Потребность в теплоте на нагревание инфильтрационного воздуха - Строительная теплофизика

Расход наружного воздуха, поступающего в помещения в результате инфильтрации в расчетных условиях, зависит от объемно-планировочного решения здания, плотности окон, балконных дверей, витражей. Задача инженерного расчета для каждого помещения сводится к определению расхода инфильтрационного воздуха G, кг/ч, через отдельные ограждения помещения. Так как проникновение воздуха в помещения через стены и покрытия невелики, ими обычно пренебрегают и рассчитывают только инфильтрацию через заполнения световых проемов, а также через закрытые двери и ворота, которые в обычном эксплуатационном режиме не открываются. В расчетах энергопотребления за отопительный период теплозатраты на нагревание инфильтрационного воздуха выполняется через все имеющиеся в здании входные двери и ворота в закрытом состоянии. Затраты теплоты на врывание воздуха через открывающиеся двери и ворота в расчетном режиме учитываются добавками к основным теплопотерям через входные двери и ворота.

Расчет должен выявить максимально возможную в расчетных условиях инфильтрацию, поэтому считается, что каждое окно или дверь находится на наветренной стороне здания.

Расчетная разность давлений ?P, Па, для окна или двери каждого этажа рассчитывается по формуле (3.19) при расчетных температурах наружного и внутреннего воздуха (определяющих плотность наружного и внутреннего воздуха сН и сВ) и скорости ветра.

Внутреннее давление РВ В таких расчетах обычно приближенно принимается по (3.17). Тогда разность давлений по разные стороны воздухопроницаемого элемента здания принимает вид:

?P=(Н-h).(сН -сВ).G +(сН .V2/2).КДин.(сН-сЗ)- PВ?

=(Н-h).( сН -сВ).G +(сExt .V2/2).КДин.(сН-сЗ)-0,5 . H. (сН -сВ).G-0,5.(сН .V2/2).КДин.(сН-сЗ)=

=0,5H.(сН -сВ).G - h. (сН -сВ).G + 0,25(сН.V2/2).КДин.(сН-сЗ), (3.25)

Где

Н - высота здания от земли до верха вытяжной шахты, м;

H - расстояние от земли до центра рассматриваемого воздухопроницаемого элемента в здании (окна, балконной двери, входной двери в здание, ворот, витража), м;

СExt, сВ - плотности, кг/м3, наружного и внутреннего воздуха, определяемые по формуле (3.16);

G - ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2;

КДин - коэффициент, с помощью которого учитывают изменение динамических свойств ветра в застройке в зависимости от высоты h, принимается по [16].;

СН, сЗ - аэродинамические коэффициенты на наветренном и подветренном фасадах, принимаемые в соответствии с п. 3.5.2.

Из формулы (3.25) видно, что при определенных соотношениях значений слагаемых формулы на верхних этажах может сформироваться отрицательная разность давлений ?P=РН - PВ, что означает возможность инфильтрации.

Расход инфильтрационного воздуха GИнф, кг/(ч.М2), при этой разности давлений составит:

- через окна

GИнф=(1/RИнф, окТр) .( ?P/?PO)2/3,(3.26)

- через двери и ворота

GИнф=(1/RИнф, двТр) .( ?P/?PO)1/2,(3.27)

Где

RИнф, окТр - фактическое сопротивление воздухопроницанию окна, м2.Ч/кг, при ?P= 10 Па;

RИнф, двТр - фактическое сопротивление воздухопроницанию двери и ли ворот, м2.Ч/кг, при ?P= 10 Па.

?PO- разность давлений, принятая для определения требуемого сопротивления воздухопроницанию, ?PO=10 Па.

Расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха QИнф, Вт, определяется по формуле:

QИнф=0,28.GИнф.C.A.( tВ - tН).K,(3.28)

Где

С - теплоемкость воздуха, с=1,006 кДж/(кг.оС);

K - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в воздухопроницаемых конструкциях, равный 0,7 - для окон и балконных дверей с тройными раздельными переплетами, 0,8 - для окон и балконных дверей с двойными раздельными переплетами, 0,9 - для окон и балконных дверей со спаренными переплетами, и 1 - для окон и балконных дверей с одинарными переплетами.

Расчеты показали, что через плотные окна в многоэтажных зданиях существует инфильтрация, которая доходит до 20% от трансмиссионных теплопотерь и должна быть учтена в тепловой нагрузке на отопление здания.

Похожие статьи




Потребность в теплоте на нагревание инфильтрационного воздуха - Строительная теплофизика

Предыдущая | Следующая