Файл: 2.doc

В общем энергетическом балансе человека две составляющие определяют теплопоступления в помещение: явное лучисто-конвективное тепло и скрытое тепло влаги, испаряющейся с поверхности тела и легких человека, Q₄.ckp-

Полное количество выделяемого человеком тепла зависит в основном от степени тяжести выполняемой им физической работы и в меньшей мере от температуры помещения и теплозащитных свойств одежды. Доля отдачи явного тепла зависит от температуры помещения, скорости движения воздуха, а также от теплозащитных свойств одежды и интенсивности работы. Одетый человек при выполнении физической работы увеличивает выделение влаги, так как одежда препятствует отдаче явного тепла. Если он снимет одежду, то станет больше отдавать явного тепла, а потоотделение при этом уменьшится. Полное количество выделяемого тепла в обоих случаях останется приблизительно одинаковым.

При расчете вентиляции особенно важно правильно определять отдачу явного тепла. Ее можно подсчитать в Вт или ккал/ч по формуле:

<?_ч.я = Ри Род (2,5+10,3 VW) (35 - (_П) (V.3)

или ,

Qч.я = ft, Род fe,16 + 8,87^^T)t35 - г'п), (V.3')

где р_и — коэффициент, учитывающий интенсивность работы и равный I для легкой работы, 1,07 для работы средней тяжести и 1,15 для тяжелой работы; род — коэффициент, учитывающий теплозащитные свойства одежды и равный 1 для легкой одежды, 0,65 для обычной одежды и 0,4 для утепленной одежды; о_в — скорость движения воздуха в помещении, м/с; t_n — температура помещения, °С.

В табл. V.1 приведены диапазоны влаговыделений и полных тепловыделений для принятых градаций степени тяжести физической работы.

Таблица V.I

Влаговыделения и полные тепловыделения от человека Категория физической работы по степени ее тяжести	Влаговыделения, г/ч	Полные тепловыделения, Вт (ккал/ч)
Состояние покоя	30—115	93—140 (80—120)
Легкая	40—200	140—175 (120—150)
Средней тяжести	70—280	175—290 (150—250)
Тяжелая	135—415	Более 290 (250)

Большие значения влаговыделений и меньшие значения тепловыделений в табл. V.I соответствуют высокой температуре помещения (примерно 35 °С), цифры второй границы соответствуют низкой температуре помещения (примерно 10 °С). Более подробные сведения по этому вопросу приведены в специальной справочной литературе.

§ 20. Теплопоступления от освещения

Вся электрическая энергия, затрачиваемая на освещение, переходит в тепловую Qocb, которую необходимо учитывать в тепловом балансе помещения.

Количество тепла, Вт, поступающего в помещение от искусственного освещения, может быть найдено по формуле

Qocb ⁼ ^^осв Лосв» (V.4)

где Е — освещенность, лк; F — площадь помещения, м^г; ^осв — удельные выделения тепла. Вт/м² на 1 лк освещенности, составляющие от 0,05 до 0,13 для люминесцентных светильников и от 0,13 до 0,25 для ламп накаливания; т|₀св — доля тепловой энергии, попадающей в помещение.

В тех случаях, когда арматура и лампы находятся вне помещения (за остекленной поверхностью, на чердаке, в потоке вытяжного воздуха), в него попадает только радиационное (видимое и невидимое излучение) тепло, доля которого т)₀св для люминесцентных светильников составляет около 0,55 потребляемой энергии, для ламп накаливания — примерно 0,85.

Для помещений различного назначения в соответствующих главах СНиП дана требуемая освещенность Е. Например, для аудиторий наименьшая освещенность при использовании люминесцентных светильников равна 300 лк, залов — 200 лк, для спальных комнат —75 лк. При использовании ламп накаливания эти цифры должны быть уменьшены приблизительно вдвое.

При составлении теплового баланса помещения следует иметь в виду, что освещение обычно действует только часть суток и, как правило, теплопоступления от него не совпадают во времени с поступлениями тепла от солнечной радиации.§ 21. ТЕПЛОПОСТУПЛЕНИЯ ОТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ,

СТАНКОВ И МЕХАНИЗМОВ

Механическое оборудование и электропривод к нему находятся в одном или разных помещениях. Электроэнергия в’ основном расходуется на выполнение механической работы и в результате переходит в тепло. Часть ее превращается в тепло в самих электрических устройствах (джоулево тепло). Тепло передается в помещение или частично расходуется на нагрев обрабатываемого изделия, охлаждающей эмульсии, перекачиваемого воздуха- или воды и т. д.

