Контрольные вопросы

1. Определение ЭТ, ЭЭТ и РТ.

2. Понятие комфортного состояния воздуха.

3. По какому принципу принимаются внутренние параметры воздуха в помещениях?

4. Методы определения относительной влажности.

5. В чем заключается психрометрический метод?

6. Какие свойства материалов используются при определении относительной влажности гигроскопическим методом?

7. Какие приборы применяются для определения состояния воздуха в помещениях сегодня?

8. Какие нормативные документы необходимы при расчетах СКВ?

5. Тепло-, массо- и воздухообмен в скв

5.1. Расчет теплового и влажностного балансов в помещении

Количество холода и тепла, на основании которых определяют количество и параметры воздуха, подаваемого в кондиционируемые помещения в летний и зимний период, определяется из разности между теплопритоками и теплопотерями помещений.

Уравнение теплового баланса для кондиционируемых помещений:

Q_изб = ΣQ_прит – ΣQ_пот,

где ΣQ_прит – суммарное количество тепла, поступающего в помещение, кВт; ΣQ_пот – суммарная потеря тепла помещением, кВт.

Для летнего режима ΣQ_прит > ΣQ_пот и тепловой баланс положительный. Избыточные тепловыделения в помещениях должны быть удалены с помощью системы кондиционирования воздуха. Для зимнего режима ΣQ_прит < ΣQ_пот, тепловой баланс отрицательный, следовательно, существует недостаток тепла в помещениях, который можно исправить системой кондиционирования воздуха.

Так как влага в помещениях только выделяется, баланс влаги всегда положительный:

ΣG – ΣG,

где ΣG – суммарное количество влаги, выделяющейся в помещении, кг/ч; ΣG – количество влаги, поглощаемой в помещении, кг/ч.

5.2. Определение теплопритоков в помещении при различных наружных и внутренних условиях

Все статьи теплового и влажностного балансов можно разделить на две группы: не зависящие от параметров наружного воздуха и зависящие от них. К первой группе относятся следующие статьи теплового баланса: тепловыделения людьми Q_л, оборудованием Q_об, искусственным освещением Q_ос. Эти статьи соответствуют притоку теплоты в помещении, то есть являются положительными.

Ко второй группе статей теплового баланса относятся приток теплоты в помещение через ограждения Q_огр, приток теплоты с наружным воздухом, поступающим за счет инфильтрации через неплотности ограждений Q_инф. Эти статьи теплового баланса летом положительны, а зимой отрицательны.

Общее количество теплоты Q_о (кВт):

Q_о = Q_огр + Q_инф + Q_л + Q_об + Q_ос,

где Q_огр – теплоприток через ограждения, Вт; Q_инф – теплоприток от инфильтрации воздуха, Вт; Q_л – тепловыделения людей, Вт; Q_об – теплоприток от оборудования, Вт; Q_ос – теплоприток от освещения, Вт.

Теплоприток через ограждения Q_огр

Теплоприток Q_огр рассчитывается с учетом воздействия солнечной радиации, аккумуляции теплоты стенами вследствие суточных колебаний температуры воздуха.

Общий теплоприток через ограждения Q_огр находится по формуле

Q_огр = Q_ст + Q_кр + Q_ок + Q_пол,

где Q_ст – теплоприток через наружные стены, Вт; Q_кр. – теплоприток через кровлю, Вт; Q_ок – теплоприток через окна и застекленные двери, Вт; Q_пол – теплоприток через пол, Вт.

Теплоприток Q_ст складывается из теплопритоков за счет разности температур снаружи ограждения и внутри кондиционируемого помещения, а также теплопритока за счет воздействия солнечной радиации через наружные стены:

Q_ст = к_д F_ст (t_н – t_п),

где к_д – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м² ∙ К); F_ст – площадь поверхности наружной стены, м²; t_н – температура снаружи ограждения, °C; t_п – температура воздуха кондиционируемого помещения, °C.

Действительное значение коэффициента к_д определяется по формуле

к_д = ,

где _н – коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, Вт/(м² ∙ К); _в – коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, Вт/(м² ∙ К); _i – коэффициент теплопроводности строительных материалов, составляющих конструкцию ограждения, Вт/(м ∙ К); _i – толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м.

Теплоприток Q_с.ст за счет воздействия солнечной радиации через наружные стены и кровлю определяется по формуле

Q_с.ст = к_д ∙ F_огр ∙ t_с,

где t_с – избыточная разность температур, °С.

Теплоприток Q_ок через окна и застекленные двери определяется по формуле

Q_ок = F_ок ∙ К₁ ∙ К₂ ∙ К₃ ∙ q_с + к_о (t_н – t_п),

где F_ок – суммарная площадь остекленных поверхностей, м²; К₁ – коэффициент, учитывающий затенение переплетом; К₂ – коэффициент, учитывающий загрязнение стекла; К₃ – коэффициент, учитывающий затеняющее действие штор, жалюзи, карниза; q_с – удельный теплоприток от солнечной радиации через одинарное чистое стекло, Вт/(м² ∙ К); к_о – коэффициент теплопередачи окна, Вт/(м² ∙ К).

Теплоприток через кровлю определяется, Вт:

Q_ст = к_д ∙ F_кр ∙ (t_н – t_п),

где к_д – действительный коэффициент теплопередачи кровли, Вт/(м² ∙ К); F_ст – площадь поверхности наружной стены, м².

Теплопритоки через полы в летний период принимаются равными 0, в зимний период определяются по зонам.

Полные теплоизбытки (в зимний период теплопотери) через пол в зимний период будут составлять:

Q_пол = к_зоны ∙ F_зоны ∙ (t_н – t_п),

где F_зоны – площадь четырех зон пола, отложенных от наружной стены помещения, м²; к_зоны – действительный коэффициент теплопередачи пола каждой зоны, Вт/(м² ∙ К); t_н – температура снаружи ограждения, °C; t_п – температура воздуха кондиционируемого помещения, °C.

Теплоприток от инфильтрации воздуха Q_инф

В кондиционируемое помещение обычно подается больше воздуха, чем удаляется из него. В результате создается в помещениях избыточное давление, препятствующее проникновению воздуха с инфильтрацией. Поэтому в расчетах обычно теплоприток Q_инф принимается равным нулю.