ПОСОБИЕ
ПО ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ ЗДАНИЙ
ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ КАРТОФЕЛЯ И ОВОЩЕЙ
(к СНиП 2.10.02-84)

РАЗРАБОТАНО инженерами В.П.Лусто, Ю.А.Кантериным, В.И.Капицыным, канд. техн. наук С.С.Шкляровым (Гипронисельпром); д-ром техн. наук В.К.Савиным (НИИСФ Госстроя СССР); канд. техн. наук В.И.Бурцевым, инженерами З.П.Лисовской, И.М.Чабанюк (ОФ ВЗМИ Минвуза СССР).

РЕКОМЕНДОВАНО к изданию секцией Научно-технического совета Гипронисельпрома Госагропрома СССР.

Содержит методику определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций для различных условий теплообмена у их внутренних поверхностей, мощности вентиляционных установок и системы технологического отопления зданий для хранения и переработки картофеля и овощей. В нем приведены примеры расчетов, справочные материалы.

Для инженерно-технических работников, осуществляющих проектирование и реконструкцию зданий хранилищ и предприятий по переработке картофеля и овощей.

     1. ЗДАНИЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ И ОВОЩЕЙ

1.1. Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций зданий для хранения картофеля и овощей выполнены в соответствии с СНиП II-3-79** "Строительная теплотехника", СНиП 2.10.02-84 "Здания и помещения для хранения и переработки сельскохозяйственной продукции", ОНТП 6-86 Нормами технологического проектирования зданий и сооружений для хранения и обработки картофеля и овощей   с учетом особенностей теплообмена в этих зданиях.

1.2. В теплотехнических расчетах учтены основные требования технологии хранения овощей и микроклимата помещений:

продукцию хранят россыпью в закромах и без закромов (навалом) в условиях активной вентиляции, а также в контейнерах (расчеты ограждающих конструкций);

температурный режим в массе продукции поддерживают оптимальным для каждого периода хранения вентилированием наружным, внутренним воздухом, их смесью (при необходимости с подогревом);

мощность технологического обогрева помещений хранения принимают с учетом тепловыделений части продукции, участвующей в теплообмене (при навальном способе складирования);

на внутренней поверхности покрытия не образуется конденсационная капель при зимних расчетных температурах наружного воздуха, конденсация влаги на поверхности насыпи хранимой продукции не допускается;

требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяют для стационарных условий теплообмена: температуры внутреннего и наружного воздуха принимают постоянными.

     СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

     Теплообмен в условиях естественной конвекции

1.3. Данный теплообмен характерен для поверхностей потолков и наружных стен, отделенных от насыпи продукции проходом или проездом.

Сопротивление теплопередаче , м·°С/Вт, ограждающих конструкций следует определять в соответствии со СНиП II-3-79**. При этом за расчетную теплопередачу и относительную влажность воздуха в помещениях хранения следует принимать минимальные значения, приведенные в табл.10 ОНТП 6-86, кроме хранилища лука (при холодном способе хранения) и чеснока, для которых за расчетную относительную влажность следует принимать максимальные величины из этой таблицы.

В зданиях хранилищ с искусственным охлаждением величину следует определять в соответствии с СНиП II-105-74, но их значения должны быть не менее величин, определяемых по СНиП II-3-79.**

Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче , м·°С/Вт, ограждающей конструкции определяют по минимуму приведенных затрат в соответствии с СНиП II-3-79.**

В расчетах приведенных затрат на ограждающую конструкцию среднюю температуру отопительного периода , °C, и его продолжительность , ч, следует определять по формулам:

;                                                     (1)

     
,                                              (2)

где , , , , , следует принимать из прил.1; - граничная температура наружного воздуха,   °С, определяемая по формуле

,                                            (3)

где - тепловой поток, выходящий из насыпи продукции, равный для картофеля 2,7 Вт/м, для корнеплодов, лука, чеснока и капусты - 1,9 Вт/м; - сумма площадей вертикальных, наклонных и горизонтальных (кроме граничащих с полом) поверхностей насыпи продукции, м; , - площади всех поверхностей наружных стен, ограничивающих единый с помещением хранения объем, м; , - сопротивления теплопередаче наружных стен и покрытия, м·°С/Вт, определяемые с учетом тепловой инерции (кроме наружных стен с вентилируемой прослойкой).

В тех случаях, когда насыпь продукции отделена от поверхности наружной стены воздушной прослойкой с отношением ее высоты к толщине, большим 6 (стесненная конвекция), последнюю следует вентилировать внутренним воздухом с целью недопущения выпадения на ее поверхностях конденсата и промораживания пристенного слоя продукции.

Более экономичное решение ограждающих конструкций может быть получено при устройстве у их внутренних поверхностей вентилируемой воздушной прослойки с рациональной ее толщиной =0,05-0,07 м.

