Расчет проводят методом коэффициента использования светового потока

Данный метод применяют для расчета общего равномерного искусственного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии затенений с учетом как прямого, так и отраженного света. Метод основан на соотношении: Е=Ф/S, где Е – средняя освещенность, лк; Ф – световой поток, падающий на освещаемую поверхность, лм; S – площадь освещаемой поверхности, м². Световой поток, достигающий освещаемой поверхности, значительно меньше суммарного потока ламп данной осветительной установки за счет различных потерь. Поэтому коэффициент использования светового потока η, %, определяется соотношением:

η = Ф_р.п./ Ф_ист (3.9)

где Ф_{р. п} – световой поток, достигающий расчетной поверхности, лм;

Ф_ист– суммарный световой поток источников света осветительной

установки, лм.

Коэффициент η прямо пропорционален к.п.д. светильника и зависит от следующих факторов:

– окраски стен, потолка, рабочей поверхности;

– характера светораспределения светильника: чем уже кривая светораспределения, тем выше η (у светильников типа К, Г, Д);

– расчетной высоты h, с уменьшением которой η увеличивается;

– площади помещения, с возрастанием которой η увеличивается;

– формы помещения: чем меньше помещение отличается от квадрата, тем выше η.

Влияние формы помещения на значение η учитывается индексом помещения i.

Основные исходные данные для расчета:

1. Помещение:

длина А, м.; ширина В, м.; высота Н, м.; коэффициенты отражения потолка, стен и пола – ρ _пот, ρ _стен, ρ _пола;

2. Нормированное значение освещенности - Е, лк;

3. Светильники: коэффициент использования светильника (светового потока) – η;

– расчетная высота (расстояние между светильниками и рабочей поверхностью) h, м;

4. Лампы: тип лампы; мощность.

Порядок расчета:

– определяют норму освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительной работы. С учетом предъявляемых требований нормируемые значения освещенности в люксах, отличающиеся на одну ступень, следует принимать по шкале: 0, 2; 0, 3; 0, 5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000;

– выбирают типы источника света и светильников, определяют их расположение и число;

– определяют коэффициенты отражения потолка и стен;

– определяют индекс помещения i и коэффициент использования светового потока η;

– определяют коэффициенты запаса К_з и минимальной освещенности Z;

– рассчитывают требуемый световой поток источника света в светильнике;

– подбирают по таблицам выпускаемых промышленностью ламп выбранного типа ближайшую по световому потоку; если ближайшие стандартные лампы имеют световой поток, отличающийся от расчетного более чем на -10…+20%, то выбирают лампу с большим световым потоком, подставляют его значение в расчетную формулу 3.10.3.2 и решают ее относительно числа светильников N, корректируют схему расположения светильников;

– определяют суммарную мощность осветительной установки.

Световой поток Ф (лм) светильника рассчитывают по формуле:

Ф = (Е_Н·S·K_З·Z·100)/(N·η ), (3.10)

где Е_Н – нормированное значение освещенности, лк;

S – освещаемая площадь помещения, м²;

К_З – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и снижение светоотдачи в процессе эксплуатации, зависящий от вида технологического процесса, выполняемого в помещении (обычно К_З=1, 3–1, 8);

Z – коэффициент неравномерности освещения,

Z = E_cp/E_min;

где: Е_ср­ – средняя освещенность помещения, лк;

Е_min – минимальная освещенность в какой-либо точке помещения, лк;

Z = 1, 1 – при освещении люминесцентными лампами для работ I – III разрядов; Z = 1, 16 – то же для работ IV – VII разрядов;

Z = 1, 15 – при освещении лампами накаливания и ДРЛ для работ I – III разрядов; Z = 1, 4 – то же для работ IV – VII разрядов;

N – число светильников;

η – коэффициент использования светового потока осветительной системы, %, учитывающий долю общего светового потока, приходящегося на расчетную плоскость и зависящий от типа светильника, размеров помещения, высоты подвеса светильника, отражающих способностей потолка, стен, пола.

Способы размещения светильников:

– симметричный – светильники располагают как вдоль, так и поперек помещения на одинаковом расстоянии, по углам прямоугольника или в шахматном порядке; этот способ обеспечивает одинаковое освещение станков, оборудования, рабочих мест и проходов; не требует большого расхода электроэнергии;

– локализованный – светильники размещают с учетом местонахождения станков, оборудования, рабочих мест; способ сокращает расход электроэнергии, его применяют в цехах с несимметричным размещением оборудования.

Основные требования к размещению светильников:

– создание нормируемой освещенности наиболее экономичным путем;

– соблюдение необходимого качества освещения (равномерность, направление света, ограничение пульсации, блескости, теней и др.);

– безопасный и удобный доступ для обслуживания;

– надежность крепления.

Светильники с лампами накаливания ДРЛ и ДРИ в системе общего равномерного и общего в системе комбинированного освещения обычно располагают в шахматном порядке или по углам прямоугольника (квадрата), а с люминесцентными лампами – непрерывными рядами под перекрытием в горизонтальной плоскости и (или) точечно на стенах.

Расстояние между светильниками или рядами светильников (точнее – между центральными точками соседних светильников) L, м, и расстояние от стены до ближайшего светильника ℓ, м, определяют по формулам

L=λ ·h (3.11)

(3.12)

где λ – параметрический коэффициент;

h – высота расположения светильника над освещаемой поверхностью, м;

Характер кривой силы света определяется светотехнической схемой светильника, видом и материалом отражателя и рассеивателя; носит условные названия (см. рис. 3.1): концентрированная (К); глубокая (Г); косинусная (Д); равномерная (М); синусная (С); широкая (Ш) и т.д. Параметр λ выбирают в зависимости от типовой кривой силы света, полученной от светильника.

Для групп светильников рекомендуют значения λ: λ _(К)= 0, 6–0, 8; λ _(Г) = 0, 9–1, 0; λ _(Д) = 1, 4–1, 6; λ _{(Л, Ш)} = 1, 6–1, 8; λ _{(М, С)} = 2, 0–2, 6 и т.д.

В зависимости от типа светильника упрощенно λ – это отношение L/h при расположении светильников прямоугольником может быть принято равным 1, 4–2, 0, а при шахматном расположении – 1, 7–2, 5.

При прямоугольных полях расположения светильников расстояние между светильниками по длине помещения, L_а/L_в ≤ 1, 5

Высоту расположения светильника над освещаемой поверхностью (расчетную высоту) h определяют соотношением:

h=Н– h_с– h_р (3.13)

где: Н– общая высота помещения, м.;

h_с– высота от потолка до светового центра светильника, м;

h_р– высота от пола до освещаемой поверхности, м.

Высоту h_с определяют по формуле:

h_с= 0, 2…0, 25 (H- h_р) (3.14)

или h_с ≤ 1, 5

Рекомендуемая высота расположения (установки) светильников:

– h=2, 5м– при установке на станках вдоль технологических площадок;

– h≤ 3, 5м – при установке на колоннах, стенах и потолках помещений;

– h~2, 1м – при установке вблизи открытых токоведущих частей;

– h от 2, 5 до 4м –для ламп накаливания мощностью до 200 Вт;

– h от 3, 0 до 6, 0 – то же при мощности ламп более 200 Вт.

Требуемое число светильников по длине N_a и по ширине N_b помещения находят по формулам:

N_a=А/L (3.15)

N_b=В/L (3.16)

Полученные расчетные значения N_a и N_b округляют до целых значений.

Общее число светильников N= N_a·N_b (3.17)

Рассчитывают индекс помещения i:

i = (A·B)/(h·(A+B)), (3.18)

где А и В – соответственно, длина и ширина помещения, м;

h – высота размещения светильников над рабочей поверхностью, м.

Рис. 3.2 План-схема освещения помещения: а) в вертикальном разрезе; б) в плане;

Полученную расчетную величину i округляют до ближайшей табличной, затем по табл. П8 определяют величину коэффициента использования светового потока η.

