Р о з д і л с ь о м и й

Загальний повітрообмін приміщень

7.1. Балансні рівняння повітрообміну приміщень і виділень в них забрудників [1]

Повітряний баланс приміщення характеризується рівністю масової витрати притікального і витікального повітря.

Для загального випадку (рис. 7.1), за щільних зовнішніх огорож приміщення і наявності в ньому n систем загальної притікальної, m систем загальної витікальної і k систем місцевої витікальної вентиляції рівняння повітряного балансу має вигляд

. (7.1)

Витрати повітряних потоків в рівнянні виражені в одиницях маси (кг/год, кг/с). При цьому враховується продуктивність всіх механічних та природних СВ, а в окремих випадках, і витрати повітряних потоків, що перетікають через отвори в огорожах приміщення і через нещільності цих огорож.

Рис. 7.1. Схема повітрообміну приміщення за наявності n притікальних,

m витікальних загальних і k місцевих витікальних систем вентиляції

за щільних зовнішніх і внутрішніх огорож приміщення:

РЗ – робоча зона; ВЗ –верхня зона; ЗО – зона обслуговування

Рівняння балансу теплоти у вентильованому приміщенні описує закон збереження теплової енергії. Нехай у загальному випадку (рис. 7.1) в приміщенні надлишки повної теплоти . Припустимо, що і - ю системою притікальної загальної вентиляції подається в приміщення повітря з параметрами і . Вилучене з приміщення j-ю системою витікальної загальної вентиляції повітря має параметри і , а вилучене з РЗ (ЗО) приміщення k-ю системою місцевої витікальної вентиляції – і .

Кількість повної теплоти, яка вноситься в приміщення повітряними потоками притікальної загальної вентиляції, рівна:

, кДж/год . (7.2)

Кількість повної теплоти, яка виноситься з приміщення повітряними потоками витікальної загальної вентиляції, рівна:

, кДж/год . (7.3)

Кількість повної теплоти, яка вилучається з РЗ (ЗО) приміщення повітряними потоками систем місцевої витікальної вентиляції, рівна:

, кДж/год . (7.4)

Балансне рівняння повної теплоти вентильованого приміщення (без врахування його теплоакумулювальної здатності) має вигляд:

. (7.5)

Аналогічний вигляд має балансне рівняння явної теплоти вентильованого приміщення:

, (7.6)

де – масова теплоємність повітря за сталого тиску, ( кДж/(кг·K);

і надлишки, відповідно, повної і явної теплоти, яка надходить в приміщення від різних джерел теплоти, Вт.

Рівняння балансу вологи вентильованого приміщення записується аналогічно рівнянням (7.5) та (7.6) і виражає закон збереження маси вологи.

Кількість вологи, що вноситься у приміщення повітряними потоками систем загальної притікальної вентиляції, виражається рівнянням:

, кг/год , (7.7)

де – вологовміст повітряного потоку і-ї системи загальної притікальної вентиляції, г/кг.с.пов.

Кількість вологи, винесеної з приміщення повітряними потоками систем загальної витікальної вентиляції , буде рівною:

, кг/год , (7.8)

Кількість вологи, яка вилучається з РЗ приміщення повітряними потоками систем місцевої витікальної вентиляції, рівна

, кг/год . (7.9)

Якщо у вентильованому приміщенні виділяється від різних джерел волога в кількості М_вл, кг/год, то рівняння його вологісного балансу матиме вигляд

. (7.10)

Рівняння балансу одного із забрудників повітря (газу, пари, пилу) базується на законі збереження маси речовини. По аналогії з рівнянням (7.10), при виділенні в приміщенні забрудника (шкідливої речовини) в кількості , мг/год, рівняння балансу цього забрудника запишеться у вигляді:

(7.11)

де – концентрації забрудника (шкідливої речовини) відповідно в притікальних і витікальних повітряних потоках і в повітрі робочої зони, мг/м³; – густини, відповідно притікальних і витікальних повітряних потоків і повітря робочої зони, кг/м³.

Балансні рівняння (7.1), (7.5), (7.6), (7.10) і (7.11) можуть слугувати для розрахунку загального повітрообміну приміщення за відомих повітропродуктивностей систем місцевої витікальної вентиляції. В кожному з цих рівнянь є найменше два невідомих – продуктивності систем загальної притікальної і витікальної вентиляції. Для визначення цих величин розв’язується система із двох рівнянь – рівняння повітряного балансу приміщення (7.1) і одного із рівнянь балансу виділень забрудника в ньому.

Балансне рівняння (7.1) застосовують також для розрахунків неорганізованої (інфільтраційної) і організованої вентиляції приміщень.