Тепловой баланс теплопотерь и теплопоступлений помещения

Сопоставление теплопотерь и теплопоступлений в тепловом балансе зданий, сооружений и помещений с постоянным тепловым режимом для поддержания температуры на заданном уровне

В зданиях, сооружениях и помещениях с постоянным тепловым режимом для поддержания температуры на заданном уровне, в течение отопительного периода, сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчетном установившемся режиме.

В помещении, в котором поддерживается постоянный (стационарный, не меняющийся во времени) тепловой режим, должен соблюдаться тепловой баланс (это следует из закона сохранения теплоты):

∑Q = 0 или Q_пост — Q_пот = 0 или Q_изб = 0

Даже если бы в помещении не было систем обеспечения микроклимата, то есть систем отопления и вентиляции, баланс тепла все равно бы соблюдался, просто баланс существовал бы при температурах внутреннего воздуха, неприемлемых для человека. Наличие систем отопления и вентиляции позволяет обеспечить тепловой баланс при требуемой температуре внутреннего воздуха. Таким образом, если при расчетной температуре внутреннего воздуха баланс не наблюдается, то есть имеют место избытки или недостатки теплоты, система вентиляции должна скорректировать баланс, введя в помещение точно такое же количество теплоты, но с противоположным знаком:

Q_ве = — Q_изб

Таким образом, для определения расчетной тепловой (холодильной или отопительной) способности системы следует произвести расчет избытков теплоты в помещении путем суммирования всех теплопоступлений и теплопотерь с учетом знака (теплопотери учитываются со знаком “минус”). Отметим, что термины теплопоступлений и теплопотери отражают лишь направление потоков теплоты: теплопоступления – это поток теплоты внутрь помещения, а теплопотери – поток теплоты из помещения.

Учитывая наличие знака “минус” перед значением тепловых потерь, результат суммирования теплопоступлений и теплопотерь может оказаться как положительным, так и отрицательным. В первом случае говорят об избытках теплоты в помещении, а во втором случае – о недостатках теплоты. Два термина опять-таки используются исключительно ради того, чтобы не упоминать все время действительный знак результата вычислений.

Если в помещении выделяется влага, что обычно и бывает в общественных зданиях (влага, поступающая от людей), то избытки и недостатки теплоты в помещении подсчитываются раздельно для явного и для полного тепла.

Для общественных зданий характерно наличие водяной системы отопления с местными нагревательными приборами. Такая система является постоянно действующей и работает круглые сутки, в отличие от систем дежурного отопления промышленных зданий, которые могут отключаться в рабочее время (в первую очередь это касается систем воздушного отопления). Тепловой же баланс для промышленного здания обычно составляется без учета теплопоступлений от отопления, так как вопрос о выборе типа системы отопления и ее режима работы решается позднее.

Результаты расчета теплового баланса используются для расчета воздухообмена по тепловым избыткам.

В производственных помещениях теплопоступления от оборудования рассчитываются при их минимальном напряжении. В жилых зданиях учитываются бытовые теплопоступления и теплопоступления от солнечной радиации. Тепловая напряженность отопительных установок помещения Q_оп для компенсации дефицита тепла равняется:

Q_оп = Q_пот — Q_пот,

где:

Q_пост и Q_пот — теплопоступления и теплопотери в помещении в заданный промежуток времени.

В производственных помещениях теплопотери могут быть меньше теплопоступлений и в этом случае система отопления не предусматривается.

В теплый период года, когда отсутствуют теплопотери, тепловой баланс состоит только из теплопоступлений. Теплопоступления от солнечной радиации учитываются в тепловом балансе круглый год.

В переходный период года – теплопотери и теплопоступления пересчитываются на наружную температуру воздуха +8 °С, а теплопоступления от солнечной радиации принимаются в размере 50 % от теплопоступлений для теплого периода года.

Тепловой баланс помещения

Как определить производительность системы кондиционирования? Обычно производительность систем вентиляции и кондиционирования определяется избытком тепла и влаги в теплый период года. При недостатке тепла в холодный период применяют обогревательные системы (см. раздел Подбор и использование обогревателей). В летнем тепловом режиме на здание действуют совместно несколько факторов поступления тепла. Это солнечная радиация, параметры наружного воздуха, а также внутренние теплопоступления. Поддержание заданных условий усложняется тем, что теплопоступления не стационарны, а меняются в течение суток. Одна из задач проектирования систем кондиционирования и вентиляции — это расчет летнего теплового режима здания. Важно учесть все факторы, влияющие на баланс тепла и влаги в помещении. Две основные категории поступления тепла: Наружные нагрузки, возникающие вне помещения Внутренние нагрузки, возникающие в здании, тепловой баланс которого рассчитывается. Наружные нагрузки Нагрузки, возникающие вне помещения, делятся на несколько групп: Теплопередача через стены, потолки, полы. Она зависит от разности внутренней и внешней температуры и степени теплоизоляции здания. Летом температура в здании ниже, чем на улице, и теплопопоступление положительно. Зимой же разность температур снаружи здания и внутри него отрицательна, и поток тепла направлен из помещения вовне. Поступление тепла от излучения Солнца через застекленные проемы. Теплопоступление от излучения всегда положительно (или равно нулю, если застекленных проемов нет). Летом эту тепловую нагрузку надо компенсировать. Количество теплоты солнечной радиации зависит от формы и размеров световых проемов, типа заполнения проемов, ориентации проема по отношению к сторонам света и др. параметров. Теплопоступления от внешнего воздуха, проникающего в помещение. Воздух попадает в помещение при вентиляции, а также может инфильтроваться через неплотности проемов (обычно при проектировании системы кондиционирования в помещении предусматривается избыточное давление, чтобы воздух не инфильтровался). Параметры наружного воздуха (температура и влажность) сильно меняются в течение года, но практически никогда не совпадают с требуемыми в помещении параметрами. Поступление тепла от внешнего воздуха может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от времени года. Внутренние нагрузки Тепловые нагрузки, возникающие в помещении, зависят от назначения помещения. Они делятся на несколько типов: Тепло, выделяемое людьми. Оно зависит от количества людей и рода их занятий, а также условий в помещении. Тепло, выделяемое осветительными приборами: люминесцентными лампами и лампами накаливания. Эта величина зависит от мощности освещения, типа ламп и способа их расположения. В производственных помещениях тепло могут выделять горячие материалы (или поглощать — холодные), а также тепловыделение может происходить при сгорании и химических реакциях. Тепло, выделяемое электроприборами: в жилых помещениях — бытовыми приборами: холодильниками, плитами и т.п. в офисных помещениях — компьютерами, принтерами, копирами и т. п. в производственных помещениях — оборудованием, электродвигателями и т.п. Для проектирования сложных систем кондиционирования необходим детальный учет всех факторов поступления и потери тепла. Данный метод обеспечивает достаточно точный расчет необходимой производительности системы, но имеет большую вычислительную сложность. Если Вы собираетесь устанавливать несложную систему для небольшого помещения (например, просто сплит-систему), не обязательно проводить подробный расчет теплопоступлений и теплопотерь. Можно ограничиться приведенной на данной странице экспресс-схемой расчета Система кондиционирования и вентиляции должна будет поддерживать в помещениях не только определенную температуру, но и влажность. В зависимости от ситуации может потребоваться как увлажнение воздуха, так и удаление избыточной влаги.

Тепловой баланс помещения многоэтажного дома с поквартирными системами отопления | Архив С.О.К. | 2017

Введение

Одним из распространённых и допустимых в современной нормативной документации [1, 2] решений поддержания требуемого воздушно-теплового режима многоквартирных жилых домов (МЖД) является устройство поквартирных систем отопления с индивидуальными теплогенераторами (газовыми котлами) совместно с системами естественной приточно-вытяжной вентиляции.

Одно из преимуществ этой схемы — возможность регулирования отпуска тепловой энергии и, как следствие, поддержания оптимальной температуры внутреннего воздуха t_в Одновременно жильцам предоставляется возможность экономии сжигаемого природного газа вследствие уменьшения теплоотдачи отопительных приборов при отсутствии людей в жилых помещениях (за счёт снижения температуры внутреннего воздуха до допустимой величины

t_в = +15 °C [3]).

При этом величина допустимых теплопритоков и теплопотерь между смежными помещениями через ограждения нормативно никак не регламентируется.

Для анализа влияния величин теплопритоков и потерь теплоты через внутренние ограждения на тепловой баланс помещения многоквартирного жилого дома авторами проведено инструментальное обследование помещения (жилой комнаты) многоквартирного жилого дома с поквартирными системами отопления, целью которого было измерение удельного теплового потока q_огр [Вт/м²] через наружные и внутренние ограждающие конструкции (стены, покрытие пола), с последующим определением величины теплопотерь и теплопоступлений через ограждения и их доли в тепловом балансе помещений многоквартирного жилого дома q_огр, Вт.

Измерения значений

q_огр через ограждения проводились в помещении шестого этажа 17-этажного МЖД, расположенного в городе Нижнем Новгороде, с помощью измерителя плотностей тепловых потоков «Теплограф-регистратор» [4]. План помещения с указанием точек замера плотности теплового потока приведён на рис. 1.

Конструкция исследуемых ограждений: трёхслойные наружные стены — силикатный кирпич, плиты из минеральной ваты, облицовочный кирпич; межэтажные перекрытия — железобетонные плиты; заполнение оконного проёма и балконной двери — двухкамерный стеклопакет в ПВХ-переплёте. Измерения величин q_огр производились каждые 10 минут в течение одних суток. Температура наружного воздуха t_н за период измерений колебалась в пределах 0…+2 °C. Результаты замеров удельного теплового потока приведены на рис. 2.

Анализ полученных данных позволяет установить следующие значения колебаний удельных тепловых потоков:

• для наружной стены q_огр ≈ -8.-6,5 Вт/м²;
• для наружной стены, примыкающей к балкону, q_огр ≈ -16.-4 Вт/м²;
• для внутренних стен q_огр ≈ 1-2 Вт/м²;
• для межэтажных перекрытий q_огр ≈ -5.0 Вт/м².

Температура внутреннего воздуха за время измерений колебалась в интервале t_в = +23.+24 °C.

Значительное колебание теплового потока через стену, примыкающую к остеклённому балкону, связано с установленным у данной стены конвектором, который отдаёт в помещение теплоту с периодичностью, соответствующей циклу горения газа в индивидуальном теплогенераторе (например, отопительном котле).

Доля теплоперетоков через наружные и внутренние ограждения при расчёте теплового баланса помещения определяется по формуле:

^Q_огр = A_огрq_огр, ⁽¹⁾

где A_огр — площадь ограждения, м².

Полученный по результатам исследований тепловой баланс помещения приведён в табл. 1. Количество теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха и потери теплоты через окно и балконную дверь определены расчётным путём по общепринятым методикам [5, 6]. В период замеров искусственное освещение в помещении было отключено, окна закрыты рулонными шторами, а люди отсутствовали, что позволяет принять величины бытовых и биологических тепловыделений в помещении равными нулю.

Таким образом, доля нерасчётных теплопотерь через смежные комнаты, примыкающие к исследуемому помещению снизу, сверху и сбоку, составила до 16 % от общей мощности отопительных приборов — в тоже время величина теплопритоков через смежные помещения не превысила величины 2 %.

Иными словами, для поддержания комфортной температуры внутреннего воздуха t_в = +24 °С система поквартирного отопления была вынуждена производить тепловую энергию не только для компенсации теплопотерь через наружные ограждения и на нагрев инфильтрационного воздуха, но и для возмещения теплопотерь через смежные помещения. При этом полученные значения характерны для небольшого перепада между температурами в соседних квартирах, лежащего в пределах 2-3 °C.

По результатам обработки данных авторами было получено, что при максимальной величине перепада между смежными и исследуемым помещениями:

t_в – t_см = 24 – 15 °С [3]

доля нерасчётных теплопотерь через смежные помещения может достигать 37 % от теплопритоков приборов поквартирной системы отопления.

Также одновременное измерение температурного перепада между поверхностью потолка и внутренним воздухом А4_н показало, что среднее его значение находится в пределах нормативных значений 2 °С [5] и составляет:

Δt_н = t_в – t_в = 1,72 °C.

Однако при расчёте на максимальный допустимый перепад между температурами внутреннего воздуха t_в — t_см = 9 °C расчётная разность температур может достигать Δt_н = t_в — t_см = 2,7 °C, что противоречит действующим санитарно-гигиеническим требованиям.

Заключение

В действующей нормативной документации, регламентирующей проектирование и эксплуатацию поквартирных систем отопления многоквартирного жилого дома, отсутствуют требования и указания по поддержанию собственниками жилых помещений расчётных значений температур внутреннего воздуха и обязательного наличия систем внешней диспетчеризации и регулирования, что приводит к нерасчётным теплопотерям (свыше 35 % от мощности систем отопления) в смежных квартирах при искусственном снижении температуры внутреннего воздуха жильцами, эксплуатирующими бытовые теплогенераторы.

Статья подготовлена в рамках выполнения НИР «Разработка и научное обоснование теплофизических закономерностей переноса теплоты и влаги в неотапливаемых производственных сельскохозяйственных зданиях» (код проекта 3008) с финансированием из средств Минобрнауки России, в рамках базовой части государственного задания на научные исследования.

Тепловой баланс помещения — Энциклопедия по машиностроению XXL

В этом случае для определения мощности отопительных приборов Qo составляется тепловой баланс помещения с учетом всех посторонние источников теплоты и всех источников теплопотерь  [c.196]

Тепловое излучение 90 Тепловой баланс помещения 196  [c. 222]

Тепловое излучение 103 Тепловой баланс помещения 244  [c.262]

Источники шума и вибраций должны быть изолированы от окружающей среды при помощи кожухов, амортизаторов, пружин, которые должны являться частью конструкции. Изолирование шума и вибраций может быть достигнуто применением виброизолирующих опор и фундамента. Если невозможно изолировать шум в самой конструкции, то должна предусматриваться эксплуатация установки в специальных помещениях с шумопоглощающими стенами и потолками. Источники теплоты должны оборудоваться надежной теплоизоляцией, чтобы не влт-ять на тепловой баланс помещения. Элементы конструкции, прикосновение к которым может вызвать ожоги у оператора, должны быть огорожены защитными устройствами.  [c.108]

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЯ  [c.375]

Тепловой баланс помещения 33  [c.33]

Тепловой баланс помещения  [c.33]

При расчете мощности отопительной установки в тепловой баланс помещения вводят (см. п. 8.1) явные (излучением и конвекцией) тепловыделения людей Q , учитывая интенсивность выполненной работы и теплозащитные свойства одежды. Явную теплоотдачу взрослым человеком (мужчиной) Вт (ккал/ч), определяют по формуле  [c.40]

Если ЭТИ потери составляют более 5% теплопотерь помещения, в котором проходят трубопроводы, то учет их в тепловом балансе помещений обязателен.  [c.128]

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЯ В ЗДАНИИ  [c.30]

Составляющие теплового баланса помещения  [c.143]

СОСТАВЛЯЮЩИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПОМЕЩЕНИЯ И р 3 И ПОЛЮСНОЕ РАССТОЯНИЕ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЙ Z  [c.143]

Если такие свойства солнечной системы ТАЭ, как толщина, теплопроводность и теплоемкость коллектора, выбраны правильно, то проходящие через внешнюю поверхность солнечные тепловые потоки могут быть задержаны примерно на 12 ч, что внесет, таким образом, благоприятный вклад в тепловой баланс помещения на режимах как нагрева, так и охлаждения.  [c.45]

В промышленных зданиях при составлении теплового баланса отдельных помещений приходится учитывать и другие теплопотери или теплопоступления. Суммарные теплопотери через все элементы ограждающих конструкций дают исходную величину для расчета тепло-производительности Qo, системы отопления.  [c.372]

Кроме материального и теплового балансов, необходимо учитывать подвижность воздуха в лабораторных помещениях. Сброс в помещение оправдан лишь в случаях, определяемых существом опыта (свободные струи и факелы), причем всегда сброс в вертикальном направлении предпочтительнее горизонтального.  [c.263]

При составлении тепловых балансов производственных помещений следует учитывать  [c.282]

Еслн в помещении нет источников тепла (неотапливаемое помещение), а температуры поверхностей почему-либо различны, то температура внутреннего воздуха устанавливается на среднем уровне из условий теплового баланса. Это значит, что воздух получит столько тепла конвекцией от поверхностей, температура которых превыщает температуру воздуха, сколько он отдаст тепла другим поверхностям.  [c.51]

Если из теплового баланса следует, что в холодный период года теплопотери превышают теплопоступления. необходимое для помещения тепло подводится с воздухом из кондиционера.  [c.734]

Отопление помещений применяется для того, чтобы в холодное время года компенсировать тепловые потери помещения и обеспечить в нем заданную температуру /в. Тепловые потери помещения Qt.h можно определить, составив уравнение теплового баланса для помещения  [c.160]

Составление частных тепловых балансов по отдельным газоходам имеет большое значение при исследовании гидродинамики и теплопередачи, а также для составления технической характеристики отдельных элементов котла. Частный тепловой баланс газохода составляется, с одной стороны, по количеству теплоты, отданной продуктами сгорания воде, пару, воздуху, газу, протекаюш,им по теплообменникам, помещенным в данный газоход, и, с другой стороны, по количеству теплоты, воспринятой водой, паром, воздухом, газом за тот же промежуток времени. Сходимость этих количеств теплоты определяет правильность и точность поставленных при испытаниях измерений. В ряде случаев указанные частные тепловые балансы газоходов могут быть средством определения одной из входящих в них величин, если ее прямое измерение почему-либо невозможно.  [c.55]

Расход тепловой энергии на вентиляцию зависит от характера выделяющихся вредных веществ. В данном климатическом районе он определяется объемом свежего воздуха, необходимого для подачи в помещение. Чтобы не нарушать воздушный баланс помещения, если нет специальных требований, объем свежего воздуха принимается равным объему удаляемого. Причем объем удаляемого воздуха рассчитывают из условия обеспечения параметров окружающей среды в соответствии с требованиями санитарных норм по количеству вредных веществ в помещении. Кроме того, объем удаляемого воздуха в значительной степени зависит от принятого способа организации воздухообмена.  [c.162]

Естественное проветривание крыш. Чердачное перекрытие состоит нз легкобетонных плит толщиной 8 см. При температуре воздуха в производственном помещении +25 °С и снаружи -М°С в середине чердачного пространства, как следует из уравнения теплового баланса, устанавливается температура +4,5 °С, т. е. разность температур по отношению к наружному воздуху равна  [c.75]

После подстановки в уравнение теплового баланса максимальной температуры воздуха над крышей г 1 = + 36°С, температуры окружающего воздуха /з=Ч-28°С и температуры в холодильном помещении 2 = + 5 °С оно примет вид  [c.90]

После преобразований и расчетов получим л = 31,4°С. Действительная разность температур повышается здесь против принятой на 31,4—28 = 3,4°С. Скорость движения воздуха корректируется и в соответствии с указаниями в гл. 3 умножается на коэффициент, равный ( 3,4 2,0=1,303. Скорость движения воздуха становится равной 0,368 0,37 м/с. Уравнение теплового баланса изменится мало и tx будет при этом равно 31,1 °С (вместо 31,4 °С). Дальнейшие уточнения являются излишними. Вероятная температура в чердачном пространстве принимается равной 4-31,25 °С. Без отводимого в холодильное помещение тепла расчетная температура в чердачном пространстве была бы принята равной +33,6 °С. При этом эффективная разность температур составила бы, вероятно, 5,6 °С, что требует еще одной корректировки. Скорость движения воздуха становится равной 117=0,282 )/ 5,6 2,0=0,282-1,68=0,473 м/с.  [c.91]

Указанная выше температура +29,8°С приемлема для чердачного помещения над холодильником (с температурой +5°С). Если отвод тепла через перекрытие холодильника будет исключен, как в обычных жилых зданиях, ситуация снова несколько ухудшится. Из уравнения теплового баланса после двух корректировочных расчетов получаем /д = 32,0°С.  [c.93]

Тепловой баланс помещения. Системы отопления, поддерживаюш.ие внутри помещения необходимую температуру, рассчитываются обычно на тепловую мощность, равную мощности теплопо-терь. Однако часто в производственных, конторских, общественных и других помещениях имеются источники теплоты, которые наряду с отопительными приборами могут участвовать в компенсации теплопотерь здания через его ограждения (стены, пол. потолок, двери). К этим источникам относятся сами люди, работающие механизмы, технологические печи и приборы, массы нагретых материалов, вносимых в помещения, и др.  [c.196]

При проектировании кондиционирования воздуха необходимо наряду с выявлением всех источников тепло- и влаговыделений произвести более тщательный подсчёт количества этих выделений, чем при проектировании отопительно-вентиляционных систем. При составлении теплового баланса помещений, кроме учёта потерь и поступления тепла через наружные ограждения помещения, необходимо учитывать и влияние смежных помещений.  [c.520]

В холодный период при отрицательном тепловом балансе помещения (2Qaefl = = 2Qt,b—SQi.r) компенсация недостающей тeплotы SQaefl осуществляется за счет подогрева приточного воздуха до температуры tap, причем /цр = (й + Д/, где is — температура воздуха в помещении, °С.  [c.393]

Для поддержания заданного микроклимата в помешении должен соблю-датьея тепловой баланс потерь и поступлений теплоты. В ряде случаев (в целях экономии теплоты) необходимо обеспечение регулируемого микроклимата, изменяющегося в течение суток. Так, в административных и производственных помещениях основная система отопления и вентиляции должна отключаться на период отсутствия людей, и работает лишь дежурная система отопления.  [c.371]

Величина коэффициента теплоотдачи kt для передач, работающих в закрытых помещениях (без циркуляции воздуха) принимается равной 7—9 ккал1м ч град и 12—15 ккал м ч град — в помещениях с вентиляцией. Температура масла i не должна превышать 90 . Ддя поддержания условия теплового баланса способность отдачи тепла корпусом увеличивается за счет его оребре-нпя, постановки вентилятора на вал червяка и др.  [c.321]

Для определения расчетной тепловой нагрузки систем отопления и вентиляции составляют тепловой баланс производственных помещений для холодного, переходного и теплого периодов путем подсчета всех теплопотерь и теплопоступленин.  [c.378]

Система отопления. На основе анализа математических моделей система отопления может бьггь описана соотношениями, приведенными в [30, 31]. Их совместное решение позволяет определить тепловую производительность системы отопления для расчетных и переменных режимов. Модель переменных режимов для независимого присоединения систем отопления (см. рис. 4.2, а) может быть описана соотношениями из [20, 94, 95]. Таким образом, моделирование режимов системы отопления основано на решении нелинейной системы алгебраических уравнений теплового баланса и теплопередачи. В зависимости от функциональной задачи АСУ ТП входные данные процессов отопления и результаты расчета могут варьироваться следующим образом. Для задачи Расчет графика центрального качественного регулирования исходными данными являются температура воздуха в помещении, а результатом расчета — температура сетевой воды в подающей линии и расход теплоносителя на систему отопления (рис. 3.8, а). В остальных задачах заданной считается температура сетевой воды в подающей линии, а неизвестными — расход теплоносителя и температура воздуха в помещении (рис. 3.8, б).  [c.111]

В зимний период, при отрицательном тепловом балансе, когда суммарные тепловыделения в помещении SQt.b меньше теп-лопотерь SQT.n(SQT.Bвытяжной вентиляцией, или разность количества воздуха, удаляемого местными отсосами и подаваемого местной приточной вентиляцией.  [c.726]

Херм оцар1>1, помещенные в двух точно измеренных точках на геометрический оси медного цилиндра, слу-Н жили для подсчета теплового потока при кипении по / первому закону Фурье и температуры поверхности путем экстраполяции. Для составления теплового баланса на входе и выходе жидкости, охлаждающей конденсатор, ставили добавочные термопары. Температуру жидкости в кипятильнике измеряли градуированным ртутным тер-  [c.308]

Дальнейшему развитию теории поршневых двигателей посвящены помещенные в настоящем издании работы О тепловом расчете двигателя ( Техника воздушного флота , 1927, № 2) и Идеальный цикл быстрого сгорания (литогр. издание ВВА им. И. Е. Жуковского, 1927). В первой из работ на основании оригинального расчета цикла, базирующегося на составлении замкнутого теплового баланса, впервые теоретически обосновывается положение о том, что индикаторный к. п. д. правильно отрегулированного двигателя практически не зависит от коэффициента наполнения и внешнего давления и в основном определяется степенью сжатия и коэффициентом потерянного тепла. Некоторые из этих вопросов более подробно анализируются в работе Идеальный цикл быстрого сгорания . Работа посвящена расчету индикаторного к. п. д. цикла с учетом зависимости теплоемкости рабочего тела от температуры, влияния остаточных газов и теплообмена со стенками. Обе работы имели большое практическое значение не только как теоретические основы построения характеристик двигателей, но и при определении возможных путей повышения эффективности поршневых двигателей.  [c.310]

Закон Кирхгофа устанавливает связь между излучательной и поглощательной способностями серых и абсолютно черного тел. Его можно получить из теплового баланса излучающей системы, состоящей из относительно большого замкнутого пространства с теплоизолированными стбнками и помещенных внутри него двух тел. Перенос тепла за счет теплопроводности и конвекции отсутствует. При температурном равновесии каждое из этих двух тел излучает энергию, равную соответственно Е Рх и 2- 2. Если плотность падающего излучения окружающих стенок пространства составляет величину Ес, а коэффициенты поглощения тел равны Л1 и Лг, то они поглощают энергию в количествах ЕсА Р п ЕсАар2. Следовательно, уравнения теплового баланса имеют вид  [c.351]

При составлении газовых и тепловых балансов п определении расчетных воздухообменов по отдельным производственным помещениям следует учитывать выделение а,эрозолей окислов металлов и вредных газов, образующихся ири сварке и резке металлов тепла от расходуемой электроэнергии при электрпческой сварке и резке металлов и от горючих газов при газопламенной обработке металлов.  [c.462]

Печной трансформатор служит для преобразования электроэнергии высокого напряжения (от 6000 до 35 ООО в) и малой силы в ток низкого напряжения (116—420 в) и большей силы. Тяжелые условия его работы, связанные с перегрузкой, с частыми короткими замыканиями, имеющими место при зажигании дуг и обвалах шихты при плавлении, предъявляют высокие требования к его конструкции и качеству изготовления. Первичные и вторичные обмотки должны иметь надежную изоляцию, высокую механическую прочность и интенсивное охлаждение. Сердечник с обмотками находится в баке, заполненном трансформаторным маслом. Трансформаторы печей средней и большой емкости имеют принудительное водо-масляное охлаждение. Трансформаторы обычно устанавливают в отдельном помещении рядом с печью. Мощность трансформатора является определяющим фактором продолжительности плавки и производительности печи. Наибольшая мощность потребляется печью в период плавления. Поэтому продолжительность периода плавления в значительной мере и определяет мощность трансформатора. Выбор мощности трансформатора может быть произведен, исходя из теплового баланса периода плавления по формуле  [c.310]

В левой части стоит количество тепла, которое поступает в чердачное пространство, а в правой — количество тепла, которое, во-первых, проникает в холодильное помещение, и, во-вторых, отводится с массой воздуха д. Поскольку часть проникающего через крышу тепла отводится из чердака в расположенное под ним холодильное помещение, это приводит к определенному благоприятному снижению нагрузки. При нормальных жилых или рабочих помещениях первое слагаемое в правой части может быть практически равно нулю, так как температура внутреннего воздуха верхнего жилого этажа лишь незначительно отличается от температуры наружного воздуха. Для большей наглядности для дальнейшего рассмотрения принимается в качестве примера поверхность крыши размерами 33 мХ20 м, т. е. поверхность площадью 660 м . Вычисление из такого уравнения теплового баланса всегда довольно затруднительно. Для решения уравнения не хватает сопротивлений теплопередаче (для волнистой асбестоцементной крыши) и (для перекрытия холодильного помещения). Для асбестоцемента толщиной 5 мм с Я = 0,35 Вт/мК и коэффициентом теплоотдачи, равным с обеих сторон 8,15 Вт/(м2-К), 1 = 0,260 м К/Вт. Для перекрытия холодильного помещения с теплозащитой в виде слоя пробки или пенопласта толщиной 8 см с А, = 0,0465 Вт/мК Рг = = 2,05 м К/Вт. По сравнению с площадью поверхности крыши (7 1 = 660 м2) площадь поверхности перекрытия холодильного помещения несколько меньше р2 = 610 м . При длине карниза 33 м и высоте щели 0,1 м количество проходящего через щель воздуха равно 3,3 м Х0,282 м/с=0,93 м /с=3350 м /ч. При 7ск = = 1,131 кг/м это составит 3790 кг/ч. Если Ср = 1 Дж/(кг- С), получим 0ср = 3810 Дж/(кг-°С).  [c.90]

---

Тема 1 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЯ И ЗДАНИЯ — Студопедия

2 часа

Инженерное оборудование зданий – комплекс технических устройств, обеспечивающих благоприятные (комфортные) условия быта, трудовой деятельности населения и технологического процесса в помещениях, включающий водоснабжение (холодное и горячее), газоснабжение, отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха, канализацию, электрооборудование, средства мусороудаления и пожаротушения, лифты, телефонизацию, радиофикацию и другие виды внутреннего благоустройства.

Если архитектура, по словам Ле Карбюзье,– это способность нашего сознания закреплять в материальных формах чувство эпохи, то инженерное оборудование зданий есть отражение уровня технического состояния эпохи.

Инженерное оборудование зданий оказывает во всех случаях существенное, а в ряде случаев решающее значение на архитектуру, объемно-планировочные решения зданий и интерьер помещений.

Поэтому проектирование инженерного оборудования здания является предметом совместной творческой деятельности коллектива, включающего большое количество специалистов разных профессий: архитекторов, сантехников, технологов, дизайнеров и т.д.

Область проектирования инженерного оборудования зданий характеризуется рядом специфических особенностей, отличающих ее от других областей архитектурно-строительного проектирования: большой номенклатурой технологических процессов в здании и многочисленными особенностями организации инженерного оборудования, обеспечивающих возможность осуществления технологического процесса; необходимостью глубоких знаний различных областей физики, аэрогидромеханики и математики, которые количественно и качественно определяют специфику работы инженерного оборудования.

В современном строительстве наряду с большими успехами имеется ряд недостатков, которые связаны с малой изученностью, а в ряде случаев с недооценкой вопросов отопительно-вентиляционной техники. Это привело к появлению зданий с большими площадями остекления, неправильному выбору соотношений малоинерционных ограждающих конструкций и инерционных систем отопления, что вызвало неоправданно широкое применение систем кондиционирования воздуха вследствие недостаточной теплоустойчивости здания.

Водоснабжение, канализация и санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений определяют не только уровень их благоустройства, но и масштабы развития многих отраслей народного хозяйства. Системы водоснабжения и канализации, которые строятся в местах, где живут и работают люди и функционируют промышленные предприятия, относятся к одним из главнейших систем жизнеобеспечения. Снабжение потребителей водой высокого качества и в достаточном количестве имеет большое санитарно-гигиеническое, экономическое и социальное значение.

Все сказанное выше свидетельствует о большом значении систем водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в инженерном оснащении зданий и сооружений, и наглядно подтверждает необходимость уделять этому вопросу серьезное внимание на всех стадиях строительства, начиная со стадии проектирования.

Задача будущего архитектора – овладеть принципиальными особенностями проектирования инженерных систем зданий, рассматривая их в тесной связи с принимаемыми архитектурно-планировочными решениями.

Здание представляет собой сложную архитектурно-конструктивную систему с многообразием составляющих ее элементов ограждающих конструкций и инженерного оборудования, в которых протекают различные по физической сущности процессы поглощения, превращения и переноса теплоты.

Под действием разности температур наружного и внутреннего воздуха и солнечной радиации помещение через ограждающие конструкции в зимнее время теряет, а в летнее получает теплоту (теплотехнические свойства ограждающих конструкций (сопротивление теплопередаче, тепловая инерция ограждений). Гравитационные силы, действие ветра и вентиляция создают перепады давлений, приводящие к перетеканию воздуха между сообщающимися помещениями и к его фильтрации через поры материалов и неплотности ограждений (площадь остекления (увеличение теплопотерь в 3 раза, увеличение потерь на нагрев инфильтрующегося воздуха, увеличение теплопоступлений в летний период года). Форма здания. Расположение вентиляционных отверстий. Атмосферные осадки, влаговыделения в помещениях, разность влажности внутреннего и наружного воздуха приводят к влагообмену через ограждения, под влиянием которого возможно увлажнение материалов и ухудшение их теплозащиты (паропроницаемость конструкций, расположение слоя утеплителя с наружной стороны ограждения).

Наружные ограждающие конструкции защищают помещение от неблагоприятных воздействий климата, специальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха поддерживают в помещении в течение всего года определенные параметры внутренней среды. Совокупность всех инженерных средств и устройств, обеспечивающих заданные условия микроклимата в помещениях здания, называется системой кондиционирования микроклимата.

Тепловым режимом здания называется совокупность всех факторов и процессов, определяющих тепловую обстановку в его помещениях.

Задача обеспечения в помещениях здания определенного теплового режима представляет собой организацию взаимодействующих и взаимосвязанных тепловых потоков в сложной архитектурно-конструктивной системе с многообразием составляющих ее элементов ограждающих конструкций и инженерного оборудования, каждый из которых является энергоносителем и энергопередатчиком. Принципиальной особенностью этой системы является то обстоятельство, что здание как единая энергетическая система представляет не простое суммирование этих элементов, а особое их соединение, придающее всей системе в целом новые качества, отсутствующие у каждого из элементов.

Архитектурное проектирование зданий и сооружений осуществляется в соответствии с технологическим назначением здания и климатическим районом строительства. Такое проектирование предъявляет высокие требования к архитектору и обязывает его творчески подходить не только к выбору местоположения здания и его внешней выразительности, но также к геометрической форме здания, его расположению по отношению к суточному и годовому движению солнца, господствующему направлению ветра, к объемно-планировочным решениям помещений и т. д. Система кондиционирования микроклимата дает возможность практически во всех случаях обеспечивать требуемый микроклимат в помещениях, но требует больших затрат на ее создание и эксплуатацию.

В архитектурном проектировании следует стремится к максимальному использованию архитектурно-планировочных и конструктивных решений для обеспечения требуемого микроклимата в помещениях.

При этом архитектору важно помнить, что даже самые совершенные системы обогрева-охлаждения и вентиляции помещений не дадут ожидаемого эффекта, более того, окажутся бездейственными в обеспечении требуемого микроклимата помещения, если они не соответствуют архитектуре здания.

Изучение здания как единой энергетической системы имеет своей целью определение наиболее целесообразного сочетания и оптимальных показателей элементов системы кондиционирования микроклимата.

Теперь перейдем к рассмотрению расчетных параметров воздуха в помещении.

В помещениях жилых, общественных и производственных зданий требуется поддерживать необходимые для людей и технологических процессов метеорологические условия. Метеорологические условия в помещении – это совокупность показателей тепловой обстановки, концентрации вредных веществ, давления, запахов, влажности. Тепловая обстановка или тепловые условия в помещении являются важнейшим показателем метеорологических условий и характеризуется значениями температуры, относительной влажности и скорости движения внутреннего воздуха, а также значениями температуры внутренних поверхностей ограждений. Показатели тепловых условий в помещении должны быть, во-первых, в определенном сочетании между собой и, во-вторых, не отклоняться от заданных пределов. Показатели, отвечающие таким требованиям, называют расчетными показателями тепловых условий в помещении.

Тепловые условия в помещениях разделяют по значимости на следующие три типа: комфортные, технологические, комфортно-технологические.

Комфортные тепловые условия создают, исходя из обеспечения комфортных условий для человека, находящегося в помещении. Такие условия имеют место в жилых, в большинстве общественных и ряде производственных зданий промышленности и сельского хозяйства.

Технологические тепловые условия получают исходя из обеспечения технологического процесса в помещении. Такие условия необходимы, например, в большинстве производственных зданий.

В тех случаях, когда технологические тепловые условия совпадают с комфортными, имеют место комфортно-технологические тепловые условия. Когда технологические тепловые условия существенно выходят за пределы комфортных тепловых условий, технологический процесс организуется таким образом, чтобы исключить или сделать кратковременным пребывание людей в помещении.

Уровень комфортных условий зависит от климатической адаптации человека и его привычки. По данным гигиенистов для человека оказывается полезным периодическое изменение температуры в течение дня и понижение ее на 2…3 °С ночью, что связано с изменением интенсивности обмена веществ и особенностью деятельности людей. Установлено, что тепловое самочувствие заметно влияет на производительность труда: при изменении температуры воздуха от 22 до 15 °С усвояемость слушателями излагаемого материала снижалась на четверть, а до 30 °С – на половину; число несчастных случаев на производстве резко возрастает при отклонении температуры воздуха от оптимального значения на 3…5 °С.

Комфортные тепловые условия нормируются в зависимости от способности человеческого организма к акклиматизации в разное время года, интенсивности выполняемой работы и характера тепловыделений.

Различают три периода года: холодный, когда температура наружного воздуха t_Н ниже +8°С; переходный – при t_Н= +8°C; теплый – при t_Н выше +8°С.

При учете интенсивности труда все виды работ делятся на три категории – легкие, средней тяжести и тяжелые.

По интенсивности тепловыделений помещения разделяют на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты.

Явной называется теплота, воздействующая на изменение температуры воздуха помещения, ее избытком называется разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении.

Комфортные тепловые условия в помещениях делят на оптимальные и допустимые. Оптимальные условия – это такое сочетание показателей тепловых условий, которые при длительном и систематическом воздействии на человека позволяют сохранять нормальное функциональное и тепловое состояние организма.

Допустимые условия – это такое сочетание показателей тепловых условий, при котором создается ощущение некоторого дискомфорта, однако длительное пребывание в таких условиях не вызывает хронических заболеваний.

Деятельность человека или технологический процесс в помещении происходят в определенной части его объема, которая называется обслуживаемой или рабочей зоной. Расчетные тепловые условия должны быть обеспечены системами отопления, вентиляции и теплозащитой ограждений именно в этой зоне.

Нормативной литературой определяются значения трех параметров воздуха, сочетание которых и определяет метеорологическую обстановку в помещении и которые в этом помещении должны поддерживаться в области рабочей зоны: температура воздуха, его относительная влажность и скорость движения.

Температура воздуха является одним из основных факторов, определяющих тепловую обстановку в помещении. Как было сказано выше, ее значения зависят от характера деятельности человека, вида технологических процессов, климатических условий местности и др. В холодный период года оптимальная температура воздуха составляет 20…25 °С, допустимая – 18…22°С. Для теплого периода года оптимальная температура воздуха принимается 20…25°С. Максимально допустимая температура воздуха в рабочей зоне равна 28 °С и только при расчетной температуре наружного воздуха больше +26 °С, допускается до 33 °С.

Второй существенный фактор – относительная влажность воздуха. В теплый период при высоко влажности в сочетании с высокой температурой ухудшается теплообмен человека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. При низкой относительной влажности воздуха наоборот возрастает отдача теплоты с тела человека за счет интенсивного испарения влаги, пересыхают поверхности слизистых оболочек дыхательных путей, что способствует проникновению болезнетворных организмов в органы дыхания человека. Оптимальные значения относительной влажности воздуха нормируются в пределах 40…60 %, допустимые – до 75%.

Скорость движения воздуха в помещении также влияет на теплообмен человека с окружающей средой. При отсутствии движения воздуха вокруг тела человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу. Легкое движение воздуха сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. В то же время чрезмерная подвижность воздуха, особенно в сочетании с низкой температурой, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и способствует быстрому охлаждению организма. Расчетные оптимальные скорости воздуха в помещении принимаются 0,2…0,3 м/с. Допустимые значения скорости равны 0,2…0,5 м/с.

Наличие в воздухе помещения различных вредных газов, паров, а также пыли оказывает отрицательное воздействие на самочувствие людей и на течение технологических процессов. Длительное пребывание человека в помещении с запыленным или загазованным воздухом может привести к хроническим заболеваниям.

Потоки лучистой теплоты оказывают существенное влияние на общий теплообмен человека с окружающей средой и соответственно на комфортность его состояния. Поэтому в помещении контролируется еще один параметр, называемый средней радиационной температурой, который представляет собой осредненную температуру его ограждающих поверхностей. Для комфортного состояния человека необходимо, чтобы температура поверхностей ограждений также находилась в определенных рамках.

Для холодного периода характерно низкое значение этой температуры за счет потерь теплоты помещением, для теплого периода, наоборот, повышенное значение радиационной температуры в результате поступления теплоты от солнечной радиации. Для того чтобы избежать как повышения, так и понижения температуры поверхности ограждающих конструкций, при разработке проектов зданий большое внимание уделяется конструкциям наружных ограждений.

Теплозащитные качества ограждения принято характеризовать величиной сопротивления теплопередаче, которая численно равна падению температуры в градусах при прохождении теплового потока в 1 Вт через 1 м² ограждения. Для определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций для них выполняется теплотехнический расчет.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется как

– сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности, м²×К/Вт; – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м²×К /табл. 5.4 СНБ 2.04.01-97 «Строительная теплотехника»/; – сопротивление теплоотдаче наружной поверхности, м²×К/Вт; – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/м²×К /табл. 5.7 СНБ 2.04.01-97 «Строительная теплотехника»/; – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²×К/Вт, для многослойной ограждающей конструкции определяется как сумма термических сопротивлений каждого из слоев, рассчитываемого по формуле .

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче, которое является минимально допустимым, удовлетворяющим в зимних условиях санитарно-гигиеническим требованиям, и определяется по формуле

– коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху /табл.5.3, СНБ 2.04.01-97/; – расчетная температура внутреннего воздуха, °С; – расчетная температура наружного воздуха, принимаемая в соответствии с величиной тепловой инерции ограждающей конструкции ; – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней ограждающей конструкции / табл.5.5, СНБ 2.04.01-97/.

Кроме этого сопротивление теплопередаче должно быть не менее нормативного, определяемого по табл.5.1, СНБ 2.04.01-97.

Еще одной важной характеристикой ограждающих конструкций является их воздухопроницаемость – свойство ограждения или материала пропускать воздух. При разности давлений воздуха с одной и с другой стороны ограждения через него может проникать воздух в направлении от большего давления к меньшему. Это явление называется фильтрацией.

Воздухопроницаемость ограждающей конструкции оценивается по величине сопротивления воздухопроницанию. Для сплошных слоев материалов сопротивление воздухопроницанию определяется по формуле

, где – коэффициент воздухопроницаемости материала, кг/(м²×ч×Па), характеризующий количество воздуха в кг, которое проходит через 1 м² ограждения за 1 ч при разности давлений 1 Па.

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции определяется как сумма сопротивлений каждого слоя .

Фильтрация наружного воздуха через ограждения в холодный период года вызывает дополнительные потери теплоты помещениями, а также охлаждение внутренних поверхностей ограждения. Поэтому сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого

– нормативная воздухопроницаемость ограждающей конструкции /табл.8.1, СНБ 2.04.01-97/; – разность давления на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции; – высота здания от поверхности земли до верха карниза, м.

Как правило строительные материалы, обеспечивающие конструктивную прочность ограждений не отвечают теплотехническим требованиям строительных норм. Поэтому в состав наружных ограждений обязательно включают слой теплоизоляционного материала, который в холодный период предотвращает излишние потери теплоты, а в теплый период препятствует проникновению излишнего теплового потока в помещение. В качестве теплоизоляционных материалов применяют материалы с низким коэффициентом теплопроводности (пенополистирол, минеральная вата). Толщина изоляционного слоя определяется исходя из теплотехнического расчета. Причем при размещении слоя изоляции необходимо располагать его с наружной стороны ограждения. Это вызвано таким явлением как конденсация влаги из внутреннего воздуха.

Если изоляционный слой располагается с внутренней стороны ограждения, то выпадение влаги из проникающего сквозь ограждения воздуха будет происходить либо непосредственно в слое утеплителя, либо на стыке между утеплителем и слоем другого строительного материала. Замокание самого утеплителя часто приводит к снижению его теплоизоляционных свойств (минеральная вата). Постоянное нахождение в мокром состоянии какого-то другого строительного слоя может привести к преждевременному разрушению наружного ограждения.

Конденсация может происходить как в толще ограждения, так и на внутренней поверхности ограждения. Конденсация на внутренней поверхности возникает в случае, когда в связи с несоответствием ограждения теплотехническим требованиям температура внутренней поверхности ограждения ниже температуры точки росы, т.е. температуры при которой из влажного воздуха начинает выпадать конденсат. Это приводит к тому, что на внутренней поверхности ограждения образуется плесень.

Соответствие наружных ограждений всем перечисленным выше теплотехническим требованиям и необходимо для того, чтобы поддерживать определенный тепловой режим в помещении.

В холодный период года помещение теряет теплоту через наружные ограждения. Кроме того, теплота расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещение через неплотности ограждений, а также на нагревание материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые охлажденными поступают с улицы в помещение. Системой вентиляции в помещение может подаваться воздух с более низкой температурой по сравнению с воздухом помещения, технологические процессы могут быть связаны с испарением жидкостей и другими процессами, сопровождающимися затратами теплоты. С другой стороны, теплота поступает в помещение: от технологического оборудования, источников искусственного освещения, нагретых материалов и изделий, в результате прямого попадания через оконные проемы солнечных лучей, от людей, находящихся в помещении.

Сведением всех составляющих поступления и расхода теплоты в тепловом балансе помещения определяют недостаток или избыток теплоты. Недостаток теплоты указывает на необходимость устройства в помещении системы отопления. Для гражданских зданий определяющими расход теплоты являются теплопотери через ограждения.

Различают два вида теплопотерь через ограждения: за счет теплопередачи через наружные ограждающие конструкции (стены, покрытия, перекрытие, окна, ворота, двери и т. п.) и за счет фильтрации наружного холодного воздуха через неплотности и поры в наружных ограждениях и их элементах (потери на нагрев инфильтрующегося воздуха).

Потери теплоты помещениями через ограждающие конструкции разделяются условно на основные и добавочные

– площадь ограждающей конструкции, м²; – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м²×К)/Вт; – температура внутреннего воздуха, °С; – расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, °С; – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь; – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху /табл.5.3, СНБ 2.04.01-97/.

Теплообмен через внутренние ограждения между смежными отапливаемыми помещениями учитывается в случае, когда разность температур воздуха этих помещений превышает 3 °С.

Добавочные теплопотери учитывают ориентацию ограждений по сторонам света, продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более, подогрев врывающегося воздуха через наружные двери или ворота.

Затраты теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха в жилых и общественных зданиях без организованного притока и с естественной вытяжкой принимаются равными большей из величин, полученных по формулам

или

– расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения; – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг×°С; – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкциях; – расход удаляемого воздуха, не компенсируемые подогретым приточным воздухом м³/ч.

Для ориентировочного расчета теплопотерь здания используют формулу расхода теплоты на отопление по укрупненным показателям:

– отапливаемый объем, м³; – средняя по объему здания расчетная температура внутреннего воздуха, °С; – удельная тепловая характеристика здания, представляющая собой потери теплоты 1 м³ здания (по наружному обмеру) при разности внутренней и наружной температуры равной 1 °С.

где – суммарный годовой расход тепловой энергии на отопление, Вт; – средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, для периода с температурой наружного воздуха ниже +8 ºС.

При проектировании зданий с целью уменьшения теплопотерь и соответственно снижения затрат на отопление помещения необходимо:

– уменьшать площадь наружных ограждений и повышать их термическое сопротивление. Удельная площадь наружных ограждений уменьшается при увеличении ширины здания, уменьшении изрезанности фасадов, а также увеличении длины и высоты здания;

– повышать термическое сопротивление заполнений световых проемов, так как теплопотери через 1 м² заполнения в 2,5…3 раза больше, чем через 1 м² стены, а суммарные теплопотери через заполнения достигают 35 % общих теплопотерь здания;

– уменьшать площадь световых проемов до нормативной величины, требуемой по условиям естественной освещенности.

В теплый период года теплопоступления в помещения складываются из теплоты, передаваемой через наружные ограждения за счет воздействия на них солнечной радиации и температуры наружного воздуха и из технологических и бытовых тепловыделений. Особенностью теплового баланса помещения в теплый период года является его нестационарность в течение суток, обусловленная суточной изменяемостью теплопоступлений от солнечной радиации. При этом основную часть в теплый период года составляют теплопоступления через заполнения светового проема (коротковолновое излучение) Солнечные лучи, проходя через остекление, падают на поверхности ограждения помещения и частично отражаются. Остальная часть поглощается, трансформируясь в длинноволновые лучи, для которых обыкновенное стекло не прозрачно Таким образом, остекленное заполнение оказывается ловушкой для радиационной теплоты. Имеет место так называемый «парниковый эффект».

Для уменьшения поступлений теплоты от солнечной радиации используют средства тепло- и солнцезащиты зданий в виде теплоустойчивых, орошаемых водой и вентилируемых ограждений, затеняющих устройств, солнцезащитных стекол и т. д., а для обеспечения расчетных тепловых условий в помещении – системы вентиляции или кондиционирования воздуха. Одна из главных задач проектирования здания для теплового периода года состоит в выборе оптимального соотношения между архитектурно-планировочными решениями, снижающими теплопоступления от солнечной радиации в помещения, и производительностью систем вентиляции или кондиционирования воздуха. При этом следует иметь в виду проектирование систем кондиционирования микроклимата для теплого периода года представляет в большинстве случаев более трудную задачу, чем для холодного периода года, избыточное остекление приводит к значительному нарушению расчетных тепловых условий в помещениях зданий, расположенных даже в районах с умеренным летним климатом, расчетный тепловой режим в помещениях следует стремиться обеспечить архитектурно-планировочными решениями по защите от перегрева.

Рис. Примерная структура теплового баланса здания в холодный (а) и теплый (б) периоды года:

1 – теплопотери через пол; 2 – теплопоступления от отопительного прибора, 3 – теплопотери через окна; 4 – теплопотери через наружные стены; 5 – теплопотери через крышу; 6 – теплопотери за счет воздухообмена, включая инфильтрацию; 7 – теплопоступления через крышу; 8 – теплопоступления через стены; 9 – теплопоступления от солнечной радиации через окна.

Определение тепловой мощности системы воздушного отопления

Система отопления для выполнения возложенной на неё задачи должна обладать определённой тепловой мощностью. Расчётная тепловая мощность системы выявляется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха tн.р, называемой расчётной, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 tн.р и определяемой для конкретного района строительства по нормам. Расчётная тепловая мощность в течение отопительного сезона используется частично в зависимости от изменения теплопотерь помещений при текущем значении температуры наружного воздуха tн и только при tн.р — полностью.

Изменение текущей теплопотребности на отопление имеет место в течение всего отопительного сезона, поэтому фактическая тепловая мощность системы должна изменяться в широких пределах. Этого можно достичь путём изменения температуры и (или) количества перемещающегося в системе теплоагента. Этот процесс называют эксплуатационным регулированием.

Система отопления предназначена для создания в помещениях здания температурной обстановки, соответствующей комфортной для человека или отвечающей требованиям технологического процесса.

Температурная обстановка в помещении зависит от тепловой мощности системы отопления, а также от расположения воздухонагревателей и конструкции системы воздухораспределения, теплофизических свойств наружных и внутренних ограждений, интенсивности других источников поступления и потерь теплоты. В холодное время года помещение в основном теряет теплоту через наружные ограждения и, в какой-то мере, через внутренние ограждения, отделяющие данное помещение от смежных, имеющих более низкую температуру воздуха. Кроме того, теплота расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещение через неплотности ограждений естественным путем или в процессе работы системы приточной вентиляции, а также материалов, транспортных средств, изделий, которые холодными попадают в помещение снаружи.

В установившемся (стационарном) режиме потери равны поступлениям теплоты. Теплота поступает в помещение от людей, технологического и бытового оборудования, источников искусственного освещения, от нагретых материалов, изделий, в результате воздействия на здание солнечной радиации. В производственных помещениях могут осуществляться технологические процессы, связанные с выделением теплоты (конденсация влаги, химические реакции и пр.). Кроме того, следует учитывать, что в большинстве случаев при проектировании систем отопления и вентиляции закладывается минимально необходимая кратность воздухообмена, предусмотренная соответствующими нормами и правилами, как для производственных, так и для общественных помещений. Это обуславливает необходимость организации приточно-вытяжной системы вентиляции отапливаемых помещений, и, соответственно, увеличивает расчетную тепловую мощность системы.

Учёт всех перечисленных составляющих потерь и поступления теплоты необходим при сведении теплового баланса помещений здания и определении дефицита или избытка теплоты. Наличие дефицита теплоты dQ указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Избыток теплоты обычно ассимилируется системой вентиляции. Для определения расчётной тепловой мощности системы отопления Qот составляется баланс расходов теплоты для расчётных условий холодного периода года в виде:

Qот = dQ = Qогр + Qи(вент) ± Qт(быт), где Qогр — потери теплоты через наружные ограждения; Qи(вент) — расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха; Qт(быт) — технологические или бытовые выделения или расход теплоты.

Методики расчета отдельных составляющих теплового баланса, входящих в формулу, нормируются СНиП.

Основные теплопотери через ограждения помещения Qогр определяют в зависимости от его площади, приведенного сопротивления теплопередаче ограждения и расчетной разности температуры помещения и снаружи ограждения.

Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь теплоты через них должна вычисляться с соблюдением определённых нормами правил обмера. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждения или обратная ему величина — коэффициент теплопередачи — принимаются по теплотехническому расчету в соответствии с требованиями СНиП или (например, для окон, дверей) по данным организации-изготовителя.

Расчётная температура помещения обычно задаётся равной расчётной температуре воздуха в помещении tв, принимаемой в зависимости от назначения помещения по СНиП, соответствующим назначению отапливаемого здания.

Под расчётной температурой снаружи ограждения подразумевается температура наружного воздуха tн.р или температура воздуха более холодного помещения при расчёте потерь теплоты через внутренние ограждения.

Как правильно подобрать воздухонагреватель?

Имея необходимые исходные данные и знания, позволяющие производить тепло-технические расчеты, необходимо воспользоваться следующим алгоритмом:

1. Определить величину теплопотерь через ограждающие конструкции.

2. Определить количество тепла, необходимого для нагрева приточного воздуха, с учетом требуемой кратности воздухообмена.

3. Определить количество тепла, выделяемого в помещении (в том числе возвратного при наличии систем рекуперации).

4. Произвести расчет необходимой мощности по приведенной выше формуле.

В случае не возможности самостоятельно провести все необходимые расчеты, или при желании их проверить, необходимо заполнить наш опросный лист и наши специалисты бесплатно произведут для Вас подбор необходимого оборудования.

Примерную зависимость необходимой мощности воздухонагревателя от объемов отапливаемого здания можно увидеть на Графике:

Расчет примерный, дан для территории Челябинской области при следующих условиях:

t наружного воздуха -34 градуса Цельсия

t внутреннего воздуха +16 градусов Цельсия,

Несущая конструкция стены: сэндвич, 150 мм, утеплитель: мин. вата

Система принудительного притока наружного воздуха отсутствует (отопление в режиме полной рециркуляции).

Информация / Тепловой комфорт и энергетический баланс человека

Тепловой комфорт и энергетический баланс человека.

Системой обогрева/охлаждения в помещении должна быть создана благоприятная для человека тепловая обстановка. Самочувствие и работоспособность человека зависят от состояния физиологической системы терморегуляции организма, которая нормально функционирует при температуре около 36,6 °C.

Для поддержания постоянной температуры организм человека непрерывно вырабатывает тепло, которое отдается окружающей среде. В зависимости от физиологического и эмоционального состояния человека, его одежды, возраста, вида выполняемой работы и индивидуальных особенностей организма количество тепла, выделяемого в окружающую среду, может быть различным.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется:

— конвекцией (в результате «омывания» тела воздушными потоками)

— теплопроводностью (при соприкосновении с предметами)

— излучением (в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона)

— испарением (с поверхности лёгких, слизистых оболочек, потоотделение)

Если теплопродукция организма и потери тепла не сбалансированы, то в организме может наблюдаться накопление тепла, связанное с повышением температуры, или его дефицит, приводящий к переохлаждению организма.

Система терморегуляции организма позволяет в определенных пределах обеспечивать баланс тепла. Однако возможности терморегуляции весьма ограничены.

Тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс в системе «человек – среда обитания» зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки.

Человек ощущает не столько температуру воздуха, сколько совокупность температур воздуха и радиационную температуру помещения.

Таким образом, совокупная «температура помещения» может быть получена двумя способами:

— повышением/понижением прежде всего радиационной температуры всех или части поверхностей помещения;

— повышением/понижением температуры воздуха помещения.

При понижении температуры в помещении происходит нарушение теплового комфорта человека.

Поскольку возможности терморегуляции организма ограничены, человеку необходимо восполнить дефицит тепла.

При использовании лучистых обогревателей, как было отмечено выше, повышается температура поверхностей ограждений в помещении, перенос тепла излучением от человека уменьшается, но одновременно с этим увеличивается конвективная составляющая переноса тепла.

Известно, что самочувствие человека значительно улучшается при повышении доли конвективного теплопереноса в общей теплоотдачи его тела. Это как раз и обеспечивается при лучистом отоплении.

Причем комфортной будет считаться температура на 3-5 градусов ниже, чем при конвекционном отоплении. Это важный фактор, так как помимо теплового комфорта обеспечивается экономия электроэнергии (считается, что снижение температуры на 1 градус влечет за собой снижение затрат электроэнергии на 5-7%).

Некоторые аспекты моделирования энергетического баланса помещения с учетом воздействия солнечной энергии

Реферат

Архитектура здания имеет решающее значение для определения баланса тепловой энергии и условий комфорта в помещении. Знание о наличии солнечного излучения и его передаче через оболочку здания внутрь здания помогает архитектору спроектировать здание энергоэффективным способом. В настоящее время в густонаселенных городских районах чердаки используются в качестве жилых помещений, а ограждающая конструкция здания включает наклонные внешние стены и окна в крышах.В этой статье представлены некоторые аспекты моделирования энергетического баланса помещений с разной ориентацией и с вертикальными или наклонными поверхностями ограждающих конструкций здания с упором на влияние солнечной энергии. Более подробно анализируется динамика потока энергии через окна. Анализируются одномерный поток энергии через центр области стекла (на основе модели теплового сопротивления), двумерный поток энергии через край области стекла и двумерный поток тепла через непрозрачную раму.Третье измерение также рассматривается в упрощенном виде с учетом конкретного периметра края или рамки. Особое внимание уделяется моделированию поступления солнечной энергии. Солнечное излучение моделируется как коротковолновое излучение, которое передается непосредственно в комнату через остекление, и как энергия, поглощаемая оболочкой здания (стеклянными панелями, рамой и непрозрачными внешними стенами), которая становится внутренними источниками тепла и косвенно передается в комнату. Разработанная модель была использована для численного моделирования с использованием MATLAB в качестве языка программирования.Эта модель предсказывает (среди прочего) влияние солнечной энергии на энергетический баланс комнаты в здании. Это позволяет запускать и оценивать многие случаи помещений и их конвертов, в результате чего можно сделать как общие, так и подробные выводы. Некоторые результаты представлены как в графической, так и в табличной форме.

Ключевые слова

Моделирование воздействия солнечной энергии на здания

Энергетический баланс помещения

Энергетический поток через окно

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

Copyright © 2008 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Технические справочники — EnergyPlus 8.4

В основе метода теплового баланса лежит внутренний тепловой баланс, охватывающий внутренние грани поверхностей зоны. Этот тепловой баланс обычно моделируется четырьмя связанными компонентами теплопередачи: 1) проводимостью через строительный элемент, 2) конвекцией в воздух, 3) поглощением и отражением коротковолнового излучения и 4) обменом длинноволновым излучением.Падающее коротковолновое излучение происходит от солнечного излучения, проникающего в зону через окна, и от внутренних источников, таких как свет. Обмен длинноволновым излучением включает поглощение и излучение низкотемпературных источников излучения, таких как поверхности всех других зон, оборудование и люди.

Тепловой баланс на внутренней стороне можно записать следующим образом:

q′′LWX + q′′SW + q′′LWS + q′′ki + q′′sol + q′′conv = 0

где:

q′′LWX = чистый поток длинноволнового лучистого обмена между поверхностями зон.

q′′SW = чистый поток коротковолнового излучения к поверхности от источников света.

q′′LWS = поток длинноволнового излучения от оборудования в зоне.

q′′ki = поток проводимости через стену.

q′′sol = проходящий поток солнечного излучения, поглощаемый поверхностью.

q′′conv = Конвективный тепловой поток в воздух зоны.

Каждый из этих компонентов теплового баланса кратко представлен ниже.

Рисунок 19.Схема объема внутреннего контроля теплового баланса

Внутренний обмен длинноволновым излучением [ССЫЛКА]

Радиационный обмен

LW между поверхностями зоны [ССЫЛКА]

Существует два предельных случая внутреннего радиационного обмена ДВ, которые легко моделируются:

нЗонный воздух полностью прозрачен для ДВ излучения.

n Воздух зоны полностью поглощает ДВ-излучение от поверхностей внутри зоны.

Предельный случай полного поглощения воздуха использовался для расчетов нагрузки, а также в некоторых расчетах энергетического анализа.Эта модель привлекательна тем, что ее можно сформулировать, просто используя комбинированный коэффициент радиационной и конвективной теплопередачи от каждой поверхности к воздуху зоны. Однако это упрощает проблему зонального поверхностного обмена, и в результате формулировка теплового баланса в EnergyPlus рассматривает воздух как полностью прозрачный. Это означает, что он не участвует в обмене ДВ излучением между поверхностями в зоне. Модель, которая считает воздух в помещении полностью прозрачным, физически разумна из-за низкой концентрации водяного пара и короткой средней длины пути.Он также позволяет разделить лучистую и конвективную части теплопередачи на поверхности, что является важным атрибутом метода теплового баланса.

EnergyPlus использует модель серого обмена для длинноволнового излучения между поверхностями зоны. Эта модель основана на концепции «ScriptF», разработанной Хоттелем (Хоттель и Сарофим, Radiative Transfer, Chapter 3, McGraw Hill, 1967). Эта процедура основана на матрице коэффициентов обмена между парами поверхностей, которая включает все пути обмена между поверхностями.Другими словами, все отражения, поглощения и повторные выбросы от других поверхностей в корпусе включаются в коэффициент обмена, который называется ScriptF. Основные предположения заключаются в том, что все поверхностные радиационные свойства являются серыми, а все радиация диффузным. Оба предположения приемлемы для смены зон застройки.

Коэффициенты ScriptF разработаны, исходя из традиционных коэффициентов обзора прямого излучения. В случае застройки помещений и зон существует несколько факторов, усложняющих поиск факторов прямого обзора — главный из них заключается в том, что расположение поверхностей, таких как тепловая масса, представляющая мебель и перегородки, неизвестно.Другое ограничение состоит в том, что точный расчет коэффициентов прямого обзора требует больших вычислительных ресурсов, даже если положения всех поверхностей известны. Соответственно, EnergyPlus использует процедуру для аппроксимации коэффициентов прямого обзора. Процедура состоит из двух шагов:

1) Определите общую площадь других поверхностей, «видимых» поверхностью.

2) Приблизительно коэффициент прямого обзора от поверхности 1 к поверхности 2 как отношение площади поверхности 2 к общей площади, «видимой» поверхностью 1.

Определение «видимой» области имеет несколько ограничений:

· Никакая поверхность не видит себя.

· На всех поверхностях видны поверхности с термической массой.

· Никакая поверхность, обращенная в пределах 10 градусов от другой поверхности, не видна другой поверхностью.

· Все поверхности видны крышам, полам и потолкам (с учетом предыдущего ограничения направления облицовки).

Поскольку приблизительные коэффициенты обзора могут не удовлетворять основным требованиям взаимности (две поверхности должны обмениваться равными количествами тепла в каждом направлении) и полноты (каждая поверхность должна иметь сумму коэффициентов прямого обзора, равную 1.0), EnergyPlus выполняет операцию исправления коэффициента обзора перед тем, как они будут использованы в определении ScriptF. Обычно удовлетворяются оба требования, но в некоторых особых ситуациях это не так, и применяются особые правила.

· Если пользователь включает в зону менее четырех поверхностей, применяется только взаимность.

· Если площадь одной поверхности в зоне больше суммы площадей всех других поверхностей, применяется только взаимность, но иногда для очень больших поверхностей такое соблюдение становится невозможным, и коэффициенты обзора изменяются таким образом, что только большая поверхность видна очень маленьким поверхностям.

Предупреждающие сообщения создаются для обоих этих случаев, и результаты следует очень внимательно изучить, чтобы убедиться в их обоснованности. Предлагаемое действие для второго случая (очень большая поверхность) состоит в том, чтобы разделить большую поверхность на несколько меньших поверхностей; тогда корпус будет считаться нормальным.

После определения коэффициентов ScriptF для каждой поверхности рассчитывается обмен длинноволновым излучением с использованием:

qi, j = AiFi, j (T4i − T4j)

, где F _{i, j} — это ScriptF между поверхностями i и j.

Тепловая масса и мебель [ССЫЛКА]

Мебель в зоне увеличивает площадь поверхности, которая может участвовать в радиационном и конвекционном теплообменах. Это также добавляет в зону участвующую тепловую массу. Эти два изменения влияют как на реакцию на изменения температуры в зоне, так и на характеристики отвода тепла.

Правильное моделирование мебели — это область, которая требует дальнейших исследований, но формулировка теплового баланса позволяет моделировать эффект реалистично, включая площадь поверхности мебели и тепловую массу в процессе теплообмена.

LW излучения из внутренних источников [LINK]

Традиционная модель для этого источника заключается в определении радиационного / конвективного разделения тепла, вводимого в зону от оборудования. Затем излучающая часть распределяется по поверхностям внутри зоны определенным образом. Это, конечно, не совсем реалистичная модель, и она отходит от принципов теплового баланса. Однако практически невозможно рассматривать этот источник более подробно, поскольку альтернатива потребовала бы знания о размещении и температуре поверхности всего оборудования.

Внутреннее коротковолновое излучение [ССЫЛКА]

SW Излучение от источников света [ССЫЛКА]

Коротковолновое излучение света распределяется по поверхностям в зоне определенным образом.

Солнечная энергия в проходящем свете [LINK]

Проходящее солнечное излучение также распределяется по поверхностям в зоне в установленном порядке. Можно было бы рассчитать фактическое положение луча солнечного излучения, но это потребовало бы частичного облучения поверхности, что несовместимо с остальной частью модели зоны, которая предполагает однородные условия по всей поверхности.Текущие процедуры включают набор предписанных распределений. Поскольку подход теплового баланса может иметь дело с любой функцией распределения, можно изменить функцию распределения, если это будет сочтено целесообразным.

Конвекция в воздух зоны [ССЫЛКА]

Конвекционный поток рассчитывается с использованием следующих коэффициентов теплопередачи:

q′′conv = hc (Ts − Ta) (89)

Коэффициенты внутренней конвекции ( h _c ) можно рассчитать с помощью одной из множества различных моделей.В настоящее время в реализации используются коэффициенты, основанные на корреляциях для естественной, смешанной и принудительной конвекции.

Внутренняя проводимость [ССЫЛКА]

Этот вклад в тепловой баланс внутренней поверхности представляет собой член проводимости стенки, q′′ki, показанный в уравнении (30). Это представляет собой передачу тепла внутренней стороне строительного элемента. Опять же, для определения этого теплового потока используется формула CTF.

Внутренняя конвекция [ССЫЛКА]

В EnergyPlus доступно множество различных вариантов моделирования для коэффициентов внутренней конвекции, h _c .Существует четыре различных параметра, определяющих, как менеджеры EnergyPlus выбирают модели h _c во время моделирования. В EnergyPlus существует множество индивидуальных уравнений модели для h _c , которые охватывают различные ситуации, возникающие из-за ориентации поверхности, условий воздушного потока в помещении и направления теплового потока. Кроме того, во многих случаях несколько исследователей разработали конкурирующие модели для одних и тех же ситуаций, которые отличаются друг от друга, и нет способа объявить одну лучше другой.Общее значение по умолчанию для моделирования выбирается в объекте SurfaceConvectionAlgorithm: Inside, и его можно изменить, выбрав другой параметр в описании зоны. Эти модели описаны в следующих разделах. В дополнение к вариантам корреляции, описанным ниже, также можно переопределить коэффициенты конвекции на внутренней стороне любой поверхности, используя объект SurfaceProperty: ConvectionCoefficients во входном файле для установки значения коэффициента конвекции на внутренней стороне любой поверхности.Значения можно указывать напрямую или с графиками. Конкретные подробности приведены в справочном документе «Ввод-вывод».

Адаптивный алгоритм конвекции [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000, 2002) разработал методологию для динамического управления выбором уравнений h _c , названную алгоритмом адаптивной конвекции . Алгоритм используется для выбора среди доступных уравнений h _c того, которое наиболее подходит для данной поверхности в данный момент времени.Как отмечает Босолей-Моррисон, алгоритм адаптивной конвекции предназначен для расширения и изменения для отражения различных схем классификации и / или новых уравнений h _c . Реализация в EnergyPlus была изменена по сравнению с оригиналом следующим образом:

• Предоставляется механизм ввода (см. Объект SurfaceConvectionAlgorithm: Inside: AdapativeModelSelections), чтобы пользователь мог настраивать конкретные варианты выбора из уравнений h _c , которые применяются для различных режимов потока и ориентации поверхности.Изменения применяются ко всей модели в целом (но их можно изменить, задав свойства поверхности).

• Чтобы избежать необходимости дополнительного ввода пользователем информации о положении оборудования типа ZoneHVAC в пределах зоны, не существует различия между зонами, в которых оборудование конвективных зон находится под окнами, и зонами, в которых конвективные обогреватели расположены вдали от окон. Это относится к режиму воздушного потока, связанному с нагревателями конвективной зоны.Используя терминологию Босолей-Моррисона, режимы B1 и B2 объединены в один режим B.

• Чтобы избежать необходимости дополнительного ввода пользователем информации о положении оборудования типа ZoneHVAC в зоне, нет различий между поверхностями, которые непосредственно обдуваются вентилятором, и поверхностями, удаленными от вентилятора для режима потока воздуха, связанного с механической циркуляцией. от зонного вентилятора (оборудование типа ZoneHVAC).

• Корреляция для горизонтальной свободной струи, разработанная Фишером (1995), не используется.Модели с потолочными диффузорами используются для механической циркуляции из центральной системы кондиционирования воздуха. Это решение было принято по двум причинам: (1) для того, чтобы не требовать от пользователя дополнительного ввода информации о местоположении и импульсе, создаваемом аэровокзальными установками, и (2) потому, что Фишер (1995) обнаружил, что эффект Коанда настолько велик, что в На практике поддерживать свободную горизонтальную струю сложно, и потоки воздуха в помещении с механическим приводом обычно прилипают к поверхностям и имеют тенденцию гораздо чаще соответствовать режиму потока потолочного диффузора, чем свободная струя.

• EnergyPlus поддерживает произвольную геометрию, поэтому поверхности можно наклонять относительно вертикали или горизонтали. Алгоритм адаптивной конвекции Босолей-Моррисона изначально был построен для использования уравнений h _c , которые не имеют функциональной зависимости от угла наклона поверхности. Однако наклонные поверхности действительно работают иначе, чем вертикальные или горизонтальные поверхности, когда силы плавучести значительны. Поэтому реализация EnergyPlus расширяет структуру алгоритма, добавляя дополнительные категории для наклонных поверхностей.Уравнения h _c , разработанные Уолтоном (1983), выбраны в качестве значений по умолчанию для наклонных поверхностей, потому что они имеют функциональную зависимость от угла наклона.

• Фоханно и Полидари (2006) разработали новое уравнение h _c для вертикальных стен внутри зданий с простым режимом потока плавучести. Они использовали теоретический подход, основанный на интегральном формализме и однородном тепловом потоке (а не на равномерной температуре), который охватывает ситуации как ламинарного, так и турбулентного течения.В EnergyPlus эта модель выбрана по умолчанию вместо модели Аламдари и Хаммонд (1983) для вертикальных стен.

• Карадаг (2009) разработал новое уравнение h _c для поверхностей потолка, которые активно охлаждаются. Он использовал вычислительную гидродинамику, помещения различного размера и температурные условия. В EnergyPlus эта модель выбрана по умолчанию для поверхностей с активным потолочным охлаждением (вместо модели Аламдари и Хаммонда (1983) для нестабильных потолков).

• Международная организация по стандартизации (ISO) завершила Стандарт 15099-2003, который включает h _c уравнения для внутренней стороны окон. EnergyPlus стремится придерживаться формальных Стандартов моделирования, где это возможно. Поэтому реализация включает в себя более крупную структуру адаптивного алгоритма, который включает дополнительные категории для окон во всех режимах потока, а модели ISO 15099-2003 используются по умолчанию для окон в режимах потока естественной конвекции.Модель ISO 15099 применяется к различным углам наклона.

• Голдштейн и Новосалек (2010) разработали новые уравнения h _c для ситуаций с принудительной циркуляцией воздуха с потолочными щелевыми диффузорами по периметру со значительной долей остекления. Они использовали эксперименты с полноразмерной тестовой комнатой. Эти новые уравнения выбираются по умолчанию для окон, потолков и полов при наличии активной системы центрального кондиционирования.

• Внутренним массовым поверхностям присваивается уравнение h _c , которое будет применяться (стабильное или нестабильное) к горизонтальной, обращенной вверх поверхности для каждого режима потока.2, для зоны. Большие значения Ri указывают на преобладание плавучести, в то время как маленькие значения указывают на преобладание вынужденных потоков. Предполагается, что для проведения различия между оборудованием типа блока противоположной Зоны (с вентиляторами) воздух поднимается вверх по стенам, а оборудование центрального типа (с диффузорами) нагнетает воздух по стенам.

Алгоритм адаптивной конвекции, реализованный в EnergyPlus для внутренней поверхности, имеет в общей сложности 45 различных категорий для поверхностей и 29 различных вариантов для выбора уравнения h _c .В следующей таблице приведены категории и присвоения по умолчанию для уравнений h _c . Отдельные уравнения h _c задокументированы ниже.

Таблица 13. Категории и назначения внутренней конвекции

#	Зональный режим воздушного потока	IB-M’s #	Ориентация поверхности и направление теплового потока	Ключевые слова для применимых источников модельных уравнений
1	Простая плавучесть	A3	Вертикальные стены	FohannoPolidoriВертикальные стены *
				АламдариХаммондвертикальныйСтены
				ASHRAВертикальныйСтены
2			Стабильный по горизонтали	AlamdariHammondStable По горизонтали *
				WaltonStableHorizontalOrTilt
3			Нестабильный горизонтальный	Аламдари, Хаммонд, нестабильный, по горизонтали *
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
4			Стабильный под наклоном	WaltonStableHorizontalOrTilt *
5			Нестабильный наклонный	WaltonUnstableHorizontalOrTilt *
6			Окна	ISO15099 Windows *
7	Подогрев пола или охлаждение под потолком	A1	Вертикальные стены	KhalifaEq3WallAwayFromHeat *
				ФоханноПолидоривертикальныйСтены
				АламдариХаммондвертикальныйСтены
				ASHRAВертикальныйСтены
8			Стабильный по горизонтали	AlamdariHammondStable По горизонтали *
				WaltonStableHorizontalOrTilt
9			Нестабильный горизонтальный	KhalifaEq4CeilingAwayFromHeat *
				АламдариХаммондНестабильныйГоризонтальный
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
10			Пол с подогревом	AwbiHattonHeatedFloor *
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
				АламдариХаммондНестабильныйГоризонтальный
11			Холодный потолок	Карадаг
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
12			Стабильный под наклоном	WaltonStableHorizontalOrTilt *
13			Нестабильный наклонный	WaltonUnstableHorizontalOrTilt *
14			Окна	ISO15099 Windows *
15	Настенное панельное отопление	A2	Вертикальные стены (без обогрева)	ХалифаEq6Необогреваемые стены *
				ФоханноПолидоривертикальныйСтены
				ASHRAВертикальныйСтены
16			Стена с подогревом	AwbiHattonHeatedWall *
17			Стабильный по горизонтали	AlamdariHammondStable По горизонтали *
				WaltonStableHorizontalOrTilt
18			Нестабильный горизонтальный	ХалифаEq7Потолок *
				АламдариХаммондНестабильныйГоризонтальный
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
19			Стабильный под наклоном	WaltonStableHorizontalOrTilt *
20			Нестабильный наклонный	WaltonUnstableHorizontalOrTilt *
21 год			Окна	ISO15099 Windows *
22	Нагреватель конвективной зоны	B	Вертикальные стены не возле обогревателя	FohannoPolidoriВертикальные стены *
				ХалифаEq6
				ХалифаEq3WallAwayFromHeat
				АламдариХаммондвертикальныйСтены
				ASHRAВертикальныйСтены
23			Вертикальные стены возле обогревателя	ХалифаEq5WallNearHeat *
24			Стабильный по горизонтали	AlamdariHammondStable По горизонтали *
				WaltonStableHorizontalOrTilt
25			Нестабильный горизонтальный	ХалифаEq7Потолок *
				ХалифаEq4CeilingAwayFromHeat
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
26 год			Стабильный под наклоном	WaltonStableHorizontalOrTilt *
27			Нестабильный наклонный	WaltonUnstableHorizontalOrTilt *
28 год			Окна	ISO15099 Windows *
29	Центральный механический диффузор воздуха	C	Стены	GoldsteinNovoselacПотолочный диффузорСтены *
				FisherPedersenПотолокДиффузорСтены
30			Потолок	FisherPedersenCeilingDiffuserCeiling *
31 год			Этаж	GoldsteinNovoselacПотолочный диффузорНапольный *
				FisherPedersenПотолочный диффузор
32			Окна	GoldsteinNovoselacCeilingDiffuserWindow *
				ISO15099 Windows
33	Циркуляция вентилятора механической зоны	D	Стены	KhalifaEq3WallAwayFromHeat *
34			Стабильный по горизонтали	AlamdariHammondStable По горизонтали *
				WaltonStableHorizontalOrTilt
35 год			Нестабильный горизонтальный	KhalifaEq4CeilingAwayFromHeat *
				WaltonUnstableHorizontalOrTilt
36			Стабильный под наклоном	WaltonStableHorizontalOrTilt *
37			Нестабильный наклонный	WaltonUnstableHorizontalOrTilt *
38			Окна	GoldsteinNovoselacCeilingDiffuserWindow *
				ISO15099 Windows
39	Смешанный	E	Вспомогательные стены потока	BeausoleilMorrisonMixedAssistedWall *
40			Противоположные стены потока	BeausoleilMorrisonMixedOpposingWall *
41 год			Стабильный пол	BeausoleilMorrisonMixedStableFloor *
42			Неустойчивый пол	БосолейМоррисонСмешанныйНестабильный этаж *
43 год			Стабильный потолок	BeausoleilMorrisonMixedStableCeiling *
44 год			Нестабильный потолок	BeausoleilMorrisonMixedUnstableCeiling *
45			Окна	GoldsteinNovoselacCeilingDiffuserWindow *
				ISO15099 Windows

* Указывает выбор по умолчанию для уравнения модели h _c .

Классификация внутренней поверхности

[ССЫЛКА]

Алгоритм адаптивной конвекции основан на классификации поверхностей по режиму потока и ориентации, так что правильное уравнение h _c может быть выбрано в конкретный момент времени во время моделирования. Классификация зависит от ввода пользователя, при этом некоторые аспекты обрабатываются только один раз в начале, а другие — на каждом временном шаге. Существуют также различные параметры или входные данные для уравнений h _c , которые требуют статической или динамической обработки.

Для каждой поверхности, она и зона, к которой она прикреплена, обрабатываются для получения следующих статических характеристик.

• За высоту зоны принимается характерная высота конвекции.

• Поверхности, указанные как получающие тепло от оборудования Zone HVAC с излучающими моделями, считаются «вблизи» нагревателя.

• Зоны исследуются на предмет наличия низкотемпературных излучающих систем. Поверхности, на которых расположены активные элементы, исследуются, и зона охарактеризована, чтобы узнать, есть ли в ней подогрев пола, потолочное охлаждение или обогрев стен.

• Гидравлический диаметр рассчитывается для горизонтальных поверхностей для всей зоны.

и вычисление различных параметров, необходимых для h _c уравнений. Выбор режима потока осуществляется следующим образом. Для каждой поверхности мы исследуем зону на внутренней стороне на наличие следующего:

• Тип системы ОВК

• Рабочее состояние ОВК

• Система HVAC ACH

Поверхности оцениваются для определения:

• Классификация поверхностей: пол, стена, крыша, окно, типы

• Угол наклона

• Конвективная устойчивость (знак ΔT)

Отдельные уравнения модели h _c и соответствующие ссылки перечислены ниже по ключевому слову, используемому для их идентификации.

ASHRAE Vertical Wall [ССЫЛКА]

Уолтон принял следующее уравнение естественной конвекции от ASHRAE.

h = 1,31 | ΔT | 13

Обычно он ограничивается минимум 0,1 в EnergyPlus. Это компонент общего алгоритма TARP, описанного ниже.

Walton Unstable Horizontal or Tilt [ССЫЛКА]

Уолтон (11983) разработал следующее уравнение, подбирая кривые из различных источников.

h = 9,482 | ΔT | 137,283− | cosΣ |

Неустойчивый относится к направлению теплового потока и связанной с ним плавучести относительно поверхностей. Нестабильность — это естественная тенденция к усилению потока в том смысле, что поднимающийся более теплый воздух или падающий более холодный воздух может свободно отводиться от поверхности. Обычно в EnergyPlus он ограничен минимум .1. Это компонент общего алгоритма TARP, описанного ниже.

Walton Stable по горизонтали или наклону [ССЫЛКА]

Уолтон (11983) разработал следующее уравнение, подбирая кривые из различных источников.

h = 1.810 | ΔT | 131.382+ | cosΣ |

Стабильность относится к направлению теплового потока и связанной с ним плавучести относительно поверхностей. Стабильность — это когда естественная тенденция заключается в замедлении потока в том смысле, что поднимающийся более теплый воздух или падающий более холодный воздух сталкиваются с поверхностью. Обычно в EnergyPlus он ограничен минимум .1. Это компонент общего алгоритма TARP, описанного ниже.

Fisher Pedersen Стены потолочного диффузора [ССЫЛКА]

Fisher and Pedersen 1997) разработали следующее уравнение на основе измерений в лабораторной камере.

ч = 1,208 + 1,012 * ACH0,604

Это компонент общего алгоритма CeilingDiffuser, описанного ниже.

Fisher Pedersen Потолочный диффузор потолочный [ССЫЛКА]

Фишер и Педерсен (1997) разработали следующее уравнение на основе измерений в лабораторной камере.

h = 2,234 + 4,099 * ACH0,503

Это компонент общего алгоритма CeilingDiffuser, описанного ниже.

Fisher Pedersen Потолочный напольный диффузор [ССЫЛКА]

Fisher and Pedersen 1997) разработали следующее уравнение на основе измерений в лабораторной камере.

ч = 3,873 + 0,082 * ACH0,98

Это компонент общего алгоритма CeilingDiffuser, описанного ниже.

Alamdari Hammond Stable Horizontal [ССЫЛКА]

Аламдари и Хаммонд (1983) разработали следующую корреляцию для горизонтальных поверхностей в стабильной термической ситуации.

ч = 0,6 (| ΔT | D2h) 1/155

где,

Dh = 4AP, гидравлический диаметр горизонтальной поверхности, A — площадь (м ² ) и P — периметр (м) всей зоны.

Alamdari Hammond Unstable Horizontal [LINK]

Аламдари и Хаммонд (1983) разработали следующую корреляцию для горизонтальных поверхностей в условиях плавучести.

ч = ⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩⎡⎢ ⎢ ⎢⎣1,4 (| ΔT | Dh) 1 / 144⎤⎥ ⎥ ⎥⎦6 + [1,63 | ΔT | 1/133] 6⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎬⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭1 / 166

Alamdari Hammond Vertical Wall [ССЫЛКА]

Аламдари и Хаммонд (1983) разработали следующую корреляцию для вертикальных поверхностей.

ч = ⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩⎡⎢ ⎢ ⎢⎣1.5 (| ΔT | H) 1 / 144⎤⎥ ⎥ ⎥⎦6 + [1,23 | ΔT | 1/133] 6⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎬⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭1 / 166

где,

H — характерная высота поверхности. В EnergyPlus это высота потолка зоны (которая может быть больше, чем высота отдельной поверхности, если стены разделены на несколько поверхностей).

Khalifa Eq3 Стена вдали от тепла [ССЫЛКА]

Халифа (1989) провел эксперименты с испытательными камерами и разработал корреляции для определенных типов поверхностей.Один из них, обозначенный как «Уравнение 3» в исходной ссылке, предназначен для зон конвективного нагрева и применяется к внутренним поверхностям стен вдали от источника тепла:

h = 2,07 | ΔT | 0,23

Khalifa Eq4 Ceiling away from heat [ССЫЛКА]

Халифа (1989) провел эксперименты с испытательными камерами и разработал корреляции для определенных типов поверхностей. Один из них, обозначенный в исходной ссылке как «Уравнение 4», предназначен для зон конвективного нагрева и применяется к внутренним поверхностям потолков вдали от источника тепла:

ч = 2.72 | ΔT | 0,13

Khalifa Eq5 Wall Near Heat [ССЫЛКА]

Халифа (1989) провел эксперименты с испытательными камерами и разработал корреляции для определенных типов поверхностей. Один из них, обозначенный как «Уравнение 5» в исходной ссылке, предназначен для зон конвективного нагрева и применяется к внутренним поверхностям стен вблизи источника тепла:

ч = 1,98 | ΔT | 0,32

Khalifa Eq6 Стены без обогрева [ССЫЛКА]

Халифа (1989) провел эксперименты с испытательными камерами и разработал корреляции для определенных типов поверхностей.Один из них, обозначенный в исходной ссылке как «Уравнение 6», предназначен для зон обогрева и применяется к внутренним поверхностям стен, которые не обогреваются:

ч = 2,30 | ΔT | 0,24

Khalifa Eq7 Ceiling [ССЫЛКА]

Халифа (1989) провел эксперименты с испытательными камерами и разработал корреляции для определенных типов поверхностей. Один из них, обозначенный как «Уравнение 7» в исходной ссылке, предназначен для зон обогрева и применяется к внутренним поверхностям потолков:

ч = 3.10 | ΔT | 0,17

Awbi Hatton с подогревом пола [ССЫЛКА]

Awbi и Hatton (1999) провели лабораторные измерения с использованием климатических камер и разработали следующую корреляцию для поверхностей пола, которые активно нагреваются.

h = 2,175 | ΔT | 0,308D0,076h

где,

Dh = 4AP, гидравлический диаметр горизонтальной поверхности, A — площадь (м ² ) и P — периметр (м) всей зоны (все прилегающие поверхности пола, если в зоне более одной ).

Awbi Hatton Стена с подогревом [ССЫЛКА]

Awbi и Hatton (1999) разработали следующую корреляцию для поверхностей стен, которые активно нагреваются.

h = 1.823 | ΔT | 0.293D0.076h

где,

Dh = 4AP, гидравлический диаметр поверхности стены, A — площадь (м ² ) и P — периметр (м) всей стены (все прилегающие поверхности стены, если вдоль стены более одной ).

Beausoleil Morrison Mixed Assisted Wall [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000) использовал методы смешивания для объединения корреляций, первоначально разработанных Аламдари и Хаммондом (1983) и Фишером и Педерсеном (1997), чтобы создать следующую корреляцию для стен, где движущие силы потока от механических сил усиливаются движущими силами. силы от плавучести.

ч = ⎛⎜ ⎜⎝⎧⎪⎨⎪⎩⎡⎢⎣1,5 (| ΔT | H) 1 / 4⎤⎥⎦6 + [1,23 | ΔT | 2] 1 / 6⎫⎪⎬⎪⎭1 / 2 + {[Tsurf − TSAT | ΔT |] [- 0.199 + 0,190⋅ACH0,8]} 3⎞⎟ ⎟⎠1 / 3

где,

T _SAT — температура приточного воздуха в диффузоре.

Здесь эталонная температура — это температура воздуха в зоне, а не температура приточного воздуха диффузора.

Beausoleil Morrison Mixed Opposing Wall [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000) использовал методы смешивания, чтобы объединить корреляции, первоначально разработанные Аламдари и Хаммондом (1983) и Фишером и Педерсеном (1997), чтобы создать следующую корреляцию для стен, где движущие силы потока от механических сил противостоят движущим силам. силы от плавучести.

ч = макс⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩⎛⎝ {[1,5 (| ΔT | H) 1/4] 6+ [1,23 | ΔT | 2] 1/6} 1/2 — {[Tsurf − TSAT | ΔT |] ⋅ [−0,199 + 0,190⋅ ACH0.8]} 3⎞⎠1 / 30.8⋅ {[1.5 (| ΔT | H) 1/4] 6+ [1,23 | ΔT | 2]} 1 / 60,8⋅ {[Tsurf-TSAT | ΔT |] ⋅ [ -0,199 + 0,190⋅ACH0,8]}

Beausoleil Morrison Mixed Stable Floor [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000) использовал методы смешивания, чтобы объединить корреляции, первоначально разработанные Аламдари и Хаммондом (1983) и Фишером и Педерсеном (1997), чтобы создать следующую корреляцию для полов, где движущие силы потока включают как механические силы, так и термически стабильную плавучесть. .

ч = ⎛⎜ ⎜⎝⎧⎪ ⎪⎨⎪ ⎪⎩0,6⋅ (| ΔT | DH) 1 / 155⎫⎪ ⎪⎬⎪ ⎪⎭3 + {[Tsurf-TSAT | ΔT |] ⋅ [0,159 + 0,116ACH0,8]} 3⎞⎟ ⎟⎠1 / 133

Босолей Моррисон смешанный нестабильный пол [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000) использовал методы смешивания, чтобы объединить корреляции, первоначально разработанные Аламдари и Хаммондом (1983) и Фишером и Педерсеном (1997), чтобы создать следующую корреляцию для полов, где движущие силы потока включают как механические силы, так и термически нестабильную плавучесть. .

ч = ⎛⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜⎝⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩⎡⎢ ⎢ ⎢⎣1,4 (| ΔT | Dh) 1 / 144⎤⎥ ⎥ ⎥⎦6 + [1,63 | ΔT | 1/133] 6⎫⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎬⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎭3 / 366 + {[Tsurf-TSAT | ΔT |] ⋅ [0,159 + 0,116ACH0,8]} 3⎞⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟⎠1 / 133

Beausoleil Morrison Mixed Stable Ceiling [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000) использовал методы смешивания для объединения корреляций, первоначально разработанных Аламдари и Хаммондом (1983) и Фишером и Педерсеном (1997), чтобы создать следующую корреляцию для потолков, где движущие силы потока включают как механические силы, так и термически стабильную плавучесть. .

ч = ⎛⎜ ⎜⎝⎧⎪ ⎪⎨⎪ ⎪⎩0,6⋅ (| ΔT | DH) 1 / 155⎫⎪ ⎪⎬⎪ ⎪⎭3 + {[Tsurf-TSAT | ΔT |] ⋅ [−0,166 + 0,484ACH0,8]} 3⎞⎟ ⎟⎠1 / 133

Босолей Моррисон смешанный нестабильный потолок [ССЫЛКА]

Босолей-Моррисон (2000) использовал методы смешивания, чтобы объединить корреляции, первоначально разработанные Аламдари и Хаммондом (1983) и Фишером и Педерсеном (1997), чтобы создать следующую корреляцию для потолков, где движущие силы потока включают как механические силы, так и термически нестабильную плавучесть. .

ч = ⎛⎜ ⎜⎝⎛⎜⎝⎡⎢⎣1,4 (| ΔT | Dh) 1 / 4⎤⎥⎦6 + [1,63 | ΔT | 1/3] 6⎞⎟⎠3 / 6 + ([Tsurf − TSAT | ΔT |] ⋅ [-0,166 + 0,484⋅ACH0,8]) 3⎞⎟ ⎟⎠1 / 3

Fohanno Polidori Vertical Wall [ССЫЛКА]

Фоханно и Полидори (2006) разработали следующее уравнение для h _c для вертикальных стенок в условиях простого потока плавучести.

ч = ⎧⎪ ⎪⎨⎪ ⎪⎩1,332 (| ΔT | H) 1/144, Ra ∗ H≤6,3 × 1091,235e (0,0467H) | ΔT | 0,316, Ra ∗ H> 6,3 × 109

где,

Ra ∗ H = gβfq′′ch5kfν2fPrf

Карадаг Холодный потолок [ССЫЛКА]

Карадаг (2009) использовал численные методы для разработки следующего уравнения для h _c для поверхностей с охлаждаемым потолком.

ч = 3,1 | ΔT | 0,22

ISO 15099 Windows [ССЫЛКА]

Стандарт ISO 15099-2003 включает уравнения для h _c для окон и поверхностей со стороны помещения с любым углом наклона и направлением теплового потока. Корреляция ISO 15099 предназначена для угла наклона неподвижного воздуха в помещении и определяется в терминах числа Нуссельта, Nu, где

hi = Nu (λH)

где,

λ — коэффициент теплопроводности воздуха, а

H — высота окна.

Число Рэлея, основанное на росте, RaH, вычисляется с использованием,

.

RaH = ρ2h4gcp∣∣Tsurf, i − Tair∣∣Tm, fμλ

где,

ρ — плотность воздуха

g — ускорение свободного падения,

cp — удельная теплоемкость воздуха,

μ — динамическая вязкость воздуха, а

μ — динамическая вязкость воздуха.

Tm, f — средняя температура пленки в Кельвинах по формуле

.

Tm, f = Таир + 14 (Цурф, и-Таир)

Существует четыре случая корреляции Нуссельта, которые варьируются в зависимости от угла наклона в градусах, γ, и основаны на условиях нагрева.Для условий охлаждения (где Tsurf, i> Tair) угол наклона дополняется так, чтобы γ = 180 − γ

Случай A. 0∘≤γ <15∘

Nu = 0,13Ra1 / 133H

Случай Б. 15∘≤γ≤90∘

Racv = 2,5 × 105 (e0,72γsinλ) 1/155

Nu = 0,56 (RaHsinγ) 1/144; для RaH≤RaCV

Nu = 0,13 (Ra1 / 133H − Ra1 / 133CV) +0,56 (RaCVsinγ) 1/144; RaH> RaCV

Случай C. 90∘ <γ≤179∘

Nu = 0,56 (RaHsinγ) 1/144; 105≤RaHsinγ <1011

Дело D.179∘ <γ≤180∘

Nu = 0,58Ra1 / 155H; RaH≤1011

Свойства материала оцениваются при средней температуре пленки. Стандартные психрометрические функции EnergyPlus используются для ρ и cp. Теплопроводность рассчитывается с использованием,

λ = 2,873 × 10−3 + 7,76 × 10−8Tm, ф.

Кинематическая вязкость рассчитывается с использованием,

μ = 3,723 · 10−6 + 4,94 · 10−8Tm, ф.

Эта корреляция зависит от температуры поверхности остекления со стороны помещения и, следовательно, включается в цикл итераций теплового баланса окна.

Окно потолочного диффузора Goldstein Novoselac

[ССЫЛКА]

Goldstein и Novoselac (2010) использовали измерения в лабораторных камерах для разработки корреляций конвекции для зон периметра с сильно застекленными пространствами, обслуживаемых воздушными системами на основе щелевых диффузоров. Ниже приведены сведения о пустых окнах в таких помещениях.

Для WWR <50% с окном в верхней части стены:

ч = 0,117 (˙VL) 0,8

Для WWR <50% с окном в нижней части стены

ч = 0.093 (˙VL) 0,8

Для WWR> 50%

ч = 0,103 (˙VL) 0,8

Где,

WWR — соотношение окна к стене.

L — длина внешней стены с остеклением в зоне.

мкВ — расход воздуха в системе, м ³ / с.

Goldstein Novoselac Стены потолочного диффузора [ССЫЛКА]

Goldstein и Novoselac (2010) использовали измерения в лабораторных камерах для разработки корреляций конвекции для зон периметра с сильно застекленными пространствами, обслуживаемых воздушными системами на основе щелевых диффузоров.Ниже приведены внешние стены в таких помещениях.

Для стен под окном

ч = 0,063 (˙VL) 0,8

Для стен, расположенных над окном

ч = 0,093 (˙VL) 0,8

Goldstein Novoselac Потолочный напольный диффузор [ССЫЛКА]

Goldstein и Novoselac (2010) использовали измерения в лабораторных камерах для разработки корреляций конвекции для зон периметра с сильно застекленными пространствами, обслуживаемых воздушными системами на основе щелевых диффузоров.Ниже приведены полы в таких помещениях.

ч = 0,048 (VL) 0,8

Помимо приведенной выше структуры модели, существуют также другие комплексные структуры алгоритмов, которые описаны ниже.

Алгоритм

TARP [ССЫЛКА]

Комплексная модель естественной конвекции, доступ к которой осуществляется с помощью ключевого слова «TARP», коррелирует коэффициент конвективной теплопередачи с ориентацией поверхности и разницей между температурой поверхности и температуры воздуха в зоне (где DT = Температура поверхности — Температура воздуха).Алгоритм взят непосредственно из Уолтона (1983). Уолтон получил свой алгоритм из литературы по ASHRAE, которую теперь можно найти, например, в Справочнике ASHRAE (HoF 2001), таблица 5 на стр. 3.12, в котором приведены уравнения для коэффициентов теплопередачи естественной конвекции в турбулентном диапазоне для больших вертикальных пластин и для больших горизонтальных пластин, обращенных вверх при нагревании (или вниз при охлаждении). Примечание в тексте также дает приблизительное значение для больших горизонтальных пластин, обращенных вниз при нагревании (или вверх при охлаждении), рекомендуя, чтобы оно составляло половину значения, направленного вверх.Уолтон добавляет аппроксимацию кривой как функцию косинуса угла наклона, чтобы получить промежуточные значения между вертикальной и горизонтальной плоскостями. Значения аппроксимации кривой на крайних точках очень хорошо соответствуют значениям ASHRAE.

Для отсутствия разницы температур ИЛИ для вертикальной поверхности используется следующее соотношение:

h = 1,31 | ΔT | 13 (90)

Для (DT <0,0 И поверхности, обращенной вверх) ИЛИ (DT> 0.0 И обращенной вниз поверхностью) используется усиленная корреляция конвекции:

h = 9,482 | ΔT | 137,283− | cosΣ | (91)

где S — угол наклона поверхности.

Для (DT> 0,0 И поверхности, обращенной вверх) ИЛИ (DT <0,0 И поверхности, обращенной вниз) используется уменьшенная корреляция конвекции:

h = 1.810 | ΔT | 131.382+ | cosΣ | (92)

где S — угол наклона поверхности.

Простой алгоритм естественной конвекции [ССЫЛКА]

Простая модель конвекции использует постоянные коэффициенты для различных конфигураций теплопередачи, используя те же критерии, что и подробная модель, для определения уменьшенной и усиленной конвекции. Коэффициенты также взяты непосредственно из Walton (1983). Уолтон получил свои коэффициенты из значений поверхностной проводимости для e = 0,90, найденных в Справочнике ASHRAE (1985) в таблице 1 на стр. 23.2. Составляющая лучистого теплообмена оценивается в 1.02 * 0,9 = 0,918 БТЕ / ч-фут2-фут, а затем вычесть. Наконец, коэффициенты были преобразованы в единицы СИ, чтобы получить значения, указанные ниже.

Для вертикальной поверхности:

ч = 3,076

Для горизонтальной поверхности с пониженной конвекцией:

ч = 0,948

Для горизонтальной поверхности с усиленной конвекцией:

ч = 4.040

Для наклонной поверхности с пониженной конвекцией:

ч = 2.281

Для наклонной поверхности с усиленной конвекцией:

ч = 3.870

Алгоритм потолочного диффузора

[ССЫЛКА]

Алгоритм потолочного диффузора основан на эмпирических корреляциях, разработанных Фишером и Педерсеном (1997). Корреляция была переформулирована, чтобы использовать комнатную температуру на выходе в качестве эталонной температуры. Корреляции показаны ниже.

Для этажей:

h = 3,873 + 0,082 * ACH0.98 (93)

Соотношение этажей показано на следующем рисунке:

Рисунок 1017. Корреляция потолочного диффузора для этажей

Для потолков:

h = 2,234 + 4,099 * ACH0,503 (94)

Соотношение потолков показано на следующем рисунке:

Рисунок 1018.Корреляция потолочного диффузора для потолков

Для стен:

ч = 1,208 + 1,012 * ACH0.604 (95)

Соотношение стен показано на следующем рисунке:

Рисунок 1019. Соотношение потолочного диффузора для стены

Алгоритм стены тромба [ССЫЛКА]

Алгоритм стены тромба используется для моделирования конвекции в «зоне стены тромба», т.е.е. воздушное пространство между поверхностью стены хранения и внешним остеклением. (См. Более поздние разделы о пассивных и активных стенах тромба ниже для получения дополнительной информации о стенах тромба.) Алгоритм идентичен модели конвекции (на основе ISO 15099), используемой в Window5 для конвекции между слоями остекления в многослойных оконных системах. Использование алгоритма для моделирования невентилируемой стены Тромба было подтверждено экспериментальными данными Эллисом (2003).

Этот алгоритм дает коэффициенты конвекции для воздуха в узкой вертикальной полости, которая герметична и не вентилируется.Это относится как к воздушному зазору между стеклами окна, так и к воздушному зазору между остеклением стен Trombe и внутренней поверхностью (часто выборочной поверхностью). Эти коэффициенты конвекции — единственное различие между нормальной зоной и зоной Тромба. Остальной тепловой баланс зоны такой же, например, прошедшее солнечное, длинноволновое излучение между поверхностями и т. Д.

Для вертикальной полости корреляция по ISO 15099 составляет:

NU1 = 0,0673838Ra13 для 5E4

NU1 = 0.028154Ra0,4134 для 1E4

NU1 = 1 + 1.7596678E − 10Ra2.2984755 для Ra <= 1E4

NU2 = 0,242 ({{\ rm {Ra}}} / RaA {\ rm {A}}) 0,272

NU = МАКС. (NU1, NU2)

где

Nu = число Нуссельта

Ra = число Рэлея

A = соотношение сторон полости

Затем он используется в EnergyPlus следующим образом:

Чистый коэффициент конвекции от остекления до стены:

hnet = k ({{\ rm {NU}}} / NUL {\ rm {L}})

где

k = проводимость воздуха

L = толщина воздушного зазора

Коэффициент конвекции, применяемый к каждой стене отдельно и фактически используемый в тепловом балансе зоны:

hc = 2хнет

источников [ССЫЛКА]

Аламдари, Ф.и Г. Хаммонд. 1983. Улучшена корреляция данных для конвекции, вызываемой плавучестью в помещениях. Строительные услуги Инженерные исследования и технологии. Vol. 4, № 3.

ASHRAE. 1985. Справочник ASHRAE 1985 г. — Основы, Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.

ASHRAE. 2001. Справочник ASHRAE 2001 г. — Основы, Атланта: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc.

Авби, Х.Б. и А. Хаттон. 1999. Естественная конвекция от обогреваемых поверхностей помещений. Энергетика и строительство 30 (1999) 233-244.

Босолей-Моррисон, I. 2000. Адаптивная связь моделирования теплового и воздушного потока в динамических моделированиях всего здания. Кандидат наук. Тезис. Университет Стратклайда, Глазго, Великобритания.

Эллис, Питер Г. 2003. Разработка и проверка модели невентилируемой стены тромба в EnergyPlus. Магистерская работа, Иллинойсский университет в Урбане-Шампейн.

Фишер, Д.Э. и С. Педерсен. 1997. «Конвективная теплопередача в расчетах энергии и тепловой нагрузки в зданиях», ASHRAE Transactions, Vol. 103, Pt. 2.

Фоханно, С., и Г. Полидори. 2006. Моделирование естественного конвективного теплообмена на внутренней поверхности. Энергетика и строительство 38 (2006) 548 — 553

Goldstein, K. and A. Novoselac. 2010. Конвективный теплообмен в помещениях с потолочными щелевыми диффузорами (РП-1416). Журнал исследований HVAC & R TBD

Карадаг, р.2009. Новый подход, относящийся к общему коэффициенту теплопередачи, включая влияние излучения и конвекции на потолке в комнате с охлаждаемым потолком. Прикладная теплотехника 29 (2009) 1561-1565

Халифа AJN. 1989. Процессы теплообмена в зданиях. Кандидат наук. Диссертация, Колледж Кардиффского университета Уэльса, Кардифф, Великобритания.

ISO. 2003. ISO 15099: 2003. Тепловые характеристики окон, дверей и затеняющих устройств — Детальные расчеты. Международная организация по стандартизации.

Уолтон, Г. Н. 1983. Справочное руководство по программе исследований термического анализа. НБССИР 83-2655. Национальное бюро стандартов (ныне NIST). Это документация для «TARP».

24.6 Энергетический и тепловой баланс — Анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите, как тело регулирует температуру
• Объясните значение скорости метаболизма

Тело жестко регулирует температуру тела с помощью процесса, называемого терморегуляция , при котором тело может поддерживать свою температуру в определенных границах, даже когда окружающая температура сильно отличается.Внутренняя температура тела остается стабильной на уровне 36,5–37,5 ° C (97,7–99,5 ° F). В процессе производства АТФ клетками по всему телу примерно 60 процентов производимой энергии находится в форме тепла, используемого для поддержания температуры тела. Терморегуляция — пример отрицательной обратной связи.

Гипоталамус в головном мозге — это главный выключатель, который работает как термостат для регулирования внутренней температуры тела (рис. 24.6.1). Если температура слишком высока, гипоталамус может инициировать несколько процессов для ее понижения.К ним относятся усиление циркуляции крови к поверхности тела, чтобы позволить рассеивать тепло через кожу и инициировать потоотделение, чтобы позволить испарению воды на коже для охлаждения ее поверхности. И наоборот, если температура опускается ниже установленной внутренней температуры, гипоталамус может вызвать дрожь, чтобы произвести тепло. Тело потребляет больше энергии и выделяет больше тепла. Кроме того, гормон щитовидной железы будет стимулировать большее использование энергии и выработку тепла клетками по всему телу.Окружающая среда называется термонейтральной , когда тело не расходует и не выделяет энергию для поддержания своей внутренней температуры. Для голого человека это температура окружающего воздуха около 84 ° F. Если температура выше, например, при ношении одежды, тело компенсирует это охлаждающими механизмами. Тело теряет тепло за счет механизмов теплообмена.

Рисунок 24.6.1 — Органы управления гипоталамусом Терморегуляция: Гипоталамус контролирует терморегуляцию.

Когда окружающая среда не термонейтральна, тело использует четыре механизма теплообмена для поддержания гомеостаза: теплопроводность, конвекция, излучение и испарение. Каждый из этих механизмов основан на свойстве тепла течь от более высокой концентрации к более низкой концентрации; следовательно, скорость каждого из механизмов теплообмена изменяется в зависимости от температуры и условий окружающей среды.

Проводимость — это передача тепла двумя объектами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом.Это происходит при контакте кожи с холодным или теплым предметом. Например, когда вы держите стакан с ледяной водой, тепло вашей кожи нагревает стакан и, в свою очередь, растапливает лед. В качестве альтернативы в холодный день вы можете согреться, обернув холодными руками горячую кружку кофе. Только около 3 процентов тепла тела теряется за счет теплопроводности.

Конвекция — это передача тепла воздуху, окружающему кожу. Нагретый воздух поднимается от тела и заменяется более холодным воздухом, который затем нагревается.Конвекция также может возникать в воде. Когда температура воды ниже, чем температура тела, тело теряет тепло, нагревая ближайшую к коже воду, которая удаляется и заменяется более холодной водой. Конвекционные потоки, создаваемые изменениями температуры, продолжают отводить тепло от тела быстрее, чем тело может его заменить, что приводит к гипертермии. Около 15 процентов тепла тела теряется за счет конвекции.

Излучение — это передача тепла посредством инфракрасных волн.Это происходит между любыми двумя объектами, когда их температура различается. Радиатор может обогреть комнату лучистым теплом. В солнечный день солнечное излучение согревает кожу. Тот же принцип действует от тела к окружающей среде. Около 60 процентов тепла, теряемого телом, теряется из-за излучения.

Испарение — это передача тепла за счет испарения воды. Поскольку для превращения молекулы воды из жидкости в газ требуется много энергии, испаряющаяся вода (в виде пота) забирает с собой много энергии от кожи.Однако скорость испарения зависит от относительной влажности — в окружающей среде с более низкой влажностью испаряется больше пота. Потоотделение является основным средством охлаждения тела во время упражнений, тогда как в состоянии покоя около 20 процентов тепла, теряемого телом, происходит за счет испарения.

Скорость обмена веществ — это количество потребляемой энергии за вычетом количества энергии, израсходованной организмом. Базальная скорость метаболизма (BMR) описывает количество ежедневной энергии, расходуемой людьми в состоянии покоя, в нейтрально-умеренной среде, в состоянии после абсорбции.Он измеряет, сколько энергии нужно организму для нормальной повседневной активности. Около 70 процентов всех ежедневных затрат энергии приходится на основные функции органов тела. Еще 20 процентов приходится на физическую активность, а оставшиеся 10 процентов необходимы для терморегуляции тела или контроля температуры. Этот показатель будет выше, если человек более активен или имеет большую мышечную массу. С возрастом BMR обычно снижается, так как процент менее сухой мышечной массы уменьшается.

Обзор главы

Часть энергии съедаемой пищи используется для поддержания внутренней температуры тела.Большая часть энергии, получаемой с пищей, выделяется в виде тепла. Внутренняя температура поддерживается на уровне 36,5–37,5 ° C (97,7–99,5 ° F). Это строго регулируется гипоталамусом в головном мозге, который ощущает изменения внутренней температуры и работает как термостат, увеличивая потоотделение или дрожь, или побуждая другие механизмы вернуть температуру в нормальный диапазон. Тело также может получать или терять тепло через механизмы теплообмена. Проводимость передает тепло от одного объекта к другому посредством физического контакта.Конвекция передает тепло воздуху или воде. Излучение передает тепло через инфракрасное излучение. Испарение передает тепло, когда вода меняет свое состояние с жидкости на газ.

Вопросы о критическом мышлении

1. Как сужение сосудов помогает повысить внутреннюю температуру тела?

2. Как прием пищи может повышать температуру тела?

Глоссарий

базальная скорость метаболизма (BMR)

количество энергии, расходуемое телом в состоянии покоя

проводимость

передача тепла посредством физического контакта

конвекция

передача тепла между кожей и воздухом или водой

испарение

передача тепла, происходящая при переходе воды из жидкости в газ

уровень метаболизма

количество потребленной энергии за вычетом количества энергии, затраченной организмом

излучение

передача тепла посредством инфракрасных волн

термонейтральный

внешняя температура, при которой организм не расходует энергию на терморегуляцию, около 84 ° F

терморегуляция

процесс регулирования температуры тела

Решения

Ответы на вопросы о критическом мышлении

1. Когда кровь течет к наружным слоям кожи или к конечностям, тепло отдается окружающей среде за счет механизмов теплопроводности, конвекции или излучения.Это охладит кровь и тело. Сужение сосудов способствует повышению внутренней температуры тела, предотвращая приток крови к внешнему слою кожи и наружным частям конечностей.
2. Прием пищи стимулирует пищеварение и переработку углеводов, белков и жиров. Это расщепление пищи запускает гликолиз, цикл Кребса, цепь переноса электронов, окисление жирных кислот, липогенез и окисление аминокислот для производства энергии. Тепло — побочный продукт этих реакций.

Как выровнять температуру в доме — ЧАСТЬ ВТОРАЯ

Общие источники дисбаланса системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Вам кажется, что температура в вашем доме меняется от комнаты к комнате? Если вы заметили, что в некоторых частях дома намного холоднее / теплее, чем в других, это ненормально. Хотя некоторые могут винить старый дом в пятнистом отоплении, это может быть признаком того, что вам нужно выровнять температуру в доме.

Вы ожидаете, что весь ваш дом будет комфортным, но со временем дисбаланс системы HVAC может быть вызван многими факторами. Если это не одна из распространенных проблем, упомянутых в нашем предыдущем сообщении в блоге Как сбалансировать температуру в вашем доме — ЧАСТЬ ПЕРВАЯ , следующая вероятная причина — несбалансированная система кондиционирования и отопления…

Что такое балансировка воздуха?

Балансировка воздуха — это процесс регулировки количества охлажденного и нагретого воздуха, получаемого каждой комнатой в вашем доме.В идеально сбалансированной системе каждая комната в доме будет достигать одинаковой температуры в одно и то же время. Считается, что в доме с очень разными температурами в разных комнатах система не сбалансирована. Чтобы сбалансировать это, вам понадобится опытная компания, занимающаяся климатом, например, Bi-County Inc .

Много разных вещей могут нарушить работу отопления системы и системы кондиционирования воздуха и вызвать дисбаланс. Когда система HVAC установлены, воздуховоды и приточные отверстия используются для попадания больших объемов воздуха в комнаты, которые в этом нуждаются.Правильный выбор размеров воздуховодов и установка обеспечат вашей системе довольно близко к сбалансированному. Затем демпферы используются для точной настройки воздушного потока и обеспечить равномерную температуру по всему дому. Демпферы — это клапаны, позволяющие вы точно регулируете количество воздуха, поступающего в каждую комнату или часть дом.

