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.