оборудование
Плиты: ПЭСМ-4ш ПЭСМ-2к Сковороды: СЭСМ-0.5 СЭСМ-0.2 Фритюрница ФЭСМ-2 Котел КПЭСМ-2 Шкаф ШЖЭСМ-2	840x840x860 420x840x860 1470x840x860x 420x840x860 1050x840x860 840x800x1500	18 3.8 13 7.5 8.6 3.8	0.65 0.65 0.65 0.65 0.30 0.65

Таблица 6

Тепловое оборудование	Габариты оборудования	Установочная мощность единицы оборудования, кВт	Коэффициент загрузки оборудования
Немодулированное оборудования
Варочный котел емкость, л: 40 60 125 Кипятильник емкость, л: 200 100 25	— — — — — —	5 6.8 8.5 10 8.3 3.3	0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

Таблица 7

Тепловое оборудование	Габариты оборудования	Установочная мощность единицы оборудования, кВт	Коэффициент загрузки оборудования
Оборудование, расположенное в раздаточном проеме
Тепловая стойка СРТЭСМ Мармит МЭСМ-50	1470x840x860 840x840x860	2.0 4.0	0.50 0.50

Солнечная радиация qo через остекленные поверхности в ккал/м² x ч (при А_о=1)

Таблица 8

Характеристика остекленной поверхности	Страны света и широты
	юг				Юго-восток и юго-запад				Восток и запад				Северо-восток и северо- запад
	350	450	550	650	350	450	550	650	350	450	550	650	350	450	550	650
Окна с двойным остеклением (две рамы):
С деревянными переплетами….	110	125	125	145	85	110	125	145	125	125	145	145	65	65	65	60
С металлическими переплетами. Фонарь с двойным вертикальным остеклением ( прямоугольный тип Шеда):	140	160	160	180	110	140	160	180	160	160	180	180	80	80	80	80
С металлическими переплетами	130	160	160	170	110	140	170	170	160	160	180	180	85	85	85	80
С деревянными переплетами	120	145	145	150	100	125	150	150	145	145	160	160	75	75	75	70

Примечание.
Для остекленных поверхностей, ориентированных на север, q₀=0

Значение коэффициента A₀

Таблица 9

Характеристика остекления	A0
Остекление с одной рамой:    двойное.    одинарное Загрязнение стекла:    обычное    сильное Забелка окон Остекление с матовыми стеклами Внешнее зашторивание окон	1,15 1,45 0,8 0,7 0,6 0,4 0,25

Величина солнечной радиации в ккал/м² x ч через 1 м² поверхности покрытия

Таблица 10

Характеристика покрытия и широта	qп
При бесчердачном покрытии для широт:     350     450     550     650 При покрытии с чердаком для всех широт	20 18 15 12 5

Список литературы:

1. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Вентиляция и кондиционирование. Часть II. Под редакцией И.Г. Староверова Издательство литературы по строительству. Москва
2. Б.С. Молчанов «Проектирование промышленной вентиляции» Издательство литературы по строительству. Ленинград
3. «Справочник по теплоснабжению и вентиляции» Книга вторая. Издательство «Будiвельник»
4. Г.В. Нимич, В.А. Михайлов, Е.С. Бондарь «Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха»