Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
На ЭВМ рассчитывается теплопотери помещения при различных системах отопления: радиаторной, конвекторной, воздушной, панельной потолочной и панельной напольной, при условии поддержания во всех случаях одинаковой температуры помещения , оС. При этом рассчитываются усредненная в объеме помещения температура воздуха , оС, и температуры на внутренних поверхностях всех ограждений и мебели (оборудования) , оС, в том числе температуры на поверхностях панелей отопления, необходимые для поддержания заданной в стационарных условиях. Температура помещения считается средней между температурами воздуха и радиационной:
,
а радиационная, как средневзвешенная по площадям температура внутренних поверхностей, обращенных в помещение (то есть внутренних поверхностей наружных и внутренних ограждений и мебели):
где Аi - площади обращенных в помещение поверхностей, м2. Площадь мебели в расчете принята равной половине суммы площадей всех ограждений.
В расчет заложено, что воздушная система отопления всю теплоту привносит в помещение конвективным путем: = 1 (доля лучистой = 0, доля конвективной составляющей у конвекторной системы = 0,9 (лучистой = 0,1), у радиаторной = 0,7 (лучистой = 0,3), у панельных систем = 0 и = 0, так как панели привносят теплоту в процессе лучисто-конвективного теплообмена между рассматриваемыми поверхностями помещения, а поверхности радиаторов и конвекторов в данной задаче не учитываются.
Во всех случаях тепловой режим помещения описан одной и той же системой уравнений, состоящей из тепловых балансов внутренних поверхностей и теплового баланса воздуха помещения (по однозонной модели, без учета возможного отличия температуры воздуха в отдельных зонах от средней величины).
В тепловом балансе каждой поверхности, обращенной в помещение, учитывался лучистый теплообмен ограждений друг с другом и конвективный каждого из них с воздухом помещения. Учитывался так же падающий лучистый поток от внутренних источников (например, от приборов отопления) и теплообмен с наружной средой и другими помещениями, имеющими отличную температуру от поддерживаемой в рассматриваемом, который вычислялся с помощью неполного (без учета сопротивления теплообмену на внутренней поверхности) коэффициента теплопередачи (), M- число слоёв в ограждении):
в тепловом балансе воздуха помещения учитывался конвективный теплообмен каждой поверхности с воздухом, конвективная часть теплопоступлений от внутренних источников и теплопотери от инфильтрации наружного воздуха:
,
где: j - индекс, относящий величину к рассматриваемой поверхности;
i - индекс, относящий величину к одной из окружающих рассматриваемую поверхностей;
I - число всех поверхностей в помещении, i=1,2,..j,..I;
- температура за рассматриваемым ограждением (наружная или другого помещения), оС;
- коэффициенты лучистого теплообмена между рассматриваемой
поверхностью и любой другой, Вт/(м2.оС);
- коэффициенты конвективного теплообмена на рассматриваемой
поверхности, Вт/(м2.оС);
- лучистые теплопоступления от внутренних источников на рассматриваемую поверхность, Вт. Так как в нашем расчете учитывались теплопоступления только от системы отопления, то для данного случая
;
- теплопотери помещения за счет теплопередачи через все ограждения, Вт, определявшиеся по формуле:
n - индекс, относящий величину к поверхности наружного ограждения или внутреннего, за которым помещение с отличной от рассматриваемого температурой;
N - число наружных или внутренних ограждений, за которыми температура отличается от температуры помещения.
- конвективные теплопоступления в помещение от системы отопления, Вт,
- теплопотери за счет инфильтрации, Вт;
QП – теплоотдача системы отопления, равная суммарным теплопотерям помещения, Вт:
QП=QТ.П+QИНФ.
Решение системы уравнений тепловых балансов для всех внутренних поверхностей, а так же для воздуха помещения выполнялось итерационным методом, на каждом шаге которого уточнялись коэффициенты конвективного и лучистого теплообмена с учетом разности температур между теплообменивающимися средами, положения ограждения в пространстве (вертикальное, горизонтальное), направления теплового потока (вверх или вниз от охлажденной или нагретой по сравнению с воздухом поверхностью) и общей подвижностью воздуха в помещении. При расчете коэффициентов лучистого теплообмена вычислялись коэффициенты взаимной облученности всех ограждений и приведенные относительные коэффициенты излучения каждой пары поверхностей. Таким образом, коэффициент лучистого теплообмена определялся по формуле:
где: - постоянная Больцмана, равная 5,67 ;
, -температуры (по абсолютной шкале) поверхностей, участвующих в теплообмене, К;
- коэффициент облученности с поверхности j на поверхность i, вычислявшийся с использованием геометрических законов излучения (взаимности, замкнутости, распределительности) и базовых формул
- для расчета коэффициентов облученности между двумя одинаковыми прямоугольниками, расположенными в параллельных плоскостях друг против друга (рис.12. а) (a, b - стороны прямоугольников, м, h - расстояние между ними, x=b/h, y=a/h, z = 1+x2, w = 1+y2):
Рис. 12. Расположение поверхностей: a) в параллельных плоскостях друг против друга; б) в перпендикулярных плоскостях с общей гранью |
- для расчета коэффициентов облученности между двумя прямоугольниками, расположенными в пeрпендикулярных плоскостях c общей гранью (рис.12. б)) (a-общая грань, м, b-сторона j-го прямоугольника, м, h-сторона i-го прямоугольника, м):
,
здесь π =3,14159265.
- для расчета коэффициентов облученности с окна на пол, потолок и стены, расположенные в перпендикулярных к окну плоскостях
Рис. 13. Схема расположения окна по отношению к поверхностям в перпендикулярных плоскостях
- для расчета коэффициентов облученности с окна на стены, расположенные в параллельных к окну плоскостях
Рис.14. Схема расположения окна по отношению к поверхностям в параллельных плоскостях
- приведенный коэффициент излучения с поверхности j на поверхность i, определяемый по формуле ,
где: - относительные коэффициенты излучения поверхностей j и i, в программе заложено, что по умолчанию задаются следующие значения относительных коэффициентов излучения: потолок (побелка)-0.62, пол (масляная краска, дерево)-0.81, стены (штукатурка)-0.92, окна (стекло)-0.94. При желании можно ввести другие, соответствующие расчетному варианту коэффициенты.
Как промежуточный результат в качестве коэффициента лучистого теплообмена на печать выводятся суммы:
Коэффициенты конвективного теплообмена рассчитывались следующим образом:
, ,
где: А- коэффициент, учитывающий влияние положения теплообменивающейся поверхности и направления теплового потока на интенсивность теплообмена: для вертикальных ограждений А=1,66; для горизонтальных, обращенных вверх (полов), теплее воздуха А=2,16, холоднее - А=1,16; для горизонтальных, обращенных вниз (потолков), теплее воздуха А=1,16, холоднее - А=2,16;
- подвижность воздуха помещения, в программе по умолчанию задано =0,2 м/с;
h – определяющий размер (длина) панели, м.
Дата публикования: 2014-11-02; Прочитано: 574 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!