Вихідні дані до контрольної роботи
1. Теплотехнічний аналіз дійсного стану огороджуючих конструкцій, обстежуваної будівлі
2. Розрахунок тепловтрат
3. Розрахунок теплонадходжень
4. Аналіз техніко-економічної характеристики обстежуваного будинку
5. Розрахунок площі опалювальних приладів
6. Визначення витрат на експлуатацію системи опалення
Список використаних джерел
Додаток А
1. Теплотехнічний аналіз дійсного стану огороджуючих конструкцій, обстежуванної будівлі
1.1 Розрахунок термічного опору огороджуючих конструкцій
Приведений опір теплопередачі дійсних огороджуючих конструкцій RΣпр, м2·К/Вт повинний бути не менше за вимагаємих значень Rq min, які визначаються виходячи із санітарно-гігієнічних та комфортних умов і умов енергозбереження. Теплотехнічний розрахунок внутрішніх огороджуючих конструкцій будівлі проводиться при умові, що різниця температур між приміщеннями не більше 30С.
Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків та споруд і внутрішніх міжквартирних конструкцій, що розділяють приміщення, температури повітря в яких відрізняються на 3 0С та більше, обов'язкове виконання умови:
RΣ пр ≥ Rq min, (1.1)
де RΣпр - приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, м2 ·К/Вт;
Rq min - мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, м2 ·К/Вт.
Мінімально допустиме значення, Rqmin, опору теплопередачі непрозорих огороджувальних конструкцій, світлопрозорих огороджувальних конструкцій, дверей та воріт промислових будинків встановлюється згідно з табл.7 залежно від температурної зони експлуатації будинку, тепловологісного режиму внутрішнього середовища і теплової інерції огороджувальних конструкцій D, що розраховується за формулою:
, (1.2)
де Ri - термічний опір i-го шару конструкції, що розраховується за формулою:
, (1.3)
де δi - товщина i-го шару конструкції, м;
λiр - теплопровідність матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м · К), що приймають згідно з табл.8;
si - коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м2·К), що приймають згідно з табл.8;
n - кількість шарів в конструкції за напрямком теплового потоку.
Мінімально допустиме значення, Rq min, опору теплопередачі внутрішніх огороджуючих конструкцій, що розмежовують приміщення з розрахунковими температурами повітря, які відрізняються більше ніж на 30С (стіни, перекриття), і приміщень з поквартирним регулюванням теплоспоживання визначають за формулою:
, (1.4)
де tв1, tв2 -температури повітря в приміщеннях, 0С, що приймаються згідно з проведеними вимірами, або приймаються згідно з табл.2;
Δtcг - допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, 0С, згідно з табл. 4;
αв1 - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні конструкцій, Вт/(м2 К), що приймається згідно з табл.9.
Приведений опір теплопередачі, RΣпр, м2·К/Вт, непрозорої огороджуючої конструкції при перевірці виконання умови за формулою (1.1) розраховується за формулою
(1.5)
де: αв, αз - коефіцієнти тепловіддачі внутрішньої і зовнішньої поверхонь огороджувальної конструкції, Вт/(м2 .К), які приймаються згідно з табл.9;
λiр - теплопровідність матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації згідно з табл.8, Вт/(м · К);
n - кількість шарів в конструкції за напрямком теплового потоку;
Ri - термічний опір i-го шару конструкції, згідно формули (1.3), м2 .К/Вт;
Опір теплопередачі заповнень світлових прорізів (вікон) необхідно приймати по табл.11.
Термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на ґрунті Rпг, (м2·0С)/Вт визначається за формулами:
І зона - ;
ІІ зона - ;
ІІІ зона - ; (1.7)
ІV зона - ;
де: , , , - значення термічного опору теплопередачі окремих зон підлог на ґрунті, (м2·0С)/Вт, відповідно чисельно рівні 2,2; 4,3; 8,6; 14,2;
ΣRп - сума значень термічного опору теплопередачі шарів підлоги на ґрунті, (м2·0С)/Вт.
Величина ΣRп розраховується по рівнянню:
, (1.8)
де: n - кількість шарів підлоги на ґрунті;
δі - товщина і-го прошарку, м;
λі - коефіцієнт теплопровідності матеріалу і-го прошарку, (м2·0С)/Вт.
