Потери теплоты через ограждающие конструкции

Основные потери тепла через ограждающие конструкции определяем по формуле (8.4) [9]:

Q=А·(t_в-t_н)·(1+Σβ)·n/R

где А – расчётная площадь ограждающей конструкции, м²;

t_в – расчетная температура воздуха, ^оС, в помещении;

t_н – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температуры воздуха более холодного помещения – при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;

β – добавочные потери теплоты, (принимаются в долях от основных потерь) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна обращенные на:

север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1;

на юго-восток и запад – в размере 0,05;

В угловых помещениях дополнительно на каждую стену, д верь и окно, если одно из ограждений обращено на:

север, восток, северо-восток и северо-запад – по 0,05;

в других случаях – 0,1;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по таблице 6 [3];

R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²×ºС/Вт;

Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции приведен в Приложении 1.

Решения по инженерному оборудованию

Теплоснабжение здания

Источник теплоснабжения - наружная тепловая сеть. Теплоносителем в наружной тепловой сети служит вода с параметрами Тп/То=110-70⁰С, Рп/Ро=4,6/4,2 кгс/см². Теплоносителем в системах отопления, в системах теплоснабжения приточных установок служит вода с параметрами 110-70°С.

Отопление

Системы отопления разработаны на основании климатических данных, приведенных в таблице 1 и обеспечивают в отапливаемых помещениях нормируемую температуру в течении отопительного периода при параметрах наружного воздуха не ниже расчетных.

Расчетные параметры внутреннего воздуха по помещениям приняты в соответствии с действующими для них нормами.

В проекте задачей отопления является компенсация теплопотерь в помещениях. Для этого определяется расход теплоносителя и подбирается типоразмер нагревательного прибора для каждого помещения.

Количество теплоты, поступающей от системы отопления в холодный период, принимается равным теплопотерям помещений.

В проекте принято 3 циркуляционных кольца:

- циркуляционное кольцо №1 – в осях А-Б/1-10;

- циркуляционное кольцо №2 – в осях Б/15-29;

- циркуляционное кольцо №3 – в осях А/10-29;

Система отопления принята двухтрубная с верхней разводкой магистралей с тупиковым движением теплоносителя. В качестве нагревательных приборов используются регистры из гладких труб, агрегаты воздушного отопления «Тепломаш».   

Настройка теплоотдачи отопительных приборов осуществляется с помощью индивидуальных балансировочных клапанов, устанавливаемых на подводках к приборам.                 

Удаление воздуха из системы отопления решается автоматическими воздухоотводчиками, установленными в высших точках.

Трубопроводы системы отопления приняты из стальных электросварных (ГОСТ 10704-91) и водогазопроводных (ГОСТ3262-75*) труб.

Тепловой расчет нагревательных приборов системs отопления выполнен по программе “Поток”. Алгорит расчета выполнен по методике [7]

Требуемый номинальный тепловой поток Q_н.т, Вт, для выбора типоразмера отопительного прибора определяется по формуле:

Q_н.т=Q_пр/_к ,

где Q_пр – необходимая теплопередача прибора в рассматриваемое помещение

_к – комплексный коэффициент приведения.

где - разность средней температуры воды t_cр в приборе и температуры окружающего воздуха t_в ^оС:

,

 и - температура воды входящей в прибор и выходящей из него, ^оС.

G_пр – расход воды в приборе кг/ч.

b – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности;

- коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в приборе,

,

a=коэффициент, учитывающий тип прибора;

n, p, c – экспериментальные числовые показатели;

Q_пр=Q_п - 0,9Q_тр ,

где Q_тр – теплопередача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка (ветви) и подводок, к которым непосредственно присоединен прибор,

Q_тр=q_вl_в – q_гl_г,

где q_в и q_г – теплопередача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м; для неизолированных труб;

l_в и l_г – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Приведенные формулы действительны при открытой установке приборов у наружных ограждений помещений.

На теплоотдачу отопительного прибора влияют конструкция декоративного ограждения, состав и цвет краски. Окраска заметно изменяет теплоотдачу приборов с гладкой поверхностью и практически не влияет на теплоотдачу приборов с ребристой поверхностью.

Требуемое к установке число секций радиатора определяется по формуле:

 - коэффициент учета способа установки прибора;

  - коэффициент учета числа секций в приборе.

Типоразмер прибора можно определить также по значению требуемой площади нагревательной поверхности.

Требуемую площадь наружной нагревательной поверхности прибора , м², независимо от вида теплоносителя находят по формуле

,

К_н.у.- коэффициент теплопередачи прибора

Тепловой расчет нагревательных приборов систем отопления приведен в Приложении 2.

Гидравлический расчет системы отопления произведен по программе “Поток”. Алгоритм расчета выполнен в соответствии с [7].

Гидравлический расчёт начинается с основного циркуляционного кольца, которое находится в наиболее неблагоприятных условиях.

Основное циркуляционное кольцо разбивается на расчетные участки по ходу движения теплоносителя. На каждом участке обозначается тепловая нагрузка и длина трубопровода. По вычисленным расходам воды и принятым диаметрам труб определяются потери давления на каждом расчетном участке и суммарная потеря давления ∑∆Р_пот на циркуляционном кольце.

При увязке потерь давления в остальных циркуляционных кольцах трубопроводов системы отопления рассчитываются потери давления в общих расчетных участках, входящих в состав увязываемых колец.

При расчете по этому способу линейные (от трения) и местные (в местных сопротивлениях) потери давления на участке теплопровода ∆Р, Па, находят по формуле

∆Р=Rl+Z,

где R – удельная линейная потеря давления на 1 м трубы, Па/м, зависит от заданного расхода воды G_l, кг/ч, рассчитываемого по формуле:

,

l – дпина рассчитываемого участка, м;

 Z – местные потери давления на участке, Па, зависят от - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, и от w – скорость движения теплоносителя в трубах, м/с.

Потери давления в циркуляционном кольце составляют:

при последовательном соединении N участков

,

при параллельном соединении двух участков, стояков или ветвей

,

Расхождение (невязка) в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках допустимо при тупиковом движении воды в магистралях до 15%.

Для гидравлического расчета приведены расчетные схемы систем отопления 1-3 в приложениях 5÷7.

Гидравлический расчет системы отопления приведен в приложении 2.

Воздушно-тепловые завесы

Воздушно-тепловые завесы предназначены для предотвращения проникновения холодного наружного воздуха в помещение. Линейный воздушный поток тепловой завесы образует прозрачный аэродинамический барьер, который предотвращает инфильтрацию наружного воздуха и загрязнений.

В соответствии с п.7.7.1а [2] ворота цеха оборудуются воздушно-тепловыми завесами с водяным подогревом. Технические характеристики завес приведены на листе 2 ВКР.ТгиВ.594-с-1.ОВ.

Вентиляция

Вентиляция предназначена для создания в помещениях воздушной среды, удовлетворяющей установленным гигиеническим требованиям. Выбор схемы вентиляции принимается на основании нормативных документов и функционального назначения помещений.

 Для проектирования систем вентиляции здания использованы требования [2], [6], [8].

Вентиляция помещений механосборочного цеха принята приточно-вытяжная с механическим и побуждением.

Системы приточной и вытяжной вентиляции запроектированы раздельными для следующих групп помещений:

- основное помещение цеха;

- компрессорная.

Воздухообмен основного помещения цеха принят по кратностям.

Воздухообмен в компрессорной определяется из расчета ассимиляции тепла.

В качестве поставщика приточного и вытяжного оборудования выбран производитель A-Clima. Все вентиляционное оборудование принято с минимальными шумовыми характеристиками и устанавливается в отдельных помещениях или на улице.

Воздуховоды приняты из тонколистовой оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80*. Воздуховоды, прокладываемые по улице, выполняются из стали тонколистовой оцинкованной δ=1мм и изолируются матами минераловатными прошивными с последующей оберткой стеклопластиком рулонным РСТ (толщ. изоляции 50мм).

Аэродинамический расчёт воздуховодов производится по методике, приведённой в п.22.3 [8].

Выбор диаметров производится из расчёта скорости движения воздуха, допустимой в приточных и вытяжных системах.

Площадь поперечного сечения воздуховода определяется по формуле:

,м²

где L – расход воздуха через воздуховод, м³/ч;

υ – скорость воздуха в воздуховоде.

По таблице 22.13 [8] принимаем для систем с механическим побуждением скорости движения воздуха в воздуховодах в производственных зданиях:

- магистральные воздуховоды – до 12 м/с;

- ответвления – до 6 м/с.

Зная площадь поперечного сечения воздуховода, можно найти его диаметр, м, который определяется по формуле:

,

Размеры сечений воздуховодов принимаются по таблице 22.2 [8].

Потери давления в воздуховоде, Па, определяются по формуле:

∆р=R·l+Z,

где R – потери давления от трения на единицу длины воздуховода, Па/м, принимаются по таблице 22.15 [8];

l – длина участка воздуховода, м;

Z – потери давления на местные сопротивления на расчётном участке сети, Па:

,

где Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчётном участке воздуховода, принимают по таблицам 22.16-22.47 [8];

ρ – плотность воздуха в воздуховоде, ρ=1,2 кг/м³;

Расчётная схема системы вентиляции П1, В1 приведена в Приложении 3.

Приточные камеры и вытяжные установки модульной конструкции для общеобменной вентиляции комплектуются воздухонагревателями, фильтрами,воздушными клапанами, вентиляционными агрегатами, гибкими вставками, шумоглушителями.

 В проекте применяются приточные камеры фирмы “A-Clima ”.

Листы подбора оборудования приточных П1, П2 и вытяжных В1, В2 систем приведены в Приложении 4.

Подбор наружной решетки для системы П1 с расходом воздуха L=88000 м³/ч:

площадь для прохода воздуха:

Площадь прохода воздуха с учетом коэффициента живого сечения К_жс =0,75, F_ж.с.=6,98/0,75=9,31 м². Принимаем к установке архитектурную решетку размером 1650х1500 мм в количестве четырех штук.

Подбор наружной решетки для системы П2 с расходом L=3000 м³/ч:

Площадь прохода воздуха с учетом коэффициента живого сечения К_жс =0,75, F_ж.с.=0,24/0,75=0,32 м². Принимаем к установке архитектурную решетку размером 800х550 мм.

При работе вентиляционных систем возникает два вида шума: аэродинамический и механический.

Для борьбы с шумом и вибрацией в проекте предусмотрено:

- установка вентоборудования в отдельных помещениях;

- соединение вентиляторов с воздуховодами при помощи гибких вставок;

- установка вентиляторов на виброизоляторы;

- установка шумоглушителей.

Системы приточно-вытяжной вентиляции при несоблюдении действующих норм проектирования могут быть причиной пожаров, а так же способствовать быстрому распространению огня и дыма по зданию.

Источником возгорания в системах вентиляции может быть искрообразование при работе вентиляторов, запорно-регулирующих устройств, пусковой аппаратуры.

В проекте предусматрен комплекс инженерных решений направленных на предотвращение пожароопасной ситуации.

К таким решениям относятся: повышенные требования к воздуховодам, размещению оборудования, а также автоматическая блокировка вентиляционных систем с пожарной сигнализацией.

При возникновении пожара автоматически отключаются все вентиляционные системы.

АВТОМАТИЗАЦИЯ