Определение величины требуемого воздухаобмена

35. Расчёт воздухообмена для борьбы с избыточным теплом.

Взрослый человек в спокойном состоянии и при нормальных микроклиматических условиях выделяет в окружающую среду 85—120 Вт, из которых в среднем 20%—конвекцией; 55%—излучением и 25 % — испарением влаги. Количество выделяемой человеком теплоты изменяется в зависимости от физической нагрузки и температуры воздуха в помещении. Для расчетов рекомендуется пользоваться данными, приведенными в табл. 13.1, либо формулой (5.16).

Под «явным» тепловыделением понимается только та часть теплоты, выделяемой организмом человека, которая воздействует на повышение температуры воздуха помещения (теплообмен конвекцией и излучением), в отличие от «скрытой» теплоты, идущей на испарение влаги, так как эта теплота хотя и увеличивает энтальпию воздуха, но почти не оказывает влияния на его температуру. Выделения скрытой теплоты определяют по формуле Вт. Сумма явной и скрытой теплоты характеризует теплоту, выделяемую человеком в окружающую среду.

В помещениях, где бывает много людей (зрелищные предприятия, магазины, столовые и др.). тепловыделения создают неблагоприятные условия, вредно отражающиеся на самочувствии, здоровье и работоспособности людей.

В цехах и отделах промышленных предприятий избы-точная теплота возникает при значительных тепловыделениях машинами, станками, производственной аппаратурой, различными печами, трубопроводами, нагретыми изделиями, остывающими в помещении, людьми, от солнечной радиации и от других источников тепла. При отсутствии вентиляции перечисленные и другие тепловыделения значительно повышают температуру воздуха и затрудняют процесс терморегуляции в организме человека и, кроме того, могут отрицательно влиять на технологический процесс производства. Теплопоступления от печей могут быть ориентировочно определены по формулам (5.18), (5.19), от нагретых материалов — по формуле (5.13), от источников искусственного освещения и работающего электрооборудования—по формуле (5.17), от бытовых источников — по формуле (5.15).

где Gм — масса поступающего однородного материала, кг/с; с — удельная теплоемкость этого материала, кДж/(КГ'°С); В — коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты (7|; /4 — температура внутреннего воздуха помещения, °С; tn — температура поступающего материала, °С.

где Fп — площадь пола рассматриваемого отапливаемого помещения, м2.

где k — коэффициент, учитывающий фактически затрачиваемую мощность, одновременность работы электрооборудования, долю перехода электроэнергии в теплоту, которая поступает в помещение (в зависимости от технологического процесса k — 0,15...0,95); для электрических светильников = 0.95; Nэл, — мощность осветительных приборов или силового оборудования, Вт.

Для газообразного топлива:

Для электрических печей:

где Qp—низшая теплота сгорания топива, Дж/кг; В — расход топлива, кг/с; N уст — установочная мощность печей, кВт; α—доля теплоты от Q" или Nуст, выделяющаяся в помещение; для электрических печей α—0,7, для других α=0,4...0,6; η—коэффициент одновременности работы установленных печей (по данным технологического проекта).

Количество теплоты, поступающей в помещение от солнечной радиации, определяют по формулам;

для остекленных поверхностей, освещенных солнцем

для остекленных поверхностей, находящихся в тени

где qc, qt—количество теплоты, поступающей в помещение oт солнечной радиации через 1 м2 обычного одинарного стекла окон, освещенных солнцем или находящихся в тени, Вт/м2; Кс, Кт — коэффициенты, учитывающие соответственно затемнения стекол переплетами рам и загрязнения атмосферы; К1с, К1т — коэффициенты, учитывающие соответственно изменение теплопоступления за счет солнечной радиации при применении остекления, отличного от остекления из листового одинарного стекла; К2 — коэффициент теплопередачи остекления, Вт/(м2*К); F —площадь проема в строительной конструкции.

При расчете систем вентиляции поступление теплоты за счет теплопередачи окон [второй член в правой части формул (13.1) и (13.2)] не учитывается. Значения qc, qt коэффициентов, входящих и формулы (13.1) и (13.2), принимают по данным справочной литературы.

Теплопоступления от солнечной радиация обычно учитывается в тепловом балансе помещений при наружной температуре +10 °С и выше. Солнечная радиация через стены не учитывается.

За расчетное количество теплоты, поступающей в помещение за счет солнечной радиации, принимается большая из двух следующих величин: а) теплопоступления через остекленную поверхность, расположенную в одной стене, в сумме с теплопоступлением через покрытие и фонарь или б) 70 % теплопоступления через остекленные поверхности, расположенные в двух взаимно перпендикулярных стенах помещения, включая и теплоту, поступающую через облучаемые поверхности фонаря и покрытия.

36. Расчёт воздухообмена для борьбы с избыточной влагой.

Количество выделяемого организмом человека водяного пара при умеренной температуре воздуха и небольшой физической нагрузке составляет 40—75 г/ч. При высокой температуре среды выделение влаги может возрасти до 150 г/ч (см. табл. 13.1). Избыточное содержание водяных паров в воздухе может возникнуть в помещении зданий общественного назначения, если в нем пребывает большое число людей, а также в цехах и отделах многих промышленных предприятий.

Сочетание большой влажности воздуха и высокой его температуры влияет на процесс испарения: отдача теплоты испарением у человека уменьшается, и в его организме накапливается теплота. Повышенная влажность воздуха при низкой температуре вызывает охлаждение организма, так как влажная кожа и влажный воздух более теплопроводны.

При избыточной влаге в воздухе помещений и температуре ниже точки росы образуется туман из водяных паров, которые конденсируются на ограждающих конструкциях здания, что обусловливает их преждевременное разрушение.

Значительное количество влаги может выделяться при испарении с открытой поверхности воды (бани, прачечные и т. д.). Расход теплоты в этом случае учитывается тогда, когда температура испаряющейся воды ниже температуры окружающего воздуха, но выше температуры точки росы.

Ориентировочный расход теплоты Q2, Вт, определяют по формуле

где Gr — количество испаряющейся влаги, г/с; r — теплота испарения, кДж/кг.