Теплоустойчивость помещения

Тепловой режим помещения, как правило, нестационарный. Это связано с изменениями температуры наружного воздуха, теплоотдачи систем отопления, тепловыделений от оборудования, теплопоступлений от солнечной радиации. Нестационарность теплового режима помещений необходимо учитывать в следующих случаях:

· при аварийных отключениях систем теплоснабжения и отопления;

· при регулировании центральных систем отопления пропусками, а также при печном отоплении;

· при обосновании необходимости дежурного отопления в период между рабочими сменами;

· при учете периодических теплопоступлений от солнечной радиации.

При уменьшении теплопоступлений воздух в помещении начинает охлаждаться и его температура со временем уменьшается. Этому препятствует теплоотдача в помещение всех ранее нагретых поверхностей ограждающих конструкций, которые обладают теплоаккумулирующими свойствами.

Способность ограждающих конструкций помещения уменьшать колебания температуры внутреннего воздуха при периодических тепловых потоках называется теплоустойчивостью помещения.

Оценку теплоустойчивости помещения производят по величине амплитуды колебания температуры внутреннего воздуха. При регулировании систем центрального отопления допустимая амплитуда колебания температуры воздуха в помещении A_t_в составляет ± 1,5 ^оС, при печном отоплении ± 3 ^оС. При аварийном режиме и дежурном отоплении температура внутреннего воздуха не должна опускаться ниже + 5 ^оС, а допустимая амплитуда изменения температуры внутреннего воздуха не должна превышать величину (t_в -5) / 2.

В курсовой работе необходимо определить амплитуду изменения температуры внутреннего воздуха для заданной комнаты при регулировании работы системы центрального отопления пропусками при t_н =0 ⁰С. Режим регулирования принять следующий: m = 3 часа - натоп (система отопления работает), n = 3 часа - пропуск (система отопления отключена).

Величина A_t_в рассчитывается по формуле:

- коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательных приборов;

- максимальная теплоотдача нагревательных приборов, равная теплопотерям через наружные ограждения при температуре наружного воздуха в момент отключения отопления, Вт;

- минимальная теплоотдача нагревательных приборов, равная нулю при отключении отопления, Вт;

- средняя во времени теплоотдача нагревательных приборов, Вт;

m,n - время работы и отключения системы отопления, ч;

- теплопоглощение внутренних поверхностей ограждающих конструкций, Вт/^оС

Коэффициенты теплопоглощения В внутренних поверхностей

ограждений в Вт/(м2°С) находятся по формуле:

- коэффициент тепловосприятия поверхности со стороны периодического теплового воздействия, Вт/(м2°С);

- коэффициент теплоусвоения этой поверхности, Вт/(м2°С).

Способ определения величины зависит от положения границы слоя резких колебаний температуры. Отметим, что слой резких колебаний - это слой, прилегающий к поверхности со стороны периодического теплового воздействия. На другой стороне его амплитуда колебания температуры составляет половину максимального значения на поверхности ограждения.

Установлено, что инерционность слоя резких колебаний численно равна единице . Здесь используется показатель инерционности D, определяемый как D = R S, где S - коэффициент теплоусвоения материала, Вт/(м2 ^оС).

Нужно иметь в виду, что коэффициент теплоусвоения материала слоя конструкции S, Вт/(м2.оС), зависит от периода изменения теплового потока:

где: λ - коэффициент теплопроводности материала по условиям эксплуатации А или Б, Вт/(м °С);

c- удельная теплоемкость, Дж/(кг °С);

ρ - плотность, кг/м3;

Z - период изменения теплового потока, ч.

При использовании коэффициентов теплоусвоения материалов S24 для периода изменения теплового потока Z=24 часа по прил. 5 значения коэффициентов теплоусвоения материалов для других значений Z могут быть определены по формуле:

Если тепловая инерция первого от внутренней поверхности слоя ограждающей конструкции D₁ = R₁S₁ >1, граница слоя резких колебаний температуры находится в пределах первого слоя ограждения. В этом случае затухание колебаний температуры по толщине ограждения определяется только теплотехническими свойствами материала первого слоя и .

Если тепловая инерция первого слоя D₁ <1, следует рассчитать тепловую инерцию второго слоя D2 = R₂S₂ и определить тепловую инерцию первых двух слоев D₁+D₂. При D₁ + D₂ >1 граница слоя резких колебаний температуры находится в пределах второго слоя конструкции и на затухание колебаний температуры оказывают влияние теплотехнические свойства материалов и первого и второго слоев. Поэтому:

Исходные данные для расчета Таблица 1

Вид ОК	Площадь F, м²	1 слой	2 слой

ВС	9,6	0,01	0,21	3,66	0,38	0,87	10,9
ВП		0,01	0,21	3,66	0,1	1,86	17,9
ПЛ	22,8	0,04	0,18	4,54	0,22	2,04	19,0
ПТ	22,8	0,005	0,93	11,1	0,22	2,04	19,0
ДО	1,8	0,04	0,18	4,54	-	-	-