Расчет почасовых поступлений теплоты в помещение

0
627

Один из первых этапов
проектирования системы кондиционирования воздуха – это расчет поступления теплоты
в помещение. Строго говоря, эта задача сводится к решению дифференциальных
уравнений. Однако такой подход неприемлем для инженерных расчетов. Кроме того,
некоторые из уравнений могут не иметь аналитического решения и их нужно решать
численными методами, то есть использовать специальное программное обеспечение.

Сейчас можно найти множество программ, которые рассчитывают теплопритоки
в помещение. Все их можно разделить на две категории. Первые – точные, они
решают дифференциальные
уравнения, но не распространяются бесплатно. Их не встретишь в Интернете, а
позволить себе приобрести такую программу может далеко не каждая компания,
занимающаяся
климатическим оборудованием.

Другие программы – строятся по максимально упрощенным методикам в ущерб точности
расчета. Эти программы, как правило, бесплатные и поэтому пользуются популярностью.
Но возникает вопрос об области их применения. Для какой географической широты
и долготы справедливы результаты расчета? Неужели можно без указания населенного
пункта получать сколько-нибудь точные результаты и для Мурманска, и для Краснодара?

И есть еще один недостаток, свойственный уже обеим категориям программ. Они
редко согласуются с отечественными нормативными документами: строительными
нормами
и правилами.

На сайте московского представительства MITSUBISHI ELECTRIC (www.mitsubishi-aircon.ru)
в разделе "Специалистам / В помощь проектировщику" предоставлена программа,
реализующая методику, изложенную в пособии 2.91 к СНиП 2.04.05-91 "Расчет
поступления теплоты
солнечной радиации в помещениях"
. Расчет базируется на следующей нормативной
документации:

  1. СНиП 23-01-99 "Строительная климатология";
  2. СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника";
  3. СНиП 2.04.05-91 (2000) "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

К основному модулю программы подключены базы данных, содержащие теплотехнические
показатели строительных материалов и конструкций, заполнений
световых проемов, солнцезащитных устройств, а также база данных по климатическим
параметрам
теплого периода года различных городов России, Украины и республики
Беларусь. Автоматически
выбирается из таблиц количество теплоты солнечной радиации, поступающей
на вертикальные и горизонтальные поверхности, а также через остекление
световых
проемов для соответствующей
географической широты.

Программа вычисляет не только максимальные теплопоступления,
но и их почасовые значения. Это особенно важно при проектировании
мультизональных
систем,
поскольку требуется знать неодновременность тепловой нагрузки
в
различных помещениях.
Основываясь на полученных результатах можно делать вывод о
допустимости применения внутренних
блоков, суммарная производительность которых превышает мощность
компрессорно-конденсаторного агрегата.

Кроме суммарных почасовых поступлений теплоты, выводятся отдельно
все слагаемые: поступления теплоты солнечной радиации, поглощенные
помещением
и переданные
воздуху, тепловые потоки теплопередачей через окна, массивные
наружные ограждения (наружные
стены и покрытие). Благодаря этому имеется возможность оценить
вклад каждой из составляющих в суммарные теплопоступления.

Предусмотрен также вывод промежуточных результатов вычислений,
что позволяет при необходимости "вручную" проверить правильность
результатов.
Анализируя
результаты расчета, следует помнить, что тепловыделения
от искусственного освещения, технологического
оборудования и материалов, выделение теплоты и влаги людьми,
а также поступление теплоты с инфильтрующимся воздухом
должны быть
рассчитаны
самостоятельно.
Как правило, это не вызывает затруднений.

Рассчитанные программой теплопоступления от солнечной радиации
нагревают воздух помещения, не изменяя его влагосодержания
(явная теплота).
Не стоит забывать
о том, что полная холодопроизводительность кондиционера,
которая обычно указана в спецификации и каталогах, расходуется
на снижение
температуры
воздуха,
а также на конденсацию излишней влаги. Причем эти затраты,
могут быть равны для
кондиционеров
комфортного класса.

На том же информационном ресурсе вы найдете еще одну
программу, которая определяет выделение теплоты и влаги
людьми в зависимости
от затраченной
ими энергии
и температуры в помещении. Такой расчет несложно провести
и самостоятельно с
помощью таблиц,
но удобнее воспользоваться программой, поскольку она
интерполирует промежуточные значения, отсутствующие
в исходных таблицах.

Статья подготовлена
специалистами компании
"АРКТИКА"