Разработка системы теплоснабжения административного здания с применением теплового насоса

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

. (1.37)

Конвективный коэффициент теплоотдачи есть функция от числа Рейнольдса :

, (1.38)

где - скорость ветра;

- высота окна;

- коэффициент кинематической вязкости воздуха, примем по таблице при .

Подставляя данные значений, получим:

При можно воспользоваться следующей формулой:

, (1.39)

, (1.40)

где - коэффициент теплопроводности, при температуре .

Подставив значения в формулу, получим:

Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле:

, (1.41)

Подставляя значения, получим коэффициент теплоотдачи наружной поверхности окна:

Термическое сопротивление на наружной поверхности окна:

Общее термическое сопротивление

, (1.42)

Проверка принятых температур на наружной и внутренней поверхностях окна

Температура наружной поверхности окна:

, (1.43)

Температура внутренней поверхности окна:

, (1.44)

Так как расхождение значений заданных и рассчитанных температур меньше , то перерасчет не производим.

Определение теплопотерь через окна

Для расчета теплопотерь через окна здания используем следующую формулу:

. (1.45)

Площади поверхности окон на северной, западной, восточной и южной сторонах здания соответственно равны:

, (1.46)

Потери через окна на северной, западной, восточной и южной сторонах здания:

Общие теплопотери через окна здания:

, (1.47)

.3 Расчет теплопотерь через бесчердачное перекрытие

Перекрытие состоит из плиты железобетонной , гравия керамзитового плотностью , цементной стяжки и двух слоев рубероида толщиной .

Коэффициенты теплопередачи:

Термическое сопротивление поверхности бесчердачного перекрытия

Термическое сопротивление перекрытия:

, (1.48)

Термическое сопротивление на внутренней поверхности бесчердачного перекрытия

Термическое сопротивление на внутренней поверхности бесчердачного перекрытия:

, (1.49)

где - коэффициент теплоотдачи, зависящий от критериев и :

. (1.50)

Найдем эти критерии при температуре воздуха в помещении . При этой температуре физические свойства воздуха:

коэффициент теплопроводности воздуха ,

коэффициент кинематической вязкости воздуха ,

число Прандтля .

Пусть - температура на внутренней поверхности бесчердачного перекрытия, тогда

, (1.51)

Критерий Грасгофа:

, (1.52)

где - ширина бесчердачного перекрытия.

Произведение критерия Грасгофа на число Прандтля равно:

При рекомендуется использовать следующую формулу:

. (1.53)

Следовательно:

, (1.54)

Термическое сопротивление на внутренней поверхности бесчердачного перекрытия:

Термическое сопротивление на наружной поверхности бесчердачного перекрытия

. (1.55)

Интенсивность теплообмена наружной поверхности бесчердачного перекрытия характеризуется коэффициентом теплоотдачи:

. (1.56)

Конвективный коэффициент теплоотдачи есть функция от числа Рейнольдса :

, (1.57)

где - скорость ветра;

- ширина бесчердачного перекрытия, ;

- коэффициент кинематической вязкости воздуха, примем по таблице при .

Подставляя данные значений, получим:

При можно воспользоваться следующей формулой:

, (1.58)

, (1.59)

где - коэффициент теплопроводности, при температуре .

Подставив значения в формулу, получим:

Допустим, что температура на наружной поверхности бесчердачного перекрытия равна .

Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле:

, (1.60)

Подставляя значения, получим коэффициент теплоотдачи наружной поверхности бесчердачного перекрытия:

Термическое сопротивление на наружной поверхности бесчердачного перекрытия:

Общее термическое сопротивление

, (1.61)

Проверка ранее принятых температур на наружной и внутренней поверхностях бесчердачного перекрытия

Температура наружной поверхности бесчердачного перекрытия:

, (1.62)

Температура внутренней поверхности бесчердачного перекрытия:

, (1.63)

Так как расхождение значений заданных и рассчитанных температур меньше , то перерасчет не производим.

Определение теплопотерь

, (1.64)

где - площадь бесчердачного перекрытия;

- для перекрытий, соприкасающихся с наружным воздухом.

Теплопотери через бесчердачное перекрытие здания:

1.4 Расчет теплопотерь через полы, расположенные на грунте

Исходные данные:

Рисунок 1.2 - Расчетная схема полов здания

- плита перекрытия: