Методические указания для студентов специальности 140504 «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование» заочной формы обучения (стр. 2 из 5)
Для составления теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери тепла в помещении.
Общий теплоприток (∑Q), поступающий в помещение:
∑Q = ± Qогр ± Qпр + Qэл + Qл + Qпроч (1)
где Qогр, Qпр, Qэл, Qл, Qпроч теплопритоки, поступающие соответственно через ограждающие конструкции, от продуктов, от электродвигателей, от людей, прочие теплопритоки (от осветительных приборов, оргтехники и т.п.), Вт.
Общий влагоприток (∑W), поступающий в кондиционируемое помещение:
∑W=± Woгр ± Wпр ± Wап +Wл + Wисп, (2)
где Woгр, Wпр, Wап, Wл, Wисп- влагопритоки соответственно через ограждающие конструкции, от продуктов, технологических аппаратов, людей, а также поступающий вследствие испарения влаги со смоченных поверхностей пола и оборудования, кг/ч.
Для увеличения надежности значения общего тепло- и влагопритока, полученные после сложения всех составляющих, обычно увеличивают на 10 %.
2.1.1. Теплопритоки и теплопотери через ограждающие
конструкции помещений
Тепло в помещение может поступать: от разности температур наружного и внутреннего воздуха (трансмиссионное тепло); от солнечной радиации (инсоляция); в результате инфильтрации воздуха:
Qогр = Qогр. t + Qогр. с + Qинф (3)
Теплопритоки через массивные и светопрозрачные (световые проемы) части ограждающих конструкций рассчитываются отдельно.
Теплопритоки в результате разности температур вычисляют через каждый элемент ограждающих конструкций и остекления по уравнению теплопередачи:
Qогр. t = k F (tн – tв), (4)
В летний период теплопритоки через массивные ограждения (стены) проникают в помещение с запаздыванием на 7…10 часов. В связи с этим теплоприток через наружные ограждения в теплый период рассчитывают по формуле:
Qогр. t = k F (tн – At /2 – tв), (5)
где k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2·К); F - площадь поверхности ограждения, м2; At - амплитуда суточного колебания температуры, ºС;
tн - расчетная температура наружного воздуха для теплого периода года по параметрам «Б»; °С; t в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С.
Расчетные параметры воздуха в рабочей зоне кондиционируемых и смежных помещений приведены в таблице 3. Назначение смежных помещений выбрать самостоятельно.
Таблица 3
Расчетные параметры воздуха в помещениях предприятий
мясоперерабатывающей и молочной промышленности
| Помещения | Расчетная температура внутреннего воздуха tв ,ºС | Относительная влажность φ, % |
| Мясоперерабатывающие предприятия | ||
| Сырьевое отделение колбасного цеха | 12 | 70 |
| Машинно-шприцовочное отделение | 12 | 70 |
| Камера накопления мяса | 4 | 80…90 |
| Термические отделения | 21…23 | 40…60 |
| Камера размораживания мяса | 20…25 | 85…90 |
| Камера посола мяса | 2…4 | 80…90 |
| Предприятия молочной промышленности | ||
| Аппаратный цех | 21…23 | 40…60 |
| Приемные отделения | 16 | 60 |
| Цех розлива молока | 16…18 | 60 |
| Отделения для хранения молока и сметаны | 0…2 | 80 |
| Цех производства мороженного | 16…18 | 60…65 |
| Другие технологические помещения | 16 | 60 |
| Морозильная камера | – 23 | 85 |
При расчете теплопередачи следует помнить, что коэффициенты теплопередачи оконных проемов и стен различны. Коэффициенты теплоотдачи, теплопроводности и термические сопротивления, необходимые для определения коэффициента теплопередачи, приведены в таблице 4. Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
, (6)где ΣR - суммарное термическое сопротивление теплопередачи, (м2·К)/Вт;
αн - коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, Вт/(м2·К);
αв - коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, Вт/(м2·К);
δi – толщина слоя, м; λi - коэффициент теплопроводности строительных слоев конструкции, Вт/(м∙К).
