5.2. Расчет затрат тепла на инфильтрацию

В этом разделе работы необходимо определить затраты тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха, затраты тепла на компенсацию тепловых потерь через наружные ограждения (стены и окна) и определить долю затрат тепла на инфильтрацию от общих теплопотерь помещения.

Расход тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха Q_и определяется по формуле [1]:

,

где с - удельная теплоемкость воздуха; с = 1000 Дж/(кг⁰С);

G_нс, G_ок- расходы воздуха, инфильтрующегося через наружные стены

и окна, кг/(м²ч);

F_нс, F_ок- площади наружных стен и остекления, м²;

А_нс, А_ок- коэффициенты, учитывающие действие встречного теплового

потока; А_нс = 0,8; А _ок = 0,6;

t_В - температура внутреннего воздуха,⁰С:

t_Н- расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем

отопления и вентиляции в холодный период года, принимаемая равной

средней температуре наиболее холодной пятидневки (t_Н = t_ХП),⁰С.

Фактический расход инфильтрующегося воздуха рассчитывается для наружных стен и остекления по формулам:

; ,

где Р_Ф- фактическая разность давлений воздуха, Па;

R_и,нс; R_и,ок- фактические сопротивления инфильтрации.

Фактическая разность давлений находится по выражению

∆P_ф = (H – h)(γ_н – γ_в) + 0,05 γ_н v²(C_н – C_з)k ,

где h- расстояние от уровня земли до оси рассчитываемого ограждения, м;

для 10 этажа h=3*10-1,5=28,5 м

C_Н, С₃- значения ветровых коэффициентов на наветренной и заветренной

сторонах здания по [6]; в расчетах принять С_Н = 0,8; С₃ = – 0,6;

k - коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности по [5];

в расчетах принять k = 1.

Р_Ф=(30-28,5)*(15,12-11,82)+0,05*15,12*5²*(0,8-(-0,6))*1=31,41 Па

=31,41/400=0,079 кг/(м²*ч)

=31,41^2/3/2,57=3,92 кг/(м²*ч)

Q_и=1000/3600*(0,079*6,3*0,8+3,92*2,7*0,6)*(20+44)=119,97 Вт

После определения Q_и следует рассчитать потери тепла через наружные ограждения расчетного помещения Q_ТП:

Q_ТП = Q_ТП,НС + Q_ТП,ОК = (F_нс/R_о,нс + F_ок/R_о,ок)(t_в – t_н),

где R_О,НС; R_О,ОК- общие сопротивления теплопередаче для наружных стен и остекления.

Q_ТП=(F_ок/R_о,ок+F_нс/R_о,нс)*(t_в-t_н)=(2,7/0,53 + 6,3/4,2)*64=422 Вт

Общие теплопотери расчетного помещения Q₀ равны сумме теплопотерь через наружные ограждения и потерь тепла на инфильтрацию:

Q₀ = Q_ТП + Q_И,

Q₀=422+119,97=441,97 Вт.

а доля затрат тепла на инфильтрацию в общих теплопотерях составит

Q_и/Q_о=119,97/441,97*100%=27%

Список использованной литературы

1. РАСЧЕТ ТЕПЛОЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ: Методические указания к курсовой работе и практическим занятиям / Ю.И.Толстова, Р.Н. Шумилов. Екатеринбург: УрФУ, 2012.-32 с.