Курсовая работа: Вентиляция студенческой столовой на 400 мест в городе Курган
Теплопоступления от горячей пищи, Вт:
åQпост = 25 · n · τ = 25 · 280 · 0.3 = 2100 Вт
Суммарные теплопоступления в переходный период составят:
åQпост = 37555 + 0,5 × 6543 + 2100 = 42926 Вт.
Потери тепла.
В переходный период потери тепла состоят из теплопотерь через наружные ограждения:
åQрасх = Qт.п.п.п + Qинф Вт.
Расчет ведется согласно СНиП/8/.
Полученные значения, при расчете потерь тепла через наружные ограждения, сведены в таблицу 4.
Требуемое сопротивление теплопередачи для наружных стен составляет:
Rо.нс = n(tв - tн) / (Ùtн × aв) = 1(16 + 24) / (4,5 × 8,7) = 1,328, м2 °С/Вт.
Требуемое сопротивление теплопередачи для потолочного перекрытия составляет:
Rо.пт = n(tв - tн) / (Ùtн × aв) = 1(18 +24) / (4 × 8,7) = 1,494, м2 °С/Вт.
Требуемое сопротивление теплопередачи для окон составляет:
Rо.до = 0,44, м2 °С/Вт.
Требуемое сопротивление теплопередачи для дверей составляет:
Rо.до = 0,6 × Rо.нс = 0,6 × 1,328 = 0,797, м2 °С/Вт.
Потери тепла через наружные ограждения определяются:
Q = (tв - tн) × k × F × n × (1+Sb), Вт;
Таблица 4
Потери тепла через наружные ограждения
Наименование |
(tв - tн)n |
k | Добавочные потери | 1+Sb | Теплопотери, Вт | ||||||
Наружные ограждения | Ориент. | Размер | Площадь | ориентация | Инф. | Входные двери | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Обеденный зал | НС | В | 24,4*4,2-52,5 | 50 | 40 | 1 | 0,1 | 0 | - | 1,10 | 847,0 |
НС | С | 20,6*4,2-22 | 22,4 | 40 | 1 | 0,1 | 0 | - | 1,10 | 379,5 | |
14ТО | В | 14*1,5*2,5 | 56,5 | 40 | 1 | 0,1 | 0,08 | - | 1,18 | 5338,9 | |
4 ТО | С | 4*2,2*2,5 | 22 | 40 | 1 | 0,1 | 0,08 | - | 1,18 | 2078,9 | |
Пт | 24,4*20,6 | 502,6 | 40 | 0,6 | 0 | 0 | - | 1,00 | 4113,3 | ||
12758 |
Теплопотери в переходный период определяются пересчетом и составляют:
Qт.п.п.п. = Qт.п.×(tв-tnn.n.) / (tв-tн.р.о) = 12758(18-8) / (16+24) = 2552 Вт.
Теплоизбытки помещения составляют:
Qизб =åQпост - åQрасх =42926 - 2552 - 402,5 = 39972 Вт.
Поступление влаги в помещение.
DWизб = Wлюд, + Wг.п кг/ч;
где Wлюд - количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч;
Wг.п _- количество влаги, выделяемое горячей пищей, кг/ч
Количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч, определяется по формуле:
Wлюд = gчел×n = 40 × 140 + 40 ·140 ·0,85 = 10360 г/ч;
Количество влаги, выделяемое от горячей пищи кг/ч, определяется по формуле:
Wг.п = 0,022 · n · τ = 0,022 · 280 · 0,3 = 1,85 кг/ч
DWизб =10.36+1.85=12.21 кг/ч.
Поступление газовых вредностей.
Мсо = mсо × n = 23 × 140 + 23 · 140 ·0,85 = 5957, л/ч;
Холодный период.
Составление теплового баланса.
Определение поступлений тепла в помещение.
В помещение в холодный период тепло поступает от следующих источников, Вт:
åQпост = Qлюд + Qс.о +Qи.о+ Qг.п
где: Qлюд - теплопоступления от людей, Вт;
Qи.о - теплопоступления от искусственного освещения, Вт.
Qг.п - теплопоступления от горячей пищи, Вт.
Qс.о. - теплопоступления от системы отопления, Вт.
Qлюд = 145 · 140 + 145 ·140 · 0,85 = 37555, Вт.
Теплопоступления от источников искусственного освещения, Вт, определяется по формуле:
Qиск.осв = Е × F × qосв × hосв, (5.12)
где :
Е - освещённость, лк, принимается по /7, табл. 2.3/;
F - площадь пола помещения, м2;
qосв - удельные тепловыделения, Вт/м2×лк, принимаются по /7, табл. 2.4/;
hосв - доля тепла, поступающего в помещение. Т.к. светильники расположены открыто, то всё тепло передаётся воздуху помещения, т.е.hосв=1
Qиск.осв = 200 × 502,6 × 0,077 × 0.8=8748 Вт
Теплопоступления от горячей пищи, Вт:
åQпост = 25 · n · τ = 25 · 280 · 0.3 = 2100 Вт
В обеденном зале система отопления работает круглосуточно. При этом теплопотери обеденного зала компенсируются системой отопления.
Суммарные теплопоступления в холодный период составят:
åQпост = 37555 + 8748 + 2100 + 12758 = 61161 Вт.
Потери тепла.
В холодный период потери тепла состоят из теплопотерь через наружные ограждения:
åQрасх = Qт.п.х.п. + Qинф = 14770 Вт.
Теплоизбытки помещения составляют:
Qизб =åQпост - åQрасх =61161 – 14770 = 46391 Вт.
Поступление влаги в помещение.
DWизб = Wлюд, + Wг.п кг/ч;
где Wлюд - количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч;
Wг.п _- количество влаги, выделяемое горячей пищей, кг/ч
Количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч, определяется по формуле:
Wлюд = gчел×n = 40 × 140 + 40 ·140 ·0,85 = 10360 г/ч;
Количество влаги, выделяемое от горячей пищи кг/ч, определяется по формуле:
Wг.п = 0,022 · n · τ = 0,022 · 280 · 0,3 = 1,85 кг/ч
DWизб =10.36+1.85=12.21 кг/ч.
Поступление газовых вредностей.
Мсо = mсо × n = 23 × 140 + 23 · 140 ·0,85 = 5957, л/ч;
Теплонапряженность помещения.
Теплонапряженность помещения зависит от теплоизбытков и объема помещения, и определяется:
q = Qизб / Vпом, Вт/м3.
Полученные значения теплопоступлений, потерь тепла и теплонапряженности занесены в таблицу 5.
Таблица 5
Таблица теплового баланса
Помещение | Период |
tв, °С |
Поступление тепла, Вт | Потери, Вт |
Qизб, Вт |
q, Вт/м3 |
|||||||
Qлюд |
Qи.о |
Qс.р |
Qс.о. |
Qг.п |
åQпост |
Qт.п. |
Qинф. |
åQрасх |
|||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||
Зал заседаний | ТП | 26.6 |
24087 15022 |
— | 6543 | — | 2100 | 32730 | — | — | — |
32730 23665 |
13,8 |
ПП | 16 |
37555 30044 |
— | 3271 | -— | 2100 | 42926 | 2552 | 403 | 2955 |
39972 32461 |
18,99 | |
ХП | 16 |
37555 30044 |
8748 | — | 12758 | 2100 | 61161 | 12758 | 2012 | 14770 |
46391 38880 |
22,7 |
Сводная таблица тепло влаго – газовыделений расчетного помещения––– столовой.
Период года |
Qизб |
DWизб |
Мсо |
ТЕПЛЫЙ |
32730 |
14,8 |
5957 |
ПЕРЕХОДНЫЙ |
39972 |
12,21 |
5957 |
ХОЛОДНЫЙ |
46391 |
12,21 |
5957 |
5. Расчёт требуемого воздухообмена в помещениях здания
Требуемая производительность систем общеобменной вентиляции - воздухообмен определяется расчётом из условия ассимиляции избытков тепла, влаги и растворения углекислого газа СО2. Для этого составляется система уравнений - уравнение теплового баланса воздуха и уравнение баланса вредностей.
В случаях устройства только общеобменных систем приточно-вытяжной вентиляции, что характерно для помещений общественных зданий, требуемый воздухообмен, кг/ч, определяется по формулам:
для борьбы с избытками полного тепла:
GQ = DQизб / (Iу-Iп),
для борьбы с влагоизбытками:
Gw = DW / (dу-dп) × 103,
для борьбы с газовыми вредностями (СО2):
Gco = Mco / (Ку-Кп),
где Iу, tу, dу - параметры воздуха, удаляемого из помещения системой общеобменной вытяжной вентиляции;
In, tn, dn - параметры приточного воздуха.
Значения для приточного и удаляемого воздуха определяются после построения процессов на I-d диаграмме, в зависимости от принятой схемы организации воздухообмена.
Санитарные нормы устанавливают минимальное количество наружного воздуха, которое необходимо подавать в помещение на одного человека. Её значение принимают по требованиям соответствующих глав СНиП: для обеденного зала (расчётное помещение) - 20 м3/ч на 1 человека.
Воздухообмен, необходимый для одновременной ассимиляции избытков тепла и влаги, рассчитывают графоаналитическим способом по I-d диаграмме.
Расчёт воздухообмена и построение процессов выполняется для трёх периодов года, при этом учитываются избытки полного тепла.
Тёплый период.
Исходные данные:
DQизб = 32730 Вт;
DWизб = 14,8 кг/ч;
Мсо2 = 5957 л/ч.
В помещение подаётся наружный воздух, при этом параметры наружного воздуха т.Н соответствуют параметрам притока.
1. т.Н (dн=10,9 г/кг; tн=23,6 °С; Iн=51,0 кДж/кг; j= 60%).
2. т.Н = т.П.
3. eт.п. = DQизб × 3,6 / DWизб = 32730 × 3,6 / 14,8 = 7961 кДж/кг.
4. Через т.Н ® eт.п..
5. eт.п. пересекается с tв=26,60С ® т.В (Iв=55,8; dв=11,4; ).
6. Gradt = 1,1,°С; tу = tв + Gradt (Н - hрз) = 26,6 + 1,1·(3,4-1,9) = 28,2°С.
7. т.У (Iу=56,8; dу=12,0;).
8. Требуемый воздухообмен по теплу и влаге составит:
GQ = 32730×3,6 / (55,8-51,0) = 25070 кг/ч.
GW = 14,8×103 / (11,4-10,8) = 24667 кг/ч.
8. Невязка составляет:
(25070 - 24667) / 25070 × 100% = 1,6% < 5%.
Требуемый воздухообмен по газовым вредностям:
Gco = Mco / (Ку-Кп) = 5957/(1,25 0,5) = 7943 м3/ч;
где: Ку – концентрация углекислого газа в удаляемом воздухе;
Кп - концентрация углекислого газа в приточном воздухе.
За расчетный воздухообмен в теплый период принимается воздухообмен по избыткам влаги:
GQ = 25070 кг/ч.
Переходный период.
Исходные данные: