Тепловой режим здания.

Тепловой режим здания- называется совокупность факторов и процессов ,которые ипод влиянием внешних и внутренних воздействий и принятых инженерных устройств формируют тепловую обстановку в помещении здания.

При расчете отопл. здания расчиты-ся наружные ограждения и обогревающие устройства таким образом чтобы они обеспе-ли требуемые тепловые условия в обслуживаемой зоне помещения в наиболее суровый период зимы –этот период называется расчётным. В помещениях различного значения выполняются разные по физич. тяжести работы.Степень физ. тяжести условно определяется по интенсивности тепловыделения.Не значительная считается работа при кот. тепловыделения состовляет до 140Вт . Лёгкая до 175Вт ,работа средней тяжести до 290Вт ,более 290Вт если выделения тепла человеком при потере q помещение несбалансировано,то ворганизме человека происходит переохлаждение или перегревание человека. Отдача теплоты с пов-ти тела человека происходит несколькими способами: Излучение (окружающим поверх-ям помещения). Конвекция (воздуху). При испарении и дыхании (потеет и дышит). В обычных условиях в спокойном состоянииьчеловек половину теплоты теряет излу-ем ¼ конвекцией ,1/4 испар.

Интенсивность,теплоотдача человека зависит: 1)От тепловой обстановки в помещении (tв). 2)радиационных

(хар-ся tr и t п). 3)размещение и расположение нагретых и охлажденных поверхностей . 4)Подвижность воздуха (Vв). 5)относительная влажность воздуха в.

1-3.Условия комфортности в помещении.

В жилых,обществ. и промышл. зданиях требуется поддерживать необход. для людей и произв. процессов метеорол.условия – определ.микроклимат. Тепловая обстановка в помещении хар-ся температурой воздуха tв , радиационными условиями (радиционной тем-рой tr и температурой п ) , размерами и расположением нагретых и охлажденных поверхностей , подвижностью Vв и относительной влажностью в-ха в. Сочетание этих показателей микроклимата , при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его с/ме терморегуляции. Они м.б. оптимальными и допустимыми. Допустимыми наз. такие метеорологические условия , при кот-х возникает некоторая напряженность процесса терморегуляции и имеет место допустимая дискомфортность д/чел-ка тепловой обстановки в помещении. Оптимальными наз. такие условия , при кот-х чел-к не испытывает дискомфорта. Температурную обстановку в помещении опр. 2 условиями комфортности:

1условие устанавливает зону сочетаний tв и tr , при кот-х чел-к , находясь в середине помещения , не испытывает чувства перегревания или переохлаждения. Д/холод. периода года : tr=1,57tп(u)-0,57tв 1,5 , где tп(u)-тем-ра помещения в зав-сти от интенсивности выполняемой физ. работы чел-ком. Это ур-е опр. усредненную тем-ную обстановку в помещении.

Влияние tп и tr на комфортность в помещении.

tв

2

3 1 ср

1-зона комфортности , 2-зона перегрева ,

3-зона переохлаждения ,

--- зона наиболее благоприятного сочетания

tв и ср .Комфортность условий добиваются , повышая ср и уменьшая tв , и наоборот.

Темпер-ная обстановка в помещении , кроме tв , хар-ся tп. Это такая одинаковая тем-ра воздуха и пов-ти , при кот-й т/обмен человека будет таким же как и при данных неравных тем-рах воздуха и поверхности.

2условие определяет допустимые тем-ры нагретых и охлажденных пов-тей при нахождении чел-ка на границах обслуживаемой зоны помещения. Д/предупреждения радиационного перегревания и переохлаждения пов-ти пола , потолка и стен м.б. нагреты до доп.наг. 19,2+ , где -коэф-т облученности с пов-ти наиболее невыгодно расположенной элементарной площадки на голове чел-ка ( затылок ) в сторону нагретой или охлажденной пов-ти(облучение на голову чел-ка ) доп.охл. 23- . Обычно тем-ру пола принимают ниже тем-ры воз-ха на 2-3 º

1-6. Методы гидравлических расчетов с/мы парового отопления.

Паропроводы низкого Р: При движении пара по длине участка его количество уменьшается вследствие попутной конденсации, снижается также его плотность из-за потери давления. Снижение плотности сопровождается увеличением объема пара к концу участка, что приводит к возрастанию скорости движения пара. В системе низкого давления при давлении пара 0,005— 0,02 МПа эти сложные процессы вызывают практически незначительные изменения параметров пара. Поэтому при­нимают расход пара постоянным на каждом участке, а плотность пара постоянной на всех участках системы. Расчет начинают с ветви паропровода наиболее неблаго­приятно расположенного отопительного прибора, каковым является прибор, наиболее удаленный от котла.

Для гидравлического расчета паропроводов низкого дав­ления используют табл. II.4 и II.5 (см. Справочник проек­тировщика), составленные при плотности 0,634 кг/м³, со­ответствующей среднему избыточному давлению пара 0,01 МПа, и эквивалентной шероховатости труб к_э=0,0002 м (0,2 мм). Эти таблицы, по структуре аналогичные табл. 8.1 и 8.2, отличаются величиной удельных потерь на трение, обусловленной иными значениями плотности и кинемати­ческой вязкости пара, а также коэффициента гидравличе­ского трения l для труб. В таблицы внесены тепловые нагрузки Q, Вт, и скорость движения пара w, м/с.

