2.3 Розрахунковий аналіз системи опалення

2.3.1 Порівняльний аналіз фактичного термічного опору огороджувальних конструкцій з нормативним

Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків та споруд і внутрішніх міжквартирних конструкцій, що розділяють приміщення, температури повітря в яких відрізняються на З °С та більше, обов'язкове виконання умови:

,                                                                                     (2.1)

Де  - приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конструкцій визначається опір теплопередачі), приведений опір теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м2-К/Вт;

- мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, мінімальне значення опору теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м2.К/Вт. Встановлюється залежно від температурної зони експлуатації будинку [3].

Розрахункове значення опору теплопередачі багатошарової огороджувальної конструкції визначається за формулою:

                           (2.2)

де ав - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції (приймаємо ае = 8,7Вт/(м2 -К) - для стін, підлоги, гладких стель.

аз - коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції (для зовнішніх стін та покриттів аз = 23Вт/(м2 -К);

 - теплопровідність матеріалу і-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м-К) [3];

- товщина і-го шару огороджувальної конструкції, м;

п - кількість шарів в конструкції за напрямком теплового потоку;

Ri - термічний опір і-го шару конструкції, м2 *К/Вт.

Для вікон приведений опір теплопередачі приймаємо згідно.

Розрахункові умови експлуатації при розрахунках опору теплопередачі огороджувальних конструкцій приймаються залежно від розрахункового вологісного режиму експлуатації приміщення та конструктивного рішення огородження.

Результати розрахунку опору теплопередачі огороджувальних конструкцій представлені у таблиці 2.7.

Таблиця 2.7 - Результати розрахунку опору теплопередачі зовнішніх огороджувальних конструкцій

Отримані результати () свідчать про невідповідність дійсного опору теплопередачі зовнішніх огороджувальних конструкцій нормативним вимогам [3]. Можна зробити висновок про незадовільні теплозахисні властивості зовнішньої стіни та даху, що вимагає впровадження енергозберігаючого заходу щодо збільшення опору теплопередачі, тобто проведення робіт з теплоізоляції.

2.3.2 Розрахунок тепловтрат приміщень

Даний розрахунок необхідний для визначення об’ємів втрат теплової енергії, щоб встановити потенціал економії витрат на споживання енергоносіїв після впровадження енергозберігаючих заходів.

Розрахунки тепловтрат через огороджувальні конструкції проводимо окремо для кожного приміщення.

Тепловтрати через огороджувальні конструкції будівлі (стіни, вікна, дах для II поверху, підлогу для І поверху та вхідні двері) розраховуємо за формулою:

                                                                             (2.3)

де Fпр - розрахункова площа поверхні огороджувальної конструкції (за результатами проведених вимірювань), м ;

Ro - розрахунковий опір теплопередачі огороджувальної конструкції, м2-К/Вт (табл.2.7);

te, t3 - відповідно температури всередині приміщень і зовнішнього повітря, 0С;

п - ковфіцієнт, що приймається згідно з [3] в залежності від положення зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції відносно зовнішнього повітря.

Для розрахунку тепловтрат приймаємо tв= 21 °С (нормативне значення для дитячих установ).

Аналіз температурного режиму останніх трьох років у Сумській області показав, що середнє значення температури повітря за опалювальний сезон становить t3 – - 2,5 °С, тому у розрахунках приймаємо це значення.

Для стін, вікон, даху, дверей приймаємо п=1, а для підлоги n=0,4.

За результатами вимірювань середня температура в підвалі t3= 8 °С.

Сумарні тепловтрати через огороджувальні конструкції:

 ,                                               (2.4)

де - сумарні втрати теплоти через зовнішні стіни, розраховані по кожному приміщенню, Вт;

- сумарні втрати теплоти через вікна, розраховані по кожному приміщенню, Вт;

- сумарні втрати теплоти через дах для приміщень, над якими немає поверхів, Вт.

сумарні втрати теплоти через підлоги для приміщень І поверху, Вт;

- сумарні втрати теплоти через зовнішні вхідні двері, Вт.

Додаткові втрати тепла через огороджувальні конструкції будівель зумовлені наявністю неврахованих факторів, що збільшують величини основних тепловтрат на деякі долі від їх значень.

Додаткові тепловтрати через зовнішні стіни, визначені орієнтацією будівлі, розраховуються за формулою:

 ,                                                                               (2.5)

де  - тепловтрати через кожну зовнішню стіну приміщення, Вт;

 - коефіцієнт добавки на орієнтацію зовнішньої стіни відносно сторін горизонту.

Допускається для практичних розрахунків для всіх зовнішніх стін будівлі, незалежно від орієнтації, приймати =0,08 - при одній зовнішній стіні в приміщенні і =0,13 - при двох та більше зовнішніх стінах в приміщенні [3]:.

