proiect if 1
DESCRIPTION
determinarea sarcinii termiceTRANSCRIPT
Cuprins
Introducere………………………………………………………………………… pag.3
CAPITOLUL I
Determinarea sarcinii termice de iarnă.......................................................................pag.3
1.1 Fluxul termic cedar prin transmisie.......................................................................pag.7
1.2 Coeficienții Ao și Ac ……………………………………………………….…..pag.8
1.3 Sarcina termică pentru încălzirea aerului infiltrat prin neetanșeități....................pag.9
Capitolul II
Determinarea sarcinii de umiditate
2.1 Debite de umiditate degajată...............................................................................pag.12
2.2 Debite de umiditate preluate……………………………………………...……pag.13
Bibliografie…………………………………………………………………………pag.16
Capitolul I
Determinarea sacinii termice de iarnă
Pentru calculul sarcinii termice se folosesc indicațiile din STAS SR 1907 – 1/1997 și
STAS SR 1907 – 2/1997 si se utilizează relația:
Q = QT (1+ Ao+Ac100 )+Qi [W ] (1)
În care:
Q = necesarul de căldură exprimat în [W];
QT = fluxul termic cedat prin transmisie [W];
Qi = sarcina termică pentru încălzirea aerului infiltrat prin tamplărie [W];
1.1 Fluxul termic cedat prin transmisie
Se calculează ca sumă a fluxurilor termice cedate prin fiecare element al construcției
( pereți, tavan, pardoseală, ușă, geam); Se utilizează relația:
QT = ∑cm
❑
m A ti−teRos [W] (2)
În care:
Cm – coeficientul de corecție în funcție de masa specifică a elementelor de construcție:
- Pentru zidărie: Cm= 0,94
- Pentru tâmplărie: Cm= 1
m- coeficient de masivitate termică:
- Pentru zidărie; n= 1
- Pentru tâmplărie; m= 0,5
A – aria suprafeței frecării element al construcției [m2];
2
ti- temperatura din interiorul încăperii(tabelul 1 STAS SR 1907-2/1997); ti=200C
te- temperatura din exterior - 180;
Pentru mediul extern 1907/1 – tabelul (8)
Pentru încăperile alăturate: te = ti - (2-50C)
Temperatura în camerele alăturate este de 2- 50 C.
Ros- rezistența termică specifică corectată a elementelor de construcție.
Se calculează pentru mai multe situații:
a) Pentru peretele exterior prezentat în fig. 1
Figura 1. – Structura peretului exterior
d1-grosime polistrien=0,05 m
d2-grosime zidărie=0,30 m
3
cu relația
Ros = Rse + Rst gradm2/[W] (3)
În care:
Rse = rezistența termică specifică la propagare căldurii spre exterior, conform statusului STAS
6472/3-80;
Rse = 0,042 [gradm2/ w];
Iar rezistența specifcă la permeabilitate termică se calculează cu relația:
a) Pentru pereții dublu strat
Rst = d1
b1∗λ1 + d 2b2 λ2 (4)
b1 = 1,1 (polistrien)-coeficient de material
b2 = 1,0;
1 = coeficient de conductibilitate termică = 0,04 w/mk;
2 = 0,80 [w/mk] (cărămidă);
b) Pereții interiori din zidărie (fig. 2)
d2-0,30 m
4
Figura 2. - Perete interior
Cu relația (4) se calculeză ROS pt RSE=0,042, iar Rst = d2
b2∗λ2 [ gradm2/w] (5);
c) Pentru tavan și pardoseală confecționate din beton armat cu d3=0,25m se utilizează
relația:
Rse = 0,042 [ gradm2/w]
Rst = d3
b3∗λ3
d3 = 0,2 m
b3 = 1
3 = 2,03 [wmk ]
Pentru tâmplărie:
ROS = 0,39 [gradm2/w]
5
QT=0,94 ∙1 ∙ (L∙h−lf ∙hf ) ∙ [20−(−18 ) ]
0,04+ 0,051,1 ∙0,04
+ 0,301 ∙0,80
+1∙0,5 ∙lf ∙ hf [20− (−18 ) ]0,39
+2∙0,94 ∙1 ∙l ∙ h (20−18 )
0,042+ 0,301 ∙0,8
+
0,94 ∙1 (L ∙h−lu ∙ hu ) (20−18 )
0,042+ 0,301 ∙0,8
+ 1∙0,5 ∙lu ∙hu (20−18 )0,39
+ 2∙0,94 ∙1 ∙ L ∙l (20−18 )
0,042+ 0,251 ∙2,03
.
QT=0,94 ∙1 (6,21 ∙2,51−2,10∙1,73 ) [20−(−18 ) ]
0,042+ 0,051,1∙0,04
+ 0,301∙0,80
+1∙0,5 ∙2,10 ∙1,73∙ [20− (−18 ) ]0,39
+2
∙0,94 ∙1 ∙6,21 ∙2,51 [20−(−18 ) ]
0,042+ 0,301∙0,80
+¿ 0,94 ∙1 (6,21 ∙2,51−1,26∙2,05 ) [20− (−18 ) ]
0,042+ 0,301∙0,8
+
1∙05 ∙0,26 ∙2,03 [20−(−18 ) ]0,39
+2∙0,94 ∙1 ∙6,21 ∙3,7 [20−(−18 ) ]
0,042+ 0,251 ∙2,03
=
QT=277,12+176,99+140,98+117,66+13,17+525,15=1.251 [w ] ;
QT=1.251 [w ]
1.2 Coeficienții Ao și Ac
Coeficienții Ao se numește adaos pentru orientare și se determină comform tabelului 2 din
SR 1907 -1/1997 * , numai pentru pereții exteriori.
Deci AO=E; AO=0
Tabel 1
6
Tabel. 1 – Perete exterior cu orientarea cea mai favorabila
Coeficientul Ac, se numește coeficient pentru compensarea suprafețelor reci. Se utilizează
dacă rezistența termică medie a încăperii Rm nu depășește valoarea de 10m2grad/w.
Rezistența termică a încăperii Rm se calculează cu relația:
Rm = At (ti−te )Cm
QT¿ grad/w] (5) ;
În care:
AT- suprafața totală a încăperii;
Cm- coeficient de masivitate=0,94
AT=2∙ (L∙h+l ∙h+L ∙ l ) ∙0,94
Rm=2∙ (L∙h+l ∙ h+L∙ l ) [20−(−18 ) ] ∙094
1251
Rm= 2∙47 ∙38 ∙0,9
1,251 = 2,5[m 2∙ kW ];
AC=6,5
7
Valoarea lui Ac este obținută cu ajutorul (fig.3) din STAS - 1/1997;
Figura 3. – Adaosul de compensare a efectului suprafețelor reci.
1.3 Sarcina termică pentru încălzirea aerului infiltrat prin neetanșeități.
Se determină ca valoarea maximă dintre sarcinile termice Qi1 și Qi2.
Qi1 – reprezintă sarcina termică determinată de debitul de aer proaspăt impus de condițiile
de confort;
Qi2 – reprezintă sarcina termică determinată în funcție de viteza convențională a vântului;
Se utilizează relația:
Qi1 = [mAo Cm V Cp (ti - te) + Qu] (1+ AL100) [W] (6)
În care:
mAo = 0,22 10-3[m 3/sm 3
];
mAo – debitul de aer proaspăt pentru încăperi de locuit
8
V- volumul încăperii m3;
- densitate aer (1,26 kg/m3);
Cp – reprezintă căldura specifică la presiune constantă (917 J/kg k);
Qu – sarcina termică pentru încălzire aerului pătruns la deschiderea ferestrei; Se
calculează cu relația:
Qu = 0,36 Af n (ti-te) Cm [W] (7)
n – numărul de deschideri într-o oră ( = 2 )
Af – aria ferestrei
Cm=1
Qu = 0,36 (2,10 1,73) 2 (22-18) 1 = 99,39 [W]
Qi2 este sarcina termică determinată în funcție de viteza convențională a vântului.
Pentru Qi2 se folosește relația:
Qi2={Cm [E Σ i Lv 4 /3 (ti−te ) ]+Qu }(1 Ac100 )[W] ;
În care:
Cm = 0,94
E – factorul de corecție cu înălțimea; E = 1
i – coeficientul de infiltrare a aerului prin rosturile de la ferestre și uși exterioare,
i= 0,1389
L- lungimea rosturilor ferestrei exterioare egal cu perimetru elementelor mobile
L = 2 Lf+3 hf (m) (9)
L = 2 2,10+3 1,73= 21,798 (m)
9
v – viteza convețională a vântului funcție de zona eolică a țării (fig. 4)
v = 5 m/s
Tabel 3. – Viteza convențională a vântului.
Qi2 = {0,94∗[1∗0,0864∗6,9∗8,55∗¿(22− (−18 ))]+56,16 }*(1+ 6,5100 ) [W]
Qi2 = 264,606 [W]
Qi se alege ca valoarea maximă dintre Qi1 și Qi2 deci Qi = 718,179 [W]
Figura 4. – Zonarea eoliana a României
10
Numărul de căldură se calculează cu relația:
Q = QT*(1+ Ac+Ao100 )+Qi [W] (10)
Q = 1249,268*(1+6,5+(−5)
100 )+ 718,179 [W]
Q = 1986,186 [W]
Capitolul II
Determinarea sarcinii de umiditate
Sarcina de umiditate totală din încăpere se calculează cu relația.
Gv = Gd-Gp [kg/h] (11)
În care:
Gd – debit de umiditate degajată;
Gp – debit de umiditate preluată;
2.1 Debite de umiditate degajată
Se consideră că degajarea de umiditate în încăpere se datorează doar prezenței oamenilor;
și se calculează cu relația.
Gd = Gom = n gom [kg/h] (12)
În care:
n = numărul persoanelor aflate în încăpere;
gom = degajarea de umiditate a unei persoane (fig. 5), din STAS - 1/1997;
gom = 95 [g/h];
gom = 0,095 [kg/h];
11
Gd = 4 0,095 [kg/h];
Gd = 0,38 [kg/h];
Figura 5. – Degajările de căldură și umiditate ale oamenilor.
1- stare de repaus; 2- muncă ușoară; 3- muncă medie; 4- muncă grea.
2.2 Debite de umiditate preluate
Se neglijează procesul de absorbție a vaporilor de apă și procesele de condensare a acestor
vapori, astfel încât Gp = 0 deci Gv = Gd =0,38 [kg/h]
Parametri aerului infiltrat. Se utilizează diagrama entalpie titlu de vapori (i-x), conform etapelor
descrise în figura 6.
12
Figura 6. – Diagrama entalpie – titlu de vapori
Temperatura ti (oC) 18 19 20 21 22
Umiditatea i (%) 54 56 60 62 64
Tabelul 4. – Parametri aerului infiltrat.
Conform (fig. 6), urmărim etapele:
1. Se determină punctul I, ce caracterizează condițiile existente în interiorul încăperii,
cunoscând (ti) și umiditatea relativă (i) din (fig. 6).
2. Se calculează coeficient de termodinamică cu relația:
= QGv
[Kj/Kg ] (13)
3. Prin punctul I, se trasează o paralelă, la dreapta corespunzătoare de pe casetă diagramei
coeficientului calculat .
4. Punctul C, care caracterizează parametri aerului refulat de instalația de climatizare se
determină la intersecția dintre paralela trasată prin punctul I și dreapta corespunzătoare
temperaturii tc a aerului refulat determinat cu telația:
tc = ti + (6 ÷ 10) [oC] (14)
5. Debitul de aer necesar încălzirii se calculează cu relația:
13
L = Qi [Kg/h] (15)
i = 50
= 1986,186[w]
0,38 = 5226,805 [W] ; =18.816,498 [k/kg]
Q = 1968,186 [W]
tc = ti + 8 tc = 22+8 = 30 [oC]
i = ic- ii
C = 60
i = 60-50 =10 [Kj/Kg]
L = 1986,186[w]
10[ KjKg
] = 715,026 [Kg/h]
Bibliografie
14
1. Badea A. ş.a., 1986 - Manualul inginerului termotehnician (vol. 2). Edit.
Tehnică, Bucureşti
*** - SR 1907-1/1997 – Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de
calcul.Prescripţii de calcul.
*** - SR 1907-2/1997 – Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de calcul.
Temperaturi interioare convenţionale de calcul.
*** - STAS 6472/3-89 – Calculul termotehnic al elementelor de construcţie ale
clădirilor.
*** - STAS 6648/1-82 – Calculul aporturilor de căldură din exterior.
15