Теплоустойчивость помещения

Обеспеченность расчетных условий

Лекция 6

Теплоустойчивость помещения при колебаниях теплоотдачи отопительных приборов характеризуется амплитудой колебания температуры помещения:

 

А_t = К М Q_n / å (BF)_I £[А_t], (4.9)

 

где В – коэффициент теплопоглощения i-й ограждающей конструкции помещения, Вт/(м² К);

F – площадь внутренней поверхности i-й ограждающей конструкции;

Q_n – теплопотери помещения,

М – коэффициент неравномерности теплоотдачи отопительного прибора при периодическом отоплении;

К – эмпирический коэффициент, зависящий от вида отопительного прибора.

Числитель выражает тепловой поток, недодаваемый или излишне передаваемый в помещение при периодической топке; знаменатель – тепловой поток, выделяемый или поглощаемый поверхностью всех ограждений при изменении на 1 ^оС температуры воздуха в том же помещении.

Коэффициент неравномерности теплоотдачи отопительного прибора определяется по формуле:

 

М = (Q_max - Q_min) / (2Q_ср), (4.10)

 

где Q_max, Q_min, Q_ср – максимальная, минимальная и средняя теплоотдача прибора (см. рисунок 4.1а)

 

Рисунок 4.1

а) б)

 

 

Для теплоемких приборов коэффициент М определяется экспериментально.

Для нетеплоемких – при периодическом отоплении пропусками, когда в период натопа продолжительностью Z_н часов нагревательный прибор отдает в помещение теплоту Q_max, а в перерыве между натопами продолжительностью Z_п часов – Q_min = 0, средняя теплоотдача прибора за весь период Т= Z_н + Z_п равна:

Q_ср = Q_max Z_н / (Z_н + Z_п),

тогда

М = (Z_н + Z_п) / (2Z_н ) = А_q. (4.11)

 

Коэффициент теплопоглощения поверхности ограждения определяется по формуле:

, (4.12)

 

 

а, сопротивление теплопоглощению (R_в = 1/В), равно:

 

R_в = R_у + R_aв, (4.13)

 

где У – коэффициент теплоусвоения поверхности ограждения,

У = А_q / А_t и для Д>1, У = S.

 

4.3.2 Регулярный тепловой режим: остывание и нагревание помещения

 

Для выбора режима отопления необходимо знать, как помещение реагирует на частичное изменение подачи теплоты: возможное аварийное отключение отопления, что связано с водоразбором в централизованных системах горячего водоснабжения и т. п.

При прекращении подачи теплоты помещение начинает постепенно охлаждаться. Вначале резко снижается температура воздуха, достигая уровня осредненной температуры поверхностей. Затем температура во всех точках помещения начинает понижаться почти одновременно. Основные потери тепла происходят через окна.

Процесс охлаждения можно достаточно точно рассчитать, пользуясь методом определения теплоустойчивости помещения при прерывистом отоплении. Разовое отключение системы можно рассматривать как прерывистое отопление с периодом большой продолжительности. В этом случае (рисунок 4.1б) начальная температура воздуха в помещении t_в.о будет соответствовать установившейся температуре в период подачи начального количества теплоты Q_о, а температура воздуха t_в.к в помещении будет соответствовать установившемуся стационарному состоянию температуры в период подачи теплоты Q_к.

Понижение температуры Dt_в = t_в.о - t_в.к в результате понижения теплоотдачи на величину `DQ = Q_o - Q_к спустя время DZ:

 

Dt_в = W DQ / Y_п, (4.14)

где W – коэффициент прерывистости, при заданном соотношении Z_n/T зависящий от DZ/T;

Y_п – коэффициент теплоусвоения помещения.

Возможно решение задачи через показатель темпа охлаждения, характеризующий регулярный режим охлаждения (рисунок 4.2). В этом случае:

 

q=(t_в.х - t_в.к) / ( t_в.о - t_в.к) = е ^{- ах}, (4.15)

 

В теплоснабжении применяется формула:

 

q=(t_в.х - t_в.к) / ( t_в.о - t_в.к) = е ^{- z/b}, (4.16)

 

где b – коэффициент аккумуляции теплоты, b = С_1/2н.с R_пр;

С_1/2н.с – теплоемкость половины толщины наружной стены, С_1/2н.с = =(С r F d)_н.с./ 2;

R_пр = 1 / S(к F) V.

 

lnq

lnq₁

 

lnq₂

 

t₁ t₂ t

 

Рисунок 4.2

Темы для самостоятельной проработки:

– характеристики степени тяжести выполняемой работы;

– изучение диапазонов оптимальных и допустимых параметров для помещений различного назначения;

– классификация помещений по назначению.

– категории помещений.

Вопросы и задания для самоконтроля по теме 4

№ вопроса	Вопрос	№ ответа	Вариант ответа
	Какой из параметров является нормируемым в первом условии комфортности tR=1,57 tп(И) - 0,57 tв ± 1,5?		tп – температура помещения
	tR – радиационная температура
	tв – температура воздуха в помещении
	Температура поверхности нагретого пола в помещениях для постоянного пребывания людей не должна быть:		выше 26 0С
	ниже tв на 2- 2,5 оС
	не ограничивается
	Второе условие комфортности температурной обстановки определяет:		допустимые температуры нагретых и охлажденных поверхностей при нахождении человека на границах обслуживаемой зоны помещения.
	допустимые температуры нагретых и охлажденных поверхностей при нахождении человека в середине рабочей зоны.
	устанавливает зону сочетаний tв и tR, при которых человек, находясь в середине помещения (обслуживаемой зоны), не испытывает чувства перегрева или переохлаждения.
	Расставить знаки математических операций в уравнении теплового баланса человека вместо знака (?)   Q1 ? Qk ? Qp ? Qи ? Qм ? Qф ? ΔQ = 0,   где Q1 - теплопродукция организма, зависящая от степени тяжести выполняемой работы и температуры окружающего воздуха; Qk , Qp , Qи - составляющие теплообмена человека: конвективная, радиационная, испарение, зависящие от тяжести выполняемой работы и температуры воздуха; Qм , Qф - расход тепла на механическую работу и на физиологические процессы; ΔQ - избыток или недостаток тепла в организме.		Q1 ± Qk ± Qp - Qи - Qм - Qф ± ΔQ = 0
	Q1 - Qk - Qp - Qи - Qм - Qф ± ΔQ = 0
	Q1 ± Qk - Qp - Qи - Qм - Qф ± ΔQ = 0
	Q1 - Qk ± Qp - Qи - Qм - Qф ± ΔQ = 0
	Q1 ± Qk ± Qp ± Qи ± Qм ± Qф ± ΔQ = 0
	СКВ 3 класса обеспечивает:		допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период без искусственного охлаждения воздуха.
	требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами.
	оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.