Световой поток Ф (лк) источника света в светильнике рассчитывают по формуле 3.10., затем по (табл. 3.7 или 3.8) выбирают ближайшую стандартную лампу с учетом требований, изложенных выше (см. порядок расчета) и определяют мощность лампы. Если в светильнике размещают несколько ламп, величину светового потока Ф (лк) делят на количество ламп в светильнике n и рассчитывают световой поток лампы Ф_л (лк). По величине Ф_л по табл. 3.7 или 3.8 подбирают лампу определенной мощности.

Таблица 3.7

Световой поток наиболее распространенных люминесцентных

ламп напряжением 220 В

Тип лампы	Световой поток, лм, при мощности, Вт
ЛДЦ
ЛД
ЛХБ
ЛБ

Таблица 3.8

Световой поток ламп накаливания общего назначения

Мощность, Вт	Тип лампы	Световой поток, лм	Мощность, Вт	Тип лампы	Световой поток, лм
	В			Г
	В			Б
	Б			Г
	БК			Б
	Б			Г
	БК			Г
	Б			Г
	БК			Г

Выполняют проверочный расчет фактической освещенности, решая уравнение 3.10 относительно Е_Н и подставляя в него фактическое значение светового потока лампы Ф_л:

(3.19)

где N_л – общее количество ламп осветительной установки (N_л= N · n).

Электрическую мощность системы освещения помещения определяют, умножая мощность лампы на общее количество ламп.

Р₀=Р_л× N_л× к_п (3.20)

где Р₀ и Р_л мощность системы освещения помещения и мощность лампы;

к_п – коэффициент, учитывающий потери пускорегулирующей аппаратуры (ПРА): для ламп накаливания к_п=1; для люминесцентных ламп к_п=1, 25.

Примеры расчетов производственного освещения.

3.8.1. Расчет площади световых проемов.

Пример 1.

Задание: определить достаточную по условиям естественного освещения площадь световых проемов механического цеха. Размеры цеха: длина L_n=30м; ширина (или глубина) В=10м.; высота h=6м. Вид естественного освещения – боковое двустороннее (окна расположены в ограждающих конструкциях по обе стороны от продольной оси зрения).

Решение. Расчет площади окон выполняем по формуле 3.3.

1. Нормированное значение КЕО определяем по табл. П1: для зрительной работы малой точности (V разряд) е_н=1, 0, затем по формуле 3.2 и табл.3.1, П2 получаем: е_N=0, 8

2. Если высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окон h₁=5м, то при отношениях и по табл.3.2 определяем значение η _о=8, 5.

3. Механический цех относится к производственным помещениям с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне менее 1г/м³ пыли, дыма, копоти. Для таких помещений при вертикальном расположении светопропускающего материала (окон) k_з=1, 3 (табл. П3)

4. Принимаем отношение Р/Н_зд=1, по табл. 3.6 находим k_зд=1, 4.

5. По табл. П4 определяем значение коэффициентов светопропускания световых проемов: τ ₁=0, 8; τ ₂=0, 8; τ ₃=0, 9; τ ₄=1, 0 Подставляя эти величины в формулу 3.8.3, получаем значение τ _о=0, 58.

6. При боковом двустороннем освещении нормируют значение КЕО в точке посредине помещения, т.е. ℓ =5м; отношение ℓ /B=0, 5. При средневзвешенном значении коэффициента отражения ρ _ср=0, 5 (стены и потолок окрашены в светлые тона, пол чистый) и отношениях В/h₁=2, L_n/B=3, коэффициент r₁=1, 25 (табл. П5).

7. Подставляя указанные значения в формулу 3.3 определяем площадь окон, достаточную для создания естественного освещения, соответствующего установленным нормативам для требуемого вида зрительной работы:

Пример 2.

Задание; определить необходимую площадь световых проемов помещения цеха сборки микросхем. Размеры цеха: длина L_n=12м., ширина В=6м., высота h =6м. Вид естественного освещения – боковое одностороннее.

Решение: расчет выполняем по формуле 3.3.

1. Нормированное значение КЕО для зрительной работы очень высокой точности (II разряд) определяем по табл. 3.1: для совмещенного освещения е_н=1, 5.

2. Высота h₁ от уровня условной рабочей поверхности до верха окон: h~5; ; по (табл. 3.2) η ₀=8, 5

3. k_з =1, 3 (табл. П3).

4. Принимаем Р/Н_зд=1, 5; k_зд=1, 2 (табл. 3.3).

5. По (табл. П4): τ ₁=0, 8; τ ₂=0, 8; τ ₃=0, 9; τ ₄=1, 0. По формуле 3.5 получаем τ ₀=0, 58.

6. При боковом одностороннем освещении расстояние расчетной нормируемой точки, расположенной на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, ℓ =5; ℓ /В=0, 83; ρ _ср=0, 5; В/h=1; L_n/В=2; r₁=1, 5 (по табл. П5).

7.

3.8.2. Примеры проектировочных (проверочных) расчетов общего равномерного искусственного освещения

Пример 1.

Задание: Выполнить расчет освещения механического цехапри использовании светильников с люминесцентными лампами.

Размеры помещения: А=32 м; В=12 м; Н=6 м.

Потолок и стены светлые, коэффициенты отражения: потолка ρ _п=70%, стен ρ _с=50%, пола ρ _п=10%.

Напряжение осветительной установки U=220В.

Система освещения – общее равномерное освещение люминесцентными лампами ЛД с применением светильников типа ПВЛ в пылезащитном исполнении.

Метод расчета – по коэффициенту использования светового потока.

Решение:

Расчет освещения с использованием люминесцентных ламп целесообразно выполнять, предварительно задавшись типом светильников.

1. Разряд зрительной работы – IV, Е_норм.=200лк

2. h_P=0, 8м

3. h_C=0, 2÷ 0, 25 (Н-h_р) = 0, 25·5, 2 = 1, 3

4. h=H–h_P – h_C=6 – 0, 8 – 1, 3 = 3, 9м

5. l=1, 0; L==l·h=3, 9; ℓ =0, 3 L= 1, 3

6. N_a=32: 3, 9 ≈ 8 N_b=12: 3, 9=3; N=8∙ 3=24 (светильника).

7. i=

8. η (по табл.П8) – 58%

9.

10 В светильнике ПВЛ размещают по 2 лампы ЛД (см. табл. П4), следовательно световой поток каждой лампы равен: 8960 лм: 2=4480 лм.

11. По табл. 3.7 находим лампу ЛД мощностью 80 Вт со световым потоком 4070 лм, отличающимся от расчетной величины светового потока 4480 менее, чем на 10%, т.е. данная лампа соответствует требуемым условиям освещения. Можно поступить иначе: выбрать лампу ЛХБ мощностью 80Вт и Ф_л=4440 лм, которая более соответствует расчетному значению светового потока и имеет лучшие гигиенические характеристики.

12. Определяем фактическую освещенность

, что соответствует допустимым отклонениям.

13. Р_о=80·48∙ 1, 25=4800 Вт

Выводы: Для общего равномерного освещения механического цеха площадью 384м² необходимо установить 24 светильника ПВЛ (по 2 лампы ЛХБ в каждом; мощность лампы 80 Вт); общая мощность осветительной установки 4, 8 кВт.

Пример 2.

Задание: Выполнить расчет освещения механического цеха светильниками с лампами накаливания.

Размеры помещения: А=32 м; В=12 м; Н=6 м.

Потолок и стены светлые, коэффициенты отражения: потолка ρ _п=70%, стен ρ _с=50%, пола ρ _п=10%.

Напряжение осветительной установки U=220В.

Система освещения – общее равномерное освещение лампами накаливания Метод расчета – по коэффициенту использования светового потока.

Для освещения производственного помещения применяем светильники типа ППД.

Решение: В соответствии с указаниями СНиП 23–05–95 при использовании ламп накаливания нормируемую освещенность следует снижать на одну ступень для I–V разрядов зрительных работ. В данном случае (при системе общего освещения) Е_н=150лк.

1. h_P=0, 8м

2. h_C=0, 2÷ 0, 25 (Н-h_р) = 0, 25·5, 2 = 1, 3

3. h=H–h_P – h_C=6 – 0, 8 – 1, 3 = 3, 9м

4. Для ламп накаливания рекомендуется использовать диапазон L/h=1, 4-2, 6; принимаем l=1, 4; L==l·h=5, 5; ℓ =0, 3 L= 1, 7

5. N_a=32: 5, 5≈ 6; N_b=12: 5, 5≈ 3; т.е. 3 ряда, в ряду по 6 светильников.

Для более равномерного освещения принимаем схему расположения светильников: 3 ряда, в ряду по 7 светильников, т.е. N=3∙ 7=21

6. i =

7. η (по табл.3.14) = 51%

8.

9. По табл. 3.7 находим лампу Г мощностью 500 Вт со световым потоком 8300 лм, отличающимся от расчетной величины светового потока 8734 лм менее, чем на 10%, т.е. данная лампа соответствует требуемым условиям освещения.

10. Определяем фактическую освещенность

, что соответствует допустимым отклонениям.

12. Р_о=500·21=10, 5 кВт

Выводы. Для общего равномерного освещения механического цеха площадью 384м² необходимо установить 21 светильник ППД (по 1 лампе типа Г мощностью 500 Вт); общая мощность осветительной установки 10, 5 кВт.

 

4. ОТОПЛЕНИЕ

4.1. Водяное (паровое)отопление

Потери теплоты, кДж/с, через наружные ограждения зданий можно определить с использованием укрупненного показателя - удельной характеристики по следующей формуле:

,

где q₀ - удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м³-°С), принимаемая по таблице П10;

V_Н - наружный объем всего здания или его отаплива­емой части, м³;

t_B - расчетная температура внутреннего воздуха в помещении (табл. 4.1);

t_H- расчетная температура наружного воздуха (табл. 4.2);

а - поправочный коэффициент, учитывающий влияние местных климатических условий на удельную отопительную характеристику:

,

Таблица 4.1

Расчетные значения температуры воздуха помещений

 

 

 

 

 

 

Характеристика помещений	Категория работ	Оптимальная темпе­ратура воздуха на рабо­чих местах или в обслу­живаемой зоне, " С	Допускаемая температура воздуха вне рабочих мест, " С
Холодный и переход­ный пери­оды года	Теплый период года	Холодный и переход­ный пери­оды года	Теплый период года
Производственные поме­щения с незначительны­ми избытками явной теп­лоты [< 23, 26 Дж/(м3•с)]	Легкая	18...21	22...25	15...20	4-4 + 3
Средней тяжести	16...18	20...23	13...15	4-4+3
Тяжелая	14...16	17...20	12...14	4-4 + 3
Производственные поме­щения со значительны­ми избытками явной те­плоты {> 23, 26 Дж/(м3•с)]	Легкая	18...21	22...25	15...26	4-4+5
Средней тяжести	16...18	20...23	15...24	4-4 + 5
Тяжелая	14...16	17...20	12...19	4-4+5
Помещения в общест­венных и жилых зданиях	—	19...21	22...2S	—

Примечания: 1. Расчетную температуру наружного воздуха 4 при проек­тировании систем вентиляции (принимают по таблице 34 приложения).

2. В производственных помещениях, где на одного работающего приходится площадь пола более 100 м², указанные в данной таблице нормы температуры воз­духа допускается обеспечивать только на постоянных рабочих местах.

3. В нерабочее время в отапливаемых зданиях и помещениях различного на­значения в холодный и переходный периоды года должна поддерживаться темпе­ратура + 5 °С, если это необходимо и допустимо по условиям технологии произ­водства.

Дополнительные потери теплоты, кДж/с, на инфильтрацию воздуха через притворы фрамуг окон, дверей и ворот в производ­ственных помещениях:

Количество теплоты, кДж/с, расходуемое на нагрев наружного воздуха, подаваемого системами вентиляции,

где q_B - удельный расход теплоты на нагрев 1 м³ воздуха, Вт/(м³ -°С) (см. табл. П11);

t_H - расчетное значение температуры наружного воздуха для проек­тирования вентиляции (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Расчетные значения температуры наружного воздуха

и продолжительность отопительного сезона

 

 

 

 

 

Наименование населенных пунктов	Расчетные значения температуры, °С	Продолжитель­ность отопи­тельного сезона, дни
для проектиро­вания отопления	для проектирования вентиляции
в холодный и переходный периоды года	в теплый период года
Волгоград	-25	-14	28, 6
Екатеринбург	-32	-21	21, 1
Иркутск	-35	-23	22, 6
Казань	-29	-18
Киров	-31	-19	21, 8
Кострома	-28	-16	21, 3
Курск	-25	-13	23, 4
Москва	-26	-15	21, 4
Нижний Новгород	-28	-17	21, 6
Новосибирск	-39	-24
Самара	-29	-18	24, 2
Санкт-Петербург	-24	-12	20, 3
Саратов	-28	-17	25, 7
Ульяновск	-29	-18	23, 8
Уфа	-31	-19	23, 4
Челябинск	-32	-21	22, 8
Ярославль	-27	-15	21, 6

Потери теплоты от поглощения его ввозимыми в помещение материалами и оборудованием, кДж/с,

где К_м - массовая теплоемкость материалов и оборудования, кДж/(кг°С): для железа К_М = 0, 48; соломы - 2, 3; дерева - 2, 52...2, 8; для воды - 4, 19;

G - масса ввозимых в помещения материалов или оборудования, кг;

t_ПМ - температура вво­зимых в помещение материалов или оборудования, °С: для металлов t_ПМ = t_H для несыпучих материалов t_нм = t_н + 10; для сыпучих материалов t_ПМ = t_H + 20;

τ - вре­мя нагрева материалов или оборудования до температуры помещения, ч.

Количество теплоты, кДж/с, на технологические нужды опре­деляют через расход горячей воды или пара

где б - расход воды или пара, кг/ч (табл.35 приложения);

i - теплосодержание воды или пара, кДж/кг (табл. 4.2);

i_K - теплосодержание возвращае­мого в котел конденсата, кДж/кг (табл. 4.4);

Р - количество возвра­щаемого конденсата, %: при полном возврате конденсата Р=70%, при отсут­ствии конденсата в системе отопления Р = 0.

 

Таблица 4.3 Нормы расхода воды и пара
Вид технологического процесса	Расход
пара	воды
Ремонт тракторов в центральных мастерских с/х предприятий	2400…1950 кг на 1 физический трактор	-
Единица условного ремонта (трудоемкость 300 чел·ч) в мастерской общего назначения	700...600 кг	-
Централизованное восстановление деталей на специализированном предприятии	0, 23…0, 17 на 100 деталей	-

 

Таблица 4.4

Давление и теплосодержание пара

 

 

Давление, кПа	Температура, °С	Теплосодержание, кДж/К
воды	пара
9, 81	101, 8
19, 62	104, 2
29, 43	106, 6
39, 24	108, 7
49, 05	110, 8
60, 86	112, 7
70, 57	115, 0
98, 1	119, 6
196, 2	132, 9
490, 5	158, 1
	183, 2
1275, 3	194, 1

 

В ремонтных предприятиях количество теплоты для технологических и коммунально-бытовых нужд согласно скорректирован­ным данным типовых проектов можно принять равным 168...182 Дж на одного работающего.

Источником теплоты в помещениях часто является технологи­ческое оборудование.

Количество теплоты, кДж/с, выделяемое механическим оборудованием, приводимым в действие электродвигателями

где N- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

К_З = 0, 5...0, 9 - коэффи­циент загрузки электродвигателя;

К₀ = 0, 5...1 - коэффициент одновременности работы оборудования;

К_Т = 0, 1...1 - коэффициент, учитывающий долю энергии, переходящую в теплоту: например, для насосов и вентиляторов К_Т = 0, 1...0, 3; для металлорежущих станков К_Т = 1.

Для приближенного определения количеств теплоты, выделяе­мых в механических и механосборочных цехах, можно принять K_ЗK_ОK_Т = 0, 25.

Теплота, поступающая в помещение от электродвигателей, кДж/с,

,

где η - КПД электродвигателя по каталогу: обычно η =0, 75...0, 92. 92

Количество теплоты, кДж/с, от источников искусственного ос­вещения определяют по суммарной мощности светильников

где N_OC - суммарная мощность установленных в помещении светильников, кВт;

η ₀ = 0, 92...0, 97 - коэффициент перехода электрической энергии в тепловую для открытых ламп накаливания. В случае нахождения ламп внутри осветительной арматуры (за стеклом, рассеивателем и т. п.) принимают для люминесцентных ламп η ₀ = 0, 15, для ламп накаливания η ₀ = 0, 45.

Количество теплоты, кДж/с, выделяемое нагретыми поверхно­стями оборудования, трубопроводов

где ∑ S_i - суммарная площадь нагретых поверхностей, м²;

а_i - коэффициент теп­лопередачи i-й поверхности, Вт/(м² °С): для вертикальных поверхностей при < 5°С а =3, 8...4, 1 Вт/(м²°С), при > 5°C а=5, 2...7, 5 Вт/(м² °С);

t_HПi - температура нагрева i-й поверхности.

Суммарные выделения теплоты (конвекцией и лучеиспускани­ем), Вт, от нагретых поверхностей производственного оборудова­ния и машин, не имеющих наклонных или сферических поверх­ностей, определяют по формуле:

для вертикальных поверхностей

для горизонтальных поверхностей

где F_В, F_Г - соответственно площадь вертикальных и горизонтальных нагретых поверхностей оборудования, м²;

Δ T - разность температур нагретой поверхности и воздуха помещения, К;

Т₁ - температура нагретой поверхности, К;

Т₂ - темпе­ратура поверхности стен внутри помещения, К, обычно принимаемая на 3...5 К ниже температуры воздуха.

Когда температура нагретых поверхностей не превышает 323 К, излучение незначительно, поэтому учитывают только теплоту, по­ступающую за счет конвекции. При этом

Количество теплоты, кДж/с, выделяемой людьми, зависит от тяжести выполняемой ими работы и температуры в помещении:

где п - численность работающих в помещении;

g_Л - явное количество теплоты, Дж/с, выделяемое одним человеком (табл. 4.5).

Таблица 4.5

Средние данные о поступлениях явной теплоты, кДж/с, от взрослых мужчин

Температура воздуха в помещении, " С	Нагрузка
Состояние покоя	Легкая работа	Работа средней тяжести	Тяжелая работа

Примечание. Женщины выделяют 85 % теплоты, поступающей от мужчин.

Тепловую мощность отопительной системы, кВт,

Тепловую мощность Р_К, кВт, котельной установки принимают на 10... 15 % больше ∑ Q с учетом расхода теплоты на собственные нужды котельной и теплопотерь в сетях:

По полученному значению Р_К подбирают тип и марку котла (табл. 4.6, 4.7). Рекомендуется устанавливать однотип­ные котельные агрегаты одинаковой тепловой мощности. Число стальных агрегатов должно быть не менее двух и не более четырех, чугунных - не более шести. Следует учитывать, что при выходе из строя одного из агрегатов оставшиеся должны обеспечить 75...80 % расчетной тепловой мощности котельной установки.

Затем находят общую площадь поверхности нагревательных приборов, м²,

,

где К - коэффициент теплопередачи стенками нагревательных приборов в возду­хе, Вт/(м²-°С), принимаемый по таблице П12 приложения;

t_Г- температура воды или пара на входе в нагревательный прибор: для водяных радиаторов низкого дав­ления 85...95°С, высокого давления 120...125 °С, для паровых радиаторов 110...115 °С;

t_X - температура воды или пара на выходе из нагревательного прибо­ра: для водяных радиаторов низкого давления 65...75 °С, для водяных и паровых радиаторов высокого давления 95 " С.

Таблица 4.6

Технические характеристики водогрейных котлов

Марка котла	Конструктивные особенности	Тепловая мощность, кВт	Температура нагрева воды, °С	Рабочее избыточное давление, кПа
КЧ-1	Чугунный секционный	81.5...232
«Универсаль-6» (КЧ-2)	То же	328...1300
«Энергия-6»(КЧ-3)	»	652...1815
КЧММ	Чугунный секционный, малометражный	11, 63
КЧММ-2	То же	10, 5...17, 5
КЧМ-1	»	16, 3...46, 5
КЧМ-2	»	19, 8...52, 3
HP-18	Стальной. Fm = 27м2	314...377
HP-18	Стальной, fnH = 40M* Стальной, Fm = 53м* Стальной	465...558
HP-18 ТВГ-4		616...740
ТВГ-8	»

Обозначение: F_nn - площадь поверхности нагрева.

 

Таблица 4.7

Технические характеристики паровых котлов

Марка котла	Производитель­ность по пару, кг/ч	Тепловая мощность, кВт	Температура нагрева воды, •с	Избыточное рабочее давление, кПа
КВ-300 М				68, 7
Д-721А				68, 7
МЗК-8Г(Е-0, 4-9Г)			174, 5
МЗК-7Г(Е-1, 0-9Г)			174, 5
ДКВР-2, 5-13			194, 1
ДКВР-4-13			194, 1
ДКВР-6, 5-13			194, 1
ДКВР-10-13	10 000		194, 1
ДКВР-10-13-250	10 000

 

По известной площади ZF определяют требуемое число нагревательных приборов

,

где f - площадь поверхности одного нагревательного прибора, м² (табл. 4.8).

Таблица 4.8

Значения площадей поверхностей нагревательных приборов различных типов

Тип нагревательного прибора	Площадь поверхности, м2	Тип нагревательного прибора	Площадь поверхности, м2
Чугунные секционные радиаторы
М-140	0, 254	РД-26	0, 205
М-140АО	0, 299	РД-90	0, 203
М-140АО-300	0, 170
Стальные штампованные радиаторы
МЗ-500-2	0, 96	МЗ-500-3	1, 2
МЗ-500-1	0, 64
Конвекторы плинтусного типа с оребренной трубой диаметром 15 мм
15КП-1, 0	0, 73	15КП-1, 5	1, 14
15КП-1, 25	0, 95

Количество топлива, кг, требуемое на отопительный период года, ориентировочно подсчитывают по формуле:

,

где g - годовой расход условного топлива (табл. 4.9) для повышения температуры на 1 С в 1 м³ воздуха отапливаемого помещения, кг/(м³•°С);

V_П - объем помеще­ния, м³;

К_ЗН = 1, 1...1, 2 - коэффициент запаса на неучтенные расходы теплоты.

Таблица 4.9.

Годовой расход условного топлива в зависимости от объема зданий

Объем здания, м3	Значения, кг/(м]- 'С)
До 1000	0, 32
1000...5000	0, 245
5000... 10000	0, 215
10000...20000	0, 2

Для перевода условного топлива в натуральное следует исполь­зовать коэффициенты, приведенные в таблице 4.10.

Таблица 4.10

Коэффициенты перевода условного топлива в натуральное

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. IV.1.1.3. Вычисление коэффициента вариации
2. Анализ использования материальных ресурсов в организации.
3. Анализ использования рабочего времени
4. Анализ наличия и использования трудовых ресурсов на предприятии.
5. Анализ эффективности использования имущества
6. Анализ эффективности использования материальных ресурсов
7. Анализ эффективности использования оборотных средств.
8. Б.2. Разработка на неправительственном уровне факультативного характера правил, типовых контрактов, общих условий и т.п. для использования в международном частном торговом обороте
9. В каком направлении проводятся разрезы при гнойном паротите?
10. В чем заключается суть использования «метода шарящего катетера»?
11. Ввод пробы без деления потока
12. Ввод пробы с делением потока