1.1.1 Приклад розрахунку термічного опору огороджуючих конструкцій по адміністративному приміщенню
Зовнішня стіна:
Стеля:
Внутрішня стіна :
Вікна:
Ворота (склад):
Підлога
Розрахунок площ зон підлоги всієї будівлі (див.додаток Б)
(площа IV зони);
(площа підлоги без IV зони);
(площа підлоги без I зони);
(площа I зони);
(площа II зони);
(площа III зони).
Підлога складу:
Термічний опір теплопередачі окремих зон підлог на грунті:
Результати розрахунків термічного опору огороджуючих конструкцій по всім приміщенням наведені у таблиці1.1
Таблиця 1.1
Результати розрахунків термічного опору огороджуючих конструкцій
|
Вид огороджуючої конструкції |
Теплова інерція стіни, D |
Приведений опір теплопередачі RΣпр (ΣRп) , м2 ·К/Вт |
Допустиме значення опору теплопередачі Rq min , м2 ·К/Вт |
|
Зовнішня стіна |
4,5 |
2,82 |
0,7 |
|
Стеля: -адміністративне приміщення - склад |
2,23 2,22 |
0,34 0,31 |
0,7 0,7 |
|
Ворота(склад) |
2,5 |
0,488 |
0,42 |
|
Внутрішні стіни: |
- |
1,5 |
0,28 |
|
Вікна: - адміністративне приміщення - склад |
- - |
0,25 0,18 |
0,4 0,4 |
|
Підлога: - адміністративне приміщення -склад |
- - |
0,213 1,191 |
- - |
Збільшення величини опору теплопередачі огороджуючої конструкції з метою приведення її до нормованих показників проводиться шляхом нанесення теплоізоляційного шару з відповідних (обраних) теплоізолюючих матеріалів.
1.2 Визначення необхідної товщини теплоізоляційного шару
, (1.9)
де: λут - теплопровідність теплоізолюючого матеріалу, обирається з табл.8, Вт/(м · К);
αв, αз - те саме, що в формулі (1.5);
δi, λiр - те саме, що в формулі (1.3).
Після визначення необхідної товщини теплоізоляційного шару δут для утеплення огороджуючих конструкцій в подальших розрахунках визначення теплової потужності будівлі береться величина Rqmin.
Утеплення стелі адміністративного приміщення:
.
Утеплення стелі складу:
Результати розрахунку необхідної товщини теплоізолюючого шару по всім видам огороджуючих конструкцій представлені у таблиці2.2
Таблиця 2.2
Визначення товщини теплоізоляційного матеріалу
|
Вид огороджуючої конструкції |
Назва теплоізоляційного матеріалу |
Коефіцієнт теплопровідності матеріалу λут , Вт/(м · К) |
Розрахункова товщина теплоізоляції δут , м |
|
Зовнішні стіни |
- |
- |
- |
|
Стеля: - адміністративне приміщення - склад |
плити пінополістирольні (19) |
0,045 0,055 |
0,016 0,021 |
2. Розрахунок тепловтрат
При дотриманні оптимальних умов теплового балансу приміщень будинків необхідно щоб виконувалася в них умова рівності між тепловтратами і теплонадходженнями.
2.1 Сумарні розрахункові тепловтрати приміщень
, Вт (2.1)
де: ΣQ0 - сумарні втрати теплоти через огороджуючі конструкції будівлі, Вт;
ΣQд - сумарні додаткові втрати теплоти огороджуючі конструкції, Вт;
ΣQінф - сумарні додаткові втрати теплоти на інфільтрацію холодного повітря, Вт.
2.2 Тепловтрати через огороджуючі конструкції будівлі (стіни, світлові й дверні прорізи, стелі, неутеплені підлоги)
, Вт (2.2)
де: Fогр - розрахункова площа поверхні огороджуючої конструкції, м2;
R0 - опір теплопередачі огороджуючої конструкції (за результатами проведених розрахунків і зіставлення RΣпр и Rqmin), м2·°С/Вт;
tв, tз - відповідно температури усередині приміщення і зовнішнього повітря, 0С:
- при визначенні тепловтрат через внутрішні стіни у формулу підставляються температури приміщень, які розгороджені даними стінами;
n - коефіцієнт, прийнятий залежно від положення зовнішньої поверхні огороджуючої конструкції відносно зовнішнього повітря, (Таблиця 12).
