Характеристика потолка:материал

Вариант № 13lefttopг. Липецк Размер окна:стандартные – 1х2 мкрупные – 5х2 мХарактеристика окна:материал – металлостекление – одинарное Размер двери: 2х2 мХарактеристика двери:материал – металлδ=0,06 мϑн=1,3 м/сХарактеристики стен:материал - кирпич глиняный обыкновенный δ=0,6 мХарактеристика пола:материал – газобетон δ=0,7 мХарактеристика потолка:материал – газобетон δ=0,7 мУтеплитель:Стен – маты мин-вата, δ=0,065 мПола – гравий керамзит, δ=0,025 мПотолок – маты мин. ваты, δ=0,045 мТеплый период tн=18 ℃φн=40 %tв=25 ℃φв=55 %tподвала=16 ℃Холодный периодtн=-14 ℃φн=40 %tв=20 ℃φв=60 %tподвала=9 ℃Количество оборудования – 11 штУстановочная мощность – 115 кВтОсвещение – подвесное Количество людей – 213 человекРасчетная частьПронумеруем все поверхности для дальнейшего расчетаТаблица характеристик ограждений:№ поверх-ностиНаиме-нование поверх-ностиОриен- тировка по стороне светаМатериал поверхнос-тиРазмер поверхно-стиПлощадь поверхности, F, м2R,м2*℃ВтR°тр,м2*℃Вт1СтенаЗкирпич глиняный обыкновенный 48х8 - окна2961,251,951Стандартные окнаметалл(1х2) 20шт400,150,252СтенаСкирпич глиняный обыкновенный +маты мин-вата144х811522,411,9513СтенаВКирпич глиняный обыкновенный 48х8 – окна- дверь3401,251,951Круп-ные окнаОдинарные металл(5х2) х4400,150,25Дверь2х240,181,1714СтенаЮКирпич глиняный обыкновенный +маты мин-вата144х811522,411,951Пол-газобетон144х4869120,4221,951Потолок-Газобетон +маты мин.ваты144х4869123,582,69Расчет термических сопротивленийРасчетное термическое сопротивлениеαн.гор=8,7+2,6* ϑн=12,08 Втм2*℃ - коэффициент теплоотдачи наружного воздуха стенке для горизонтальных поверхностей;αн.вер=5,8+11,6* ϑн=19,03Втм2*℃ - коэффициент теплоотдачи наружного воздуха стенке для вертикальных поверхностей; αв.вер=8 Втм2*℃- коэффициент теплоотдачи внутреннего воздуха стенке для вертикальных поверхностей; αв.гор=5Втм2*℃- коэффициент теплоотдачи внутреннего воздуха стенке для горизонтальных поверхностей;Из СНиПа II-3-79* выбираются теплопроводности по всем материалам поверхностей:- металл - алюминий λ=221 Втм*℃- кирпич глиняный обыкновенный λ=0,56Втм*℃- газобетон λ=0,29 Втм*℃- гравий керамзитовый λ=0,18Втм*℃ - маты мин. ваты λ=0,056 Втм*℃Термическое сопротивление для окон берется из СНиПа II-3-79* по конструкции оконного переплета: - окна одинарные металлические R=0,15м2*℃ВтR=1αн+∑δλ+1αвRст1,3=1αн.вер+δλ+1αв.вер=119,03+0,60,56+18=1,25 м2*℃ВтRст2,4=1αн.вер+δλ+1αв.вер=119,03+0,60,56+0,0650,056+18=2,41 м2*℃ВтRдв=1αн.вер+δλ+1αв.вер=119,03+0,06221+18=0,18 м2*℃ВтRпотолок=1αн.гор+δλ+1αв.гор=112,08+0,70,29+0,0450,056+15=3,58 м2*℃ВтПри расчете пола с подвальным помещением берем формулу термического сопротивления такую:Rпол/подв=1αн.гор+δλ+1αв.гор=112,08+0,0250,18+15=0,422 м2*℃ВтТребуемое термическое сопротивление (СНиПа II-3-79*)По городу Липецка из СНиП 2.01.01-82 выбираю tн,tот.пер, Zот.пер.Для г. Липецка эти параметры будут: tн=-27℃ tот.