Міністерство освіти і науки України
Національний університет
“ Львівська політехніка “
Кафедра ТГВ
Розрахункова робота
з курсу “ Вентиляція “ на тему :
“ Складання теплового балансу кінозалу “
Зміст
1.Призначення будинку. Характеристика
будівельної та технологічної частини. ................................................. 3 стор.
2.Кліматологічні дані місця будівництва................................................ 3 стор.
3. Розрахункові параметри внутрішнього повітря................................. 4 стор.
4. Складання теплового балансу кінозалу.............................................. 4 стор.
5. Побудова процесів обробки повітря для ТПР і ХПР
на I – d діаграмі та визначення продуктивності
системи загально-обмінної вентиляції................................................ 7 стор.
1.Призначення будинку. Характеристика будівельної та технологічної частини.
В даному проекті розглядається громадська споруда – кінотеатр на 430 місць в м.Одеса.
Будинок трьохповерховий. Стіни несучі товщиною 510 мм , перегородки цегляні товщиною 250 мм. Крок колон 5,44 м. Вікна з подвійним зашкленням. Колони перерізом 500х500.Дах суміщений з перекриттям
На першому поверсі знаходиться: касовий вестибюль (1), кімната адміністратора (2) , кімната директора (3) , кімната персоналу (4) , коридор (5), (10) , фойє (6) , туалет чоловічий (7) , туалет жіночий (8) , тепловий пункт (11) , сходова клітка (12) , кінозал (13) , електрощитова (19).
На другому поверсі знаходиться: кімната механіка ( 14) , проекційна (15) перемоточна (16) , санвузол (17).
На третьому поверсі знаходиться: акумуляторна (20),(21) , кислотна (22) , коридор (23) , вентиляційна камера (24) , господарське приміщення (25.
2.Кліматологічні дані місця будівництва.
Кліматологічні дані виписуємо з СНиП 2.01.01 – 82. Строительная климатология и геофизика.- М.: Стройиздат , 1983. – 136 с.
Місто будівництва – м.Одеса
Розрахункова географічна широта – 48 о Пн.ш
Розрахункова температура повітря :
для ТПР - 25 оС
для ХПР - -18 оС
Ентальпія :
для ТПР - 59 кДж/кг
для ХПР - -16,3 кДж/кг
Швидкість руху зовнішнього повітря :
для ТПР - 3,3 м/с
для ХПР - 11 м/с
Барометричний тиск : 1010 гПа
Кліматологічні дані заносимо в таблицю
Таблиця 1
Період
року
Параметр
Температура
tз , оС
Ентальпія Iз , кДж/кг
Вологовміст
dз , г/кг
Відносна
вологість
φз, %
Швидкість
вітру
V , м/с
ТПР
А
25
59
13,4
65
3,3
ХПР
Б
-18
- 16,3
0,7
90
11
3. Розрахункові параметри внутрішнього повітря.
Розрахункові параметри внутрішньоготповітря для проектування систем вентиляції в залі глядачів приймаємо згідно СНиП II 7376 “ Кинотеатры “ М.: Госстрой ,1977 .
ТПР :
температура tв = = tпр +3 оС= (tза + 0,001*Рент) + 3 оС
Рвент=500Па
відносна вологість φв ≤ 65 %
швидкість руху внутрішнього повітря V в ≤ 0,5 м/с
ХПР :
температура tв = 16 оС
відносна вологість φв ≤ 65 %
швидкість руху внутрішнього повітря V в ≤ 0,3 м/с
Розрахункові параметри внутрішнього повітря заносимо в таблицю
Таблиця 2
Період
року
Параметр
Температура
tв , оС
Відносна
вологість
φв, %
Швидкість
вітру
V , м/с
ТПР
А
28,5
≤ 65 %
0,5 м/с
ХПР
Б
16
≤ 65 %
0,3 м/с
4. Складання теплового балансу кінозалу.
Тепловий баланс кінозалу визначається як різницю між теплонадходженнями і тепловтраттами.
ТПР
Теплонадходження :
від сонячної радіації
тепловиділення від людей
від електричного освітлення
теплонадходження від сусідніх приміщень.
Теплонадходження від сонячної радіації Qс.р = Qс.рп + Qс.рв , Вт , де
Qс.рв - теплонадходження через вікна , Вт. Оскільки в кінозалі вікна відсутні , то Qс.рв = 0.
Qс.рп – теплонадходження через покриття , Вт.
Qс.рп = k *qп *Fп , Вт , де
K – коефіцієнт теплопередачі перекриття , Вт/(м2 К). К = 1 Вт/(м2 К).
qп – питомі теплонадходження від сонячної радіації через м2 поверхні покриття. qп = 20 Вт/м2 .
Fп - площа перекриття , м2 . Fп = 340 м2 , тоді
Qс.рп = 1х20х340 = 6800 Вт.
Теплонадходження від сонячної радіації Qс.р = 6800 + 0 = 6800 Вт.
Теплонадходження від людей
Qл = (qм nч + 0,85 qм nж) , Вт , де
qм – тепловиділення від людини ( в стані спокою ) , Вт
qмЯ = 48,5 Вт/люд (табл. VII .2 [1])
qмп = 93 Вт/люд (табл. VII .2 [1])
qмс = 44,5 Вт/люд (qмс = qмп - qмЯ )
nч – кількість чоловіків ( приймаємо , що половина відвідувачів це чоловіки )
nч = 215
nж – кількість жінок .
nж = 215
Qля = 48,5х215 + 0,85х48,5х215 =19290 Вт
Qлп = 93х215 + 0,85х93х215 =36990 Вт
Qлс = 44,5х215 + 0,85х44,5х215 =17700 Вт
Вологовиділення від людей
Wл = Wм nм + 0,85 Wм n ж , г/год , де
Wм – вологовиділення від людей , г/год
Wм = 63,5 (табл. VII .2 [1])
Wл = 63,5. 215 + 0,85 . 63,5 . 215 = 25257 г/год
Виділення газових шкідливостей
Мсо2 = mco2 . n , л/год
mco2 – кількість вуглекислого газу , яка виділяється однією людиною.
mco2 = 15 л/год (табл. VII .2 [1])
Мсо2 = 15 . 430 = 6450 л/год
Тепловий баланс кінозалу для ТПР
Qнадля= Qля + Qс.р , Вт
Qнадля= 19290 + 6800 = 26090 Вт
Qнадлп= Qлп + Qс.р , Вт
Qнадлп= 36990 + 6800 = 43790 Вт
ХПР
Теплонадходження від людей
Qл = (qм nч + 0,85 qм nж) , Вт , де
qм – тепловиділення від людини ( в стані спокою ) , Вт
qмЯ = 101 Вт/люд (табл. VII .2 [1])
qмп = 130 Вт/люд (табл. VII .2 [1])
qмс = 29 Вт/люд (qмс = qмп - qмЯ )
nч – кількість чоловіків ( приймаємо , що половина відвідувачів це чоловіки )
nч = 215
nж – кількість жінок .
nж = 215
Qля = 101х215 + 0,85х101х215 =40173 Вт
Qлп = 130х215 + 0,85х130х215 =51708 Вт
Qлс = 29х215 + 0,85х29х215 =11535 Вт
Вологовиділення від людей
Wл = Wч nм + 0,85 Wч n ж , г/год , де
Wч – вологовиділення від чоловіка , г/год
Wч = 40 г/люд (табл. VII .2 [1])
Wл = 40. 215 + 0,85 . 40 . 215 = 15910 г/год
Тепловтрати через зовнішні захищення .
Система опалення в залі глядачів є водяною для чергового опалення ( tч.о=10 оС ) , догрів решти повітря відбувається системою вентиляції до
tв = 16 оС.
