5. Расчёт требуемого воздухообмена в помещениях здания.

Требуемая производительность систем общеобменной вентиляции - воздухообмен определяется расчётом из условия ассимиляции избытков тепла, влаги и растворения углекислого газа СО₂. Для этого составляется система уравнений - уравнение теплового баланса воздуха и уравнение баланса вредностей.

В случаях устройства только общеобменных систем приточно-вытяжной вентиляции, что характерно для помещений общественных зданий, требуемый воздухообмен, кг/ч, определяется по формулам:

для борьбы с избытками полного тепла:

G_Q = Q_изб / (I_у-I_п),

для борьбы с влагоизбытками:

G_w = W / (d_у-d_п)  10³,

для борьбы с газовыми вредностями (СО₂):

G_co = M_co / (К_у-К_п),

где I_у, t_у, d_у - параметры воздуха, удаляемого из помещения системой общеобменной вытяжной вентиляции;

I_n, t_n, d_n - параметры приточного воздуха.

Значения для приточного и удаляемого воздуха определяются после построения процессов на I-d диаграмме, в зависимости от принятой схемы организации воздухообмена.

Санитарные нормы устанавливают минимальное количество наружного воздуха, которое необходимо подавать в помещение на одного человека. Её значение принимают по требованиям соответствующих глав СНиП: для обеденного зала (расчётное помещение) - 20 м³/ч на 1 человека.

Воздухообмен, необходимый для одновременной ассимиляции избытков тепла и влаги, рассчитывают графоаналитическим способом по I-d диаграмме.

Расчёт воздухообмена и построение процессов выполняется для трёх периодов года, при этом учитываются избытки полного тепла.

1. Тёплый период.

Исходные данные:

Q_изб = 32730 Вт;

W_изб = 14,8 кг/ч;

М_со2 = 5957 л/ч.

В помещение подаётся наружный воздух, при этом параметры наружного воздуха т.Н соответствуют параметрам притока.

1. т.Н (d_н=10,9 г/кг; t_н=23,6 С; I_н=51,0 кДж/кг; = 60%).

2. т.Н = т.П.

3. _т.п. = Q_изб  3,6 / W_изб = 32730  3,6 / 14,8 = 7961 кДж/кг.

4. Через т.Н  _т.п..

5. _т.п. пересекается с t_в=26,6⁰С  т.В (I_в=55,8; d_в=11,4; ).

6. Grad_t = 1,1,С; t_у = t_в + Grad_t (Н - h_рз) = 26,6 + 1,1·(3,4-1,9) = 28,2С.

7. т.У (I_у=56,8; d_у=12,0;).

8. Требуемый воздухообмен по теплу и влаге составит:

G_Q = 327303,6 / (55,8-51,0) = 25070 кг/ч.

G_W = 14,810³ / (11,4-10,8) = 24667 кг/ч.

8. Невязка составляет:

(25070 - 24667) / 25070  100% = 1,6%  5%.

Требуемый воздухообмен по газовым вредностям:

G_co = M_co / (К_у-К_п) = 5957/(1,25 – 0,5) = 7943 м³/ч;

где: К_у – концентрация углекислого газа в удаляемом воздухе;

К_п - концентрация углекислого газа в приточном воздухе.

За расчетный воздухообмен в теплый период принимается воздухообмен по избыткам влаги:

G_Q = 25070 кг/ч.

2. Переходный период.

Исходные данные:

Q_изб = 39972 Вт;

W_изб = 12.21 кг/ч;

М_со2 = 5957 л/ч.

В виду того, что в обеденном зале имеются значительные теплоизбытки, воздухообмен в переходный период решается по прямой задаче.

1. т.Н (d_н=5,17 г/кг; t_н= 8 С; I_н= 22,5 кДж/кг).

2. d = d_у-d_н = W_изб10³ / G_н^тр = 12210/25070 = 0,49.

3. d_у = d_н+d = 5,17 + 0,49 = 5,66 г/кг.

4. t_у = t_в + Grad_t (Н - h_рз) =16+1,1 · (3,4-1,9) = 16,95 ⁰С.

5. d_у пересекается с t_у  т.У.

6. _т.п. = 39972 / 12,21 = 11785 кДж/кг.

7. Через т.У  _х.п. .

8. На пересечении _х.п и d_н=5,17 получается т.П.

9. т.П (t_п= 11,5⁰C; I_п=24,7 кДж/кг; d_п=5,17 г/кг).

3. Холодный период.

В холодный период расчет производится по обратной задаче. За расчетный воздухообмен принимается наибольший, воздухообмен в теплый период.

G_расч = G_Q^тп = 25070 кг/ч.

Исходные данные:

Q_изб = 46391 Вт;

W_изб = 12,21 кг/ч;

G_расч = G_Q^тп = 25070 кг/ч.

1. т.Н (d_н=0,25 г/кг; t_н= -24 С; I_н= -23 кДж/кг).

2. d = d_у-d_н = W_изб10³ / G_н^тр = 12210/25070 = 0,49.

3. d_у = d_н+d = 0,4 + 0,49 = 0,9 г/кг.

4. t_у = t_в + Grad_t (Н - h_рз) =16+1,1 · (3,4-1,9) = 16,95 ⁰С.

5. d_у пересекается с t_у  т.У.

6. _х.п. = 46391 / 12,21 = 13676 кДж/кг.

7. Через т.У  _х.п.

8. На пересечении _х.п и d_н=0,25 получается т.П.

9. т.П (t_п= 11,2⁰C; I_п=14,6 кДж/кг; d_п=0,9 г/кг).