Теплоустойчивость помещения. 
Расчет теплозащиты здания

Тепловой режим помещения, как правило, нестационарный. Это связано с изменениями температуры наружного воздуха, теплоотдачи систем отопления, тепловыделений от оборудования, теплопоступлений от солнечной радиации.

Оценку теплоустойчивости помещения производят по величине амплитуды колебания температуры внутреннего воздуха. При регулировании систем центрального отопления допустимая амплитуда колебания температуры воздуха в помещении Аtв 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 (tв 5) / 2.

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

Величина Аtв рассчитывается по формуле Аtв = 0,7 MQср / BiFi, (3).

Qср = (m Qмакс + n Qмин) / (m + n) =(Qмакс + Qмин)/2= Qмакс/2;

Qмакс = Qтп;

Qмин = 0;

Qтп = Qнс + Qок = Fнс*(tв-tн)/R0нс + Fок*(tв-tн)/R0ок;

Qтп = 1/3,5 *6,3*20 + 1/0,53*2,7*20=137,9 Вт;

Qср=137,9/2=68,95 Вт;

М= Qмакс/2 Qср =1;

Коэффициенты теплопоглощения В внутренних поверхностей ограждений в Вт/(м2^оС) находятся по формуле.

B = 1/(1/в + 1/Yв), (4).

Способ определения величины Yв зависит от положения границы слоя резких колебаний температуры. Инерционность слоя резких колебаний численно равна единице (DРК = 1). Здесь используется показатель инерционности D, определяемый как.

D = R*S,.

где S — коэффициент теплоусвоения материала, Вт/(м2. ^оС).

Если тепловая инерция первого от внутренней поверхности слоя ограждающей конструкции D1 = R1S1, 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 Yв = S1.

Если тепловая инерция первого слоя D1 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.

Для других случаев положения границы слоя резких колебаний температуры величина Yв может быть определена по методике, приведенной в [3].

Табл. 3. Исходные данные для расчета.

Расчет инерционности и коэффициента теплоусвоения ограждений

= SтаблSтабл.

Z=6 часов.

D = R*S=i / i *S1z.

1. Наружные стены:

D1=0,02*2*9,76/0,81=0,482<1 следовательно, рассчитываем D2:

D2=0,50*2*2,42/0,15=16,133.

D1+D2=0,482+16,133=16,615>1.

Вт/(м⁰С).

B1=1/(1/8,7+1/9,65)=4,54 Вт/(м⁰С).

BF1=4,54*6,3=28,60 Вт/⁰C.

2. Внутренние капитальные стены:

D1=0,02*2*9,76/0,81=0,482<1 следовательно, рассчитываем D2:

D2=0,38*2*10,9/0,87=9,522.

D1+D2=0,482+9,522=10,00>1.

Вт/(м⁰С).

B2=1/(1/8,7+1/21,05)=6,154 Вт/(м⁰С).

BF2=6,154*15,3=94,15 Вт/⁰C.

3. Внутренние перегородки:

D1=0,02*2*9,76/0,81=0,482<1 следовательно, рассчитываем D2:

D2=0,1*2*17,9/1,86=1,925.

D1+D2=0,482+1,925=2,407>1.

Вт/(м⁰С).

B3=1/(1/8,7+1/30,46)=6,766 Вт/(м⁰С).

BF3=6,766*15,3=103,518 Вт/⁰C.

4. Двери:

D1=0,04*2*4,54/0,18=2,018>1.

Y_в4=S1z=2*4,54=9,08 Вт/(м⁰С).

B4=1/(1/8,7+1/9,08)=4,443 Вт/(м⁰С).

BF4=4,443*3,6=15,99 Вт/⁰C.

5. Пол:

D1=0,04*2*4,54/0,18=2,018>1.

Y_в5=S1z=2*4,54=9,08 Вт/(м⁰С).

B5=1/(1/8,7+1/9,08)=4,443 Вт/(м⁰С).

BF5=4,443*17,1=75,98Вт/⁰C.

6. Потолок:

D1=0,005*2*11,1/0,93=0,119<1 следовательно, рассчитываем D2.

D2=0,22*2*17/2,04=3,67.

D1+D2=0,119+3,67=3,789>1.

Вт/(м⁰С).

B6=1/(1/8,7+1/30,986)=6,793 Вт/(м⁰С).

BF6=6,793*17,1=116,16 Вт/⁰C.

Табл. 4. Результаты расчета теплопоглощения.

Амплитуда колебания температуры воздуха в помещении Аtв = 0,7 *1*68,95/434,780= 0,11⁰C< 1,50C.

Амплитуда колебания меньше допустимого, значит режим регулирования отпуска тепла допустим.