В данной работе можно принять:
- для стен - толщина: кирпичной кладки 640 мм, сэндвич-пакета 160 мм, наружной штукатурки (цементно-песчаного раствора) 15 мм, внутренняя поверхность стены состоит из слоя штукатурки толщиной 15 мм, облицованной керамической плиткой толщиной 5 мм;
- для перекрытий - толщина железобетонной плиты 200 мм, керамзитовой засыпки пола и потолка 200…300 мм.
- разность температур при определении теплопритоков: через пол 1 этажа (не охлаждаемый подвал без окон) составляет 60 %, потолка последнего этажа - 70 % от расчетной разности температур для наружных стен.
Таблица 4
| Коэффициент теплоотдачи α, Вт/(м2∙К) | Внутренняя поверхность ограждающих конструкций (стен, полов, гладких потолков) | 8,7 |
| Наружная поверхность ограждающих конструкций (наружных стен) | 23 | |
| Наружная поверхность перекрытий над неотапливаемым техническими подпольями | 6 | |
| Наружная поверхность чердачных перекрытий | 12 | |
| Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м∙К) | Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе | 0,81 |
| Кирпичная кладка из сплошного кирпича керамического пустотного на цементно-песчаном растворе | 0,64 | |
| Цементно-песчаный раствор | 0,93 | |
| Железобетон | 2,04 | |
| Сэндвич-пакет | 0,03 | |
| Гравий керамзитовый (засыпка) | 0,23 | |
| Керамическая плитка | 0,80 | |
| Приведенное сопротивление теплопередаче окон ΣRок, м2∙К/Вт | Двойное остекление в деревянных переплетах | 0,42 |
| Двухслойные стеклопакеты в деревянных переплетах | 0,36 | |
| Двухслойные стеклопакеты в металлических переплетах | 0,31 | |
| Двойное остекление витрин в металлических переплетах | 0,34 | |
| Сопротивление теплопередаче внутренних стен, ΣR, м2∙К/Вт | Смежных с неохлаждаемыми помещениями | 2,2 |
| Смежных с морозильной камерой | 4,3 |
Теплопритоки от солнечной радиации складываются из теплопритоков через массивные ограждения (стены, кровли, покрытия) и теплопритоков через световые покрытия:
. (7)Теплоприток от солнечной радиации через массивные ограждения учитывается только для летнего периода и рассчитывается по формуле:
(8)где F - площадь ограждения, м2; Δtс - избыточная разность температур от действия солнечной радиации, °С (см. табл. 5).
Таблица 5
Избыточная разность температур (Δtс , ºС) при ориентации
по сторонам горизонта
| Стена, покрытие | Стороны горизонта и географическая широта | |||||||||
| Ю | ЮВ | ЮЗ | В | З | СВ | СЗ | С | |||
| 40º | 50º | 60º | от 40º до 60º | |||||||
| Бетонная | 5,9 | 8,0 | 9,8 | 8,8 | 10,0 | 9,8 | 11,7 | 5,1 | 5,6 | 0 |
| Кирпичная | 6,6 | 9,1 | 11,0 | 9,9 | 11,3 | 11,0 | 13,2 | 5,8 | 6,3 | 0 |
| Побеленная известью или покрытая светлой штукатуркой | 3,6 | 4,9 | 6,0 | 5,4 | 6,1 | 6,0 | 7,2 | 3,2 | 3,5 | 0 |
| Облицованная белыми глазурованными плитами | 2,3 | 3,2 | 3,9 | 3,5 | 4,0 | 3,9 | 4,7 | 2,0 | 2,2 | 0 |
| Плоская кровля, покрытая толем, асфальтом | 18,5 | |||||||||
Теплоприток от солнечной радиации через световые проемы рассчитывается для теплого и холодного периодов года по формуле: