2.3 Расчет поступлений тепла от людей, освещения, оборудования, солнечной радиации и прочих источников
1) Поступления тепла от людей приведены в различной литературе, я принял согласно данным, указанным в книге «Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фанкойлами» (Белова Е.М., Москва, Евроклимат 2003).
Количество человек в помещениях принимается по данным из разделов АР и ТХ. В случае если данные отсутствуют, количество человек можно рассчитать на основе таблицы 4 ГОСТ Р 59972-2021.
Расчет поступления тепла от людей выполняется в Revit c помощью стандартных спецификаций.
2) В зависимости от освещенности, принимаю типовое значение удельного расхода электроэнергии на освещение согласно табл. 15 ГОСТ Р 59972-2021, считая, что вся мощность попадает в помещение в виде теплопоступлений. Требуемая освещенность помещений принимается согласно СП 52.13330.2016.
Освещенность наиболее часто встречающихся помещений согласно СП 52.13330.2016:
— кабинеты (административные здания, поз. 1): 300 лк;
— конференц-залы (административные здания, поз. 11): 200 лк;
— обеденные залы ресторанов, столовых (предприятия общественного питания, поз. 68): 200 лк;
— станции технического обслуживания автомобилей (станции тех обслуживания транспорта, поз. 8): 200 лк;
— санитарно-бытовые помещения (вспомогательные здания, поз. 191): 50 лк;
— электрощитовые общественных и жилых зданий (электропомещения, поз. 36): 75 лк;
— ИТП (помещения инженерных сетей, поз. 45): 200 лк;
— помещения для кондиционеров (помещения инженерных сетей, поз. 45): 200 лк;
— компрессорные (помещения инженерных сетей, поз. 51): 200 лк;
— венткамеры (помещения инженерных сетей, поз. 47): 50 лк;
— серверные (серверные, поз. 18): 400 лк;
— склады, кладовые: металла; запчастей; ремонтного фонда; готовой продукции деталей, ожидающих ремонта, инструментальные (склады, поз. 64): 75 лк.
Расчет поступления тепла от освещения выполняется в Revit c помощью стандартных спецификаций.
3) Поступление тепла от оборудования рассчитываю на основании методик, изложенных в следующей литературе:
— «Проектирование вентиляции промышленного здания», Волков О.Д., 1989 г;
— «Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях», Елена Белова, 2006 г.;
— Р НП АВОК 7.9-2019 «Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха помещений предприятий общественного питания»;
—РД 22.18-355-89 «Методика определения тепловыделений от электротехнического оборудования»;
— «Тепловыделения в помещениях распределительных устройств»;
— «Расчет и проектирование систем электроснабжения. Справочные материалы по электрооборудованию», учебное пособие, А.В.Кабышев, С.Г.Обухов, Томск 2005.
Поступление тепла от оборудования в помещениях различного назначения
а) Помещение административного назначения.
На 1 постоянного сотрудника принимаю 150 Вт: 1 компьютер 65 Вт + 1 средний монитор 70 Вт + малый настольный принтер в режиме ожидания 15 Вт. (Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях, Елена Белова, 2006 г.).
б) Электрощитовая.
Как правило на момент проектирования раздела ОВ известно только напряжение (обычно 380 В (0,4 кВ); данных по щитам и шинопроводам, расположенным в электрощитовой, нет. Из всех возможных теплопоступлений, самые значительные от трансформаторов, поэтому необходимо всегда уточнять — будет ли в электрощитовой трансформатор.
При отсутствии трансформатора в электрощитовой, тепловыделения принимаем в размере 0,2 кВт на 1 погонный метр стены электрощитовой, на которой возможно разместить щит:
— от щитов: 0,12 кВт на 1 м стены;
— от шинопроводов: 0,08 кВт на 1 м стены.
Для получения более точных данных необходимо у электрика уточнить сколько примерно метров щитов будет расположено в электрощитовой.
Расчеты выполняются в Excel.
в) Тепловой пункт.
Точная протяженность трубопроводов и размеры оборудования на этапе расчетов воздухообмена как правило неизвестны. Зная диаметры вводного трубопровода в тепловой пункт и диаметры ответвлений приблизительно принимаю протяженность трубопроводов и с помощью программы расчета тепловой изоляции рассчитываю тепловыделения от труб. Причем толщиной изоляции задаюсь из условия ограничения температуры на поверхности изоляции не более 40 °С (п. 14.10, СП 60.13330.2020 с изм. 1-5).
При необходимости можно рассчитать теплопоступления от баков-аккумуляторов, выбрав «емкость» в программе.
Нужно обратить внимание, что в тепловом пункте в холодный и теплый период года тепловыделения различны. В теплый период года тепловыделения есть только при наличии системы приготовления ГВС.
Расчеты выполняются в Excel.
г) Венткамера.
Если двигатель вентилятора расположен непосредственно в корпусе вентилятора, считаем, что все тепловыделения уносятся транспортируемым воздухом. Если двигатель вентилятора расположен в помещении (например вентиляторы «улитка»), тогда необходимо от него рассчитать тепловыделения. В венткамере также можно учесть тепловыделения от щитов управления.
Особое внимание стоит уделить венткамерам, в которых размещаются вентиляторы вытяжной противодымной вентиляции. Методика расчета была представлена в одном из каталогов фирмы «ВЕЗА»:
Расчеты выполняются в Excel.
д) Насосная.
Важно разобраться с назначением насосов (хозяйственно-питьевые, пожарные, насосы автоматического пожаротушения) и режимом их работы. От инженера ВК необходимо получить задание, которое должно содержать: назначение насосов, описание режима работы, технические данные насосов с указанной электрической мощностью. На основании полученного задания выполняется расчет поступления тепла.
Расчеты выполняются в Excel.
е) Помещения предприятий общественного питания.
Расчет поступления тепла, выделяемого от кухонного оборудования, а также от остывающей пищи в помещениях приема пищи, рассчитываю по методике изложенной в Р НП АВОК 7.9-2019 «Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха помещений предприятий общественного питания».
Расчеты выполняются в Excel.
ж) Производственные помещения.
В производственных помещениях поступления тепла могут быть от различного оборудования. Как правило, всегда есть тепловыделения от электродвигателей оборудования. Все возможные поступления тепла в производственных помещениях подробно рассмотрены в книге «Проектирование вентиляции промышленного здания», Волков О.Д., 1989 г.
Расчеты выполняются в Excel.
Информация о доле тепловыделений в станках ЧПУ:
4) Расчет поступления тепла за счет солнечной радиации выполняю согласно методике, изложенной в пособии 2.91 к СНиП 2.04.05-91 «Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения».
Расчет выполняется с помощью Excel.
5) При наличии открытой поверхности воды в помещении рассматриваются два случая:
— если температура воды больше температуры окружающего воздуха, то необходимо учесть поступления тепла с открытой поверхности воды и с водяным паром в явном и скрытом виде. Расчет подробно описан в учебнике «Проектирование вентиляции промышленного здания», Волков О.Д., 1989 г.;
— если температура воды меньше температуры окружающего воздуха, то необходимо учесть расход тепла на испарение влаги. Расчет подробно описан в учебнике «Проектирование вентиляции промышленного здания», Волков О.Д., 1989 г..
6) В случае применения приточной вентиляции без охлаждения воздуха в теплый период года и размещения кондиционеров (сплит-системы, фанкойлы, VRF) в помещениях, необходимо учитывать поступление тепла с приточным воздухом.
Сначала необходимо определить температуру удаляемого воздуха из верхней зоны помещения системой вытяжной вентиляции. При схемах организации воздухообмена «сверху-вниз» и «сверху-вверх» можно принимать температуру удаляемого воздуха из верхней зоны помещения, равной температуре воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения: tlтп= tрзтп.(стр. 23, «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение» под редакцией Богословского, Москва 1985 г.; стр. 9 «Современные системы кондиционирования» Кокорин О. Я., 2003 г.).
Я всегда рассчитываю температуру удаляемого воздуха из верхней зоны помещения, так как для большинства помещений тепловое напряжение небольшое и температура удаляемого воздуха незначительно отличается от температуры воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.
В литературе рассматриваются различные формулы определения температуры удаляемого воздуха из верхней зоны помещения, я принял для своих расчетов наиболее простую и универсальную:
Значения температурного градиента принимаются согласно табл. 5.4. «Проектирование вентиляции промышленного здания», Волков О.Д., 1989 г. Для промежуточных значений и в случаях, когда тепловое напряжение менее 23 Вт/м3, значения температурного градиента рассчитываются с помощью интерполяции.
7) Поступления явного тепла в помещение, Вт:
8) Итоговая таблица в Revit.