4.1.2. Выбор и расчёт общеобменной вентиляции помещения

4.1.2.1. Основные предпосылки для выбора и расчёта общеобменной вентиляции помещения

К мероприятиям по оздоровлению окружающей воздушной среды от­носятся устройства вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления по­мещений.

С целью обеспечения комфортных условий для обслуживающего персонала и надёжности работы на ПЭВМ устанавливают требования к воз­душной среде помещений.

Для создания комфортных условий в помещении, где установлены ПЭВМ предусматривается соответствие параметров микроклимата норми­руемым значениям.

При работе на ПЭВМ пользователь выполняет все операции сидя и не требующие физического напряжения, при котором расход энергии составляет до 120 ккал/час (лёгкая I а).

При выполнении отдельных заданий, связанных с решением вопросов с посторонними организациями пользователь выполняет все операции сидя, стоя или связанные с ходьбой, которые сопровождаются некоторым физиче­ским напряжением, при котором расход энергии составляет 120-150 ккал/час (лёгкая I б).

В этих условиях параметры микроклимата соответствуют следующим нормам (табл. 4.1.) [4.5.].

Таблица 4.1.

Оптимальные нормы микроклимата для помещений с пэвм

Период года	Категория работ	Температура воздуха, °С не более	Относитель­ная влаж­ность возду­ха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	лёгкая -I а	22-24	40-60	0,1
	лёгкая -I б	21-23	40-60	0,1
Тёплый	лёгкая -I а	23-25	40-60	0,1
	лёгкая -I б	22-24	40-60	0,2

Система вентиляции применяется для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров.

Для поддержания параметров воздушной среды в допустимых преде­лах используется кондиционирование воздуха и отопление помещений (в хо­лодное время года).

При проектировании помещений, в которых размещается ВТ, преду­сматриваются следующие санитарные нормы на одного работающего [4.5.]: объём помещения не менее 20 м³; площадь не менее 6 м².

При этом должны соблюдаться следующие требования при размеще­нии вычислительной техники:

ширина проходов между стеной и передней стороной пультов и па­нелей не менее 1 м;

ширина проходов между стеной и боковой стороной пультов и пане­лей не менее 1 м;

расстояние между шкафами ВТ или столами с ПЭВМ не менее 1,5 м. Для обеспечения установленных норм микроклиматических парамет­ров микроклимата и чистоты воздуха применяют общеобменную вентиляцию, расчёт которой производится после проведённой оценки требований.

4.1.2.2. Расчёт общеобменной механической вентиляции

При расчёте общеобменной вентиляции будем рассматривать поме­щение размером 13,63 х 4,4x3,8 , т.е. объём данного помещения 227,9 м³ . Это помещение имеет 4 одинаковых оконных проёма, площадь каждого про­ёма 6,82 м².

В помещении находятся 10 ПЭВМ и работают 9 пользователей

ПЭВМ.

Расчёт общеобменной вентиляции в помещении ВЦ производится на основе [4.6.].

Объём воздуха, который необходимо удалить из условия избытка те­пла по формуле:

у Оизб

возд * , , >

^cVMtp-t_Dp)

где У_возд - объём воздуха, который необходимо удалить из условия из­бытка тепла, м³/г;

Q„_i6 - общее количество избыточного тепла, кДж/ч; с - теплоёмкость воздуха, Дж/кг °С (с= 1 кДж/кг °С); р - плотность воздуха, кг/м³;

ц.д - температура удаляемого воздуха из помещения, °С; t„_p - температура приточного воздуха, °С. Основными источниками тепловыделений в машинном зале ВЦ явля­ется:

тепло, выделяемое вычислительной техникой; тепло, вносимое солнечной энергией; тепло, выделяемые работающими людьми.

Средняя величина тепловыделений составляет 310 Вт/м². Удельная величина этих тепловыделений 35-60 Вт/м²ч.

Общее количество избыточного тепла определяется по формуле:

Q„,6 = QnoB + Qc + Q_P,

где Q _пов - количество тепла, выделяемое поверхностями ВТ, кДж/ч;

Q_c - количество тепла, выделяемое солнечной энергией через оконные проёмы, кДж/ч;

Q р - количество тепла, выделяемое работающими людьми, кДж/ч.

Количество тепла выделяемое поверхностями вычислительной техни­ки, определяется по формуле:

Qno, = F • а • (t₂ -10 ,

где Q_noe - тепло, выделяемое поверхностями ВТ, кДж/ч;

F - площадь поверхности ВТ, м²;

а - коэффициент теплоотдачи, т.е. количество тепла, отдавае­мое с 1 м² поверхности в час, кДж/м² ч;

t₂ - температура поверхности по фактическому замеру,, °С;

11 - температура воздуха в помещении, °С.

Площадь поверхности ПЭВМ (F) составляет до 1 м². Коэффициент а для поверхности ПЭВМ применяется как коэффициент для вертикальных по­верхностей поверхностей.

Температура поверхности ПЭВМ - 24-26 °С. Температура воздуха в помещении машинного зала ВЦ должна быть 20 ± 2 °С.

Выберем температуру поверхности ПЭВМ (t ₂) - 26 °С, а температуру воздуха на ВЦ (t,)- 22 ⁶С.

При 12 - t | <5 коэффициент а для вертикальных поверхностей со­ставляет 13,9 - 14,7. Выберем 14 кДж/м² ч.

Если в помещении находится 10 ПЭВМ, то

QnoB = 10 1 • 14-4 = 560 кДж/ч.

Количество тепла, вносимое солнечной энергией через оконные про­ёмы, определяется по формуле:

Qo = F_CB- q ■ р ,

где Q _с - тепло, вносимое солнечной энергией, кДж/ч; Fc в - площадь оконных проёмов, м2;

q - количество тепловой энергии, вносимой через световую по­верхность оконных проёмов в 1 м2, кДж/м2 ч; р - коэффициент, учитывающий вид застекления и его чистоту.

В среднем площадь одного оконного проёма 6,82 м², в помещении находятся 4 оконных проёма, тогда площадь оконных проёмов (F _с „) - 27,28 м².

Показатель q учитывает угол наклона светового проёма к горизонту и географическую широту. Для Москвы и Московской области значение пока­зателя q, при условии, что угол наклона светового проёма к горизонту равен 0° составляет 840 кДж/м² ч. При двойном остеклении и металлических пере­плётах коэффициент ц = 1.

Q_c = 27,28 ■ 840 • 1 = 22915,2 кдж/ч

Количество тепла, выделяемое работающими людьми, определяется по формуле:

Q_P = n_k К_а,

где Q р - тепло, выделяемое работающими людьми, кДж/ч; n _k - количество работающих в помещении; К_а - тепло, выделяемое одним человеком, кДж/ч

Тепло, выделяемое одним человеком при лёгкой работе составляет 620 кДж/ч. При условии, что в помещении работает 9 человек Q _р составляет:

Q_p = 9-620 = 5580 кДж/ч.

Общее количество избыточного тепла составляет: Q _И1б = 560 + 22915 + 5580 - 29055 кДж/ч.

Плотность воздуха, поступающего в помещение определяется по формуле:

353

^ ~ 273 + t_np '

где р - плотность воздуха, поступающего в помещение;

t_np - температура приточного воздуха, (t _уя -1 _пр) = 6 - 11 °С, т.к. от этой разницы зависят размеры установки конди­ционирования воздуха. При этом перепаде и удельных тепловыделениях 35 60 Вт/м² ч, а также высоте зала 3 м кратность воздухообмена в час равна 35. Чаще всего перепад температур составляет 5 - 7 °С. Температура приточного воздуха в летний период составляет 16 18 °С. При t_np = 18 °С р составляет:

353 ...

Р = = 1,21.

273 + 18

Объём воздуха, который необходимо удалить из условия избытка те­пла равен:

V_BO3a=-^- = 4002 м³/ч ^возд 11,21 -6

Кратность воздухообмена определяется по следующей формуле: V

TS _ ВОЗД

N" у '

ПОМ

где К_р - кратность воздухообмена, 1/ч;

• возд - объём воздуха, который нужно удалить из помещения, м7ч;

• „ом - объём помещения, м³.

Объём помещения определяется по формуле: V „ом ⁼ Н ■ L • В , где Н - высота помещения, м;

L - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м.

При длине помещения (L) равной 13,63 м, высоте помещения (Н) равной 3,8 м и ширине помещения (В) равной 4,4 м объём помещения равен:

V пом = 3,8 ■ 13,63 • 4,4 =227,9 м\ Расчётная кратность воздухообмена равна:

К„=^ = 17,6. ^р 227,9

Сравним расчётную кратность воздухообмена (К _р) с нормативной кратностью, которая определяется из следующих условий:

V

К„ =■

V

пом

где К_н - нормируемая кратность воздухообмена, 1/ч;

• возд - объём воздуха, который удаляется из помещения согласно нормам, м³/ч;

• „ом " объём помещения, м³.

Минимальный расход воздуха определяется из расчёта 50-60 м³/ч на одного человека, но не менее двухкратного воздухообмена в час. Для обеспе­чения оптимальных параметров микроклимата предусматривается определён­ный обмен воздуха, который должен быть удалён из помещения (табл. 4.2.) [4.6.].

Таблица 4.2.