Расчет расхода теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха

При наличии разности давлений снаружи здания и внутри через ограждение проникает воздух. Этот процесс называется фильтрацией воздуха. Если воздух входит в здание, то имеет место инфильтрация, если выходит — эксфильтрация.

Инфильтрирующийся воздух поступает в помещение с температурой, близкой к температуре наружного воздуха. Поэтому в холодный период года его необходимо нагревать до температуры помещения. Расход теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха Qинф, Вт, определяется по формуле:

где с- 1,005 кДж / (кг • °С) — удельная теплоемкость воздуха;

G — массовый расход инфильтрирующегося воздуха, кг/ч;

k — коэффициент, учитывающий влияние встречного теплого потока, который принимается равным:

0,8 — для окон и балконных дверей с раздельными переплетами.

Основной расход наружного воздуха при инфильтрации G, кг/ч, поступает через неплотности окон и определяется по формуле:

где Апр — площадь световых проемов помещения, м²;

R_и — сопротивление воздухопроницанию заполнения световых проемов, м2 • ч • Па/кг, принимаемые по табл. 9[3]; R^и = 0,26 (м2 • ч • Па/кг).

ДP — расчетная разность давлений между давлениями на наружной и внутренней поверхностях окна, Па, определяемая по формуле:

где g = 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения;

Р₀ — условно-постоянное давление внутри здания, Па. В жилых зданиях Р₀ = 0.

Н — высота устья вытяжной шахты от уровня земли, м;

hi — высота от уровня земли до верха окон i-го этажа, м;

i — номер этажа;

сн, св — соответственно плотности наружного и внутреннего воздуха, определяемые по формулам:

V — скорость ветра в холодный период года;

cн, сз — соответственно аэродинамические коэффициенты для наветренной и заветренной поверхностей, определяемые по СНиП «Нагрузки и воздействия».

cн = 0,8; сз = 0,6.

К — коэффициент учета изменения динамического давления ветра по высоте, определяемый по табл. 10 [3];

В жилых зданиях только с вытяжной вентиляцией, расход теплоты на инфильтрацию определяется двумя путями и за расчетный принимается большее из полученных значений.

Сначала определяют Qинф 1 из условия нагревания инфильтрирующегося воздуха при отсутствии вентиляции.

Затем определяют Qинф 2 по расчетному расходу уделяемого вытяжного воздуха Lп, м3/ч, из помещения по формуле:

Для жилых комнат зданий расход удаляемого воздуха нормируется в размере 3 м3/ч на 1 м² площади пола, т. е.

Для всех других зданий (кроме жилых и общественных с естественной вытяжной вентиляцией) Qинф определяется только одним способом — расчетом по формуле:

Определение удельной тепловой характеристики здания

При заполнении таблицы 2 расчета теплопотерь определяются теплопотери помещений, теплопотери отдельных этажей, лестничных клеток. Суммируя все теплопотери, получают теплопотери здания.

Теплопотери этажей:

Q1 = 25 647 Вт,.

Q2 = 23 192 Вт,.

Q3 =23 146 Вт,.

Q₄ = 23 215 Вт,.

Q₅=26 782 Вт, Теплопотери лестничных клеток: Q = 5848 Вт;

Теплопотери здания: Q = 127 830 Вт;

Удельная тепловая характеристика здания q, Вт/(м³К), рассчитывается по формуле:

где:

— суммарные теплопотери здания, Вт.

V — объем отапливаемой части здания по наружному обмеру, м³

а — температурный коэффициент, учитывающий район строительства:

V = 38,4*11,5*19,2 = 8493.46 м³