Тепловой баланс помещения
Теплопоступления через световые проемы
Теплопоступления через чердачное перекрытие
Теплопоступления от искусственного освещения
Теплопоступления от систем отопления
Теплопоступления от технологического оборудования
Теплопотери через ограждающие конструкции
Фильтрация воздуха через ограждающие конструкции
Расчет воздухообмена по избыткам теплоты
Расчет воздухообмена по избыткам влаги
В помещениях, источниками и проводниками тепловой энергии является большое количество взаимосвязанных факторов. Задача заключается в определении количественных значений основных источников теплопритоков и теплопотерь помещения, на основание чего составляется тепловой баланс помещения. В помещениях различного назначения действуют две основные категории тепловых нагрузок: тепловые нагрузки, возникающие снаружи помещения (наружные); тепловые нагрузки, возникающие внутри зданий (внутренние). Расчет производиться для трех периодов года - теплый, холодный и переходный.
Тепловой баланс составляется для определения избытков тепла, которые должна компенсировать система вентиляции и кондиционирования воздуха.
Количество избыточного тепла, поступающего в помещение Вт, определится по формуле:
Q_изб= ΣQ_пост - ΣQ_пот (1)
где: ΣQ_пост – суммарные поступления тепла в помещение, Вт;
ΣQ_пот – суммарные потери тепла помещения, Вт.
Если в помещении выделяется влага, то избытки теплоты в помещении подсчитываются раздельно для явного и полного тепла.
Результаты расчетов для каждого помещения сводятся в таблицу 1, где:
- информация о помещeнии – столбцы 1 и 2;
- расчетный период года – столбец 3;
- поступления в помещение явной теплоты – столбцы с 4 по 12;
- теплопотери помещения – столбцы с 13 по 16;
- избыточная теплота – столбцы с 17 по 19;
- влаговыделения – столбцы с 20 по 23;
- газовые выделения – столбцы с 24 по 27;
- расчет требуемого воздухообмена - столбцы с 28 по 35;
- принятые к проекту расчетные значения воздухообмена - столбцы 36 и 37.
Задачей расчета является определить преобладающий фактор, источник засорения воздуха и рассчитать объем воздуха, необходимый для его компенсации. При этом принятые к проекту значения не всегда должны быть максимальными из расчетных. Задачей инженера является проанализировать условия эксплуатации и процессов, происходящих в помещении, и на основе этого анализа, принять наиболее обоснованное решение с точки зрения технико-экономических параметров.
Например, если в помещении есть локальный источник засорения, то целесообразно изолировать выбросы и удалять их с помощью локальной, а не общеобменной вентиляции. Для этого потребуется в разы меньшее количество воздуха.
Второй пример – школьный актовый зал. Максимальная вместимость людей 200 человек, но в таком количестве собираются они два-три раза в год (1 сентября, Новый год и выпускной). В остальное время, среднее количество варьируется в диапазоне от 20 (репетиции) до 100 (школьные концерты) человек. При таких условиях, устанавливать систему вентиляции, рассчитанную по максимальным значениям для работы на полную мощность только три раза в год - экономически нецелесообразно. Целесообразнее посчитать на средние значения (100 человек), а во время большего скопления людей, компенсировать недостающий воздухообмен проветриванием помещения. Конечно, уровень комфорта при этом будет ниже, но это только несколько раз в год. Зато стоимость системы, ее обслуживания и эксплуатации, будут значительно ниже на протяжении многих лет и в подавляющем большинстве случаев параметры комфорта будут удовлетворительными.
Для аварийных систем, или систем обслуживающих зоны с опасными веществами, вопрос безопасности преобладает над экономическими аспектами. Система может отработать пол часа за 10 лет, но она должна это сделать с максимальной эффективностью, если от ее работы зависит здоровье и жизнь людей.