Теплопоступления через чердачное перекрытие

Теплопоступления через перекрытие не учитывают, если в помещении имеется подшивной потолок с вентилируемым пространством. Если имеется подшивной потолок или воздушная прослойка, но воздушное пространство не вентилируется, то теплопоступления учитывают с коэффициентом 0,6. Расчет теплопоступлений ведется по среднесуточным значениям теплового потока на покрытие:

Q_р.п=(t_н.у-t_в ) A_п∙R_п, (10)

где: t_н.у – условная наружная температура воздуха над покрытием, °С;

t_в - температура воздуха в помещении, °С;

A_п – площадь покрытия, м2;

R_п – сопротивление теплопередачи покрытия, (м2°С)/Вт.

Условная наружная температура воздуха над покрытием определяется по формуле:

t_н.у=t_н+q_ср∙ρ_п/α_н , (11)

где: q_ср – среднесуточный тепловой поток солнечного излучения на горизонтальную поверхность. Данные по интенсивности солнечного излучения приведены в таблицах с 16 по 27 LBN 003-19 “Būvklimatoloģija”.

Для Риги самый теплый месяц июнь (таблица 21, LBN 003-19), общая среднесуточная энергия теплового потока на горизонтальную поверхность равна 5,47 кВтч/м2. Для подстановки в формулу, табличные значения надо перевести Втч/м2 и разделить на продолжительность светового дня. Пример: 5,47 кВтч/м2х1000/17,4 ч = 315 Вт/м2.

Средняя продолжительность светового дня (ч)

ρ_п – коэффициент поглощения солнечного излучения поверхностью покрытия, принимается по таблице 11.

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхностью ограждения, Вт/м2, определяется по формуле , α_н=1,16(5+10√ϑ) (8).

Таблица 11. Коэффициент поглощения солнечной радиации различными материалами наружной поверхности покрытия

Пример 3. Расчет теплопоступлений через чердачное перекрытие

Дано: Условия те же что и в первых вариантах предыдущих расчетов.

A_п – площадь покрытия 60 м2;

R_п - Сопротивление теплопередачи покрытия – 5,0 (м2 °С)/Вт.

ϑ - Средняя скорость ветра 4,0 м/сек.

t_в - Температура воздуха в помещении - 23°С;

t_н.у - Температуре внешнего воздуха - 30°С

Найти: Рассчитать поступления в помещение теплопритоки от солнечного излучения, проходящих через чердачное перекрытие для двух вариантов:

1 вариант: для рубероида с песчаной посыпкой принимается ρ_п=0,9 по таблице "Коэффициент поглощения солнечного излучения различными материалами наружной поверхности покрытия".

2 вариант: для листовой стали окрашенной белой краской, принимается ρ_п=0,45.

Решение:

Находим α_н для скорость ветра 4,0 м/сек, α_н=1,16(5+10√ϑ)=1,16(5+10√4)=29,

1 вариант: Рассчитываем условную наружная температура воздуха над покрытием при температуре внешнего воздуха 30°С и ρ_п=0,9.

t_н.у=t_н+q_ср∙ρ_п/α_н= 30+314∙0,9/29=39,7°С

Теплопоступления через перекрытие: Q_р.п=(t_н.у-t_в )∙A_п∙R_п=(39,7-23 )∙60∙5,0=5010 Вт

2 вариант: При температуре внешнего воздуха 30°С и ρ_п=0,45.

t_н.у= 30+314∙0,45/29=34,8°С

Теплопоступления через перекрытие: Q_р.п=(34,8-23 )∙60∙5,0=3540 Вт

Из расчетов видно, что мощность теплопритоков в помещение сильно зависит от коэффициента поглощения солнечного излучения наружной поверхности покрытия.

Важным параметром, с точки зрения энергоэффективности является условная наружная температура воздуха над покрытием - . Так как от неё зависят не только теплопритоки в помещения, но потребление энергии и эффективность работы установленного на крыше вентиляционного и холодильного оборудования.

В безветренную погоду, температура воздуха над покрытием достигает 50÷70°С. Нагретые покрытием крыши конвективные тепловые потоки, попадающие в воздухозаборные решетки вентиляционных систем, увеличивают энергопотребления секций охлаждения воздуха или попадают в помещения в виде избыточной теплоты.

Для охлаждения горячим воздухом фреона, в конденсаторах системы охлаждения, вентиляторам необходимо прогонять большее количество воздуха, что повышает их энергопотребление и понижает эффективность работы оборудования.