В системах низкого и повышенного давления во избежа­ние шума установлена предельная скорость пара: 30 м/с при движении пара и попутного конденсата в трубе в одном и том же направлении, 20 м/с при встречном их движении.

Для ориентации при подборе диаметра паропроводов вычисляют, как и при расчете систем водяного отопления, среднее значение возможной удельной линейной потери давления R_ср по формуле

где р_п — начальное избыточное давление пара, Па; ål _пар — общая длина участков паропровода до наиболее удаленного отопительного прибора, м.

Для преодоления сопротивлений, не учтенных при рас­чете или введенных в систему в процессе ее монтажа, остав­ляют запас давления до 10% расчетной разности давления, т. е. сумма линейных и местных потерь давления по основ­ному расчетному направлению должна составлять около

0,9 (P_п—P_пр).

После расчета ветви паропровода до наиболее неблаго­приятно расположенного прибора переходят к расчету вет­вей паропровода до других отопительных приборов. Этот расчет сводится к увязке потерь давления на параллельно соединенных участках основной (уже рассчитанной) и второстепенной (подлежащей расчету) ветвях.

При увязке потерь давления на параллельно соединен­ных участках паропроводов допустима невязка до 15%. В случае невозможности увязки потерь давления применя­ют дросселирующую шайбу. Диаметр отверстия дросселирующей шайбы d_ш, мм, определяют по формуле

D_ш=0,92(Q²_уч/Dр_ш)^0,25,

где Q²_уч — тепловая нагрузка участка, Вт; Dр_ш — излишек дав­ления, Па, подлежащий дросселированию.

Шайбы целесообразно применять для погашения излиш­него давления, превышающего 300 Па.

Расчет паропроводов систем повышенного и высокого давления проводят с учетом изменения объема и плотности пара при изменении его давления и уменьшения расхода пара вследствие попутной конденсации.

Гидравлический расчет выполняют по способу приве­денных длин, который применяется в том случае, когда линейные потери давления являются основными (около 80%), а потери давления в местных сопротивлениях сравни­тельно малы. При расчете линейных потерь давления в паропроводах используют табл. II. 6 из Справочника проектировщика составленную для труб с эквивалентной шероховатостью внутренней поверхности к_э=0,2 мм, по которым перемеща­ется пар, имеющий условно постоянную плотность 1 кг/м³ [избыточное давление такого пара 0,076 МПа, температура 116, 2 °С, кинематическая вязкость 21*10^-6 м²/с]. В табли­цу внесены расход G, кг/ч, и скорость движения w_, м/с, пара. Для подбора диаметра труб по таблице вычисляют среднее условное значение удельной линейной потери дав­ления

где р_ср — средняя плотность пара, кг/м³, при среднем его давлении в системе 0,5 (P_п—P_пр);остальные пояснения даны к формулам (9.11) и (9.13).

По вспомогательной таблице получают в зависимости от среднего расчетного расхода пара условные значения удельной линейной потери давления R_усл и скорости движения пара w_усл. Переход от условных значений к действительным, соответствующим параметрам пара на каждом участке, делают по формулам

R=R_усл/r_{ср. уч}; w=w_усл/r_{ср. уч}

где Рср.уч — действительное среднее значение плотности пара на участке, кг/м³; определяемое по его среднему давлению на том же участке.

Действительная скорость пара не должна превышать 80 м/с (30 м/с в системе повышенного давления) при движе­нии пара и попутного конденсата в одном и том же направ­лении и 60 м/с (20 м/с в системе повышенного давления) при встречном ихдвижении.

Итак, гидравлический расчет проводится с усреднением значений плотности пара на каждом участке, а не в целом для системы, как это делается при гидравлических расчетах систем водяного отопления и парового отопления низкого давления.

Потери давления в местных сопротивлениях, составляю­щие всего около 20% общих потерь, определяют через эк­вивалентные им потери давления по длине труб. Эквива­лентную местным сопротивлениям, дополнительную длину трубы находят по формуле

L_экв=åx (d_в/l )

Значения d_в/l приведены в табл. II.7 в Справочнике проектировщика. Видно, что эти значения должны возра­стать с увеличением диаметра труб.Общие потери давления Dр_уч на каждом участке паро­провода с учетом эквивалентной длины определяют по фор­муле

Dр_уч=R (L+L_экв)=RL_прив,

где L_прив=L+L_экв — расчетная приведенная длина участка, м, включающая фактическую и эквивалентную местным сопротивле­ниям длины участка.

Для преодоления сопротивлений, не учтенных при рас­чете по основным направлениям, принимают запас не менее 10% расчетного перепада давлений. При увязке потерь давления в параллельно соединенных участках допустима, как и при расчете паропроводов низкого давления, невязка до 15%.

В системах высокого давления в большинстве случаев гидравлический расчет паропроводов выполняют после расчета конденсатопроводов, в результате которого опре­деляется давление перед отопительными приборами р_пр (с проверкой его допустимости по температуре t_п). Далее, если известно начальное давление пара p_п в распределительном коллекторе, расчет паропроводов делают как ука­зано выше. Если же давление p_п не задано, то его находят, проводя расчет по предельно допустимой скорости движения пара.