Съдържание:
1.2- Компоненти на топлинното натоварване
1.3- Изчисляване на топлинното натоварване за охлаждане
2- Изчисляване на чувствителното топлинно натоварване
2.1- Общ израз
2.2- Зареждане чрез слънчева радиация през стъкло
2.3 - Зареждане чрез предаване и излъчване от външни стени и тавани
2.4- Натоварване чрез предаване през стени, тавани, подове и интериорни врати
2.5- Натоварване, предадено чрез проникване на външен въздух
2.6- Чувствително натоварване поради вътрешни вноски
2.7- Общо разумно натоварване
3- Изчисляване на латентното топлинно натоварване
3.1- Общ израз
3.2- Латентно натоварване, предавано от проникване на външен въздух
3.3- Латентно натоварване по професия
3.4 - Общо латентно зареждане
РАЗВИТИЕ НА СЪДЪРЖАНИЕТО
1. Въведение
1.1 - Общи положения
Когато говорим за топлинно натоварване на сграда, разбира се, че говорим за явление, което има тенденция да променя вътрешната температура на въздуха или съдържанието на влага.
В този смисъл може да се установи първа класификация на топлинните натоварвания, според тяхната честота:
? Чувствителни топлинни натоварвания: тези, които ще доведат до промяна в температурата на въздуха.
? Латентни термични заряди: тези, които ще доведат до промяна в абсолютната влажност на околната среда (водно съдържание във въздуха).
От друга страна, познаването на топлинните натоварвания е от съществено значение, като предварителна стъпка за извършване на задачата за проектиране на вътрешната климатична система на сграда, зависимост или помещение.
Точно при проектирането на климатична система ще е необходимо да се изчислят топлинните натоварвания за летните и зимните дизайнерски ситуации, като се оразмерява инсталацията за най-неблагоприятната ситуация.
1.2- Компоненти на топлинното натоварване
Според произхода могат да се разграничат две големи групи топлинни натоварвания:
? Топлинни натоварвания от външната среда на сградата:
На свой ред външните топлинни натоварвания могат да бъдат от различни видове:
- Товари през заграждения;
- Натоварва през остъклени повърхности, прозорци и капандури;
- Натоварвания, въведени чрез вентилация;
- Натоварвания поради инфилтрация.
? Термични натоварвания, генерирани вътре в сградата:
На свой ред вътрешните топлинни натоварвания могат да бъдат от различни видове:
- Такси, генерирани от хора;
- Осветителни товари;
- Товари, генерирани от електрическо и компютърно оборудване.
- Други товари, генерирани вътре.
1.3- Изчисляване на топлинното натоварване за охлаждане
Този урок ще се фокусира върху изчисляването на топлинните натоварвания, за да задоволи нуждите от охлаждане на сграда, единица или помещение.
Изчисляването на охлаждащото топлинно натоварване (Qr) необходимо е да се знае охлаждащата способност на климатиците, които ще се използват, и в крайна сметка тяхната консумация на електрическа енергия.
Общото хладилно натоварване (Qr) на локален се получава от следния израз:
Въпроси е разумното топлинно натоварване (W);
Ql е латентното топлинно натоварване (W).
Следващите раздели показват как да се изчисляват разумните и латентни топлинни натоварвания, които се предават в помещенията, за да се съберат и така да се получи общото топлинно натоварване.
2- Изчисляване на чувствителното топлинно натоварване
2.1- Общ израз
За изчисляване на чувствителното топлинно натоварване (Въпроси) използва се следният израз:
Qsr е стойността на разумното натоварване поради слънчева радиация през остъклените повърхности (W);
Qstr е разумното натоварване от пренос и излъчване през външни стени и тавани (W);
Qst е разумното натоварване чрез предаване през стени, тавани, подове и интериорни врати (W);
Qsi е разумният товар, предаван от проникване на външен въздух (W);
Qsai е разумното натоварване поради вътрешни вноски (W).
Следователно изчислението на разумно натоварване се основава на изчисляване на всеки един от различните предишни натоварвания и добавянето им, като по този начин се получава стойността на общия разумен товар. И точно това ще бъде направено в следващите раздели.
2.2- Зареждане чрез слънчева радиация през стъкло "Qsr"
Слънчевата радиация преминава през полупрозрачни и прозрачни повърхности и удря вътрешните повърхности на помещенията, като ги загрява, което от своя страна повишава температурата на вътрешната среда.
Радиационно топлинно натоварване през стъклени и полупрозрачни повърхности (Qsr) се изчислява, както следва:
Qsr е топлинното натоварване от слънчева радиация през стъкло, в W.
С е полупрозрачната или остъклена повърхност, изложена на радиация, в m 2 .
R е слънчевата радиация, която преминава през повърхността, в W/m 2, съответстващи на ориентацията, месеца и географската ширина на разглежданото място.
За справка са приложени някои връзки, които предоставят стойности на слънчевата радиация:
>> Данни за андалуската слънчева радиация
>> Данни за слънчевата радиация Испания
>> Данни за слънчевата радиация Европа
>> Свят на данните за слънчевата радиация
F Това е коефициентът на радиационна корекция в зависимост от вида стъкло, използвано в прозореца, всякакви сенчести ефекти, които могат да съществуват и т.н. Тази стойност може да бъде получена от таблиците, включени в документа CTE-DB HE Икономия на енергия. Приложен е извлечение, което включва как да се изчисли слънчевият фактор (F) на дупки и капандури:
>> CTE-DB HE екстракт за изчисляване на F
2.3- Натоварване чрез предаване и излъчване през външни стени и тавани "Qstr"
Зарядът чрез предаване и излъчване, което се предава през непрозрачните стени и тавани, които граничат с екстериора (Qstr) се изчислява, както следва:
Qstr е натоварването чрез предаване през външни стени и тавани, в W.
К е глобалният коефициент на топлопреминаване на заграждението, наричан още термичен коефициент на пропускане, изразен в W/m 2 еC.
С е повърхността на стената, изложена на температурната разлика, в m 2 .
Ти е интериорната температура на помещението (еC)
Tec е изчислението на външната температура от другата страна на стаята (еC)
За изчисляване на коефициента на топлопреминаване на заграждението (К) следните връзки са приложени:
>> Изчисляване на К приложимо за типове или системи от заграждения
>> Изчисляване на К приложим за материали, използвани в строителството
Като вътрешна дизайнерска температура (Ti) могат да се вземат стойностите от следната таблица, която включва проектните условия за температурата и относителната влажност на вътрешния въздух, според сезоните на годината:
Сезон на годината
Температура
еC
RH
%
Таблица 1. Условия за интериорен дизайн
И накрая, за да се получи стойността на изчислението на външната температура (Tec) от своя страна започва с така наречената външна проектна температура (Чай).
Проектната външна температура (Чай) се изчислява, като се вземе предвид средната температура от най-топлия месец (Tme) и максималната температура на най-топлия месец (Tmбx) на мястото, от следния израз:
Външна проектна температура, Te = 0,4 Tme + 0,6 Tmбx
За да се получат стойностите на средната температура на най-топлия месец (Tme) и максималната температура на най-топлия месец (Tmбx) следната връзка е приложена, където можете да получите тази информация:
>> Достъп до данни за екстремни метеорологични условия
Изчислението на външната температура (Tec) най-накрая ще се изчисли от проектната външна температура (Чай) и ориентацията на заграждението, което се разглежда, въз основа на следната таблица:
Ориентация
Изчисляване на външната температура
(Tec) в єC
Таблица 2. Изчисляване на външната температура (Tec)
2.4- Натоварване чрез предаване през стени, тавани, подове и интериорни врати "Qst"
Товарът чрез предаване през вътрешните стени на помещенията, които го ограничават с други помещения на сградата (Qst) се изчислява чрез прилагане на следния израз:
Qst е натоварването при предаване през вътрешните заграждения, в W.
К е глобалният коефициент на топлопреминаване на заграждението, наричан още термичен коефициент на пропускане, изразен в W/m 2 еC.
С е повърхността на вътрешното заграждение, в m 2 .
Чай е проектната температура от другата страна на заграждението (еC)
Ти е интериорната температура на помещението (еC)
За изчисляване на коефициента на топлопреминаване на заграждението (К) следните връзки са приложени:
>> Изчисляване на К приложимо за типове или системи от заграждения
>> Изчисляване на К приложимо за материали, използвани в строителството
Като дизайнерска вътрешна температура (Ти) стойностите, посочени в таблица 1 по-горе, които включват проектните условия за температурата и относителната влажност на въздуха в помещенията, според сезоните на годината.
И накрая, за да изберете външната дизайнерска температура (Чай), съответстващи на помещенията на сградата, които граничат със стаята за изчисление, ще бъдат взети предвид използванията, дадени на тези помещения.
2.5- Натоварване, предадено чрез проникване на външен въздух "Qsi"
Натоварването, предавано чрез проникване и проветряване на външния въздух (Qsi) се определя от следния израз:
Qsi е топлинното натоварване поради проникване и проветряване на външния въздух (W);
V е инфилтрационният и вентилационен въздушен поток (m 3/s);
ρ е плътността на въздуха, на стойност 1,18 kg/m 3;
Ce, въздух е специфичната топлина на въздуха, на стойност 1012 J/kgєC;
ΔT е разликата в температурите между вътрешната и външната среда.
В глава 4 на урок №. 251 "Вентилация и обновяване на въздуха в сградите в сгради"можете да получите вентилационния поток на помещенията и сградите в зависимост от тяхното използване.
>> Урок № 251: Вентилация и обновяване на вътрешния въздух в сградите
По този начин, след като се получи вентилационният поток от въздух, който навлиза в помещението и се прилага предишната формулировка, може да се получи топлинното натоварване поради вентилация и инфилтрация.
2.6- Чувствително натоварване поради вътрешни вноски "Qsai"
Разумното увеличаване на натоварването поради вътрешния принос на помещенията (Qsai) от своя страна се определя като сума от следните видове товари, които се генерират в него:
Qsil е стойността на вътрешното усилване на разумния товар поради вътрешното осветление на стаята (W);
Qsp е вътрешният прираст на разумно натоварване, дължащо се на обитателите на помещенията (W);
Qse Това е вътрешното усилване на разумно натоварване поради разнообразните устройства, съществуващи в помещенията, като електрически устройства, компютри и др. (W).
? Чувствително натоварване от осветление (Qsil):
За изчисляване на чувствителното топлинно натоварване, допринесено от вътрешното осветление на заведението, ще се счита, че пълната мощност на осветителните лампи ще се трансформира в чувствителна топлина.
В случай на флуоресцентни или разрядни лампи, общата мощност на всички лампи ще бъде умножена по 1,25, за да се вземе предвид допълнителното потребление на реактансите.
Qsil, с нажежаема жичка = n · PotLбmp. нажежаема жичка
Битие н броя на поставените лампи с нажежаема жичка.
- Разрядни или флуоресцентни лампи:
Qsil, изтегляне = 1,25 · n · PotLбmp. Изтегли
Битие н броя на поставените флуоресцентни лампи.
Коефициентът на разумно натоварване за осветление ще бъде получен като сбор от предишните:
? Чувствително натоварване на обитател (Qsp):
За да се изчисли разумното натоварване, което всеки човек допринася (Qsp), необходимо е предварително да се знаят различните топлинни натоварвания, които произхождат от него:
- Радиация: тъй като средната температура на тялото е по-висока от тази на предметите около него.
- Конвекция: тъй като повърхността на кожата е с по-висока температура от околния въздух, създавайки малки конвективни токове, които осигуряват топлина на въздуха.
- Проводимост: произхожда от контакта на тялото с други елементи, които го заобикалят.
- Дишане: какво причинява принос на топлина от издишания въздух, който е с по-висока температура. Тук има и запас от водна пара, който ще увеличи относителната влажност на въздуха.
- Изпаряване на кожата: това влагане на топлина може да бъде важно през лятото.
Следователно професионалното натоварване има чувствителен и латентен компонент, който се дължи както на дишането, така и на изпотяването. И в двата случая трябва да се вземе предвид броят на обитателите в стаята.
Таблицата по-долу показва стойностите на латентна и разумна топлина, в kcal/h, отделени от човек в зависимост от дейността и температурата в помещенията:
Таблица 3. Латентна и разумна топлина, отделяна от човек
Изразът за получаване на разумна топлинна мощност за обитаване на помещенията ще бъде следният:
н е броят на хората, които се очаква да заемат помещенията;
Чувствителен човек е чувствителната топлина на човек и извършената дейност, съгласно таблица 3.
? Чувствително натоварване от електрически устройства (Qse):
За изчисляване на топлинното натоварване, допринесено от машините, оборудването и другите електрически уреди, присъстващи в климатизираното пространство на помещенията, ще се счита, че интегрираната работна мощност на машините и оборудването, намиращи се в тази стая, ще се трансформира в разумна топлина.
От друга страна, счита се, че цялото оборудване и електрическите уреди не работят едновременно, така че това ще бъде засегнато от коефициент на едновременност 0,75 до сумата, получена от всички мощности.
2.7- Общо разумно натоварване "Въпроси"
Общото разумно натоварване (Въпроси), допринесен за помещенията, е сумата от всичко по-горе:
3- Изчисляване на латентното топлинно натоварване
3.1- Общ израз
За изчисляване на латентното топлинно натоварване (Ql) използва се следният израз:
Qli е скритото натоварване, предавано от проникване на външен въздух (W);
Qlp е скритото натоварване поради заемането на помещенията (W).
Следователно изчисляването на скритото натоварване се основава на изчисляване на всеки от различните предишни натоварвания и тяхното събиране, като по този начин се получава стойността на общото скрито натоварване. И точно това ще бъде направено в следващите раздели.
3.2- Латентно натоварване, предадено от проникване на външен въздух "Qli"
Латентното натоварване, предавано чрез проникване и вентилация на външния въздух (Qli) се определя от следния израз:
Qli е латентното топлинно натоварване поради външната вентилация на въздуха (W)
V е потокът от инфилтриран въздух и вентилация (m 3/s);
ρ е плътността на въздуха, на стойност 1,18 kg/m 3;
Cl, вода е специфичната топлина на водата, на стойност 2257 kJ/kg;
Δw е разликата в абсолютната влажност между външната и вътрешната среда.
В глава 4 на урок №. 251 "Вентилация и обновяване на въздуха в сградите в сгради"можете да получите вентилационния поток на помещенията и сградите в зависимост от тяхното използване.
>> Урок № 251: Вентилация и обновяване на вътрешния въздух в сградите
По този начин, след като се получи вентилационният поток от въздух, който навлиза в помещението, и чрез прилагане на предишната формулировка, може да се получи скритото топлинно натоварване поради вентилация и инфилтрация в помещението.
3.3- Латентно натоварване по професия "Qlp"
Латентното натоварване на заетост в стаята (Qlp) се определя чрез умножаване на стойността на латентната топлина, отделяна от типа човек, и по броя на обитателите, предвидени за помещенията.
Както беше видяно, в предишната таблица 3 са посочени стойностите на латентна и чувствителна топлина, в kcal/h, отделени от човек в зависимост от дейността и температурата в помещенията.
Изразът за получаване на латентна топлинна мощност чрез заемането на помещенията ще бъде следният:
н е броят на хората, които се очаква да заемат помещенията;
Клатенте, човек е скритата топлина на човек и извършената дейност, съгласно таблица 3.
3.4 - Общо скрито зареждане "Ql"
Общият скрит заряд (Ql), допринесен за помещенията, е сумата от всичко по-горе: