Отопление, вентиляция и кондиционирование зрительного зала

Министерство  Образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

    Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция» 
 
 
 
 
 
 

    Курсовая  работа:

    "Отопление, вентиляция и кондиционирование зрительного зала" 
 
 
 
 
 

    Выполнила: Силиверстенко А.В.

    группа 111165, 3 курс

                                                                                                           Преподаватель: Покотилов В.В. 
 
 
 
 
 
 

    Минск

2008 
 

    СОДЕРЖАНИЕ:

1. Исходные данные к проектированию………………………………………………..
2. Расчет теплового баланса в зимний период…………………………………………
3. Расчет отопительных приборов………………………………………………………
4. Расчет теплового баланса в летний период………………………………………….
5. Определение воздухообмена в летний и зимний периоды…………………………
6. Подбор оборудования…………………………………………………………………

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Исходные данные.

   Место строительства – Гомельская область

   Температура холодной пятидневки –  text = -23⁰С

   Температура воздуха в помещении -  tр = 20⁰С

   Теплотехнические  расчетные параметры ограждений

 
 

2. Расчет теплового баланса в зимний период.

   Зрительный  зал одноэтажный. Имеет наружное чердачное покрытие, а также две  наружные стены и окна. Теплопотерь  через полы нет.

Q = K·A(tp – text)(1+∑β) , где

A – площадь поверхности ограждения

Δt = (tp – text)  - расчетная разность температур для зрительного зала tp = 20⁰С

β - надбавка на стороны света (Север – 0,1; Запад  – 0,05; Восток – 0,1; Юг – 0,00) 

 
 

   Определяем  суммарные тепловые нагрузки для радиаторов из теплового баланса:

Q4 = ∑Q + Qi – Qh(1+η1)

Qi = Fn · (tp – text) , где

   Fn – площадь пола, Fn = 259,3 (м²) 

Qh = Fn· 21 (Вт)

Qi = 259,3 ∙ (20+23) = 11149,9 (Вт)                                        

Qh = 259,3 · 21= 5445,3(Вт)                                               

η1 - коэффициент учитывающий степень автоматизации (η1 = 0,8 при индивидуальном регулировании)

 

   Определяем  соотношение ∑Qокон - Q4   и    Qi - Q4

 

3. Расчет отопительных приборов.

    Определяем  расчетное количество секций для  отопительных приборов для двухтрубного стояка системы отопления. Для начала необходимо определить требуемую номинальную  тепловую мощность.

    Qн. тр. = Qпр/φ

    φ = (Δtср/Δtн)1,25

    Δtн = 70⁰С ;

    tвхода = 90⁰С ;

    tвыхода = 70⁰С;

    tр = 20⁰С;

    Δtср = (tвхода + tвыхода)/2 – tр

    Принимаем к установке отопительные приборы 2КП90 (qн=120Вт/сек)

    N = (Qн. тр ·β3)/qн    (принимаем β3 = 1,07)

    N - количество секций в приборе

 

 

4. Расчет теплового баланса в летний период.

    Определяем  воздухообмен, необходимый для обеспечения  зала численностью 150 человек. Для одного человека минимальный воздухообмен – 20 м³/ч. Т.о. требуемый воздухообмен составит:

    Lлюд = 20 · 150 = 3000 м³/ч

    Определяем  также расчетный воздухообмен на ассимиляцию тепловыделений в зрительном зале. Для этого определяем расчетные  теплопоступления.

    Qтп = Qлюд + Qэл + Qсолнц  (Вт)

    Теплопоступления  людей зависят от рода работ, одежды, веса людей и т.д. qчел = 50…300 Вт. Для сидячего вида деятельности можно принять qчел = 75 Вт

    Qлюд = 75 · 150 = 11250 Вт

    Теплопоступления  от электричества зависят от мощности и количества прожекторов. Принимаем 6 прожекторов мощностью по 5 КВт

      Qэл = 2 · 5000 = 10000 Вт

    Qсолнц = Qс. окна + Qс. кровли

    Qс. окна = qокна · Аокна , Вт

    Для нашей широты 45 – 55 ⁰с.ш. qокна (Вт/м²) равно:

    Т.о.

    Qс. окна = (185 · 4) + (185 · 4) = 1480 , Вт

    Qс. кровли = qс. крыши · K · Акрыши , Вт

    При коэффициенте теплопередачи крыши К = 1 (Вт/м² ⁰С) qс. крыши (Вт/м²) равно:

    Принимаем крышу чердачную

    Qс. кровли = 6 · 0,33 · 259,3= 513,4 , Вт

    Qсолнц = 1480 + 513,4= 1993,4 , Вт

 

 

    Т.о.

    Qтп = Qлюд + Qэл + Qсолнц  = 11250 + 10000 + 1994 = 23244 , Вт

    Определяем  воздухообмен в летний период по тепловыделениям.

    Lлета = (3,6 · Qтп)/ с·ρ(tр - tприт) , (м³/ч)

    где  ρ = 1,2 кг/м² - плотность воздуха

    с = 1,05 КДж/кг·⁰С – удельная теплоемкость воздуха

    tр = 20⁰С - воздух в помещении

    tприт - температура приточного воздуха

    Δtприт – принимается в зависимости от схемы воздухораспределения и конструкции воздухораспределителей. Ориентировочно можно принимать следующие значения Δtприт

    - при  схеме сверху-вниз Δtприт = 5…7⁰С

    - при  схеме снизу вверх Δtприт = 2…4⁰С

    - при  схеме снизу-вниз Δtприт = 2…4⁰С

    Lлета = (3,6 · 23244)/ (1,05 ·1,2 · 5) = 13283 , (м³/ч)

    Принимаем за расчетное большее из значений Lлюд = 11250 м³/ч ; Lлета = 13283 , (м³/ч) 

    5. Определение воздухообмена в летний и зимний периоды.

    В зимний период воздухообмен определяется по формуле исходя из расчета 20 м³/ч для одного человека.

    Lзим = 20 · N = 20 · 150 = 3000 , (м³/ч)

    В летний период воздухообмен определяется по тепловым избыткам

    Lлета = (3,6 · Qтп)/ с·ρ(tр - tприт) , (м³/ч)

    Lлета = (3,6 · 23244)/ (1,05 ·1,2 · 5) = 13283 , (м³/ч)

    За  расчетный принимается большее  значение, т.е. воздухообмен летнего  периода

    Количество  рециркуляционного воздуха в летний период равно:

    Lрецир = Lлета - Lзим = 13283 – 11250 = 2033 , (м³/ч)

 

    6. Подбор оборудования.

    Кондиционер подбирают на величину Lкондиц ≥ Lлета Принимаем к установке 1 кондиционер типа SV 4 Lmax = Vmax = 14400 , (м³/ч)

    Lmin = 8000 м³/ч         Lmax = 14400 м³/ч

    Приточная установка (кондиционер) размещается  либо над обслуживающим помещением, либо под ним. Предпочтительнее на кровле.

    Кроме этого требуется подобрать 2 шумоглушителя, устанавливаемых на воздухозаборе и на подаче воздуха. Объем воздуховода получаем из (Vmax/2)/(3600 · 5 м/с) = (14400/2)/(3600 · 5 м/с) = 0,4 м² Т.о. задаемся размерами воздуховодов 500х800 мм.

    Упрощенный  подбор шумоглушителя определяется по формуле:

    fшумогл = Lлета /(3600 · v)

    v = 3…5 м/с

    fшумогл = 13283 /(3600 · 5) = 0,74 м²

    габариты  шумоглушителя подбираем по таблице.

    Т.о. тип шумоглушителя ГП8-1, fшумогл = 0,8 м², B = 800мм, Н = 2000мм, L = 1500мм.