Тепловологісний баланс приміщення і його складові

Розрахунок теплового балансу приміщення виконується при умові стану теплової рівноваги огорож та обладнання, що диктується постійністю і незмінністю їх температури. У загальному вигляді рівняння теплового балансу приміщення запишеться так:

Q= , (3.3)

де Q_над -теплота що надходить в примыщення, Вт;

Q_втр -тепловтрати примыщення, Вт.

Складові теплоти балансного рівняння відображають конвективну та променисту теплоту, які суттєво відрізняються між собою.

Розповсюдженою складовою рівняння теплового балансу є надходження теплоти від людей, яка має дві складові:

Явна променисто-конвективна теплота Q_л та прихована теплота пароутворення Q_пр.л.

Повна кількість теплоти Q_{л hf}, яка виділяється організмом людини, залежить від ступеня важкості виконуємої людиною роботи, теплозахисних властивостей одягу та температурного режиму приміщення.

Повна кількість теплоти від людей, яка надходить у приміщення визначається за формулою:

Q_л.hf = q_{hfi ·} n, (3.4)

де q_hfi - питоме виділення повної теплоти однією людиною Вт/люд;

n - число людей в приміщенні з данною інтенсивністю навантаження, люд. Явна кількість теплоти від людей, яка надходить у приміщення визначається за формулою:

Q_л.= , (3.5)

де q_i - питоме виділення явної теплоти однією людиною Вт/люд; n - число людей в приміщенні з данною інтенсивністю навантаження, люд.

Для зали ресторану:

Q_осв=F*N* =57, 7*12*0, 13=90Вт, (3.6)

де N-питома потужність ламп на 1 м² площі приміщення;

F - площа приміщення, м² .

Теплонадходження у приміщення через світлові прорізи за рахунок сонячної радіації визначається за формулою:

Q_ср=F·q_{c.p .} (3.7)

де q_ср- питоме теплонадходження через вікна, залежно від їх орієнтації, типу та характеристики засклення Вт/м²;

F-сумарна площа вікон м².

Для зали ресторану:

Q_срПнС =7, 4·92=681 Вт при F=7, 4 м²

Q_срПнЗ =14, 8·92=1362 Вт при F=14, 8 м²

Q_срПн =13, 9·92=1279 Вт при F=13, 9 м²

Q_гс=0, 278·m·C_cer·(t_n-t_k)·n/ , (3.10)

де m- середня маса страв, яка припадає на одного відвідувача кг/люд (приймається 0, 85 кг/люд);

C_cer – середня тепломісткість страв, кДж/кг ⁰С (приймається 3, 35 кДж/кг ⁰С);

t_n і t_k – початкова та середня температура страв ⁰С (приймається відповідно, 70 і 40 ⁰С);

n - кількість посадкових місць (327);

- час приймання страви одним відвідувачем (для їдальні без самообслуговування приймається 0, 75 година).

W_вол.л= М_л·n, (3.11)

де М_л-питомі надходження вологи однією людиною при даній інтенсивності виконуємої роботи г/год. (приймається з таблиці 4.1 [17])

n- кількість людей з даною інтенсивністю виконуємої роботи, люд.

Для зали ресторану

W_{вол.лхп}= 75·43=3, 2 кг/год

W_{вол.л тп}= 107·43=4, 6 кг/год

Вологонадходження від страви, що охолоджується.

W_вол.л=к·m·C_cer·(t_n-t_k)·n/ ·(2500+1.8· t_cer), (3.12)

де к – поправочний коефіціент, який враховує нерівномірність споживання страв (К=0, 34);

W_вол - вологонадходження від страви, що споживається людьми кг/год;

m -середня маса страв, яка припадає на одного відвідувача кг/люд (приймається 0, 85 кг/люд);

C_cer – середня тепломісткість страв, кДж/кг ⁰С (приймається 3, 35 кДж/кг ⁰С)

t_n і t_k – початкова та середня температура страв ⁰С (приймається відповідно, 70 і 40 ⁰С);

n - кількість посадкових місць (114);

- час приймання страви одним відвідувачем (для їдальні без самообслуговування 0, 75 година);

t_сер – середня температура страви (55 ⁰С).

 

W_вол.л = 0, 34·0, 85·3, 35·(70-40)·327/0, 75·(2500+1, 8·55) = 0, 64 кг/год

 

Надходження в приміщення газових шкідливостей

Кількість вуглекислого газу, що виділяється людьми:

Для зали ресторану:

М_СО2 = 24·43=1032 г/год

Тепловий баланс.

