Книги / Каменев П.Н. Вентиляция1

Продолжение таблицы 6.1

1	2	3	4	5	6	7
		При тяжелой работе

Теплота:
• явная	200	165	130	95	50	10
• полная	290	290	290	290	290	290
Влага	135	185	240	295	355	415

Теплопоступления от искусственного освещения. Принято

считать, что вся электрическая энергия, затрачиваемая на освеще-

ние, полностью переходит в теплоту. Величины освещенности на

уровне рабочих мест и электрической мощности освещения опреде-

ляется видом работ, выполняемых в помещении. Если электрическая

мощность освещения Л%е, кВт, известна, то теплопоступления в по-

мещение 0,т п можно определить как:

Отп =	У	Вт.	(6.2)
	1000/ ОСв 5

В тех случаях, когда источник света находится за пределами

помещения (за остекленной поверхностью, в составе вентилируе-

мого светильника) в него поступает только радиационное излуче-

ние (видимая и невидимая часть спектра электромагнитных излу-

чений).

В этом случае, доля тепловой мощности освещения, поступаю- щая в помещение т\осв от люминесцентных светильников, встроен-

ных в чердачное перекрытие составляет 40%.

Если электрическая мощность освещения неизвестна, ее можно

определить по величине нормируемой освещенности с помощью

формулы:

О	(6.3)
,оса ~ ЕРС[освЦОСв 5

где Е - расчетная освещенность, лк; Р - площадь пола помещения, м2;

с1осв - удельные тепловыделения Вт/м2 на 1 лк освещенности, состав- ляющая от 0,05 до 0,13 для люминесцентных светильников и от 0,13

До 0,25 для ламп накаливания; г\осв - доля световой энергии, посту- пающей в помещение.

В табл. 6.2 приведены нормы освещенности для помещений раз-

личного назначения.

Тепловыделения от источников освещения рабочих мест учиты-

ваются в тепловом балансе помещения независимо от периода года

181

Электронная библиотека ЕЕЕр: / / Ь д ч . кЪзби.ги

и времени суток в пределах рабочего времени, а от источников об.

щего освещения - с учетом времени суток и архитектурно - планщ

ровочного решения.

		Таблица 6.2
	Нормы освещенности помещений различного назначения
	Помещения	Освещенность рабочих
		поверхностей, лк
	Общественные здания
Проектные залы, конструкторские бюро		500
Торговые залы продовольственных магазинов		400
	-
Читальные залы, проектные кабинеты, торго
вые залы магазинов промтоваров		300
Залы	, спортивные, актовые и зри-
	заседаний
тельные залы клубов, фойе театров		200
Крытые бассейны, фойе клубов и кинотеатров		150
Номера гостиниц		100
Палаты и спальные комнаты санаториев		75
	Производственные помещения
Механические, деревообрабатывающие, сбо-
рочные цехи, помещения технического обслу
	-
живания и ремонта автомобилей		200
	-
Кузнечные, термические, малярные, металло		150
покрытий, сборочные цехи
Помещения хранения автомобилей		20

Теплопотери через наружные стены, их расчет подробно рас-

смотрен в курсе «Отопление». Теплопотери через них в теплый пе-

риод года невелики и могут определяться пересчетом теплопотерь холодного периода года пропорционально отношению расчетных

разностей температур внутреннего и наружного воздуха.

Теплопотери или теплопоступления через внутренние перего- родки учитываются тепловом балансе, если разность температур

между воздухом расчетного помещения и смежного превышает 3°С-

Если расчетное помещение соседствует с кондиционируемым, в ко-

тором поддерживаются оптимальные параметры воздуха, термине-

182	Электронная библиотека ЕЕЕр://:1 дV.кТзби.ги

ское

сопротивление

внутренних перегородок принимается

не менее

единицы

.

через

наружные

ограждения

от

солнеч-

Теплопоступления

имеют место как

через

мас-

ной

радиации

и наружного воздуха

сивные

(бесчердачные покрытия) так

лучепрозрачные (окна,

зенит

-

ные

фонари

)

ограждения. Через остекленные поверхности

солнечная

радиация

поступает

, а бесчердачные

в помещение непосредственно

покрытия

с

рулонной кровлей

нагреваются солнечной радиацией до

температуры

значительно превышающей

температуру

наружного

воздуха
	.
В	инженерной

методике

кривую

суточного

изменения

темпера-

	туры			принято описывать				правильным гармоническим колебанием			с
						периодом,	определяемым средней за сутки температурой
	суточным
									колебаний Аш и временем	максимума на-
	/;	>	амплитудой суточных
	/0				температуры		2"	кс	. Для всех географических	пунктов время
	ружной
							“

максимума

температуры

наружного

воздуха

принимается

равным

	часам
13		.	солнечного	облучения учитывается		прибавлением				к
		Влияние
температуре			наружного воздуха эквивалентной		добавки р		^	ан	, с це
						^				-
лью		получения условной		наружной температуры:

^

уел

6/

РЧ а„

(6.4

)

где р - коэффициент

стью ограждения; а„ -

верхности ограждения.

поглощения солнечной	радиации		поверхно
				-
коэффициент теплообмена		на наружной		по
				-

Температура

наружного

воздуха

и величина потока

солнечной

радиации

, поэтому и температура гусч

также

изменяются во времени

условной температуры

-

изменяется

в течение суток.

Изменение

оп

ределяется

как суточное гармоническое

колебание, имеющее

сред

-

нее значение 1

, амплитуду Аиусч и время максимума д

макс

. Ампли-

^

усч 0

на наружной поверхности достигает

Да температурного колебания

ВнУтренней поверхности спустя

некоторое количество часов,

(

коэф-

фициент

запаздывания е) и ослабленным

в у количество

раз,

(

коэф-

фициент

затухания).

А

Рп пов

^

ус1 О

V

гДе		- временной коэффициент, равный
	(3
°	тветствующего		времени	максимальных

1	для часа	суток	2
	теплопоступлений

,

в

со- по-

Электронная

библиотека

^	^
Ъ р://:дV.<11з?и.ги
		]

		_
мещение
		„ .
„		макс
г	-	г ,

и

изменяющийся		во	времени		в	зависимости от	разносу
(3	=			макс	Л
		С05
				12

ха

в

Коэффициент затухания амплитуды

толще ограждения

V

равен

~ 2

:

0,

83

+

3

—в

условной

РслРеИ '

наружного

где	В - характеристика тепловой инерции ограждения; ЪК[ -

возду

(	6.5)

сумма

сопротивлений

материальных

слоев

ограждения

;

(Зсл

-

коэффициент,

учитывающий

последовательность

расположения

основных

(

конст-

руктивного

и

теплоизоляционного)
СЛ =	0,85
|3

слоев:
+	0,15

^2

*1

’

(

6.6

)

5

-

коэффициент

теплоусвоения

материала,

индексы

1

и

2

у

коэффи

-

циентов

5

определяют

последовательность

расположения

основных

слоев в наличие слойки:

ограждении по в конструкции

ходу температурной волны; $вп учитывает

ограждений герметичной воздушной про-

Р		=			ЖпВ		ЪЪI	9
.			1	+ 0		/			(6.7
	„									)

где	Квп	-
прослойки

.

сопротивление

теплопередачи

герметичной

воздушной

Время поступления	в
плоты определяется как:

помещение

максимального

количества

те-

макс

=

13

ч

+

в

.

(

6.8

)

Показатель запаздывания е,			в основном,
ограждения и равен:
е	=	2	,11В - 0,41.

зависит

от

величины
Р
(6.9	)

					ф	Р
Теплопоступления через светопрозрачные ограждения					°
						'
мируются	прямой и	рассеянной солнечной	радиацией и	величиной
184

Электронная

библиотека

Ьббр:/

/

^:д

V.кЬзби

.ги

тркомиссионных теплопоступлений (или теплопотерь) вследствие
разности		условной температуры воздуха снаружи и температуры
3духа	внутри помещения. Тепловая инерционность					заполнения
во		проема невелика, расчет теплопоступлений				ведется		по
светового
формуле	стационарной теплопередачи.						6.10
			0тп Ко,о.иг -Iу ),
			Дж			(			)
где Яо.ок	Л	ОК	- термическое сопротивление	и	площадь окна или зе
								-
нитного фонаря,' соответственно: м2 °С/Вт и м2.						остекление
Процесс			поступления солнечной радиации через

достаточно сложен, он сопровождается частичным отражением лу-

чистого потока во вне на каждой из поверхностей стекла и некото-

рым поглощением лучистой энергии толщью стекла. Поэтому пото-

ки радиации, поступающие в помещение через окно с одинарным и двойным остеклением, будут различны. На величину потока влияют

степень затененности переплетами окна и загрязненность остекления.

Наружная поверхность остекления обычно бывает заглублена

относительно плоскости наружной стены, поэтому при косом осве- щении, тень откоса стены падает на остекление. Еще большая зате-

ненность имеет место в случае применения специальных солнцеза-

щитных устройств. Через затененную часть остекления в помещение

поступает только рассеянная радиация		через освещенную - и
рассеянная с[ р, и прямая	Затененная и освещенная части окна оп-

ределяются несложным графическим построением или по специаль-

ным формулам.

Теплопоступления солнечной радиации ()р через окно, равно

сумме тепловых потоков солнечной радиации, поступающих через

освещенную ()рои затененную ()р т части окна с учетом поправок на

затенение переплетами окна и загрязнение атмосферы Кза и загряз-

нение стекла Кзст:

*

~

Ш р о +

(

)

КзаКз с т

)Дэ

Яр^т ]

К3

а

К.

з с т

’

(6.11)

0р

2Р т

Док ~ Дэ Дн •

Общие теплопоступления через массивные и светопрозрач-

Ные ограждения

в помещение определяют

с учетом того

, что вре

максимальных

-

Мя

теплопоступлений

массивных

-

у

и светопрозрач

Ных °граждений не совпадает. Вычисления теплопоступлений через

185

Электронная библиотека ЕЕЕр://:1 дV.кЕзби.ги

массивные и светопрозрачные ограждения проводят с интервалом в

один час в пределах рабочего дня и определяют фактическую вели

чину теплопоступлений суммированием их в пределах одного часа»

В качестве расчетных принимают максимальные суммарные тепло

поступления в период рабочего времени.

»

Теплопоступления от нагретых поверхностей не имеющих

тепловой изоляции металлических стенок баков, ванн с водой и

иными нагретыми жидкостями определяют в предположении, что

температура поверхности стенки близка температуре жидкости, на-

ходящейся в них. Температура жидкости обычно бывает задана тех-

нологическим проектом.

Количество теплоты, поступающей с 1 м2 нагретой поверхности,

имеющей температуру {пов, в помещение с температурой воздуха ц определяется как сумма потоков лучистого и конвективного тепла:

	— ССпов	пов		)	( &	ПрС	()Ъ	+	\			пов		)(	ов	—	) •	(	6.12)
С[		{1	4						А		(		4		4
										-1

Коэффициент приведенного излучения 8прС0 для небольшой ме-

таллической поверхности, обменивающейся излучением с помещением, стенки которого выполнены из неметаллических строительных

материалов можно принять равным коэффициенту излучения нагретой металлической поверхности из соответствующего металла. Для ржавых или окисленных стальных и окрашенных поверхностей гпрСо

может быть принят равным 4,7. Температурный коэффициент Ь, равен:

	Ъ = 0,81	+ 0,005(1пов + 4).			)
					(6.13
Коэффициент Л в формуле 6.12 для вертикальной поверхности
следует принимать по данным табл. 6.3.					Таблица 6.3
1IПОв!°С	л	I	°	С	л
^
20	1,67		380		1,41
80	1,60		480		1,36
180	1,53		580		1,33
280	1,47		980		1,19
;O нагретых горизонтальных поверхностей, обращенных ввер^

коэффициент А увеличивают на 30%, обращенных вниз - уменьши

ют на 30% против значений, приведенных в таблице.

186

Электронная библиотека ТТТр://ТдV.кТзби.ги

Коэффициент полного теплообмена между нагретой стенкой и

ещением может быть также определен по графику, приведенно-
мУпо*1на рис. 6.1.
®-пов’ ссл,ак,Вт/(м2 -К)				7/
120
		®-пов 7/		//
100
			'Ч)	Nа ;
80		2	А
60	1
		А
40	Л
20		ак		2
				21
				ТГX —.
				1
0 20 200 400		600	800	1000 /„ов,°С

Рис. 6.1. Зависимости коэффициентов полного анов• * лучистого а7 и

конвективного актеплообмена от температуры для вертикальной ( 1) и горизонтальной, обращенной вверх (2) поверхностей

Теплопоступления от нагретых поверхностей теплоизолиро-

ванных металлических стенок определяют в предположении о

стационарном режиме теплопередачи. Температура наружной по- верхности теплоизолированных металлических или стенок, выпол-

ненных из неметаллических материалов и обладающих заметным

термическим сопротивлением, отличается от температуры жидкости

в емкости или трубе.

В случае ручного счета вычисления ведут методом попыток,

Сдаваясь последовательно различными значениями температуры

НаРУжной поверхности стенки при известной температуре внут-

Ренней поверхности, принимаемой равной температуре жидкости

критерием правильности выбора температуры поверхности явля-,

еТСЯ равенство потоков теплоты, проходящих через толщу стенки

До наружной поверхности и отдаваемого наружной поверхностью

к°нвекцией и излучением. По величине этого потока вычисляют

Теплопоступления.

187

Электронная библиотека Вббр:/ / Ьдл/ .кВзби.ги

Теплопоступления от наружной поверхности промыщлец

ных печей. Диапазон температур, который выдерживается в печах

{печ может колебаться от 250 до 1400°С и выше. В зависимости от

рабочей температуры стенка печи может выполняться полностью из

обыкновенного глиняного кирпича, либо иметь футеровку, выпол-

няемую из шамота или иного огнеупора.

Тепловыделения печами в окружающую среду обычно принима-

ют по данным технологов. Для печей сравнительно простой конст-

рукции, представляющих собой куб или параллелепипед с загрузоч.

ным проемом, прикрываемым дверцей, и рабочим объемом, в кото-

ром собственно и производится тепловая обработка металла, тепло- выделения могут быть определены приводимым ниже расчетом.

Так как футеровка имеет высокую температуру, в коэффициент

теплопроводности вводится поправка на температуру.

Печи небольших размеров часто устанавливают на раму с нож-

ками. В этом случае под печи не контактирует с полом и теплопосту-

пления происходит конвекцией и излучением с вертикальных стенок

печи, свода, пода и дверцы, прикрывающей загрузочное отверстие.

Термическое сопротивление дверцы существенно меньше, нежели

термическое сопротивление стенок печи. Периодически загрузочное

отверстие открывается для загрузки или выгрузки деталей. При от-

крытом состоянии дверцы в помещение поступает поток лучистого тепла, который тоже входит в тепловой баланс печи. С учетом выше

сказанного, теплопоступления от промышленной печи Опечи•> смон-

тированной на станине и не имеющей контакта с полом, равны:

Опечи — Оверш ст Т Опода Освода + О-фронт Озагруз дв Т Озагруз отн •> (6.14)

где Оверт ст теплопоступления от 3-х вертикальных стенок печи, за

исключением фронтальной, Вт; Огюда - теплопоступления от пода

печи, Вт; 0св0да - теплопоступления от свода печи, Вт; Офронт - теп- лопоступления от фронтальной стенки с частичным учетом конвек-

тивной составляющей по причине установки над загрузочным от-

верстием зонта-козырька, Вт; 0загру3 дв - теплопоступления через за- грузочную дверцу, Вт; Озагруз отв - теплопоступления через открытое

загрузочное отверстие, Вт.

Теплопоступления через стенку рассчитываются методом попы- ток, задавшись температурой внутренней поверхности стенки:

1ст “ ( лечи - (5-10)°С.

188

Электронная библиотека ЪТТр:/ / Ьдч.кЬзТи.ги

	3 случае фронтальной стенки конвективная составляющая теп-
дообмена либо исключается полностью, либо учитывается частично,
;	как она улавливается зонтом-козырьком. В тепловыделениях
так	;C7>G=>9 дверцы учитывается только лучистая составляющая.
ззгрТеплопоступления через свод печи рассчитываются так же, как
через стенки, с той лишь разницей, что апов определяется по рис. 6.1
я нагретой горизонтальной поверхности, обращенной вверх.
	Если печь установлена на фундаменте, то для предохранения
фундамента		от высоких температур принимают большую толщину
кирпичной		кладки. Точный расчет теплопоступлений оказывается
достаточно сложным. Для приблизительного расчета можно восполь-
зоваться формулой.			(	/ Т	А (		- )	(6.15)
		/7одо
		б		))	(	печи	4 .
			\Х юда

где т - доля теряемого подом тепла и поступающего в помещение

(0,5—0,7); У— фактор формы (для круглого пода равен 4,1, для квад-

ратного - 4,6, для прямоугольного - до 3,9); Апода- площадь пода, м2,

О - диаметр круга, равновеликого по площади поду, X - эквивалент- ная теплопроводность кладки пода и грунта.

Теплопоступления через открытое загрузочное отверстие со-

ставляют существенную долю от общих теплопоступлений печи.

Для упрощения расчетов полагают, что излучение из открытого за-

грузочного отверстия дзагрУз отв соответствует излучению абсолютно

черного тела и равно:

Язагруз отв =Со(Т„еч /100)4,

(6.16)

гДе С0 - коэффициент излучения абсолютно черного тела; Тпеч, - аб-

солютная температура в печи.

Отверстие в стенке, имеющей определенную толщину, образует

Канал, который уменьшает количество поступающей в помещение

Теплоты за счет отражения части излучения во внутренний объем печи стенками канала. Коэффициент облученности (в некоторых

П°собиях называемый коэффициентом диафрагмирования) отвер-
стия Фотв можно определить		по графику рис. 6.2,				рассчитанного
пР Фессором С.Н. Шориным.		Тепловой		поток поступающий в по
						-
Ме°1Дение, через загрузочное отверстие площадью А, м2 составит:
@	загруз отв Фо иеСо		(Деч I	^	60) * А .	(6.17)
		/

189

Электронная библиотека ЪСТр://:1 дV.кЪзТи.ги

	О	0,4	0,8	1,2	1,6	2,0	2,4	2,8 Ш
Рис	6.2. Коэффициент	облученности			сротв торцевой			поверхности
жения боковых поверхностей в щелевом ( 1) и							цилиндрическом		(

с	учетом отра
	-
2) отверстиях

Чтобы

рассчитать

интенсивность

теплового

облучения

рабочего,

необходимо

определить

коэффициент

облученности

рабочего

места

. Принято	рассчитывать наибольшую	интенсивность для площад-
фрл/
ки поверхности, расположенной напротив центра загрузочного отвер-

стия

на

расстоянии

равном

расстоянию

от

плоскости

отверстия

до

ра

-

бочего места. Коэффициенты	(	ррм	для
расстояния х до отверстия площадью А

этого случая	в	зависимости
		от
приведены на графике рис. 6.3.

Рис тра

190

6.3. Зависимость коэффициента облученности	(		„	от
	р
		^
излучающей поверхности площадью А (в зависимости

расстояниях х

от отношения

до х /

	н
^)
и	'

Электронная

библиотека

Ь^бр:

/

/

Ьдч.

кКз'Ьи.ги