пер=-3,9℃ Zот.пер=199 сут1 этап:Roтр=n*(tв-tн)∆tн*αвгде n, ∆tн,αв- коэффициенты, принимаемые по СНиП II-3-79*. Для производственных помещений с сухим и нормальными режимами: Температура точки росы для данного расчета tр=7,0℃Ro стентр=1*(20-(-27))7*8,7=0,772 м2*℃ВтRo потолоктр=0,9*(20-(-27))6*8,7=0,810 м2*℃ВтRo полтр=0,9*(20-(-27))2,5*8,7=1,945 м2*℃Вт2 этап:ГСОП=tв-tот.перZот.пер=(20--3,9*199=4756,1 ℃*сутИнтерполяцией определяем промежуточные значения Roтр:Ro стентр=1,951 м2*℃ВтRo потолоктр=2,69м2*℃ВтRo полтр=1,951м2*℃ВтRo двтр=0,6*Ro стентр=1,171 м2*℃ВтRo окнатр=0,25 м2*℃Вт Так как на стенах №2,4 уже есть утеплитель минеральная вата, и он подходит, изменений вносить не требуется.Так как на стенах 1,3 нет никаких утеплителей, то беру утеплитель минеральной ваты в количестве 0,04 м 1,951= 1,25+δут0,056, отсюда δут=0,04 мНа дверь добавляю утеплитель пенополиуретан с λ=0,051,171= 0,18+δут0,05, отсюда δут=0,05 м,то есть на дверь требуется добавить утеплитель пенополиуретан в количестве 0,055 м.Так как на полу нет утеплителя, то имеет смысл просто добавить утеплитель пенополиуретан с λ=0,05: 1,951= 0,422+δут0,05, отсюда δут=0,080 м,то есть на пол требуется добавить утеплитель пенополиуретан в количестве 0,080 м.На потолке имеется утеплитель- маты минераловатные, изменений не вносим.Расчет теплового баланса помещенияQизб=Qтв+Qтп-Qп, [Вт] – количество избыточного тепла.Тепловой период годаРасчет тепловыделений:Qтв=Qэл+Qосв+Qл, [Вт] Qэл=Nусл*Kисп*Kв*nдв – тепловыделение от приводов электрооборудования, где Kисп=0,7, остальные коэффициенты считаем.Qэл=115000*0,7*0,75*11=664125 ВтQл=nл*qл – количество тепла, поступающее в цех от людей, где qл=116.Qл=213*116=24708 ВтQосв=Kосв*nосв*F – количество тепла от искусственного освещения, где Kосв=0,4, nосв=45 Qосв=0,4*45*6912=124416 ВтQтв=664125+24708+124416=813249 ВтРасчет теплопоступлений и теплопотерь:Теплопоступления и теплый период года происходят за счет солнечной радиации и теплопередачи.Qтп=Qр+Qтпт, Вт, гдеQр=Qр.ост+Qрп, Вт, - количество тепла, поступившего за счет солнечной радиации.Qр.ост=Fост*qост*Aост*0,278, Вт -количество тепла, которое попадает в помещение через остекление оконных проемов, где Aост=1,2.Расчетное теплопоступление от солнечной радиации через вертикальные остекленные поверхности беру из таблицы по СНиП II-3-79*:Согласно тому, на какую сторону света, какая стена выходит берем qост:qост1= 750 кДж/(м2*ч)qост3=750 кДж/(м2*ч)Qр.ост1=40*750*1,2*0,278=10008 ВтQр.ост3=40*750*1,2*0,278=10008 ВтQрп=Kп*qп*Fп*0,278 – количество тепла, поступающего от солнечной ратицида через покрытия, [Вт], где qп=60кДжм2*ч для горизонтальных поверхностей (крыша), qп=20кДжм2*ч для вертикальных поверхностей (стены, дверь).Qрп.стен=Kп*qп*Fп*0,278=12,03*20*(296+1152+340+1152) *0,278=8052ВтQрп.двери=Kп*qп*Fп*0,278=11,218*20*4*0,278=18,3 ВтQрп.потолок=Kп*qп*Fп*0,278=12,79*60*6912*0,278=41323ВтQр=Qр.