1910 Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

Расчет систем кондиционирования воздуха

Методические указания

к выполнению практических работ для студентов всех специальностей

очной формы обучения

Составитель: О.Е. Валиуллина

Самара 2007

УДК 658.382.2 : 697.9

Расчет систем кондиционирования воздуха : методические указания к выполнению практических работ для студентов всех специальностей очной формы обучения / составитель О.Е. Валиуллина. – Самара : СамГУПС, 2007. – 23 с.

Утверждено на заседании кафедры 18 апреля 2007 г., протокол № 8.

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

Настоящие методические указания предназначены для выполнения практических работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности». В указаниях рассмотрены вопросы организации благоприятного микроклимата в общественных помещениях.

Составители: О.Е. Валиуллина

Рецензенты: директор межрегионального центра

«Охрана труда и промышленная экология» М.В. Смолев;

доцент кафедры БЖД (СамГУПС) Н.В. Агеева

Редактор И.А. Шимина

Компьютерная верстка р.Р. Абрамян

Подписано в печать 7.06.2007. Формат 60х90 1/16.

Бумага писчая. Печать оперативная. Усл. п. л. 1,4.

Тираж 100 экз. Заказ 102.

© Самарский государственный университет путей сообщения, 2007

Введение

Здоровье, работоспособность, да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в жилых и общественных помещениях, где он проводит значительную часть своего времени.

Если говорить о физиологическом воздействии на человека окружающего воздуха, то следует напомнить, что человек в сутки потребляет около 15 кг воздуха. Что это за воздух, какова его свежесть и чистота, душно, жарко или холодно человеку в помещении, во многом зависит от инженерных систем, специально предназначенных для обеспечения воздушного комфорта.

Среди таких систем можно выделить: систему вентиляции, систему отопления и систему кондиционирования воздуха (СКВ). Принципиальное преимущество СКВ состоит в том, что, помимо выполнения задач вентиляции и отопления, СКВ позволяет создать благоприятный микроклимат (комфортный уровень температуры) в летний, жаркий период года, благодаря использованию в своем составе холодильной машины.

1. Основные понятия

Микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания - следует устанавливать в нормативных документах в зависимости от назначения помещения и периода года.

Параметры, характеризующие микроклимат помещений:

- температура воздуха;

- скорость движения воздуха;

- относительная влажность воздуха;

- результирующая температура помещения;

- локальная асимметрия результирующей температуры.

Оптимальные параметры микроклимата - сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.

Допустимые параметры микроклимата - сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Холодный период года - период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 8 °С и ниже.

Теплый период года - период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха выше 8 °С.

Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах.

Воздух являет рабочим телом всех вентиляционных установок. Воздух является смесью газов: 78% азота, около 21% кислорода, около 0,03% углекислоты, незначительное количество инертных газов и водяных паров. Воздух, не содержащий водяных паров, называется сухим воздухом, а содержащий их — влажным воздухом. В вентиляции влажный воздух рассматривается как бинарная смесь всего двух компонентов: сухой воздух и водяной пар.

Основными параметрами влажного воздуха являются температура, плотность, теплоемкость, влагосодержание, энтальпия, парциальное давление водяных паров, давление насыщенных водяных паров, относительная влажность, температура точки росы, температура мокрого термометра.

Учитывая, что во влажном воздухе обычно содержится небольшое количество водяного пара, его влиянием на многие параметры можно пренебречь.

Температура влажного воздуха t определяет температуру как сухой его части, так и содержащихся в нем водяных паров.

Плотность влажного воздуха ρ (кг/м³) обычно определяется как для сухого воздуха, без учета влияния водяного пара:

ρ = 353/(273 + t).

При t =20 ^оС плотность воздуха равна 1,2 кг/ м³.

Теплоемкость влажного воздуха с (кДж/(кг*^оС)) также обычно определяется как для сухого воздуха, без учета влияния водяного пара (с = 1,005).

Влагосодержание влажного воздуха d (г/(кг с.в)) показывает количество водяных паров в граммах, приходящихся на каждый килограмм сухой части воздуха.

Парциальное давление водяных паров влажного воздуха р_вп равно давлению, создаваемому имеющимися в воздухе водяными парами и зависит от их количества, то есть влагосодержания d. С достаточной для практических целей точностью можно считать, что р_вп прямо пропорционально d:

р_вп  160 d.

Энтальпия влажного воздуха I(кДж/(кг с.в)) показывает количество теплоты, необходимое для перевода одного килограмма воздуха с параметрами t=0, d=0 в рассматриваемое состояние с параметрами t, d.

Обычно для отображения состояния влажного воздуха, определения его параметров и изображения процессов изменения состояния используют I-d диаграмму. Ее использование позволяет избежать вычислений по формулам и наглядно отобразить вентиляционный процесс.

Рециркуляция воздуха - подмешивание воздуха помещения к наружному воздуху и подача этой смеси в данное или другие помещения; рециркуляцией не является перемешивание воздуха в пределах одного помещения, в том числе сопровождаемое нагреванием (охлаждением) отопительными агрегатами (приборами) или вентиляторами-веерами.