Пример расчета инфильтрационных теплопотерь

Определить количество теплоты на нагревание воздуха, инфильтрующегося через неплотности окон в рабочих помещениях и лестничной клетке 2-х этажного административного здания со сбалансированной вентиляцией, в холодный период года.

Исходные данные: г.Волгоград, параметры наружного воздуха: = - 25⁰С, =8,1 м/сек.; температура внутреннего воздуха в рабочих помещениях = 19⁰С ; окна – двухкамерные стеклопакеты размером 1,2х1,7(h_ок) м; расстояние от пола до подоконника 0,8 м; отметка земли h_отм.з=0,500 м; высота этажа h_эт =3.3 м; высота чердака h_ч= 2,5 м; возвышение вытяжной шахты над крышей h_вш =0,5 м (см. рис. 2), коэффициент учета влияния встречного теплового потока k =1.

1. Определяемтребуемое сопротивление воздухопроницанию окон по формуле предварительно определив высоту здания (от уровня земли до верха вытяжной шахты H иудельные веса наружного g_Н и внутреннего g_В воздуха и разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон Dp :

H = h_тм.зо + 2h_эт + h_ч + h_вш = 0,500 + 2×3,3 + 2,5 + 0,5 = 10,1 м

= 3463/ [273 + (-25)] = 13,96 Н/м³

=3463/(273+19)=11,86Н/м³

= 0,55×10,1( 13,96 – 11,86) +

+ 0,03×13,96× 8,1² = 27,48 Па

= = 0,5 (м²×ч×Па)/кг

2. Определяем расчетную разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях окон на 1-ом D p₁ , 2-м D p₂ этажах и в лестничной клетке Dp_ЛК, предварительно определив расчетные высоты от уровня земли до верха окна на 1-ом h₁ и 2-м h₂ этажах; плотность наружного воздуха r_Н и условно-постоянное давление в здании p_int :

h₁= h_отм.з + h_{до подок.} + h _ок = 0,500 + 0,8 + 1,7 = 3,0 м

h₂= h₁+ h_эт= 3,0 + 3,3 = 6,6 м

h_ЛК = h₁+ 0,5h_эт = 3,0 + 1,65 = 4,65 м

Рис. 2. Разрез и планы здания к примеру в п. 3.2

а – разрез 1 -1; б – план кладовой в подвале; в – план 2–го этажа

= 353/[273 – (-25)] = 1,42 кг/м³

=

= 0,5×10,1( 13,96 – 11,86) + 0,25×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 = 23,6 Па

=

= (10,1 – 3,0) ( 13,96 – 11,86 ) + 0,5 ×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 – 23,6 = 30,0 Па

=

= (10,1 – 6,3) ( 13,96 – 11,86) + 0,5 ×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 - 23,6= 10,38 Па

=

= (10,1 – 4,65) (13,96 – 11,98) + 0,5 ×1,42×8,1²[0,8 – (-0,6)]0,4 -23,6= 13,08 Па

3. Определяем расход воздуха, инфильтрующегося в помещения через неплотности оконных переплетов на 1-ом G₁, 2-ом G₂ этажах и в лестничной клетке G_ЛК , приравнивая :

= = 8,6 кг/ч

= = 4,22 кг/ч

= 4,93 кг/ч

4. Определяем расход теплоты на нагрев воздуха, инфильтрующегося в помещения через неплотности одного оконного переплета на 1-ом Q_инф1, 2-ом Q_инф2 этажах, в зале совещаний с 4-мя окнами Q_{инф.з.с.}и в лестничной клетке Q_инфЛК :

= 0,28×8,6×1×[19 –(- 25)]×1 = 106 Вт

= 0,28×4,22×1×[19 –(- 25)]×1 = 52 Вт

= 4×0,28×4,22×1×[20 –(- 25)]×1 = 213 Вт

= 0,28×4,93×1×[16 –(- 25)]×1 = 57 Вт

Результаты расчетов заносим в табл.4.

4. РАСЧЁТ ПОСТУПЛЕНИЙ ТЕПЛОТЫ, ВЛАГИ
И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

4.1. Методика и пример расчёта поступления теплоты,

влаги и СО₂ от людей

Тепло и влагопоступления от людей определяются по табл.5 [8] с учётом температуры внутреннего воздуха в помещении и интенсивности физической нагрузки людей.

Таблица 5

Количество теплоты и влаги,

выделяемых взрослыми людьми (мужчинами)

Примечание. Для женщин значения необходимо умножить на 0,85; для детей – на 0,75.

Выделение в помещение углекислого газа, выдыхаемого людьми, определяется в одинаковом размере для всех периодов года с учётом интенсивности физической нагрузки по табл. 6 [11].

Таблица 6

Количество углекислого газа,

выделяемого взрослыми людьми (мужчинами)

Примечание. Для женщин значения необходимо умножить на 0,85; для детей – на 0,75.

4.2. Пример расчёта поступлений теплоты, влаги и СО₂