ост+Qрп=10008+10008+8052+18,3+41323=69409,3 ВтQтпт=F*∆tR, Вт, - количество тепла, поступившего за счет теплопередачи, где ∆t=tн-tв (для всех поверхностей кроме пола), ∆t=tв-tпола для пола.Теплый периодtн=18 ℃, tв=25 ℃, tподвала=16 ℃Qттпт.стен=296+1152+340+1152*(18-25)1,951=-10548,4ВтQттпт.окон=40+40*(18-25)0,25=- 2240 ВтQттпт.дв=4*(18-25)1,171=- 23,9 ВтQттпт.потолок=6912*(18-25)2,69=- 17986,6ВтQтптΣт=10548,4+2240+23,9+17986,6=30798,9 ВтQттп=Qр-Qтпт=69409,3-30798,9=38610,4ВтВ данном случае tв>tподвала, через пол будут теплопотери, а теплопоступления не будет.Qттпт.пол=6912*(25-16)1,951=31885,2 ВтQтизб=Qтв+Qттп-Qттпт.пол=813249+38610,4-31885,2=819974,2ВтХолодный периодВ холодный период года тепловыделения будут равны тепловыделениям теплового периода года:Qтв=813249 ВтТеплопоступления в холодную период года в данном расчете отсутствуют. Qтпт=F*∆tR, Вт, - количество тепла, поступившего за счет теплопередачи, где ∆t=tн-tв (для всех поверхностей кроме пола), ∆t=tв-tпола для пола.Пол также рассчитываем отдельно от всех остальных Qтпт tн=-14 ℃, tв=20 ℃, tподвала=9 ℃Qхтпт.стен=296+1152+340+1152*(-14-20)1,951=- 51235,3 ВтQхтпт.окон=40+40*(-14-20)0,25=- 10880ВтQхтпт.дв=4*(-14-20)1,171=- 116,1ВтQхтпт.потолок=6912*(-14-20)2,69=- 87363,6 ВтQтптΣх=51235,3+10880+116,1+87363,6=149595 ВтВ данном случае tв>tподвала, через пол будут теплопотери.Qхтпт.пол=6912*(20-9)1,951=38970,8 ВтПри расчете теплового баланса суммарное количество тепла, берется по модулю. При этом все теплопоступления складывается, а теплопотери вычитаются:Qхизб=Qтв-QтптΣх-Qхтпт.пол=813249-149595-38970,8=624683,2ВтОпределение расходов воздухаТеплый период годаt, ℃I,кДжкгφ,%d,гкгН1837,0557,8В25 46,0408,3О11,833,2908,3К13,427,3836,9С24,044,7438,1Iк=Iо+1,3=33,2+1.3=34,5кДжкг – подогрев воздуха за счет трения о лопатки вентилятора.Массовый расход приточного воздухаGпрт=QизбтIв-Iк*0,278 =819974,246,0-27,3*0.278=157730кгчас Объёмный расход приточного воздуха, где ρ=1,2 м3чLпрт=Gпртρ=1577301.2=131442 м3чКратность циркуляцииКт=LпртV=13144255296=2,4 1чПринимаем К=4.Lпрт=4*55296=221184м3чGпрт=Lпрт*ρ=221184*1,2=265420,8 кгчМинимальное количество расхода воздуха, поступающего в помещениеПо количеству сотрудниковGн.minт=n*ρ*l=213*1.2*90=23004 кгчПо процессу воздухообменаGн.minт=m*Gпрт=0.15*265420,8=39813,1кгчМаксимальное значение Gн.minт=39813,1кгчМестоположение точки С ищется как пересечение отрезка, соединяющего точки В и Н и энтальпии точки С, найденной по формуле:IH-IBIC-IB=GпртGн.minт , тогда Iс=Iв+Gн.minт*Iн-IвGпрт=46+39813,1*37-46265420,8=44,7кДжкгПо полученным данным Iн ˂ Iв, рециркуляция не обязательна. Холодный период годаt, ℃I,кДжкгφ,%d,гкгН-14-12,8400,4В2044,5608,5О13,536,5908,5К15,137,8808,5Iк=Iо+1,3=36,5+1.3=37,8кДжкг – подогрев воздуха за счет трения о лопатки вентилятора.