Расчет системы отопления учебной лаборатории

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 18Следующая ⇒

Микроклимат помещений характеризуется температурой воздуха и окружающих поверхностей, влажностью и скоростью движения воздуха, которые в совокупности действуют на организм человека.

Для рабочей зоны учебных лабораторий нормами установлены оптимальные и допустимые значения температуры (определяются по СНиП 2.04.05-95).

Рабочей зоной считается пространство высотой 2 метра от уровня пола или площадки, на которой находятся места пребывания учащихся.

Холодный период года определяется среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10 °С и ниже, а тёплый период года, соответственно, температурой более +10 °С.

Для обслуживания зоны общественных и административно-бытовых помещений нормами установлена температура воздуха для двух периодов года (таблица 8.2).

Оптимальная и допустимая температура воздуха в обслуживаемой зоне общественных и административно-бытовых помещений (согласно СНиП 2.04.05-01)

Таблица 8.2

Нормы	Период года	Температура, °С
Оптимальные	Тёплый	20 – 25
Холодный	20 – 22
Допустимые	Тёплый	18–25
Холодный	18 – 22

Q_вент – теплозатраты на нагрев воздуха при его подаче системами вентиляции (с пониженной температурой по сравнению с температурой помещения).

Q_выд = Q_л + Q_об + Q_эл + Q_{нагр. м}, (8.1)

где Q_л – теплоотдача людей;

Q_об – теплоотдача нагревательного технологического оборудования;

Q_эл – тепловыделение источников искусственного освещения и работающего электрического оборудования;

Q_{нагр. м} – тепловыделение нагретых материалов и изделий.

8.4.1. Теплопотери через ограждающие конструкции

Теплопотери через ограждающие конструкции (Q_огр, Вт), складываются из теплопотерь через отдельные ограждения или их части площадью А, м².

Q_огр= А Кn (t_в–t_н)(1+ ), (8.2)

где К – коэффициент теплопередачи ограждения принимаем равным 1, 05(т.к. точные данные по характеристикам теплопередачи отсутствуют)Вт/(м²с);

t_в– расчётная температура внутри помещения, принимаем равной (по данным таблицы 8.3) 20 °С;

t_н – расчётная температура наружного воздуха, для Санкт-Петербурга (в зимнее время) составляет -11 °С;

β – коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери (для наружных стен и окон в зависимости от ориентации по сторонам горизонта β = 0, 05…0, 1; для наружных дверей без воздушных завес β = 0, 22 …0, 34 H, где Н – высота здания; для наружных ворот без воздушных завес);

п–коэффициент для ограждений, непосредственно не соприкасающихся с наружным воздухом (т.е. отделяющих отапливаемые помещения от неотапливаемых); например, если смежное помещение является неотапливаемым и сообщается с наружным воздухом (типа тамбура), то п = 0, 7, если имеется чердачное перекрытие, п = 0, 9, если под помещением имеется неотапливаемый подвал, то для соответсвующего перекрытия п = 0, 4.).

Теплопотери через ограждающие конструкции:

Q_огр= 1, 05 –(–11))(1+0, 10, 9), (8.3)

Q_огр= 2126, 817 (Вт).

Ответ удовлетворяет требованию (в административно-бытовых помещениях средние теплопотери через наружные ограждения не должны превышать 70 Вт/м².

8.4.2. Теплопотери на нагревание наружного воздуха, инфильтрующего в помещении через притворы (неплотности) окон, дверей и ворот

Теплопотери на нагревание наружного воздуха, инфильтрующего в помещении через притворы (неплотности) окон, дверей и ворот (Q_u, Вт) определяют по формуле:

Q_u = G_uc(t_в-t_н), (8.4)

где G_u – количество инфильтрующегося (поступившего путём инфильтрации) воздуха, определяемое ориентировочно по формуле:

G_u = , (8.5)

c – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1005 Дж/(кг°С)

– поправочный коэффициент (для двойных переплётов = 0, 5 для ворот и дверей = 2, 1);

j – количество воздуха, проникающего через 1 м притворов, которое составляет 0, 002…0, 006 кг/см;

l – длина притворов открывающихся окон, дверей и ворот (3 окна, каждое из которых имеет длину притвора 4 м, а следовательно общая сумма притворов составляет 12 м).

G_u = 0, 5*0, 003*12,

G_u = 0, 018.

Тогда теплопотери на нагревание наружного воздуха равны:

Q_u = 0, 018*1005*(20-(-11)),

Q_u = 560, 79 (Вт).

Ответ удовлетворяет требованию (теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха составляют приблизительно 30% от теплопотери через наружные ограждения).

8.4.3. Теплопотери на нагревание материалов, изделий и транспортных средств, поступающих в помещения

Теплопотери на нагревание материалов и изделий, поступающих в помещения (Q_мат, Вт), не учитываются, так как они незначительны.

8.4.4. Теплопотери на нагревание приточного вентиляционного воздуха

Теплопотери на нагревание приточного вентиляционного воздуха (Q_вент, Вт) отсутствуют, так как лаборатория не оборудована вентиляцией (в связи с нецелесообразностью).

8.4.5. Количество теплоты, выделяемой людьми

Ориентировочно можно считать, что при температуре воздуха в помещении _в= 20°С количество теплоты, выделяемой в помещении одним человеком, составляет в состоянии покоя 90 Вт. Среднее количество людей, находящихся в лаборатории принимается равной половине одной группы, а это составляет примерно 15 человек. Согласно изложенному получаем формулу:

Q_л = n_лQ_ср1, (8.6)

где n_л – среднее количество людей в лаборатории;

Q_ср1 – среднее количество теплоты, выделяемой в помещении одним человеком (в состоянии покоя)

Количество теплоты, выделяемой людьми:

Q_л = 15*90,

Q_л = 1350 (Вт).

8.4.6. Теплопоступления в помещении от нагретого оборудования

Вследствие не сильного нагревания лабораторных стендов их теплоотдачей (Q_об) можно пренебречь.

8.4.7. Теплопоступлеия от искусственного освещения

Искусственное освещение состоит из 16 комплектов. Каждый комплект включает в себя 4 люминесцентные лампы Т8. Мощность лампы составляет 18 Вт. Отсюда следует формула:

Q_эл = N_л.кn_кQ_л, (8.7)

где N_лк – количество ламп в комплекте;

n_кк – количество комплектов;

Q_л – мощность одной лампы.

Теплопоступлеия от искусственного освещения:

Q_эл = 4*16*18,

Q_эл = 1152 (Вт).

8.4.8. Теплопоступлеия от нагретых материалов

Аналогично пункту 6 теплопоступлением (Q_нагр.м, Вт) в связи с несильным нагреванием лабораторных стендов можно пренебречь.

8.4.9. Тепловая мощность отопительной установки помещения

На основании всех этих расчётов определяется тепловая мощность отопительной установки помещения по формулам (5.1, 5.2, 5.3):

Q_пот = 2191, 266 + 560, 79,

Q_пот =2752, 056 (Вт),

Q_выд = 1350 + 1152,

Q_выд = 2502 (Вт),

Q_от = Q_пот – Q_выд, (5.8)

Q_от = 2752, 056 – 2502,

Q_от = 250, 056 (Вт).

Соблюдение всех мероприятий, изложенных в данном разделе, позволит повысить качество и эффективность работы (обучения), а также позволит обеспечить требуемую безопасность жизни и здоровья работников (студентов).

⇐ Предыдущая 9 10 11 12 13 14 151617 18 Следующая ⇒