4.5. Создание оптимального микроклимата и расчет воздухообмена.

Ежедневно в течение смены обязательна уборка от пыли и грязи пола и наружных корпусов устройств. Необходимо проветривать и вентилировать помещение во время работы.

Учитывая характер работ, климатические условия в помещении должны быть:

- температура воздуха 15 - 25 °C;

- влажность воздуха 40 - 60%.

Реально такие условия могут поддерживаться только кондиционером. Кондиционирование воздуха создает и автоматически поддерживает внутри помещения независимо от наружных метеоусловий заданную температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха. Кондиционеры автономные общего назначения обеспечивают автоматическое регулирование воздуха в помещениях от 18 до 28 градусов Цельсия с точностью до одного градуса. Изготавливают кондиционеры с регулированием относительной влажности от 30 до 100 %.

Одним из основных параметров по оптимизации микроклимата и состава воздуха в помещении является обеспечение надлежащего воздухообмена.

Санитарными нормами установлено, что объем производственных помещений на одного работающего должен составлять не менее 15 м³, а площадь помещения - не менее 4.5 м².

В производственных помещениях объемом до 20 м³ на одного работающего при отсутствии загрязнения воздуха производственными вредностями вентиляция должна обеспечивать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 м³/час на одного работника, а в помещениях объемом 20 - 40 м³ на одного работающего - не менее 20 м³/час. Во всех указанных случаях при этом должны быть выдержаны нормы по температуре и влажности воздуха.

Помещение, где располагается рабочее место оператора, имеет площадь 60 м² и объем 150 м³. Учитывая вышеприведенные требования найдем допустимое количество одновременно работающих человек:

а) N < 60 / 4.5 = 13.3

б) N < 150 / 15 = 10

Получаем, что для выполнения указанных требований в данном помещении могут работать не более десяти человек.

Произведем расчет воздухообмена.

Исходные данные:

1. норма температуры в рабочей зоне для помещений, характеризуемых избытком [>23 Вт/м3] теплоты для легкой работы t = 20 - 22 °C ;

2. Объем помещения: 150 м³.

3. Количество аппаратуры и выделяемая ей мощность:

Установка ПФЛ K₁=8 шт. W₁=3,5 кВт

4. Количество работающих: n = 4.

При расчете будем исходить из требований санитарно-профилактических норм, предъявляемых к помещениям типа модуль.

Для одного человека необходимо L'=20 м³/ч воздуха. Для удаления тепла выделенного аппаратурой тоже необходим воздухообмен.

Исходя из количества работающих, необходим следующий воздухообмен

L₁ = k × n × L' = 1,5 × 4 × 20 = 120 м³/ч,

где k-коэффициент запаса (k=1,5).

Для расчета воздухообмена по теплоизбыткам используется следующая формула:

Qя

L₂= , где

р × c × ( tух-tпр )

Qя - явно выделяемое тепло в помещении в Дж/ч;

p - плотность воздуха - 1,2 кг/м³;

c - теплоемкость воздуха - 1 кДж/кг×К;

tух - температура воздуха, уходящего из помещения;

tпр - температура воздуха, подаваемого в помещение.

tух обычно определяется по следующей формуле:

tух=tрз + t(H-L) , где

tрз - температура в рабочей зоне;

H - высота от пола до центра вытяжного отверстия;

t - температурный градиент (0,5 - 1,5 °C/м);

L - высота от пола до рабочей зоны.

Избыточное тепло выделяемое аппаратурой:

Qа = 3600 × W₁ × K₁= 3600 × 8 × 3,5 кВт = 100800 кДж/ч

Избыточное тепло выделяемое людьми:

Qл = 6 чел × 295 кДж/ч = 1770 кДж/ч.

Явно выделяющееся избыточное тепло:

Qя = Qа + Qл = 100800 + 1770 = 102570 кДж/ч.

Температура удаляемого воздуха:

tух = 22 °C+1,5 ( 2,2-1 ) = 24 °C.

Пусть температура поступающего воздуха tп=20 °C.

Тогда

102570

L₂ = = 21368,8 м³/ч

1,2 × 1 × (24 - 20)

Таким образом получаем, что система воздухообмена должна обеспечивать собственную производительность 21368,8 м³/ч для поддержания нормального микроклимата. Таким требованиям удовлетворяет кондиционер марки 03.2301 с типом электродвигателя привода вентагрегата 4А160М6, который обеспечивает производительность по воздуху 31,5 тыс.м³/ч. При обеспечении кондиционером температура поступающего воздуха не более 20°С.