Пример расчета воздухообмена по избыткам явной и полной

Теплоты и влаги

Исходные данные. Административное здание в г. Волгограде, рассмотренное в разд.4.

Вентиляция. Расчетное помещение – зал совещаний на 46 мест, высота зала в «чистоте» 3м, объем зала V =205м³. Параметры микроклимата приведены в разд. 4.2. Схема организации воздухообмена – приток воздуха осуществляется в верхнюю зону помещения, удаление воздуха также из верхней зоны. Результаты расчета теплопотерь, полученные в разд. 3 (табл. 4) и тепловлаговыделений, полученных в разд. 4, сведены в виде теплового баланса в табл. 11.

ТП –t_в= 30,6 ^оС

Определяем температуру приточного воздуха:

t_п = + (0,5…1,0) = 27,6 + 1,0 =28 6^оС

Вычисляем удельную теплонапряженность помещения зала совещаний :

q_уд= /V = 3180/205 = 17,1 Вт/м³

По табл. 9 принимаем величину grad t и определяем температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения, принимая высоту рабочей зоны h_р.з = 1,5 м, т.к. люди в помещении сидят

t_у= t_в + grad t (H - h_р.з)= 30,6 + 0,7(3 – 1,5) = 31,6 ^оС

Таблица 11

Тепловой баланс для зала заседаний на 46 человек.

Источники теплопоступлений, влагопоступлений, теплопотери	Периоды года
Холодный	Переходный	Теплый
, Вт	, Вт	, г/ч	, Вт	, Вт	, г/ч	, Вт	Вт	, г/ч
Теплопоступления Люди
Освещение			-			-	-	-	-
Солнечная радиация	-	-	-	-	-	-			-
ИТОГО
Теплопотери через ограждающие конструкции
		-			-	-	-	-
на инфильтрацию			-			-	-	-	-
ИТОГО			-			-	-	-	-
БАЛАНС тепла без учета отопления	-854
Теплоотдача системы отопления			-	-	-	-	-	-
БАЛАНС тепла с учётом отопления

Определяем воздухообмен по избыткам явной теплоты:

м³/ч

Для уточнения воздухообменов по избыткам полной теплоты и влаги необходимо построить процессы изменения состояния воздуха в помещении на I-d диаграмме (рис. 3)

Построение начинают с нанесения на I-d диаграмму точки наружного воздуха Н( =27,6^оС; 55,2 кДж/кг), затем из этой точки проводят вертикальный луч до пересечения с изотермой t_п = 28,6^оС и получают точку П(приточного воздуха). Далее вычисляют значение углового коэффициента луча процесса:

кДж/кг.

Для построения луча процесса используется угловой масштаб, нанесенный на рамке I-d диаграммы. Начинают построение с проведения луча, соединяющего начало координат со значением углового коэффициента на угловом масштабе, а далее перемещают этот луч параллельным переносом (с помощью двух треугольников) в заданную точку – в нашем случае это точка П.

Далее на пересечении луча процесса с изотермой t_в = 30,6^оС наносят точку В, а на пересечении с изотермой t_у = 31,4^оС наносят точку У.После этого с помощью I-d диаграммы ( рис.3) определяют значения энтальпии (I, кДж/кг), влагосодержания (d, г/кг) и относительной влажности (φ, %) для всех расчетных точек и полученные значения заносят в табл. 12.

Воздухообмен по избыткам полной теплоты:

м³/ч.

Воздухообмен по влаговыделениям

м³/ч.

Отклонение воздухообменов, вычисленных по полной теплоте и влаге, от определенного по явной теплоте, не превышает 10%, что находится в допустимых пределах.

Полученные значения воздухообменов также заносятся в табл. 12.

ПП -t_в= 20 ^оС.

t_п = t_н + (0,5…1,0)= 10 + 0,5 =10,5 ^оС;

q_уд= /V = 3921/205 = 19 Вт/м³

t_у = t_в + grad t (H – h_р.з) = 20 + 0,8(3 – 1,5) = 21,2 ^оС;

м³/ч

кДж/кг

м³/ч;

м³/ч.

Отклонение воздухообменов, вычисленных по полной теплоте и влаге, от определенного по явной теплоте, не превышает 10%, что находится в допустимых пределах.

Поскольку в теплый период в зале совещаний можно осуществлять требуемый воздухообмен через открытые проемы, в качестве расчетного предварительно принимаем воздухообмен, определенный в переходный период по явной теплоте, L^р = = 1094 м³/ч.

ХП – t_в = 20^оС

В холодный период расчет сводится к определению температуры приточного воздуха, исходя из принятого расчетного воздухообмена

q_уд= /V = 2091/205 =10,2 Вт/м³;

t_у = t_в + grad t (H – h_р.з) = 20 + 0,3(3 – 1,5) = 20,5 ^оС;

Определяем температуру приточного воздуха в холодный период

^оС;

В дальнейшем значение может быть уточнено с последующим пересчётом воздухообмена по результатам проверки параметров приточной струи на входе её в обслуживаемую зону помещения.

Вычисляем угловой коэффициент луча процесса:

кДж/кг

После построения процессов изменения состояния воздуха в помещении в ХПна I –d диаграмме ( рис. 3) параметры расчетных точек заносятся в табл. 12.

Далее расчетный воздухообмен сравниваем с минимальным количеством воздуха:

а) по выделениям углекислого газа

,

где С_п =0,5 л/м³, С_ПДК = 1,5 л/м³ ( см. табл. 10); л/ч, л/ч

(см. пример в разд. 4.2);

м³/ч ; = 530 м³/ч ;

б) по удельным нормам подачи наружного воздуха на одного человека

L_min = N× m , где N = 46 чел.; m = 20 м³/чел [2, прил. М]

L_min = 46 × 20 = 920 м³/ч

Поскольку определенные выше воздухообмены меньше воздухообмена, вычисленного по избыткам явной теплоты для переходного периода, в качестве расчетного оставляем L^р = = 1094 м³/ч.

Все полученные воздухообмены переносим в табл. 12.

Таблица 12

Расчетные параметры вентиляционного воздуха и требуемые расчетном воздухообмены в помещении

Наименование расчетных величин	Периоды года
Холодный	Переходный	Теплый
t,	I,	d,	φ, %	t,	I,	d,	φ, %	t,	I,	d,	φ, %
Параметры воздуха: · наружного
-25	-23,9	0,3			26,5	6,5		27,6	53,5	10,0
· приточного	14,8	15,2	0,3		10,5	27,0	6,5		28,6	54,5	10,0
· внутреннего		23,8	1,3			42,7	8,7		30,6	58,5	11,2
· удаляемого	20,5	24,5	1,4		21,2	44,2	9,1		31,4	61,5	11,6
Расход воздуха, м3/ч по избыткам : · явной LЯ · полной LП теплоты · влаги LW
·CO2
Минимальный расход наруж-ного воздуха Lmin	20·23 = 430	20·46 = 920	20·46 = 920

Теплый период года	Переходный период года	Холодный период года
t°C	I кДж/кг	d г/кг	t°C	I кДж/кг	d г/кг	t°C	I кДж/кг	d г/кг
Параметры точки Н	Параметры точки Н	Параметры точки Н
27,6	53,5	10,0	10,0	26,5	6,5	-25,0	-23,9	0,3
Параметры точки П	Параметры точки П	Параметры точки П
28,6	54,5	10,0	10,5	27,0	6,5	14,8	16,0	0,3
Параметры точки В	Параметры точки В	Параметры точки В
30,6	58,5	11,2	20,0	42,7	8,7	20,0	23,8	1,3
Параметры точки У	Параметры точки У	Параметры точки У
31,6	61,5	11,6	21,2	44,2	9,1	20,5	24,5	1,4

Рис. 3. I – d диаграмма ( для примера в разд. 5.2)