Температуру предметов внутри помещений (парта, стол) прибора измеряем лазерным пирометром MiniTemp MT2 фирмы Raytek.
Таблица 3.2 - Технические характеристики лазерного пирометра МТ2
|
Коэффициент излучения |
0,95 |
|
Наличие лазера (класс II) |
Точечный целеуказатель |
|
Сохранение информации на дисплее |
7 сек |
|
Подсветка экрана |
Автоматическая |
|
Оптическое разрешение D:S |
1:6 |
|
Рекомендуемое расстояние |
До 100 см |
|
Диапазон измерений |
От -18°C до +275°C |
|
Точность, % |
± 2 |
|
Время отклика, мсек |
500 |
|
Рабочая температура, °C |
0...50 |
|
Питание |
9В батарейка или аккумулятор |
|
Размеры, мм |
152×101×38 |
|
Вес, кг |
0,227 |
3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПЛАН ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ
В результате проведения первоначального этапа энергоаудита можно сделать вывод, что система отопления находится в неудовлетворительном состоянии и не отвечает всем требованиям (санитарно-гигиенические, монтажные, эстетические), таким образом, тепловая мощность системы используется неэффективно. Часть исследованных помещений имеет температуру, превышающую санитарно-гигиенические нормы. Это свидетельствует об избыточном количестве секций в радиаторах.
Для части помещений характерен недостаточный прогрев, так как при засорении отопительных приборов уменьшается поступление теплоносителя в радиатор и движение теплоносителя происходит большей частью по замыкающим участкам. В аудитории 204 часть теплоты от радиатора поглощается письменным столом, который загораживает теплообменник.
В результате проведения энергетического аудита помещений корпуса М (второй этаж) Сумского государственного университета был составлен план энергосберегающих мероприятий:
1. Для улучшения протекания теплоносителя по отопительным приборам в помещениях с недостаточным теплопоступлением необходимо произвести сжимы осевых замыкающих участков главного стояка или установить смещённые замыкающие участки меньшего диаметра.
2. Снять лишние секции в радиаторах в тех помещениях, где температура превышает санитарно-гигиенические нормы.
3. Для удаления зарастания в трубопроводах и отопительных приборах произвести промывку системы отопления.
4. Для уменьшения теплопотерь при движении теплоносителя подающий стояк необходимо покрыть тепловой изоляцией.
5. Убрать от радиаторов теплопоглощающие предметы, затрудняющие теплоотдачу.
4. РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОЙ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Расчёт сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций
Теплозащитные качества ограждения характеризуют величиной сопротивления теплопередаче R0, которая численно равна падению температуры в градусах при прохождении теплового потока, равного 1 Вт, через 1 м2 ограждения. Общее сопротивление теплопередаче определяем по формуле [3]:
,(4.1)
гдеRВ - сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности, м2·К/Вт;
RН - сопротивление теплоотдаче наружной поверхности, м2·К/Вт;
RК - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2·К/Вт.
Сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности:
,(4.2)
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, для стен, полов, гладких потолков принимаем [3].
Сопротивление теплоотдаче наружной поверхности:
,(4.3)
где - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, для наружных стен принимаем [3].
Термическое сопротивление ограждающей конструкции RK, с последовательно расположенными однородными слоями определяем как сумму термических сопротивлений отдельных слоёв [2]:
,(4.4)
где - термические сопротивления отдельных слоёв ограждающей конструкции, м2·К/Вт.
Термическое сопротивление отдельного слоя определяем по формуле [3]:
,(4.5)
где - толщина слоя, м;
- коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·К).
Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр, м2·К/Вт, определяется по формуле [2]:
,(4.6)
гдеn - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;
tB - расчётная температура внутреннего воздуха, принимаем равной 18 ºС [2];
tН - расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимаем равной для Сум -24 ºС [2];
- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней ограждающей конструкции, равный для наружных стен общественных зданий 7 ºС;
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принятый ранее равным 8,7 Вт/(м2·К).
Сравниваем значения, полученные в результате расчёта формул (4.1) и (4.6) и в дальнейших расчётах принимаем большее из значений.
4.2 Расчёт теплопотерь помещений
Тепловая мощность системы отопления для компенсации теплонедостатка в помещении определяем по формуле [3]:
,(4.7)
где - суммарные тепловые потери помещениями, Вт;
- суммарные теплопоступления в помещение, Вт.
Если в здании >, то отапливать помещение не нужно.
,(4.8)
,(4.9)
Где Qогр - потери теплоты помещения через ограждающие конструкции [3]:
,(4.10)
F - расчётная площадь ограждающей конструкции, м2;
R0 - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2·К/Вт;
tB - расчётная температура воздуха, ºС;
tН - расчётная температура наружного воздуха, ºС;
n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;
β - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.
Затраты теплоты для QИ для нагревания инфильтрующегося воздуха рассчитываем по формуле [3]:
,(4.11)
где - расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения, принимаем на 1 м2 площади окна [3];
с - удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·ºС) [3];
tB, - расчётные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха в холодный период года, ºС;
k - коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкциях, для стыков панелей стен, для окон с тройными переплётами равный 0,7 [3].
Подсчитанные для каждого помещения расходы теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха добавляем к теплопотерям этих помещений.
Для поддержания расчётной температуры воздуха помещения система отопления должна компенсировать теплопотери помещения.
4.3 Расчёт теплопоступлений в помещения
Тепловой поток, поступающий в помещение в виде бытовых тепловыделений [3]
,(4.12)
Где FП - площадь пола данного отапливаемого помещения, м2.
Явные тепловыделения (излучение и конвекция) [3]
,(4.13)
гдеβИ - коэффициент, учитывающий интенсивность выполняемой человеком работы, принимаемый для лёгкой работы равным 1 [3];
βОД - коэффициент, учитывающий теплозащитные свойства одежды и равный для обычной одежды - 0,66 [3];
νВ - подвижность воздуха в помещении (в жилых и административных зданиях νВ»0,1…0,15 м/с);
tП - температура помещения, ºС.
Тепловыделения при искусственном освещении и работающем электрическим оборудованием:
,(4.14)
Где k - коэффициент, учитывающий фактически затрачиваемую мощность, одновременность работы электрооборудования, долю перехода электроэнергии в теплоту, которая поступает в помещение (в зависимости от технологического процесса k=0,15…0,95); для электрических светильников равный k=095 [3];
Nэл - суммарная мощность осветительных приборов или силового оборудования.
4.4 Расчёт количества секций нагревательных приборов
Расчётная плотность теплового потока отопительного прибора qпр, Вт/м2, для условий работы, отличных от стандартных, по формуле для теплоносителя - воды [3]:
,(4.15)
где - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, равная для чугунных радиаторов типа МС-140-108 758 Вт/м2. Номинальную плотность теплового потока qном, получают путём тепловых испытаний отопительного прибора для стандартных условий работы в системе водяного отопления, когда средний температурный напор , расход воды в приборе составляет , а атмосферное давление рб=1013,3 гПа;
- температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения, принимаем равным 28 ºС;
Gпр - действительный расход воды в отопительном приборе, принимаем равным 0,009 кг/с [3];
n, p - экспериментальные значения показателей степени, для чугунного радиатора типа МС-140-108 n=0,3, р=0,02 [3];
спр - коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя, для чугунного радиатора типа МС-140-108 спр=1,039 [3];.
Расчётную площадь отопительного прибора рассчитываем по формуле [3]:
,(4.16)
гдеQпотр - теплопотребность помещения, равная теплопотерям за вычетом теплопоступлений, Вт;
Qтр - суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединён прибор (принимаем »10% от Qпотр);
