Микроклимат помещения. Тепловой баланс помещения и здания

План лекции:

4 вида состояния человек и среда:
комфортные (оптимальные) – сочетание значений всех параметров микроклимата. Действуют на человека длительно и систематически, обеспечивают нормальное тепловое состояние человека. Все условия деятельности и отдыха комфортны, наивысшая степень трудоспособности, сохранения здоровья;
допустимые – длительное и систематическое воздействие на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижения работоспособности.
опасные – негативное влияние на здоровье, заболевание;
чрезвычайно опасные травма, нарушение в природной среде.
Только 2 вида (оптимальные и допустимые) соответствуют деятельности человека в природной среде.

Значения оптимальных и допустимых значений комфортных условий микроклимата помещений

Деятельность человека или технологического процесса связана с определенной частью помещения, называемой рабочей зоной.
Рабочая зона помещения – это часть помещения, в которой человек находится основное рабочее время.
Расчетные тепловые условия должны быть обеспечены ОВК и тепловой защитой ограждений в рабочей зоне.
Для сидячей работы – 1,5 м от уровня пола;
Для стоячей работы – 2.0 м.

1

2

Различают три периода года:
Холодный температура наружного воздуха tн ниже +10 о С;
Переходный - при температуре tн = +10о С;
Теплый – при температуре tн более +10о С и выше.

Перечень нормативных документтов, которые регламентируют параметры микроклимата жилых помещений.

Физическая активность человека (Вт/чел)

Тепло передается от тела или среды с более высокой температурой к телу или среде с низкой температурой. Никогда наоборот!

Эти пропорции могут меняться с зависимости от изменения температуры.
При повышении температуры – испарение увеличивается.
Влажность воздуха также оказывает влияние на теплообмен в помещении.

35% через теплопроводность или конвекцию;
35% через теплоизлучение;
24% через испарение;
6% через слизистую оболочку

Способы передачи тепла человеком

Формируют температурные условия в помещении по разному.

Горизонтальное перемещение воздуха связано с действием ветра на здание.
Инфильтрация – процесс вхождения воздуха в здание с наветренной стороны.
Эксфильтрация – процесс выхода воздуха из здания с заветренной стороны.
Перемещение воздуха между помещениями по вертикали здания связано с вертикальным распределением разности давления внутри и снаружи здания.

Снизу вверх – плотность наружного
воздуха больше, чем внутреннего.

Тепловой баланс

qo - удельная тепловая характеристика здания Вт/м3 * oC
Удельная тепловая характеристика здания представляет собой потери теплоты 1 м3 здания (по наружному обмеру) при разности внутренней и наружной температуры равной 1 оС.

Удельной тепловой характеристикой удобно пользоваться для теплотехнической оценки возможных конструктивно-планировочных решений здания.

За счет применения мероприятий по энергосбережению (форма здания, ориентация, компактность, наклон здания на 17%), позволило архитекторам сократить теплопотери на 25%, а общее потребление энергоресурсов на 75%.

Система отопления представляет собой комплекс элементов, предназначенных для получения, транспортирования и передачи тепла во все обогреваемые помещения.

План лекции:
Система отопления.
Задачи.
Классификация систем отопления.
Виды систем отопления.
Схемы отопительных систем.
принципы действия различных систем.

Отопительный прибор;
Трубопроводы, по которым перемещается первичный теплоноситель;
Источник теплоты (теплообменник, где один теплоноситель передает тепло другому теплоносителю);
Трубопроводы, по которым перемещается второй теплоноситель;
Помещение.

Практически все отопительные приборы используют два способа.
Радиаторы и конвекторы.
Все, что имеет излучающую поверхность называется радиатором.
Конвектор – отопительный прибор, представляющей трубу с пластинами, в кожухе.
Нагревательные приборы – теплые полы, панели.

К ним относятся трубчатые, пластинчатые конвекторы, ребристые трубы, стальные панельные обогреватели.

Примеры:

Русская печь

Гладкотрубные

стальные радиаторы

Несколько секций, которые можно добавлять и удалять.

Коллектор отливают из силумина.
Цельное изделие не поддается изменению. Это главный минус.

Экструзионные отличаются от литьевых тем, что вертикальные части батареи выдавливают из алюминиева сплава на экструдере.

Алюминиевые радиаторы отопления

Плюсы:
Срок службы
Чугун химически пассивен, коррозии не подвержен
Лучевое излучение хорошо прогревает помещение с высокими потолками
При отключении отопления батарея долго остается горячей
Низкая цена
Минусы:
Долгий разогрев
Большой вес и габариты
Радиаторы нуждаются в прочном креплении
Большой объем теплоносителя
Чугун – хрупкий металл. Гидроудар способен разорвать батарею.

Дизайн в стиле ретро

Минусы: цена, теплоотдача ниже у алюминиевых радиаторов.

Внутрипольный конвектор

Плюсы: Экономия топлива на нагрев до 40 процентов;
Наличие терморегуляторов, защита от перегрева;
Равномерность распределения тепла.
Минусы:
Монтаж только специалистами;
Из-за прилегания конвектора к стенам их отделка коробится;
Цена.
Характеристика:
Тепловая мощность -500-1500 ватт;
Температура теплоносителя до 130 градусов;
Максимальное рабочее давление до 16 атм.

Трубы, которые смонтированы в строительные конструкции по которым проходит теплоноситель или электрокабель, по которому проходит электрический ток.

Конвекционные
(конструкция рассчитана на быстрый нагрев воздуха в помещении, за счет движения потоков через щели, расположенные внизу и вверху).
Масляные – вовнутрь жидкость с высоким показателем энергоемкости. Нагрев помещение медленное, но и медленно остывает.

А) желательно располагать под окном в нижней зоне, длина прибора должна иметь 50-70% от длины окна (витража).

Б) не желательно, холодные потоки воздуха будут проникать в помещение.
Отопительный прибор короткий и высокий лучше не использовать, чем ниже и длиннее прибор, тем ровнее температура в помещении.

Тип и место расположения отопительных приборов следует выбирать с учетом назначения, архитектурно-технологической планировки и требований к тепловому режиму.

Системы отопления делятся в зависимости от теплоносителя в системе:
Водяное;
Паровое;
Воздушное.

Наличием двух стояков (вертикальных трубопроводов), по одному вода поступает к нагревательным приборам, а по обратному, остывшая вода поступает к обратному магистральному трубопроводу, а затем в котел.

По способу подачи и отвода воды от нагревательных приборов делятся на

Воздух, подается в помещение нагретый в калорифере, с помощью вентиляторов, по каналам в помещение.
Затем отдав теплоту возвращается в отопительный агрегат.
Такой установке присуще экономичность, но плохие гигиенические качества.
В школах, административных, общественных зданиях как дежурное, на складах, в помещениях где нормами не предусмотрена вентиляция.