Общие теплопоступления от электродвигателей и, приводимого ими в действие оборудования, Вт, определяются по формуле

Фэл ⁼ My kvcn &загр ^одн (1 — Т] -j- £_х Т)).^ (V .5)

где N_? — установочная мощность электродвигателей, Вт; k„_ca — коэффициент использования установочной мощности (0,7—0,9), &₃агр — коэффициент загрузки (0,5— 0,8); £₀дн — коэффициент одновременности работы электродвигателей (0,5—1); ц— к п. д. электродвигателя, определяемый по каталогу (0,75—0,92); k_T — коэффициент перехода механической энергии в тепловую (0,1—1), учитывающий, что часть тепла может быть отдана охлаждающей эмульсии, перекачиваемой воде или воздуху и унесена за пределы данного помещения.

Произведение N_y k_acn 6_загр 6₀дн в формуле (V.5) соответствует фактически расходуемой электроэнергии, которая в конечном счете почти полностью превращается в тепло. Слагаемое 1—ц определяет долю тепла, выделяемого электродвигателем и электрическим оборудованием, а слагаемое k_Tr\—долю тепла, выделяемого механическим оборудованием, приводимым в действие электродвигателем.

§ 22. Теплопоступления от нагретого оборудования

Относительно простым является расчет теплопоступлений от нагретой поверхности металлических баков, ванн с нагретой. водой, растворами или маслом, температура стенок которых близка к температуре находящейся в них жидкости. Температура жидкости задана технологическим проектом.

Количество тепла, поступающего с 1 м² нагретой поверхности, имеющей температуру /нов, в помещение с температурой воздуха /_в, можно определить по формуле

Я ~ (^епр С₀Ь-\- А t_n0B /_в) (tnon /в) ⁼ (^ал "Г «к) ОпОВ /в) — ^апов (^ПОВ ^в)* (V .6)

Здесь принято, что температура воздуха и окружающих поверхностей в помещении одинакова и равна /_в.

Температура поверхности технологического оборудования /_пов в цехах может быть достаточно высокой (300°С и более). В связи с этим в расчете важно учитывать зависимость интенсивности теплообмена от температуры.

Температурный коэффициент Ь, который входит в составляющую лучистого теплообмена, и коэффициент А, связанный с конвективным теплообменом, зависят от абсолютных значений и разности температур /_Пов и /_в. Температуру в помещении t_a считаем постоянной и равной примерно 20 °С, в этом случае значения коэффициентов b и А зависят ТОЛЬКО ОТ /нов- Значения коэффициента А (для вертикальной поверхности) и температурного коэффициента b независимости от /нов-даны в табл. V.2.Значения^- коэффициентов Ъ и А Таблица V.2 t °с пов' ^	Ь	А	'пов- °^с	Ь	А
20	1,01	1,67	380	4,87	1,41
80	1,36	1,6	480	6,92	1,36
180	2,3	1,53	580	9,43	1,33
280	3,3	1,47	980	25,5	1,19

Для нагретых горизонтальных поверхностей, обращенных вверх, коэффициент А должен быть увеличен на 30%, а обращенных вниз уменьшен на 30%.

*пов.<*Л.ОС_я, Вт/(м^г К) $20

№00 С

Коэффициент приведенного излучения епрС₀ для небольшой поверхности,-обменивающейся теплом с помещением, можно считать рав-

Рис. V.I. Зависимости коэффициентов полного а_Пов, лучистого а_л и конвективного а_к теплообмена от температуры t_aoil поверхности — вертикальной (/) и горизонтальной, обращенной вверх, (2)

ным коэффициенту излучения нагретой поверхности, т. е. е_ПрС₀= = ВповСо.

Для ржавых или окисленных стальных поверхностей коэффициент излучения равен около 4,7.

В результате этого рассмотрения приходим к выводу, что коэффициенты лучистого и конвективного теплообмена а_л, ак и общий коэффициент сложного лучисто-конвективного теплообмена а_ПОв также зависят только от ^пов- Зависимости а_л, а_к и а_Пов от (_Пов приведены на рис. V.I.

Зная площадь F_n0B, температуру нагретой поверхности £_ПОв и определив а_Пов по рис. V.1, можно рассчитать теплопоступление от нагретой

поверхности Quoв в помещение по обычной формуле:

ОпОВ — ®ПОВ (^ПОВ ^в) Fпов •

(V.7)

Несколько сложнее оказывается расчет теплопоступлений от нагревательных печей, сушил, котлов, стенки которых выложены нз кирпича или другого материала и имеют значительное сопротивление теплопередаче.

Температура в печи задана технологическим проектом, известна также ее конструкция и площадь стенок F_Ci, свода и пода F_noa печи. Обычно принимают, что температура на внутренней поверхности печи /_в.л на 5° С ниже заданной температуры в печи /_Поч.

Теплопоступления от стенок печи в помещение Qcr можно вычислить по формуле

(V.8)

Ос» — Кст (^В.П ^в) F_CJuКоэффициент теплопередачи Кет, Вт/(м²*К) от внутренней поверхности печи к помещению равен: