4. Расчёт вентиляции

4.1. Расчёты выделения вредных веществ и влаги:

1) Влаговыделение

Влага выделяется в результате испарения со свободной поверхности воды и влажных поверхностей материалов и кожи, в результате дыхания людей, а также работы оборудования и т.д.

Количество влаги, выделяемое людьми (г/ч), определяется по формуле:

, где:

n = 3 - число людей находящихся в помещении;

количество влаги, выделяемое одним человеком при температуре в рабочей зоне равной 24⁰C — из таблицы 1 [6] получено методом интерполяции.

2) Газовыделение

Количество двуокиси углерода, содержащегося в выдыхаемом человеком воздухе, определяется по таблице 5 [6].

При умственном характере выполняемой работы массовый расход двуокиси углерода CO₂ одним человеком составляет 45 г/ч, т.к. в лаборатории находятся 3 человека, то общее количество выделяемого CO₂ составит 135 г/ч.

4.2. Расчёты выделений тепла

1) Тепловыделение от людей

Тепловыделения человека зависят от тяжести работы, температуры и скорости движения окружающего воздуха.

При умственной работе, температуре окружающего воздуха 24⁰C и скорости движения воздуха не более 0,2 м/с количество тепла, выделяемое одним человеком, составит 80 Вт - из таблицы 1[6]. Для 3 человек суммарное выделение тепла составит 240 Вт.

2) Теплопоступления от солнечной радиации

Расчёт тепла поступающего в помещение от солнечной радиации через остекленную поверхность производится по следующей формуле:

, где:

- площадь поверхности остекления;

- удельное тепловыделение от солнечной радиации при восточной ориентации остекления (окна с двойным остеклением с металлическими переплётами) и географической широте 45 град - из таблицы 6 [6].

- коэффициент учёта характера остекления (обычное загрязнение) - из таблицы 8 [6].

3) Тепловыделение от источников искусственного освещения и устройств

вычислительной техники

Расчёт тепловыделения от источников искусственного освещения производится по следующей формуле:

, где

- суммарная мощность источников искусственного освещения:

- мощность светильника состоящего из двух ламп;

L – количество светильников в осветительной системе;

- коэффициент тепловых потерь для люминесцентных ламп;

Расчёт тепловыделения от устройств вычислительной техники производится по аналогичной формуле:

, где:

N = 0,25 кВт - суммарная мощность устройств вычислительной техники (системный блок + монитор + осциллограф) - испытание и наладка на рабочем месте производится с помощью ЭВМ и прикладных программ;

= 0,6 - коэффициент тепловых потерь для устройств вычислительной техники.

4.3. Определение потребного воздухообмена

1) Потребный воздухообмен при поступлении вредных веществ в воздух рабочей зоны

В помещениях, загрязнённых вредными парами, количество воздуха G, необходимого для разбавления концентрации вредных веществ до допустимых, рассчитывается по формуле:

, где

В = 135 г/ч - количество вредных веществ выделяющихся в помещении за 1 час;

концентрация двуокиси углерода в удаляемом воздухе, принимается равной предельно допустимой - из [7];

концентрация двуокиси углерода в приточном воздухе, составляет 30% от ;

2) Воздухообмен, обеспечивающий удаление избытков тепла

В помещениях со значительным выделением тепла объём приточного воздуха, необходимого для поглощения избытков тепла G, рассчитывается по следующей формуле:

, где

Q – теплоизбытки, Вт;

массовая удельная теплоёмкость воздуха [7];

плотность приточного воздуха [7];

температуры удаляемого и приточного воздуха;

, где

температура в рабочей зоне [5];

нарастание температуры на каждый 1 метр высоты [5];

- высота от пола до вытяжного отверстия;

температура приточного воздуха [7];

3) Определение потребного воздухообмена для удаления избытка влаги

Расчёт расхода воздуха G, ведётся по следующей формуле:

, где

количество водяного пара выделяющегося в помещении;

плотность приточного воздуха [7];

влагосодержание вытяжного воздуха при и относительной влажности 60%;

влагосодержание приточного воздуха при и относительной влажности 40%;

( определяются по i-d диаграмме см. [8] стр. 177)

4.4. Выбор и расчёт вентиляции

В качестве системы вентиляции выберем естественную вентиляцию (аэрацию), которая применяется в основном для удаления избытков тепла. Для обеспечения эффективности аэрации в помещении располагают два горизонтальных ряда фрамуг с надёжной конструкцией механизмов привода для их открывания и закрывания.

При тепловой аэрации движение воздуха осуществляется под действием разности давлений наружного и внутреннего воздуха за счёт разности температур вне и внутри помещения.

При расчёте аэрации определяются требуемые площади верхних и нижних вентиляционных проёмов. Расчёт производится для наиболее неблагоприятных условий: летнее время, скорость ветра равна нулю.

Конструктивные характеристики вентиляционных проёмов:

Обычно окна нижнего яруса имеют среднеподвесные створки с углом открытия . Фрамуги верхнего яруса имеют верхнеподвесные створки с углом открытия .

Схема тепловой аэрации помещения представлена на рисунке 1.

Воздух может входить и выходить из помещения через отверстия в плоскостях 1-1 и 2-2.

Температура воздуха внутри помещения в плоскости 1-1 (приточных проёмов) равна температуре рабочей зоны ().

Температура воздуха внутри помещения в плоскости 2-2 (вытяжных проёмов) равна:

, где:

- температура воздуха в рабочей зоне;

- температурный градиент [5];

h = 3 м - высота расположения центра вытяжных проёмов над полом помещения;

Определяем плотности наружного и внутреннего воздуха в плоскостях

1-1 и 2-2:

плотность наружного воздуха;

плотность внутреннего воздуха в плоскости 1-1 ();

плотность внутреннего воздуха в плоскости 2-2 ();