Ваше отопление не одинаково во всех комнатах

• НЕСКОЛЬКО УРОВНЕЙ — Несколько этажей дома трудно сбалансировать должным образом, потому что вы должны учитывать повышение тепла и длинные участки воздуховодов, необходимые для подачи теплого / холодного воздуха во все комнаты.Лучшее решение этой проблемы — это обычно зонированная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Зонирование разбивает ваш дом на разные зоны с индивидуально контролируемыми термостатами или датчиками температуры. Вы можете использовать зонирование, чтобы выровнять температуру в доме, установив при необходимости разную температуру для разных комнат.
• ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ИЗОЛИРОВАННЫХ КАНАЛОВ — Горячий воздух, проходящий через воздуховоды в некондиционных помещениях, например на чердаке, будет терять тепло. Следовательно, при использовании длинных неизолированных воздуховодов в помещениях, расположенных дальше от печи, будет намного прохладнее.И наоборот, в комнатах ближе к источнику будет намного теплее. Для решения этой проблемы достаточно просто добавить изоляцию в воздуховод.
• НЕПРАВИЛЬНЫЕ ВОЗВРАТНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ — Во многих больших домах есть только один возвратный клапан, который не может в достаточной степени всасывать холодный воздух из более удаленных комнат. Таким образом, у вас есть много теплого воздуха, смешанного с более холодным. Чтобы улучшить обратный воздушный поток, попробуйте оставить открытыми двери во все комнаты. В противном случае вам может потребоваться добавить в дом дополнительные воздуховоды.
• СИСТЕМА НЕПРАВИЛЬНОГО РАЗМЕРА — Слишком большая система HVAC может отключиться слишком быстро, в результате чего в некоторых комнатах будет слишком холодно или тепло. В этом случае попробуйте использовать вентиляторы для циркуляции теплого воздуха в более прохладных комнатах вашего дома. Слишком маленькая система, возможно, никогда не сможет должным образом охладить весь дом. В таком случае вам может потребоваться дополнительная система или система большей емкости (если ваша текущая установка готова к списанию).
• ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЯ — Использование комнаты может привести к дисбалансу в нашей системе.Например, в вашем домашнем офисе может быть теплее, потому что в нем есть компьютеры, сервер и другая электроника, выделяющая тепло. Многие из этих проблем можно решить, отрегулировав воздушный поток в ваших комнатах с помощью заслонок в воздуховодах.
• ДОБАВЛЕНИЕ И РЕМОНТ ДОМА — Реконструкция, выполненная вами или предыдущим домовладельцем, могла нарушить баланс вашей системы HVAC, особенно если были добавлены комнаты и стены были добавлены или удалены. Если проблема незначительна, вы можете исправить ее, отрегулировав заслонки в воздуховодах.В случае надстройки дома вам может потребоваться проложить дополнительные воздуховоды, чтобы решить проблему. Или вам может понадобиться дополнительная система или система большей емкости.

Почувствуйте себя комфортно в каждой комнате вашего дома

Температурный дисбаланс может быть вызван множеством факторов. К счастью, есть столько же способов их решить. Правильное решение для вас зависит от источника, будь то среда или конфигурация вашей системы. Если вы не можете сбалансировать температуру в своем доме, пора позвонить Bi-County Inc ! Нажмите, чтобы связаться с нами сегодня, чтобы получить полную оценку баланса HVAC, чтобы определить источник вашего дисбаланса и найти правильное решение для вашего дома.

5 способов сбалансировать температуру в доме

Если ваша семья такая же, как и многие другие в Онтарио, в это время года вы начинаете замечать некоторые изломы в вашей системе домашнего комфорта.

Вы запустили печь, и в некоторых частях дома стало заметно прохладнее, чем в других. Вы ожидаете, что весь ваш дом будет комфортным, но со временем на систему HVAC влияют:

• Возраст.
• Воздушные фильтры.
• Грязные воздуховоды.

Вам не обязательно прямо сейчас модернизировать печь. Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы улучшить отопление во всем доме, как только вы вернетесь домой сегодня вечером.

1) Отрегулируйте вентиляционные отверстия

Быстро осмотрите все вентиляционные отверстия в вашем доме.Мы склонны ставить мебель там, где хотим, и иногда это означает перекрытие вентиляционных отверстий.

Но блокировка этого вентиляционного отверстия может изменить направление воздушного потока в большом помещении в доме.

Даже скопление кошачьей шерсти и пыли может заблокировать вентиляционное отверстие настолько, что существенно изменит поток воздуха.

Так что немного сдвиньте мебель и пропылесосьте мусор на регистре.

Вы также можете перенаправить воздух в определенные области, частично закрыв некоторые вентиляционные отверстия.

Меньше воздуха может выходить из частично закрытых вентиляционных отверстий, и воздух будет перенаправляться по пути наименьшего сопротивления — в ту область, где вы оставите вентиляционные отверстия полностью открытыми.

2) Всегда держите вентилятор включенным.

Большинство домовладельцев оставляют настройку вентилятора печи на авто. Лучшая настройка — вкл.

Ваша печь будет продолжать циркулировать воздух даже после завершения цикла нагрева.

Если вентилятор установлен в автоматический режим, произойдет следующее:

• Он будет перемещать только воздух, так как печь должна распространять тепло по всему дому.
• По окончании цикла нагрева воздух застаивается.

Если оставить вентилятор в на настройке , ваши ежемесячные расходы могут увеличиться на 5 долларов, но это деньги потрачены не зря.

Ищете новый кондиционер?

Посмотрите наш каталог продукции переменного тока.

3) Осмотрите и очистите воздуховоды.

Когда в ваших воздуховодах возникает утечка, воздух не попадает в конец линии.

Утечки заставляют вашу печь работать больше, чем следовало бы, доставляя теплый воздух в самые дальние части дома.

Это вызывает ненужный износ печи и приводит к большему количеству аварийных ремонтов, чем должно потребоваться печи (этого должно быть 0, если вы не отставаете от технического обслуживания).

Очистите воздуховоды и выберите качественный воздушный фильтр, чтобы навсегда не допустить попадания пыли и другого мусора в воздуховоды.

Нужен ремонт кондиционера? Узнайте больше и закажите визит для ремонта.

4) Утеплить чердак

Изоляция предотвращает попадание кондиционированного воздуха в атмосферу.Хотите ли вы сохранить в доме теплый или прохладный воздух, лучшая изоляция на чердаке поможет выполнить работу.

Всегда разумно инвестировать в изоляцию с высоким рейтингом.

5) Обновление до интеллектуального термостата

Умный термостат меняет способ обогрева вашего дома:

• Планирование автоматического изменения температуры в течение дня.
• Позволяет управлять печью (и другими системами домашнего комфорта) из любой точки мира.
• Помогает адаптироваться к тому, как ваш дом поглощает и отводит тепло в течение дня.

Для поддержания комфортной температуры в разное время дня может потребоваться более активная подача тепла.

Интеллектуальный термостат — это мощный инструмент, который многие наши клиенты обновили до этого года, и его популярность будет расти.

Свяжитесь с нами

Если вы не можете обеспечить правильный температурный баланс в своем доме, возможно, пора позвонить в службу ClimateCare.

Мы поможем вам комфортно разместиться в каждой комнате вашего дома.

Начните с поиска ближайшего к вам розничного продавца ClimateCare сегодня.

9 основных средств фен-шуй для баланса энергии в вашем доме

Цель фен-шуй — создать баланс и гармонию в наших домах, и точно так же, как врач не может прописывать одни и те же лекарства снова и снова, методы фэн-шуй могут варьироваться в зависимости от комнаты и дома.Не все комнаты считаются одинаковыми. Некоторые из них имеют неправильную форму, например, L-образная комната, для исправления которой потребуются другие средства, например квадратная комната.

Лекарства используются для изменения, смягчения, рассредоточения или расширения энергии chi для достижения оптимальных результатов. Но прежде чем переусердствовать со всеми этими новыми инструментами, помните, что не все лекарства можно лечить одинаково. Таким образом, бессистемное применение лекарства, не зная его правильной цели, может принести больше вреда, чем пользы.

Ниже я расскажу о 9 методах фэн-шуй для баланса энергии в вашем доме:

Фары

Огни символизируют солнце. Размещение их снаружи может усилить «недостающие» области, а внутри они осветляют и усиливают энергию ци. Подумайте о комнате в вашем доме с низкими потолками и плохим освещением… как вы себя чувствуете? Теперь поместите там хорошее освещение, и комната сразу же почувствует себя лучше.

Звуки

Приятные звуки колокольчиков и колокольчиков могут мгновенно усилить ци и энергетическую атмосферу в вашем окружении.Колокольчики помогают рассеять ци и рассеивают шум, например, от уличного движения.

Мягкая музыка — также отличный способ усилить ци в вашем доме. Он заряжает энергией, поднимает настроение и мгновенно создает ощущение тепла и уюта. С другой стороны, громкая резкая музыка нарушит ци. Прослушивание рэп-музыки, в которой обсуждается оружие (негатив), насилие (негатив) и неуважение к женщинам (негатив), снижает ци. Отрицательные слова и коннотации имеют более низкую вибрацию, поэтому хэви-метал, рэп или любая музыка, в которой обсуждаются вещи с низким уровнем вибрации, не будут усиливать ци — независимо от того, насколько вам нравится песня.

Бамбуковые флейты

Традиционно бамбуковые флейты несут хорошие новости. Они используются для обеспечения мира, безопасности и защищенности в доме. Их также можно использовать, чтобы усилить низкие потолки, о которых мы говорили выше, и смягчить лучи, которые могут быть резкими для ци.

Живые существа

Растения и животные олицетворяют природу, рост и жизненную силу. Растения могут очищать воздух, поглощая углекислый газ, и смягчают резкие углы. Животные — потрясающие ускорители энергии по фен-шуй.Они ходят по нашим домам, возбуждая ци, они веселые и счастливые, они поднимают нам настроение. А если у ваших животных есть колокольчики или бирки, которые издают звук при движении, это помогает возбудить ци в вашем доме.

Зеркала

Зеркала — это аспирин фен-шуй. Помимо кристаллов, они являются одним из самых известных лекарств, облегчающих движение ци в доме. Зеркала помогают расширять пространство, отражать свет и отклонять нежелательную энергию. Используйте их внутри, чтобы обеспечить хорошую энергию движения, и используйте их снаружи, чтобы отвлечь плохих соседей, движение или неприглядные здания.

Большие объекты

Тяжелые предметы помогают удерживать ци. Такие предметы, как камни, статуи и даже большая мебель, могут утяжелять ци. Чувствуете, что ваши деньги или отношения ускользают? Используйте предметы, чтобы положительно укоренить ци.

Энергетические объекты

Большинство практикующих фэн-шуй не любят электронику. Они беспокоят ци и могут истощить нас. Но в современном мире их трудно избежать, поэтому, если вы не можете победить их, присоединяйтесь к ним. Электрические предметы могут стимулировать область, которая нуждается в усилении.Вентиляторы, компьютеры и бытовая техника могут быть полезны, если вы хотите активировать определенную область, в которой наблюдается застой.

Цвета

В фэн-шуй каждое гуа ассоциируется и активируется цветом. Цвета уже давно ассоциируются с мощным психологическим воздействием и могут изменять энергию в комнате, ассоциируясь с элементами. Например, зеленый цвет ассоциируется с природой, ростом и стабильностью. С другой стороны, красный цвет считается бодрящим и очень благоприятным в фен-шуй.желтый может символизировать солнце, жизненную силу и долголетие.

Часто лекарства могут использоваться в комбинации друг с другом для создания различных рецептов энергии для разных сценариев. Как я часто говорил ранее, независимо от того, верите ли вы в философию фэн-шуй или нет, все наши дома наполнены энергией. Поставьте на него свой штамп и сделайте его своим. Изложение намерения о желании изменить то, как чувствует себя в вашем доме — это шаг в правильном направлении.

Нужна помощь в повышении уровня энергии в вашем доме? Свяжитесь со мной сегодня для консультации по фен-шуй.

Как это:

Нравится Загрузка …

Моделирование теплового и влажностного баланса здания с системой паронепроницаемой оболочки для субтропических регионов

Bygge- og Miljøteknik (2003). MATCH 1.6.0.5 Расчет влажности и температуры конструкций из гигроскопичных материалов. Доступно в Интернете. http: // www.match-box.dk. По состоянию на 18 января 2012 г.

Chan KT, Chow WK (1998). Энергетическое воздействие ограждающих конструкций коммерческих зданий в условиях субтропического климата. Прикладная энергия , 60: 21–39.

Артикул Google Scholar

CIB и UNEP-IETC (2002). Повестка дня на XXI век в области устойчивого строительства в развивающихся странах — документ для обсуждения. Доступно в Интернете. http://cibworld.xs4all.nl/dl/publications/Agenda21Book.pdf. По состоянию на 18 января 2012 г.

Crank J (1975). Математика диффузии. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.

Google Scholar

Defraeye T, Blocken B, Carmeliet J (2012). Анализ коэффициента конвективного тепломассопереноса при конвективной сушке плоской пористой пластины методом сопряженного моделирования. Международный журнал тепломассообмена , 55: 112–124.

MATH Статья Google Scholar

Fang L, Clausen G, Fanger PO (1998).Влияние температуры и влажности на восприятие качества воздуха в помещении. Внутренний воздух , 8: 80–90.

Артикул Google Scholar

Фрэнк Т., Карл С. (2006). Ueberarbeitung Programm Helios Helios-XP Schlussbericht. Швейцарское федеральное управление энергетики. (на немецком языке)

Институт строительной физики им. Фраунгофера (2011). Программа для ПК WUFI® для расчета совместной теплопередачи и влагообмена в компонентах здания.Доступно в Интернете. http://www.wufi.de/index_e.html. По состоянию на 18 января 2012 г.

Гертис К. (1976). Hygrische Transportphaenomene в Баустоффене. Берлин: Verlag Ernst & Sohn. (на немецком языке)

Google Scholar

Гото Й., Гази Вакили К., Остермейер Й., Фрэнк Т., Андо Н., Валлбаум Х. (2011). Предварительное исследование паронепроницаемой оболочки, предназначенной для субтропического климата. Строительство и окружающая среда , 46: 719–728.

Артикул Google Scholar

Hagentoft CE, Бломберг Т. (2000). 1D-HAM версии 2.0, комбинированный перенос тепла, воздуха и влаги в многослойных стеновых конструкциях. Доступно в Интернете. http://www.buildingphysics.com/manuals/1dham.pdf. По состоянию на 18 января 2012 г.

Håkansson H (1998). Замедленная сорбция в древесине — Экспериментальное исследование, анализ и моделирование. Кандидатская диссертация, Департамент строительных наук, Лундский университет, Швеция.

Google Scholar

IBEC (Институт строительной среды и энергосбережения) (2009 г.). Методика расчета энергопотребления зданий в стандарте для определения предприятиями и собственниками зданий. Доступно в Интернете. http://ees.ibec.or.jp/documents/index.php. По состоянию на 18 января 2012 г. (на японском языке)

ISO / DIS 24353 (2006). Гигротермические характеристики строительных материалов и изделий — определение адсорбционных / десорбционных свойств влаги в ответ на изменение влажности.Международная организация по стандартизации.

ISO 13790 (2007). Энергоэффективность зданий — Расчет использования энергии для отопления и охлаждения помещений. Международная организация по стандартизации.

Джарвис Дж. К., Мори П. Р. (2001). Аллергические респираторные заболевания и лечение грибков в здании в субтропическом климате. Прикладная гигиена труда и окружающей среды , 16: 380–388.

Google Scholar

JIS A 1470-1 (2002).Метод испытания эффективности адсорбции / десорбции строительных материалов для регулирования влажности в помещении — Часть 1: Метод реакции влажности. Японская ассоциация стандартов.

Киши Р., Сайджо Ю., Канадзава А., Танака М., Йошимура Т., Чикара Х., Такигава Т., Моримото К., Накаяма К., Сибата Е. (2009). Региональные различия в жилых средах и связь жилищ и факторов проживания с синдромом больничного дома: общенациональное кросс-секционное анкетирование в Японии. Внутренний воздух , 19: 243–254.

Артикул Google Scholar

Коренич А., Беднар Т. (2011). Разработка модели волокнистых строительных материалов. Энергетика и строительство , 43: 3189–3199.

Артикул Google Scholar

Künzel HM (1995). Одновременный перенос тепла и влаги в элементах здания — одно- и двумерный расчет с использованием простых параметров.Штутгарт: IRB Verlag.

Google Scholar

Метеотест (2010). МЕТЕОНОРМА 6.1. http://meteonorm.com. По состоянию на 7 июня 2012 г.

Osanyintola OF, Simonson CJ (2006). Буферная способность гигроскопичных строительных материалов: экспериментальные установки и энергетическое воздействие. Энергетика и строительство , 38: 1270–1282.

Артикул Google Scholar

Падфилд Т., Ларсен П.К. (2004).Как создавать музеи с естественным стабильным климатом. Доступно в Интернете. http://www.conservationphysics.org/musdes/musdes.pdf. По состоянию на 18 января 2012 г.

Peper S, Feist W (2001). Климатически нейтральный пассивный дом в Ганновере-Кронсберге: результаты строительства и замеров. Доступно в Интернете. http://www.passivhaustagung.de/zehnte/englisch/texte/PEP-Info1_Passive_Houses_Kronsberg.pdf. По состоянию на 18 января 2012 г.

Rode C, Grau K (2008). Буферизация влаги и ее последствия при гидротермическом моделировании всего здания. Журнал строительной физики , 31: 333–360.

Артикул Google Scholar

Род С., Пеухкури Р., Мортенсен Л., Хансен К., Тайм Б, Густавсен А., Оянен Т., Ахонен Дж., Свеннберг К., Арфвидссон Дж. (2005). Влагоустойчивость строительных материалов. Отчет BYG-DTU R-126, Департамент гражданского строительства, Технический университет Дании, Дания.