 

Різниця теплонадходжень_. ∑ Q_надх і втрат теплоти ∑ Q_вт визначає теплонадлишки (або теплонестачу) ∆ Q в приміщенні, які повинні бути асимільовані (або компенсовані) вентиляційним повітрям

Відповідно визначаємо теплонадлишки (або теплонедостачу) повні для теплого і холодного періоду року. Знайдені значення заносимо до таблиці 3.4.

 

 

Тепловий баланс для зали ресторану Таблиця 3.4

Об’єм, м3	Період року	Розрахункова температура	Тепловтрати	Теплонадходження	Теплонадлишки та теплонестачі	Тепло-напруження Вт/м3
text, oC	twz, oC	tl, oC		явні	повні	явні	повні
	ТП	26, 4		26, 7	-
ХП	- 22		22, 1

Для приміщень номерів готелю. при кількості відвідувачів і співробітників 75чоловік визначаємо надлишки теплоти за формулами 3.4 і 3.5:

Холодний період

Явна теплота Q_л.hf =108·75=8100 Вт

Повна теплота Q_{л .} =152·75=11400 Вт

Теплий період

Явна теплота Q_л.hf =79·75=5925 Вт

Повна теплота Q_{л .} =147·75=11025 Вт

Значення q_hfi (питоме виділення повної теплоти однією людиною Вт/люд) беремо з таблиці 4.1 [17].

Теплонадходження від джерел штучного освітлення, як перехід електроенергії у теплову Q_осв. Кількість тепла, що надходить в приміщення від джерел штучного освітлення однакова у теплий та холодний періоди та визначається за проектною потужністю освітлювачів. При цьому вважають, що вся енергія, яка втрачається на освітлення переходить в тепло, яке нагріває повітря приміщення. В роботі використано люмінесцентні лампи переважно відбитого світла, з розподіленням струмини світла вниз.

Теплонадходження від джерел освітлення визначаємо формулою 3.6:

Q_осв=F·N· ,

де F - площа підлоги приміщення, яка освітлюється, м², N - питома потужність освітлювальних ламп, Вт/м², урозрахунках використовуємо табл. 4.2 [17], -коефіціент, який враховує надходження теплоти у робочу зону приміщення від світильників різного типу: 0, 55 – для люмінісентних ламп; 0, 85- для ламп розжарювання.

У теплий період року враховуємо більше значення теплоти із складових освітлення та сонячної радіації при складанні рівняння теплового балансу.

Для приміщень номерів готелю:

Q_осв= F·N· =570·12·0, 13= 889 Вт.

Q_ср =64, 8·164=10627 Вт при F=64, 8 м^2.

Теплонадходження у приміщення від обладнання, комп’ютерів та друкувільної техніки визначамо за формулою:

Q_обл= N·q_{c.p .} (3.13)

Q_обл=60·0, 255+3·0, 4+4·0, 422+4·0, 34+2·0, 255=19, 62 кВт

В період, коли припливна вентиляція не працює, загальні втрати теплоти Σ Qвт.оп, Вт (втрати теплоти з інфільтраційним повітрям не враховуємо), що компенсується місцевими опалювальними приладами розраховумо за формулою 3.8:

Для приміщень номерів готелю: V _прим.=1880 м3

Q_о._оп =1, 17·0, 45·1880·(18+22)=39593 Вт.

Втрати теплоти в режимі вентиляції визначамо за формулою 3.9:

Для приміщень номерів готелю:

Q_в.в.=39593·(18-(-22))/(18-(-22))=39593 Вт

Вологонадходження в приміщенні визначамо за формулою 3.11:

Для приміщень номерів готелю:

W_{вол.л хп}= 67·75=5, 03 кг/год

W_{вол.л тп}=99 ·75=7, 43 кг/год

Кількість вуглекислого газу, що виділяється людьми:

Для приміщень номерів готелю:

М_СО2 = 23·75=1725 г/год

Тепловий баланс.

Різниця теплонадходжень_. ∑ Q_надх і втрат теплоти ∑ Q_вт визначає теплонадлишки (або теплонестачу) ∆ Q в приміщенні, які повинні бути асимільовані (або компенсовані) вентиляційним повітрям

Відповідно визначаємо теплонадлишки (або теплонедостачу) повні для теплого і холодного періоду року. Знайдені значення заносимо до таблиці 3.5:

Тепловий баланс приміщень номерів готелю. Таблиця 3.5

Об’єм, м3	Період року	Розрахункова температура	Тепловтрати	Теплонадходження	Теплонадлишки та теплонестачі	Тепло-напруження Вт/м3
tз	tв	явні	повні	явні	повні
	ТП	23, 7	22±2	-					19, 7
ХП	- 22							5, 8