Додаткові тепловтрати на інфільтрацію повітря через вікна для кожного приміщення розраховуються за формулою:

,                                                           (2.6)

де с- питома теплоємність повітря (с=1,005 кДж/(кг- 0С));

tв t3 - відповідно температури внутрішнього повітря приміщення і зовнішнього повітря, ° С;

GH - нормативна повітропроникність, що приймається згідно з [3]: для дерев'яних вікон GH =6,0кг/(м2 -год), для пластикових вікон Gu =5,0кг/(м2-год);

- площа вікон для даного приміщення, м .

Додаткові тепловтрати на відкривання вхідних дверей розраховуємо за формулою:

                                                                                    (2.7)

де  . - тепловтрати через двері, Вт.

- коефіцієнт добавки на відкривання дверей.

Для суспільних споруд при частому відкриванні дверей згідно з:

=4

Сумарні розрахункові тепловтрати приміщень визначаємо за формулою:

                                               (2.8)

де - сумарні втрати теплоти через огороджувальні конструкції будівлі, Вт;

 - сумарні додаткові втрати теплоти через зовнішні стіни, визначені орієнтацією будівлі, Вт;

- сумарні додаткові втрати теплоти на інфільтрацію холодного повітря через вікна, Вт;

 - сумарні додаткові тепловтрати на відкривання вхідних дверей.

Розрахунок теплонадходжень у приміщення.

Теплові надходження від освітлювальних приладів визначаємо за формулою:

                                                                          (2.9)

де Nл - потужність одного джерела освітлення, Вт;

косв - коефіцієнт переходу електричної енергії в теплову (для ламп розжарювання косе= 0,95, для люмінесцентних ламп косе=0,5);

пл - кількість однотипних джерел освітлення;

k3 - коефіцієнт завантаження освітлення (приймаємо k3=0,3).

Теплові надходження від людей визначаємо за формулою:

                                                                                       (2.10)

де qл - явні теплові надходження від людей;

пґл - кількість людей.

Сумарні розрахункові теплові надходження в приміщення визначаємо за формулою:

                                                                    (2.11)

Теплова потужність системи опалення визначається за формулою:

                                                                       (2.12)

де  - сумарні теплові втрати в приміщеннях, Вт;

 - сумарні теплонадходження в приміщення, Вт.

2.3.3 Розрахунок системи опалення

На прикладі приміщення №1 розрахуємо тепловтрати та теплові надходження за формулами (2.3) - (2.12). Втрати теплоти через стіни:

Qстіни=(33,46/1,054)*(21-(-2,5))* 1 = 746,02 , Вт;

Втрати теплоти через вікна:

Qвікна=(9,44/0,203)*(21-(-2,5))*1 = 554,6 , Вт ;

Втрати теплоти через підлогу

Qпідлога =(48,2/1,65)*(21-8)*0,4=153,16 , Вт.

У даному приміщенні зовнішні вхідні двері відсутні, тому втрати теплоти через двері для даного приміщення не розраховуємо.

Теплові втрати через дах не враховуємо, оскільки дане приміщення знаходиться на першому поверсі, і різниця температур внутрішнього повітря приміщень першого та другого поверхів не перевищує З °С.

Сумарні втрати теплоти через огороджувальні конструкції :

Q0 = 746,02 + 554,6 + 153,16 = 1453,78 , Вт.

Визначаємо додаткові тепловтрати через зовнішні стіни, зумовлені орієнтацією будівель.

Приймаємо 0,13, так як приміщення має дві зовнішні стіни.

Отже:

Qdop = 746,02 *0,13= 96,98 , Вт.

Додаткові тепловтрати на інфільтрацію повітря через вікна:

Qінф =0,28*9,44 *6,0*1,005 * (21 - (-2,5)) = 374,55 , Вт.

Загальні тепловтрати приміщення :

= 1453,78 +96,98 + 374,55 = 1925,33 , Вт.

Теплові надходження від людей не враховуємо, оскільки в приміщеннях здійснюється провітрювання кожної години.

Приміщення освітлюється 6-ма лампами розжарювання потужністю 100 Вт. Отже, теплові надходження від освітлювальних приладів:

Qoce = 100*0,95*6*0,3 = 171,Вт.

Загальні теплові надходження :

Σ Qнадх = 171, Bт.

Теплова потужність даного приміщення:

Q6yд = 3397,51- 171 = 3246,51, Вт.

Аналогічно розраховуємо тепловтрати та теплонадходження для інших приміщень ДНЗ №7. Результати розрахунків наведені в таблиці 2.9

Таблиця 2.9. - Результати розрахунку тепловтрат і теплонадходжень в приміщенні ДНЗ №7

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10