Abok Расчет нагрузки на СКВ при нестационарных теплопоступлениях

Расчет нестационарного теплового баланса помещения с учетом воздействий солнечной радиации и температуры наружного воздуха, а также внутренних технологических и бытовых теплопоступлений необходим для определения нагрузки на систему кондиционирования воздуха. В то же время данный расчет может быть полезен для оценки влияния теплозащиты и теплоустойчивости наружных ограждающих конструкций, заполнений световых проемов с учетом солнцезащитных устройств на нестационарный естественный тепловой режим помещения.

В СНиП II-33-75 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" в приложении 12 представлен метод "определения количества тепла, поступающего в помещение за счет солнечной радиации", разработанный проф. Л.А.Гулабянцем. Дальнейшим развитием этого метода явилась работа Ю.А.Табунщикова, М.А.Гуревича, Ф.В.Клюшникова "Определение теплопоступлений в помещение от солнечной радиации через заполнения световых проемов" . Расчет нестационарного теплового баланса помещения с учетом воздействия солнечной радиации внутренних источников теплоты, раздельного учета лучистого и конвективного теплообмена в помещении, многослойности ограждающих конструкций и многовариантности заполнений световых проемов относится к сложным задачам математической физики. Ее инженерные решения, представленные в вышеуказанных работах, позволяют рассчитывать только теплопоступления в помещения через заполнения световых проемов за счет воздействия солнечной радиации. Появление компьютерной техники и методов решения многофакторных и достаточно сложных систем уравнений дало возможность не только автоматизировать расчеты, но также и существенно увеличить число факторов, влияющих на тепловой баланс помещения.

Настоящая программа основана на математической модели теплового режима здания как единой теплоэнергетической системы и алгоритме ее реализации, разработанных Ю.А.Табунщиковым и представленных в работе  и является дальнейшим развитием "Программы расчета теплоустойчивости и температурного режима помещений в летних условиях"  и "Программы расчета нестационарного теплового режима помещений жилых, гражданских и промышленных зданий в летних условиях" 

Математическая модель и ее реализация были подтверждены специальными натурными исследованиями и сопоставительными расчетами, проведенными совместно российскими и зарубежными специалистами по аналогичным программам.

В настоящей версии программы расчет интенсивности суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, падающей на горизонтальную и вертикальную поверхности, выполняется в соответствии с методикой, принятой в главе 31 ASHRAE Handbook - Fundamentals - SI Edition

     1 Область применения

     1.1 Основное назначение программы

1.1.1 Программа предназначена для расчета нагрузки на систему кондиционирования воздуха при нестационарных суточных периодических теплопоступлениях в кондиционируемое помещение в теплый период года, обусловленных воздействиями солнечной радиации и температуры наружного воздуха, а также от явных технологических и бытовых источников теплопоступлений.

1.1.2 Программа позволяет рассчитывать максимальные суточные значения теплопоступлений в помещение и время их достижения, а также среднесуточные значения и амплитуду колебаний теплопоступлений в помещение для проектирования системы кондиционирования воздуха.

1.1.3 Рекомендуемая логическая последовательность расчета нагрузки на систему кондиционирования воздуха, обусловленной воздействиями солнечной радиации и температуры наружного воздуха, а также от явных технологических и бытовых источников теплопоступлений:

- рассчитывается возможный естественный тепловой режим с учетом проектных конструктивно-планировочных решений здания и производительности вентиляционной системы;

- подбирая различные конструктивно-планировочные меры защиты от поступления солнечной радиации и регулируя режимы работы вентиляционной системы, изучаются возможности обеспечения требуемого теплового режима помещения без применения систем кондиционирования воздуха;

- если использование указанных выше мероприятий окажется недостаточным для обеспечения требуемого теплового режима помещения, определяется необходимая холодопроизводительность системы кондиционирования воздуха.

Примечание - Расчет нагрузки на систему кондиционирования воздуха, обусловленной воздействиями солнечной радиации и температуры наружного воздуха, а также от явных технологических и бытовых источников теплопоступлений, является в большинстве случаев достаточным для минимизации нагрузки на систему кондиционирования воздуха. Последнее особенно важно в настоящее время в связи с высокой стоимостью присоединения дополнительной мощности системы электроснабжения.

     1.2 Дополнительные возможности программы

1.2.1 Программа позволяет рассчитывать ожидаемый нестационарный суточный тепловой режим помещения при заданных значениях параметров приточного воздуха и его массового расхода.

1.2.2 Программа позволяет рассчитывать нестационарный суточный тепловой режим помещения при последовательной работе естественной или механической вентиляции и системы кондиционирования воздуха с целью максимального использования охлаждающей способности наружного воздуха и снижения затрат на получение искусственного холода.

1.2.3 Программа позволяет определить величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003.

1.2.4 Здание можно рассматривать как совокупность помещений, каждое из которых имеет соответствующий тепловой режим. Программа предназначена для расчета нестационарных теплопоступлений в одно помещение. Соответственно, в здании следует выделить характерные помещения и для каждого из них выполнить расчеты.

     1.3 Физическая модель помещения

Физическая модель помещения, принятая в программе, представляет собой параллелепипед, имеющий шесть ограждающих конструкций, пять из которых содержат светопроницаемые заполнения . При выполнении расчета конкретного помещения некоторые из шести ограждающих конструкций могут быть наружными, а другие - внутренними. Что касается светопроницаемых ограждающих конструкций, то они могут отсутствовать в некоторых из пяти ограждающих конструкций. Признаки, по которым светонепроницаемые ограждающие конструкции задаются как внутренние или наружные ограждающие конструкции, а также как ограждения с особыми условиями снаружи помещения, какими соответственно они являются; таким же образом указаны признаки, которые относятся к светопроницаемым ограждающим конструкциям