     Теплообмен у внутренней поверхности наружной стены при наличии
     вентилируемой прослойки

1.4. Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче наружной стены с вентилируемой прослойкой , м·°С/Вт, следует определять в соответствии со СНиП II-3-79** на основе расчета наименьших приведенных затрат , руб/м, определяемых по формуле (4), при различных значениях величины

,                    (4)

где - стоимость ограждающей конструкции "в деле", руб/м, определяемая по формуле (5); - коэффициент, учитывающий дополнительные потери тепла на инфильтрацию наружного воздуха, принимаемый равным 1,05; - коэффициент, учитывающий изменение стоимости тепловой энергии на перспективу, принимаемый по СНиП II-3-79**; - стоимость энергии на отопление, руб/Дж; 3600 - переводной коэффициент в единицы измерения СИ; - коэффициент для приведения разновременных затрат, 1/год, равный 0,08; - сопротивление теплопередаче вариантов ограждающей конструкции, м·°С /Вт, определяемое по формуле (7), принимаемое для расчета наименьших приведенных затрат.

Стоимость ограждающей конструкции "в деле" определяют по формуле

,                                   (5)

где , - себестоимость строительно-монтажных работ слоев ограждающей конструкции с постоянной, руб/м, и изменяющейся (в процессе расчета) толщиной, руб/м; - переменная (варианты в процессе расчета) толщина слоя ограждающей конструкции, м; - себестоимость вентиляторов, подающих воздух в прослойку, руб; - дополнительное количество, шт., электрокалориферов, необходимое для подогрева воздуха, поступающего из прослойки в верхнюю зону, определяемое по формуле (6); - себестоимость электрокалорифера, руб/шт.; - себестоимость воздуховодов, распределяющих воздух в прослойку, руб.

Дополнительное количество, шт., электрокалориферов в верхней зоне определяют по формуле

,                                           (6)

где - объемный расход воздуха в прослойке, м/(ч·м), определяемый из прил.3. Наиболее рациональным решением является подача воздуха в прослойку из верхней зоны без подогрева; - удельная теплоемкость воздуха в прослойке, равная 1 кДж/(кг·°С); - плотность воздуха в прослойке, кг/м; - температура воздуха на входе в прослойку, забираемого из верхней зоны, принимается на 1 °С выше приведенной в ОНТП 6-86; - температура воздуха на выходе из прослойки, °С, определяемая из прил.3; - длина наружной части стены с вентилируемой прослойкой, м; - мощность одного электрокалорифера, кВт.

Значение величины округляется до целого числа в большую сторону при дробной части его 0,3; в меньшую сторону - в противном случае.

Сопротивление теплопередаче наружной стены , м·°С/Вт, следует определять по формуле

,                                   (7)

где , - соответственно толщина, м, и коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С), материала слоев ограждающей конструкции; - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м·°С), принимаемый по СНиП II-3-79**; - средний коэффициент теплоотдачи в прослойке, Вт/(м·°С), определяемый по формуле

,    (8)

где , , - коэффициенты излучения абсолютно черного тела и материалов поверхностей в прослойке, Вт/(м·°С).

Объемный расход воздуха в вентилируемой прослойке и температуру на выходе из нее следует принимать по прил.3 на основе расчета разности , м·°С/Вт, между и . Эту разность определяют из формулы (7)

.                                      (9)

Рассматриваемые варианты сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции следует получать путем варьирования толщины слоя с меньшим коэффициентом теплопроводности (утеплитель), а в случае применения панелей заводского изготовления следует учитывать существующую градацию их по толщине. При этом для каждой толщины ограждающей конструкции, принимаемой в расчете, сопротивление теплопередаче с соответствующим расходом воздуха в прослойке являются требуемыми величинами из условия обеспечения в ней невыпадения конденсата и исключения промораживания продукции в пристенном слое.

1.5. Оценивать сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции следует по СНиП II-3-79**.

Материалы слоев ограждающей конструкции рекомендуется располагать в следующей последовательности: у внутренней поверхности должны находиться плотные, малопаропроницаемые материалы; к наружной поверхности располагать малотеплопроводные, пористые, более паропроницаемые слои. Сопротивление теплопередаче стенового ограждения ниже верха обваловки или отмостки на 1 м должно быть не менее его значения выше расположенной части, а при необходимости утепления пола (грунтовые воды и др.) ширину утепляющей зоны следует принимать 1,5 м.

     ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОТОПЛЕНИЯ
     ПОМЕЩЕНИЙ ХРАНЕНИЯ

1.6. Количество тепла на технологическое отопление , Вт, следует определять из уравнения теплового баланса помещений хранения

,                                                      (10)