28. Теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха, на нагрев воздуха, врывающегося через открытые ворота, на нагрев средств транспорта и ввозимых холодных материалов.

Теплопотери в помещениях в общем виде слагаются из теплопотерь через ограждающие конструкции, затрат на нагревание наружного воздуха, поступающего через открываемые ворота, двери и другие проемы и щели в ограждениях, а также на нагревание поступающих снаружи материалов, оборудования, транспорта и материалов.

В производственных помещениях расход тепла на нагревание холодного воздуха, поступающего через притворы окон, фонарей, дверей, ворот, достигает 40% и более от основных теплопотерь. Учитывая столь большую величину, при определении теплопотерь производственных помещений производят специальные расчеты затрат тепла на нагревание поступающего в помещение холодного воздуха.

Количество наружного воздуха, поступающего в помещение в результате инфильтрации, зависит от конструктивно-планировочного решения здания, направления и скорости ветра, температуры воздуха, герметичности конструкций и особенно от длины и вида притворов открывающихся окон, фонарей, дверей и ворот.

1. Расчет расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха. При наличии огр-х конструкций и световых проемов с одной стороны здания инфильтрацию рассчитывают по этой стороне независимо от господствующего направления ветра; при наличии огр-х констр-й и свет.проемов в двух противоположных стенах здания- по той стороне, которая дает наибольшее суммарное значение инфильтрации; при наличии огр-х констр-й и свет.проемов в трех и четырех стенах здания и для угловых помещений- по стороне с большей суммарной инфильтрацией или по максимальной сумме инфильтрации в двух смежных стенах с коэф-м 0,65.

Расчет ведем в соответствии со СНиП 2.04.05-91. Расход теплоты в Вт на нагревание инф.воздуха определяем по формуле (1): , где

инф.воздуха, кг/ч через огр.конструкции помещения; с-уд.теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кгС); расчетные t воздуха, соответственно в помещении и наружного воздуха в хол.период года; - коэф-т учета влияния встречного теплового потока в конструкциях. Расход инф.воздуха в помещении в кг/ч через неплотности наружных ограждений опред-т по формуле (2): G_i = 0,216 S A₁ Dp_i^0,67 /R_u + S A₂ G_H (Dp_i/Dp₁)^0,67 +

+ 3456 S A₃ Dp_i^0,5+0,5 S l Dp_i/Dp₁

Где А1, А2- площади наружных ограждающих конструкций, соот-но световых проемов (окон, балк.дверей, фонарей) и др.ограждений; А3-площадь щелей, неплотностей и проемов в наружных огр.конструкциях; - расч.разность между давлениями на наружной и внутренней пов-х огр.конструкций; - сопротивление воздухопроницанию, ; -нормативная воздухопроницаемость наружных огр.конструкций в ; l-длина стыков стеновых панелей, м.

Расчетная разность по формуле (3):

p_i = (H - h_i) (_i - _p) + 0,5 p_i v² (c_e,n - c_e,p) k_l - p_int,

Где Н- высота здания в м от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты; - расч.высота от уровня земли до верха окон, балк.дверей, ворот, проемов или до оси горизон-х и середины вертикальных стыков стеновых панелей; - уд.вес, , соот-но наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле ; - скорость ветра, м/с;

Сеп Сео – аэродинамические коэффициенты, соот-но для наветренной и подветренной поверх-й огр-я зд-я; коэф-т учета изменения скоростного давления ветра в зав-ти от высоты зд-я; условно-постоянное давление воздуха в зд-ии,Па.

2.Потери теплоты на нагрев 1) холодного воздуха, поступающего через открытые ворота, не оборудованные воздушно-тепловой завесой выч-ся по формуле (1):

Где -время, в течении которого ворота открыты, мин/ч.

Масса врывающегося воздуха в кг/ч выч-ся по формуле (2):

-коэф-т расхода при угле раскрытия ворот 90⁰ равен 0,62; F-площадь ворот; h- расстояние м/у центрами ворот и вытяжных проемов фонарей.

2) для ворот, оборудованных воздушно-тепловой завесой, кол-во воздуха, подаваемое на завесу опред-ся по формуле (3):

Где - отношение расхода воздуха, подаваемого на завесу, к расходу воздуха, проходящего через проем ворот при работе завесы, равен 0,6-0,7.

Кол-во теплоты необходимое для компенсации доп.теплопотерь помещения, вследствии врывания воздуха через открытый проем ворот, оборудованный завесой, опред-ся по формуле (4):

n-продолжительность открывания ворот, мин/ч;

t_см-тем-ра смеси воздуха, пост-го в пом-ие через наружные ворота и двери и воздуха в помещении, принимается по СНиП 2.04.05-91*.

3.Теплопотери на нагрев средств транспорта определяются по формуле:

Где q-расход теплоты на нагрев автомобиля, МДж (берется из справочных данных); В-коэф-т, учитывающий интенсивность поглощения теплоты; -время нахождения автомобиля в помещении, мин.

4.Теплопотери на нагрев ввозимых холодных материалов.

G_м- масса, поступающих однородных материалов в течении 1ч/кг; с_м- удельная теплоемкость материала, кДж/кгК; t_м- тем-ра, поступающего в пом-ие материала, равная для металла и металлич.изделий t_м= ; для других несыпучих материалов (дерево, ж/б): t_м= ; для сыпучих материалов: ; В-коэф-т, учитывающий интенсивность поглощения теплоты во времени.

29. Поступления теплоты в помещения от людей, от освещения, от электродвигателей, станков и механизмов, от нагретого технологического оборудования, обогреваемого электричеством или сжиганием топлива, от остывающего материала и других технологических источников.

Общие теплопоступления в помещение складываются из:

• теплопоступление от людей, находящихся в помещении, Вт;

• теплопоступления от искусственного освещения (в холодный и переходный периоды года), Вт;

• теплопоступления от отопительных приборов системы отопления (в холод­ный период года), Вт;

• теплопоступления от технологического оборудования, расположенного в по­мещении, Вт;

• Теплопоступления от электропотребляющего оборудования, Вт;

• теплопоступления от нагретых поверхностей оборудования, горячей пищи, горячей воды и прочего, Вт.

Тепловыделения от людей:

где - коэф-т интенсивности выполняемой чел-ком работы, кот.приним.равным 1 для легкой работы, 1,07-для работы ср. тяжести, 1,15-для тяжелой работы; - коэф-т, учит.теплозащитные св-ва, одежды, кот.приним. равным 1-для легкой одежды, 0,65- обычной, 0,4- для утепленной одежды, - скорость движения воздуха в м/с, - тем-ра воздуха в пом-и.

Тепловыделения от электродвигателей:

-номинальная установочная мощность электродвигателей или выпрямителей тока в кВт, - коэф-т спроса на эл/эн, - коэф-т учета неполноты нагрузки эл/дв, кот. приним. по зад, или по след данным 1) при загрузке от 100% до 50%-1, при загрузке < 50%- 0.9.

- КПД Эл/дв при полной его загрузке, приним.по паспорту, - коэф-т перехода теплоты в пом-и, кот. приним.равным:

для ткацкого произ-ва – 1,

для металлорежущих станков без охлаждения режущего инструмента эмульсией – 1,

….. с охлаждением - 0,8,

для вентиляторов – 0,1,

для насосов – 0.

Если Эл.двигатели и приводимое ими в движение оборудование находятся в разных помещениях, то тепл.выделения рассч. Отдельно и учит.соот-но в тепл.балансе каждого из помещений. При этом выделения от Эл.дв расс-ся

, а тепл.выделения от оборудования

К оборудованию, преобраз. эл.эн отн-ся: трансформаторы, моторы, генераторы и разл.выпрямители.

теплопоступления от сварочных трансформаторов, моторгенераторов, выпрямителей для цехов покрытий и травильных цехов:

где - КПД генератора при данной его загрузке, принимаемой в расчете 0,9-0,95.

Тепловыделения от полупроводниковых выпрямителей:

где - номинальный ток выпрямителей, в А или по фор-ле

.

При проектировании отопительно-вентиляционных систем при расчете тепловыделений от произв.оборудования, потребляющего Эл.эн: , где - уд. теплопоступления в помещения в Вт/кВт установочной мощности.

Теплопоступления от остывающих материалов:

G- масса материала, остывающего в помещении, в кг, - теплоемкости материала в жидком и тв.состояниях в пределах рассматриваемых температур, кДж/кг-гр, - нач.тем-ра, - тем-ра плавления материала, - конечная тем-ра материала, b- опытный коэф-т, кот.учит. интенсивность выделения теплоты во времени и зависит от структуры материала, размеров остывающих изделий, формы изделий, массы.

Из практики числ.знач-я коэф-та b:

1. при остывании в помещении материалов в виде больших масс, в тиглях, в ковшах или болванках

m>300 кг b=0.3-0.4

m=100-20 кг b=0.4-0.5

m<100 кг b=0.5-0.6

2. при остывании в помещении мелких деталей и изделий полученных, например, путем литья под давлением или литья пластмасс b=0.8-1.0

3. при остывании в помещении тв.изделий или материалов

m>200 кг b=0,5-0,6

m=50-100кг b=0.7-0.8

m<50 кг b=0.9-1.0

перечисл.знач-я коэф-та отн-ся к случаю поступления в помещения нагретых материалов, когда интервалы м/д очередными порциями превышают 1 час.

Тепловыделения от источников искусст. освещения:

Е- освещенность помещения ,приним. по нормам, в люксах, F- площадь пола помещения, м2, q_осв- уд.выделения теплоты в пом-я, в Вт/м2*лк, - доля тепловой энергии, поступающей в помещение.

Тепловыделения от нагретых источников , от трубопроводов, выт.вент.систем, зонтов, воз-дов и укрытий:

к- коэф-т теплоотдачи, кДж/м2гр*ч, F- пов-ть воз-да, тр-да, t_ср- тем-ра среды под зонтом, в укрытии или в воз-де, t- тем-ра зоны пом-я, в кот.наход.воз-д, тр-д или укрытие.

Тепло-я от продуктов сгорания , поступающих в цех:

G – расход горючего, в кг/ч, - теплотворная способность топлива или горючего в кДж/кг,

- коэф-т неполноты сгорания топлива, принимаемый в зависимости от его вида 0,9-0,97.

К- коэф-т , учит.долю теплоты, поступающей в пом-е.

Тепловыд-я от нагретого материала, остывающего в цехе

- масса материала, остывающего в цехе, - теплоемкость материала, - начальная и конечная тем-ры материала, Z- интервал времени, в течение кот. происходило снижение тем-ры, в часах(принимается по технологическим данным).