Теплотехнический расчет газотурбинной установки

Исходные данные

Район строительства	Кемеровская обл.
Объект	АБК
Теплоснабжение	Централизованное с температурой теплоносителя 150-70°С
Располагаемое давление	20 000 Па
Стены	·  штукатурка lшт = 0,76 Вт/мК, dшт = 0,02 м ·  плиты жесткие минераловатные lшт = 0,06 Вт/мК, dшт = 0,05 м ·  кирпич lк = 0,7 Вт/мК, dк = 0,51 м ·  штукатурка lшт = 0,76 Вт/мК, dшт = 0,02 м
Покрытие	·  рубероид 4 слоя lруб = 0,17 Вт/мК, dшт = 0,01 м ·  утеплитель (минплита) lут = 0,064 Вт/мК, dшт = 0,02 м ·  железобетон lжб = 1,92 Вт/мК, dшт = 0,2 м ·  штукатурка lшт = 0,76 Вт/мК, dшт = 0,02 м
Пол	Бетонный, неутепленный
Окна	Двойное остекление в раздельных деревянных переплетах

Ориентация здания по сторонам света

                                           С

 

В

З

 

Ю

1.  Отопление

1.1.  Определение расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха

Расчетные температуры наружного воздуха для теплотехнического расчета  принимаются по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика» с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций.

Для Кемеровской области:

t_нар = -39°С – средняя температура наиболее холодной пятидневки.

Расчетные температуры внутреннего воздуха принимаются в зависимости от назначения помещений.

Таблица 1

Помещение	tв, °С
Рабочие кабинеты	18
Коридоры	18
Лестничные площадки	16
Душевые	25
Преддушевые	23
Раздевалки	23
Туалеты	16
Архивы	18
Физиокабинет	20
Процедурная	20
Кабинет врача	20
Прачечная	16
Сушилка	16
Склады	16
Комната отдыха и приема пищи	22

1.2.  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Расчет теплозащитных качеств наружных ограждений и выбор оптимальных конструктивных решений зависят от назначения здания, характера производственных процессов, которые будут в нем происходить и допускаемых нормами параметров воздуха в помещениях. Задачей теплотехнического расчета является определение требуемой наименьшей толщины стены и утеплителя в перекрытиях.

В процессе расчета определяем величину сопротивления теплопередачи ограждения, величину требуемого сопротивления теплопередачи R_о^тр.

Полученную толщину стены или утеплителя в перекрытиях сравниваем со стандартной толщиной, принятой для наружных ограждений индивидуальной конструкции.

Найденная величина не должна быть менее требуемого значения R_о^тр, то есть R_о ³ R_о^тр.

При недостаточной величине сопротивления теплопередаче R_о температура на внутренней поверхности ограждения будет ниже нормируемой, что приведет к конденсации влаги на внутренней поверхности наружных ограждений.

Окончательным результатом расчета является определение толщины ограждения или утеплителя, а также коэффициента теплопередачи k = 1/R_о, Вт/м²К.

В формулах по теплотехническому расчету все величины приняты по [4].

1.2.1.  Определение коэффициента теплопередачи стены

Схема конструкции стены

1,4 – штукатурка;

2 – плиты жесткие минераловатные;

1    2            3           4           3 – кирпич.

Определение требуемого термического сопротивления теплопередачи стены.

R_о^тр = n(t_в - t_н)/(Dt_n·a_в), м²°С/Вт где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, n = 1 [4, табл.3];

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, t_в = +18°С;

t_н – расчетная зимняя температура наружного воздуха (средняя температура наиболее холодной пятидневки), t_н = -39°С [5];

Dt_n – нормативный температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждения конструкции, Dt_n = 4,5 [4, табл.2];

a_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, a_в = 8,7 Вт/(м²°С) [4, табл.4].

R_о^тр = 1(18 + 39)/(4,5·8,7) = 1,46 м²°С/Вт

Определение наименьшей толщины основного теплотехнического слоя стены из условия:

R_о ³ R_о^тр, где R_о – фактическое термическое сопротивление стены, определяется как

R_о = 1/a_в + S R_о^¢ + 1/a_н, м²°С/Вт где a_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, a_н = 23 Вт/(м²°С) [4, табл.6];

R_о^¢ - термическое сопротивление слоя ограждения:

R_о^¢ = d/l, м²°С/Вт где d - толщина слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности, Вт/м°С [4, прил.3].

R_о = 1/8,7 + 2·0,02/0,76 + 0,05/0,06 + 0,51/0,7 + 1/23 = 1,77 м²°С/Вт

Условие R_о ³ R_о^тр выполняется.

Определение коэффициента теплопередачи стены:

k_ст = 1/R_о, Вт/м²°С.

k_ст = 1/1,77 = 0,56 Вт/(м²°С)

1.2.2  Определение коэффициента теплопередачи пола