Соответственно Qконв можно представить как сумму тепла, поступающего в результате конвекции от окон Qкок , стен Qкст, потолка Qкпот и пола Qкп .

Для оценки роли каждого члена разделим уравнение баланса на Q_пост:

В результате экранирования стен, применения отражательных стекол и их обдува воздухом теплопоступление снижается до

где - количество лучистого тепла соответственно от окон и стен

кабины;

- количество конвективного тепла соответственно от стен,

окон и потолка кабины.

Величина позволяет оценить эффект снижения лучистого теплопоступления.

Для выявления роли радиационного фактора рассмотрим конкретный тепловой баланс пульта управления:

1. Q_неизм = Q_чел + Q_осв = 232 × 2 + 0,97 × 200 = 658 вт ,

где 232 вт - тепло, выделяемое одним человеком;

200 вт - тепло, выделяемое от освещения;

2 - число операторов.

2. Излучение от стекол внутрь кабины

Q^ок_луч = 1050 × 7 + 700 × 4,3 = 10360 вт ,

где 1050 вт/м² - облученность за передним стеклом площадью 7 м²;

700 вт/м² - облученность за задним стеклом площадью 4,3 м².

3. Излучение от внутренних стен кабин

где 320 - температура внутренних стен, ⁰К;

300. - температура воздуха в кабине, ⁰К;

37. - площадь стен, м².

Поступление лучистого тепла в кабину:

Q_луч = + 3024 = 13384 вт ,

4. Поступление конвективного тепла от внутренних стен:

Q^ст_конв = 4 × 37 (47 – 27) = 3012 вт ,

где 4 – коэффициент теплоотдачи конвекцией внутри помещений.

5. Поступление тепла от окон

Q^ок_конв = 4 × 11,3 (85-27) = 2675 вт ,

где 85 – температура стекол, ⁰С.

6. Поступление тепла от пола:

Q^п_конв = 2,8 × 21 (36-27) = 528 вт ,

где 21 – площадь пола, м²;

36. - температура воздуха в цехе, ⁰С;

2,8 - коэффициент теплоотдачи, вт/(м² × град) [ккал/(ч×м²×град)].

7. Поступление тепла от потолка:

Q^пот_конв = 1 × 21 (36-27) = 186 вт ,

Q_конв = 3012 + 2675 + 528 + 186 = 6401 вт .

8. Количество тепла, поступающего в кабину через ограждения

Q_огр =Q_луч + Q_конв = 13384 + 6401 = 19785 вт .

Всего поступает в кабину:

Q_пост =Q_неизм + Q_луч + Q_конв= 658 + 19785 = 20443 вт .

Из этого количества тепла за счет излучений поступает 64,4%, за счет конвекции 43,4% и за счет неизменной доли 3,2%.

Теплопоступление излучением от окон составляет около 52%; следовательно, главным образом, следует уменьшить эту долю прихода.

Теплопоступление от стен составляет около 30%. Таким образом, ¾ тепла поступает в результате радиационного фактора, поэтому защита от этого тепла является главным направлением в системе обеспечения нормальных микроклиматических условий. Кроме того, следует учесть, что при снижении температуры стен и стекол (в результате защитного действия экранов) значительно снижается доля тепла, поступающего конвекцией.

После экранирования кабины баланс имеет следующий вид:

1 Q_неизм = 658 вт

2 Q^ок_луч = 0,1 (1050×7 + 700×4,3) = 1023 вт (см. формулу 2),

где 0,1 - коэффициент пропускания лучистого потока стеклом.

3 Q^ст_луч = 1,8 (32 -24) 37 = 538 вт ,

где 1,8 - коэффициент теплопередачи, вт/(м²град);

32. - температура наружной стены,;

24. - температура воздуха в кабине, ⁰С

Q_луч = 1023 + 538 = 1561 вт .

4 Снижение температуры внутренних стен и стекол до 30⁰С в результате экранирования уменьшает теплопоступление конвекцией до следующих величин:

Q^ст_конв = 904 вт (777 ккал/ч); Q_к^ок = 279 вт ,

Q^п_конв и Q^пол_конв не изменяются;

Q_конв = 904 + 279 + 528 + 186 = 1897 вт .

Полный приход тепла составит:

Q_пост = 658 + 1561 + 1897 = 4116 вт .

Таким образом, общее теплопоступление снижается на

;

поступление за счет обучения на

.

Потребная производительность кондиционирующей установки для ассимиляции и удаления теплоизбытков может быть снижена в

Анализ балансов постов управления показывает, что доля лучистого тепла составляет 60% и более, причем за счет 30-35%, что связано с высокой температурой стен и стекол. Следует заметить, что около 15% тепла, поступающего путем конвекции, также обусловлено этой причиной. Теплоизлучение от стен может быть сведено практически к нулю устройством наружных отражательных экранов. Связанное с этим снижение температуры внутренних стен уменьшает теплопоступление конвекцией ровно наполовину. Теплоизлучение от стекол может быть снижено на 75-80%; экранирование стен и стекол снижает общее теплопоступление не менее чем на 70% и поступление за счет облучения кабины на 90%. В оставшихся 30% общего прихода тепла неизменная доля составляет около 15%.

Итак, основной долей в теплоприходе замкнутого объема пространства, находящегося под воздействием внешних источников облучения, является поступление тепла от облучения. В результате этого, температура внутренних поверхностей стен кабин составляет 40-45⁰С, стекол 60⁰С и более, температура воздуха до 50-55⁰С.

Если облученность от стен в этих условиях не превышает 70 вт/м² то поток излучения, проникающий через стекла, составляет не мене 0,7-1 квт/м², причем воздействует он главным образом на лицо и грудь операторов.