Расчет почасовых поступлений теплоты в помещение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Статья подготовлена специалистами компании "АРКТИКА"



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест