Расчёт теплопотерь через ограждения

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Главное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И.И. ПОЛЗУНОВА» (АлтГТУ)

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Расчётное задание по дисциплине: «Основы обеспечения микроклимата»

Тема: «Расчёт теплопотерь через ограждения»

РЗ 08.03.01.000

Выполнил

студенты гр. Б-С(с)-41 Абрамова А.Д.

Проверил преподаватель

кафедры ТГВ Черепов О. Д.

Работа принята с оценкой

• Барнаул 2017
• Содержание
• 1. Исходные данные для расчета ограждений
• 2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
• 2.1 Теоретические данные
• 2.2 Расчёт наружных стен
• 2.3 Расчёт чердачного перекрытия
• 2.4 Расчёт окон
• 2.5 Расчёт двери
• 2.6 Расчёт конструкций пола
• 3. Расчёт основных теплопотерь
• 4. Добавочные теплопотери на ориентацию по отношению к сторонам света
• 5. Расчёт теплопотерь через ограждения
• 6. Расход теплоты на инфильтрацию
• 7. Таблица расчётных данных
• Вывод
• Список литературы

1. Исходные данные для расчета ограждений

Жилой дом расположенный в Косихинском районе, пос. Украинском, температура в нутрии помещения 20°C, наружная температура -30°C.

Наружные стены (НС) из бруса Сосны толщиной 0,3 метра ( = 0,25 Вт/м²Ч°C) и облицовки из кирпича глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе 0,2 метра ( = 0,9 Вт/м²Ч°C), с внутренней стороны стены штукатурка известково-песчаная толщенной 0, 02 метра ( = 0,15 Вт/м²Ч°C).

Чердачное перекрытие (ЧП) выполнено из бруса Сосны толщенной 0,1 метра ( = 0,2 Вт/м²Ч°C), изнутри помещения обшито гипсокартонном толщенной 0,01 метра ( = 0,15 Вт/м²Ч°C) и с наружи утеплено пенополиуретаном толщенной 0,1 метра ( = 0,06 Вт/м²Ч°C).

Окна с тройным остеклением (ТО) в пластиковых переплетах R_ок=0,51 м²•^оС/Вт.

Дверь наружная (ДН) одинарная R_д=0,4 м²•^оС/Вт.

Полы (Пл) выполнены на лагах, термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки R_в.п.=0,2 м²•^оС/Вт, толщина дощатого настила 0,1 метра ( = 0,19 Вт/м²Ч°C).

Так как температура в доме существенно не различается, расчёт внутренней стены не требуется.

Данные согласно СНиП II-3-79*, СНиП 2.04.05-86.

Рисунок 1- План здания.

Рисунок 2 - Разрез дома.

2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

2.1 Теоретические данные

Сопротивление теплопередаче ограждения определяем по формуле:

где: - коэффициент теплоперехода от внутреннего воздуха к поверхности ограждения, Вт/м²Ч°C, принимается для гладких поверхностей равным 8,7 Вт/м²Ч°C;

- коэффициент теплоперехода от внешней поверхности ограждения к внутреннему воздуху, Вт/м²Ч°C, принимается для расчёта наружных стен - 23 Вт/м²Ч°C и чердачного перекрытия - 12 Вт/м²Ч°C;

- толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м;

- коэффициент теплопроводности материала, Вт/м²Ч°C, принимается в зависимости от влажностных условий эксплуатации ограждения.

Коэффициента теплопередачи k, Вт/м²Ч^оС:

2.2 Расчёт наружных стен

2.3 Расчёт чердачного перекрытия

2.4 Расчёт окон

2.5 Расчёт двери

2.6 Расчёт конструкций пола

Сумма утепляющих слоёв конструкций пола:

Сопротивление теплопередачи конструкций утеплённых полов, для каждой зоны: теплопотеря окно инфильтрация

- сопротивление теплопередаче отдельных зон неутеплённого пола, согласно СНиП 2.04.05-86, приложение 8.

Теплопотери через пол на лагах, для каждой зоны:

3. Расчёт основных теплопотерь

Основные теплопотери рассчитываются по формуле:

, Вт

где: k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м²Ч°C;

F - площадь ограждения, м²;

t_в - температура воздуха в помещении, ⁰С;

t_н - расчётная зимняя температура наружного воздуха, ⁰С;

n - поправочный коэффициент к расчетной разности температур (t_в - t_н) , зависящий от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

Коэффициент теплопередачи для окон (двери) определяются как разность коэффициентов теплопередачи окна (двери) и наружной стены, при этом площадь окна(двери) не вычитают из площади стены. Расчетную разность температуры определяем для наружных ограждений как (t_в - t_н)n.

Теплопотери НС северной и южной:

, Вт

Теплопотери НС западной и восточной:

, Вт

Теплопотери ОТО западного и восточного:

, Вт

Теплопотери ДНО южной:

, Вт

Теплопотери ЧП:

, Вт

Теплопотери Пл1:

, Вт

4. Добавочные теплопотери на ориентацию по отношению к сторонам света

Добавочные теплопотери на ориентацию принимаются в процентах от основных потерь: Север - 10%, Юг - 0%, Запад - 5%, Восток - 10%.

5. Расчёт теплопотерь через ограждения

Определяем по формуле:

, Вт

ш = 1+?в_i - коэффициент, учитывающий добавочные потери через ограждающую конструкцию;

в_i - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.

Теплопотери НС северной

, Вт

Теплопотери НС западной

, Вт

Теплопотери НС южной

, Вт

Теплопотери НС восточной

, Вт

Теплопотери ОТО западного

, Вт

Теплопотери ОТО восточного

, Вт

Теплопотери ДНО южной

, Вт

6. Расход теплоты на инфильтрацию

Определяем по формуле:

где: k_р = 0,28 -- числовой коэффициент, приводящий в соответствие принятые размерности расходов воздуха (кг/ч) и теплового потока (Вт);

L -- расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м³/ч (L = 3 м³/ч);

F - расчетная площадь ограждающей конструкции;

с_н - плотность наружного воздуха, кг/м³ (с_н = 1,429 кг/м³)

t_в , t_н - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха в холодный период года.

Q_и = 0,28•3•33•1,429•(20+30) = 1980 Вт

7. Таблица расчётных данных

Таблица 1.- Теплопотери здания

Вывод

Для обеспечения требуемого микроклимата необходимо соблюдение теплового баланса между поступающим теплом и теплопотребителями при поддержки заданной температуры.

Тепло поступление температуры зависит от качества, конструкции , материалами и ориентации ограждений относительно сторон света.

Расход ограждений должен быть экономически обоснован исходя из оптимизации затрат возведения и расходов на отопление.

Список литературы

1. В.М. Свистунов, Н.К. Пушняков «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха» Санкт-Петербург - Политехника - 2007г.

2. СНиП II-3-79* - Строительная теплотехника.

3. СНиП 2.04.05-86 - Отопление, вентиляция и кондиционирование.

4. СПиН 2.2.4.548-96 - Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.