Q0 = q 0. а .Vзалу (tв - tч.о ) , Вт
де :
q 0 – питома теплова характеристика будинку ( кінозалу) , Вт/(м3 оС) ;
q 0=1.08*(P/S(Кзс+ά(Кв- Кзс))+1/H*(0.9 Кд+0.6 Kп)
P-периметр глядацького залу кінотеатру, м.; P=78м
S-площа глядацького залу кінотеатру, м².; S= 340м².
H-висота відповідного приміщення, м.; H=8,4
Кзс, Кв, Кд, Kп- коефіціенти теплопередачі відповідно: зовнішніх стін, вікон, перекриття даху і підлоги.
Кзс=0,53 Вт/(м2 оС)
Кв=2,5 Вт/(м2 оС)
Кд=0,42 Вт/(м2 оС)
Kп=0,5 Вт/(м2 оС)
ά= 0; оскілльки відсутні вікна.
q 0= 1.08*(78/340(0,53+0(2,5-0,53))+1/8,4(0.9*0,42+0.6*0.5)=0,21
q 0 = 0,21 Вт/(м3 оС)
а – температурний коефіцієнт
а = 0,54 +22/( tв - tз )
а = 0,54 +22/( 16 – (-18) ) ; а = 1, 19
Vзалу - об’єм кінозалу , м3 ; Vзалу = 2856 м3
Q0 = 0,21 . 1, 19 . 2856. (16 – 10) ; Q0 = 4282 Вт
Qзх= Q0+Qінф Вт
Qінф _тепловтрати на інфілльтрацію
Qінф=0.15* Q0 Вт
Qзх= 4282+0.15*4282=4924 Вт
Тепловий баланс кінозалу для ХПР
Qнадля = Qля – Qзх , Вт
Qнадля = 26090 – 4924 ; Qнадля = 21166 Вт
Qнадлп= Qлп – Qзх , Вт
Qнадлп = 43790 – 4924 ; Qнадлп = 38866 Вт
Результати розрахунку заносимо в таблицю
Тепловий баланс кінозалу
Таблиця 3
Назва приміщення
Об’єм приміщення Vзалу ,м3
Період року
Внутрішня температура tв , ОС
Теплонадлишки , Вт
Теплонапруження приміщення , Вт/м3
явні
повні
скриті
Кінозал
2856
ТПР
28,5
26090
43790
17700
16,9
ХПР
16
21166
38866
17700
12,8
5. Побудова процесів обробки повітря для ТПР і ХПР на I – d діаграмі та визначення продуктивності системи загально-обмінної вентиляції.
Розрахунок проводимо для кінозалу на основі тепло , волого і газовиділень для теплого і холодного періодів року.
ТПР :
Визначаємо кутовий коефіцієнт променя процесу асиміляції тепло- і вологонадлишків
Εт = (Qнадлп .3,6) / Wл , кДж/кг
Εт = (43790 . 3,6 )/25,257 ; Εт = 6242 кДж/кг
На I – d діаграмі наносимо точку З (tЗА = 25 о С ; Iза = 59 кДж/кг ) . Зовнішнє повітря нагрівається за рахупок нагнітання у вентиляторі на 0,5 С (т. П). Ще на 3 С припливне повітря нагрівається асимилюючись .З точки З проводимо промінь паралельний до Εт до перетину з ізотермою
tв = 28,5оС , і знаходимо точку В , яка відповідає параметрам внутрішнього повітря в обслуговуваній зоні . Решту параметрів внутрішнього повітря знаходимо з I – d діаграми і заносимо в таблицю 4 . Оскільки tв > 28 оС , то ми здійснюємо обробку повітря по адіабаті.
Параметри внутрішнього повітря для ТПР
Таблиця 4
Повітря у вентиляційному процесі
Точка на
I – d діаграми
Температура
t , оС
Ентальпія
I , кДж/кг
Вологовміст
d , г/кг
Відносна
вологість
φ, %
Зовнішнє
З
25
59
13,3
67,5
Внутрішнє
В
28,5
65
14,2
55,8
Припливне
П
25,5
59,5
13,3
65
Визначаємо необхідний повітрообмін по надлишках тепла
По повному теплу
LQпр = Q пнадл. /(ρв. (Iвит – Iприт )) , м3/год
де ρв - густина внутрішнього повітря , кг/м3
ρв = 353/(273+ tв) , кг/м3
ρв = 353/(273+ 28,5) ; ρв = 1,17 кг/м3
LQ = 43790х3,6/(1,17х(65-59,5)) ; LQ = 24500 м3/год
По явному теплу
По явному теплу:
LЯ = 3,6·QЯ/(с·ρ·(tвит-tприт)),
с –питома теплоємність повітря (с = 1,005 кДж/(кг·°С)
tвит- температура витікального повітря (28,5°С)
tприт- температура притікального повітря (25,5°С)
LЯ= 3,6·26090/(1,005·1,170·(28,5-25,5))=26626 м3/год
Повітрообмін по надлишках вологи
Lw = Wл / (ρв. (dвит– dприп)) , м3/год ; Lw = 19428 м3/год
Необхідний повітрообмін по газових шкідливостях
Lсо2 = Мсо2 /(хв – хз ) , кг/м3
хв , хз – концентрація СО2 в середині і ззовні приміщення , л/м3
Lсо2 =6450/(2-1,5) ; Lсо2 = 12900 м3/год
Розрахунковим повітрообміном приймаємо найбільший повітрообмін з порахованих по різних шкідливостях.
Розрахунковим повітрообміном приймаємо повітробмін по явному теплу
Lр= 26626 м3/год
Кратність повітрообміну К= Lр/ Vзалу=26626/2856=9,3 1/год
ХПР
За розрахунковий повітрообмін приймаємо повітрообмін , який є розрахунковим для ТПР ( процес обробки повітря з першою рецеркуляцією )
Кількість зовнішнього повітря приймаємо з умови подачі на одну людину 20 м3/год чистого повітря
Lз = 20. n , м3/год , де n – кількість людей
Lз = 20. 430 ; Lз = 8600 м3/год
Gз = Lз. ρз , кг/год ; де Lз – кількість зовнішньго повітря , м3/год
ρз – густина зовнішньго повітря , кг/м3
ρз = 353/(273+ tз) , кг/м3
ρз = 353/(273+ (-18)) ; ρз = 1,38 кг/м3
Gз = 8600 . 1,38 ; Gз = 11868 кг/год .
Кількість рецеркуляційного повітря знаходимо за формулою
Gр.ц = Gр – Gз , кг/год ;
В якій Gр – кількість внутрішнього повітря , кг/год ;
Gр = Lр. ρв , кг/год ;
де Lр – розрахунковий повітрообмін , Lр = 26626 м3/год ;
ρв - густина внутрішнього повітря , кг/м3
ρв = 353/(273+ 16) ; ρв = 1,22 кг/м3
Gр =11868 . 1,22 ; Gр = 14479 кг/год ;
Lсо2 = Мсо2 /(хв – хз ) , кг/м3хв ,
хз – концентрація СО2 в середині і ззовні приміщення , л/м3
Lсо2 = 6450/(2-1,5) = 12900 м3/год.
Список використаної літератури
Щекин Р.В.Справочник по теплоснабжению и вентиляции. – Киев: Будівельник , 1968. –288 с.
Внутренние санитарно – технические устройства : В 2 ч. Ч. II : Вентиляция и кондиционирование воздуха : справочник проектировщика / Под ред. И.Г. Староверова : - 3-е изд. – М.: Стройиздат , 1978 . – 509 с.
СНиП II 7376 “ Кинотеатры “ М.: Госстрой ,1977
Щекин Р.В . Расчет систем центрального отопления . – Киев: Будівельник , 1975. –216 с.
СНиП 2.01.01 – 82. Строительная климатология и геофизика.- М.: Стройиздат , 1983. – 136 с.