Массовый расход приточного воздухаGпрх=QизбхIв-Iк*0,278=624683,2(44,5-37,8)*0.278=335382 кгчасОбъёмный расход приточного воздуха, где ρ=1,2 м3чLпрх=Gпрхρ=3353821.2=279485м3чКратность циркуляцииКх=LпрхV=27948555296=5,11чМинимальное количество расхода воздуха, поступающего в помещениеПо количеству сотрудниковGн.minх=n*ρ*I=213*1.2*60=15336кгчПо процессу воздухообменаGн.minх=m*Gпрх=0,15*335382=50307,3 кгчМаксимальное значение Gн.minт=50307,3кгчУсловия наличия второго подогрева:Когда Кх<4 – не выполняетсяGпрх <0,5*Gпрт=335382<0,5*265420,8 – не выполняетсяQизбх<0 – не выполняется Наличие второго подогрева не требуется Условия первого подогреваНВ пересекает φ=100% - не выполняется Если tн<5℃ - выполняется Первый подогрев требуется 1) Рассмотрим первую схему обработки воздуха в холодный период года: Н-П1 – нагрев воздуха в калорифере I-го подогрева (обрабатывается минимальный объем приточного воздуха Gн.minх)Iп1=Iв-Gпрх*Iв-IсGн.minх=44,5-335382*44,5-36.050307,3=-12,2 кДжкгТ.к. Iп1 <0, то принимают Iп1= 3÷5 кДж/кг, в данном расчете беру Iп1 = 4 кДж/кг при этом пересчитывается расход воздуха Gн.minх.Gн.minх=Gпрх*Iв-Iс(Iв-Iп1)=335382*44,5-36(44,5-4)=70389 кДжкгt, ℃I,кДжкгφ,%d,гкгП13,8450,4С15.036.0708.1Весь приточный воздухQп1=Gн.min⁡х*Iп1-Iн*0,278=703892*4--12.8*0,278=164372Вт2) Рассмотрим вторую схему обработки воздуха в холодный период года:Линия ВН не пересекают кривую 𝛗=100%IB-ICIB-IH=Gн.minхGпрх , тогдаIс=Iв-Gн.minх*Iв-IнGпрх=44,5-70389*44,5--12,8335382=32,5 кДжкгt, ℃I,кДжкгφ,%d,гкгП111,530807,4С14,032,5727,4Iс>Iп1, значит, пересчитываем Gн.minхGн.minх=0,3*Gпрх=0,3*335382=100614,6 кгчТеперь пересчитываем Iс, пока она не будет меньше Iп1.Iс=Iв-Gн.minх*Iв-IнGпрх=44,5-100614,6*44,5--12,8335614,6=27,3 кДжкгt, ℃I,кДжкгφ,%d,гкгП114,230807,4С827,3707,4Через калорифер I-го подогрева проходит весь приточный воздух.Qп1=Gпр1КЦх*Iп1-Iс*0,278=335614,62*30-27,3*0,278=125956 ВтВыбираем вторую схему в холодный период года так, как там Qп1 минимальная.Выбираю кондиционер в теплый и холодный период годаКондиционер выбираем по максимальному значению из Lпрт=221184 м3ч и Lпрх=279485м3ч .Выбираем 2 кондиционера марки КТЦ 2-160, которые будут работать в теплый и холодный период.Расчет камеры орошенияТеплый периодВ политропном режиме обработка воздуха идет по прямой С-О.Задаёмся температурой холодной воды τх=t0-3=11,8-3=8,8℃, теперь для этой температуры энтальпия насыщения (пересечение τх с φ=100%) Iнас=27,8 кДжкг.Приведенный коэффициент эффективности: a=Ic-IoIc-Iнас*1-0.000716*Ic-Iнас+0.00351*(54.1-Iнас)a=44,7-33,244,7-27,9*1-0.000716*44,7-27,9+0.00351*(54.1-27,9)=0,634Коэффициент орошения:μ=1.15-ln1-a0.5=1.15-ln1-0.6340.5=1,84Эффективность камеры орошения:E=1-e-1.19*μ2=1-e-1.19*1,842=0,982Начальная температура воды (на входе в камеру орошения)Еτн=tc+to-tc-0.329*1-Ea*(Io-Ic)Eτн=24,0+11,8-24,0-0.329*1-0.9820,634*(33,2-44,7)0.982=9,46℃Конечная температура воды (на выходе из камеры орошения)Еτк=τн+0,24*Ic-Ioμ=9,46+0,24*44,7-33,21,84=10,96℃Сравниваем значения τн