5 (1089073), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Соблюдение оптимальных параметров микроклимата может быть обеспечено за счет применения технических средств вентиляции, кондиционирования и отопления.

9.4 Расчет естественной вентиляции

9.4.1 Прежде, чем приступить к расчету естественной вентиляции, необходимо произвести расчёт выделения вредных веществ, тепла и влаги.

Виды выделений:

- влага, тепло и газы, выделяемые людьми;

- тепло, выделяемое от работающей аппаратуры и ЭВМ;

- тепловыделения от солнечной радиации;

- тепловыделения от источников освещения.

Температура на рабочем месте программиста должна быть равна 24°С.

9.4.2 Количество влаги, выделяемой работающими людьми вычисляется по формуле (9.1)

W = n • w

(9.1)

где n - число людей в помещении,

w - количество влаги, выделяемое одним человеком, г/ч.

Согласно исходным данным (характер выполняемой работы: умственная) из таблицы 9.1 количество влаги, выделяемое одним человеком:

• при 10°С: 30 г/ч (w₁₀°_c = 30 г/ч);

• при 35°С: 115 г/ч (w₃₅^oc = 115 г/ч).

Так как t_р.м. = 24^oС, то необходимо интерполировать эти данные по формуле (9.2)

г/ч;

(9.2)

Подставив значения в формулу (9.1), находим влаговыделение от работающих людей:

W = 3 • 77,6 = 232,8 г/ч

Таким образом подсчитано, что влаговыделение от трех работающих человек составит: 232,8 г/ч.

9.4.3 Необходимо учесть выделение двуокиси углерода рабочим персоналом: выделение одним человеком составляет 45 г/ч, тогда общее выделение СO₂ рабочим персоналом составит:

В = 45 • 3 = 135 г/ч

9.4.4 В расчётах выделений тепла используется явное тепло, т.е. тепло, воздействующее на изменение температуры воздуха в помещении.

9.4.5 Из таблицы 9.1 видно количество тепла, выделяемое одним человеком:

• при 10°С: 140 Вт (q₁₀°c = 140 Вт);

• при 35°С: 16 Вт (q₃₅°c = 16 Вт) .

Так как t_р.м. = 24^oС, то необходимо интерполировать эти данные по формуле (9.3)

9.4.6 Тепловыделения от солнечной радиации для остеклённых поверхностей рассчитывается по формуле (9.4)

(9.4)

где F_ост – площадь поверхности остекления, м²,

q_ост – тепловыделения от солнечной радиации, Вт/м², через 1м² поверхности остекления (с учётом ориентации по сторонам света),

А_ост – коэффициент учёта характера остекления.

Окна с двойным остеклением с металлическими переплётами, ориентация остекления на юго-восток при географической широте 55° получаем q_ост. = 185 Вт/м². Двойное остекление в одной раме: А_ост. = 1,15. В помещении имеется четыре окна размерами: 2 х 1,5 м, следовательно:

9.4.7 Расчет тепловыделений от источников искусственного освещения Q_ocb производится по формуле (9.5)

(9.5)

где N_осв - суммарная мощность источников освещения, Вт;

η - коэффициент теплопотерь (0,55 для люминесцентных ламп).

9.4.8 Тепловыделение от устройств вычислительной техники рассчитывается следующим образом.

На трех рабочих местах установлены персональные компьютеры с мониторами общей мощностью 250 Вт. Общее потребление составит:

9.4.9 Количество приточного воздуха, необходимое для поглощения избытков тепла рассчитывается по формуле (9.6)

(9.6)

где Q – теплоизбытки, Вт;

C_p - массовая удельная теплоемкость воздуха (С_р = 1000 Дж/кг °С),

ρ – плотность приточного воздуха(ρ = 1,2 кг/м³)

t_уд , t_пр – температура удаляемого и приточного воздуха.

Определение теплоизбытков осуществляется по формуле (9.7)

(9.7)

Температура удаляемого воздуха определяется по формуле (9.8)

(9.8)

где t_p.м. - температура на рабочем месте (t_p.м. = 24°С) ;

а - нарастание температуры на каждый метр высоты, °С/м (а = 0,5 °С/м);

Н - высота помещения (Н = 3,5 м).

Подставив в формулу (9.8) значения, получим:

t_уд =24 + 0,5 • (3,5 - 2) = 24,75 °С

Температура приточного воздуха для Москвы составляет: t_np = 22,3°С. Подставив в формулу (9.6) значения, получим:

9.4.10 Произведем определение потребного воздухообмена при наличии избытка влаги.

Расчет расхода воздуха производится по формуле (9.9)

(9.9)

где W - количество водяного пара, выделяющееся в помещении, г/ч (W=698,4 г/ч - было определено ранее);

р – плотность приточного воздуха, кг/м³ (р = 1,2 кг/м³);

d_B, d_П – влагосодержание вытяжного (принимается равным предельно допустимому) и приточного воздуха, г/кг сухого воздуха;

d_B и d_П определяются по температуре (t) и относительной влажности (φ) или энтальпии (i) воздуха из i-d диаграммы состояния воздуха:

- d_B = 11,1 г/кг сухого воздуха (при t = 24°С и φ = 60%) ;

- dn = 10,4 г/кг сухого воздуха (при t = 22,3°С и i = 4 9,4 кДж/кг).

Подставив значения в формулу (9.9), получим G = 831,4 м³/ч

9.4.11 Потребный воздухообмен, обеспечивающий удаление углекислого газа (СО₂) .

Количество воздуха, необходимое для разбавления концентрации С0₂ до допустимой определяется по формуле (9.10)

(9.10)

где В - количество СО₂, выделяющегося в помещение, г/ч (В = 405 г/ч – было определено ранее);

q₂ - предельно допустимая концентрация С0₂ в воздухе помещения, г/м³ (q₂ = 1,5 г/м³) ;

q₁ - концентрация СО₂ в приточном воздухе, г/м³ (q1 = 0,9 г/м³).

Подставив значения в формулу (9.10), получим G = 675 м³/ч

9.4.12 Так как наибольшим потребным воздухообменом из рассчитанных является воздухообмен, обеспечивающий удаление избытков тепла, то далее расчёт проводим по избыткам теплоты.

9.4.13 Расчет аэрации (естественной вентиляции) производим для наиболее неблагоприятных условий: летнее время, скорость ветра равна нулю. Окно нижнего яруса имеет среднеподвесные створки с углом открытия 60^O (коэффициент местного сопротивления ξ_пр = 3,2). Фрамуги имеют верхнеподвесные створки с углом открытия 45° (коэффициент местного сопротивления ξ_выт ⁼ 3,7).

Определение температуры вытяжного воздуха, уходящего через верхние вентиляционные проемы рассчитываем по формуле (9.11)

(9.11)

где t_рз температура воздуха в рабочей зоне (t_pз = 24 ^oС);

Δt - nемпературный градиент (0,5 °С/м);

Н - высота расположения центра вытяжного проема (3,2м).

Подставив в формулу (9.11) значения, получаем t_выт = 24,75^oC. Определение средней температуры воздуха рассчитываем по формуле (9.12)

(9.12)

Для летнего времени: t_нap = 22,3°С.

Плотность наружного и внутреннего воздуха (приточного и вытяжного) составляет:

Давление на уровне приточных проемов определяем по формуле (9.13)

P₁ = g · h₁ · (Р_нар - P_ср) = 0,0196 Па

(9.13)

Давление на уровне вытяжных проемов определяем по формуле (9.14)

Р₂ = g · h₂ · (р_нар - р_ср) = 0,1137 Па

(9.14)

Определение разности давлений между приточными и вытяжными проемами выполняется по формуле (9.15)

ΔР = Р₂ – P₁ = 0, 094 Па

(9.15)

Для обеспечения устойчивых восходящих конвективных потоков необходимо, чтобы потери давления в приточных проемах составляли от 0,1-0,3 АР. Принимаем 0,2 Па и рассчитываем по формуле (9.16)

ΔР_ПР = 0,2 • ΔР = 0,0188 Па

(9.16)

Определяем давление в помещении по формуле (9.17)

Р_п = P₁ - ΔР_пр = 0,0196 - 0,0188 = 0,0008

(9.17)

Определяем потребную площадь приточных проемов по формуле (9.18)

(9.18)

где G - потребный воздухообмен (м³/ч);

ξ_пр – коэффициент местного сопротивления приточных проемов (ξ_пр=3,2).

Подставив в формулу (9.18) значения, получаем:

Определяем потребную площадь вытяжных проемов по формуле (9.19)

(9.19)

где G - потребный воздухообмен (м³/ч);

ξ_пр – коэффициент местного сопротивления вытяжных проемов (ξ_пр=3,7).

Подставив в формулу (9.19) значения, получаем:

9.5 Выводы

9.5.1 Соблюдение условий, определяющих комфортные условия труда разработчика, позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня, повысит как в количественном, так и в качественном отношениях производительность труда.

В процессе расчета естественной вентиляции были определены избытки тепла, выделяющихся в воздух рабочей зоны и рассчитан воздухообмен, потребный для удаления избытков тепла. На основе этого были получены параметры приточных и вытяжных проемов.

Характеристики

Список файлов учебной работы