Рекомендуемый перепад температур на притоке.

Таблица 3.5.

Период года и подача воздуха в помещение	Перепад температур на притоке ∆tпр, 0С
Теплый период	На 0,50 выше расчетной температуры наружного воздуха (подогрев в вентиляторе и воздуховодах)
Холодный и переходный периоды при подаче воздуха а) непосредственно в рабочую зону б) на высоте от 2,5м до 4м от уровня пола в) на высоте более 4м от уровня пола г) через потолочные плафоны эжекционного типа	20 4-60 6-80 8-150

При наличии недостатков теплоты в холодный период года в помеще­ние будет подаваться перегретый воздух, имеющий температуру выше тем­пературы внутреннего воздуха. При этом допускаются примерно в два раза большие перепады температур между температурой в приточной струе и температурой внутреннего воздуха. Поэтому можно допустить примерно в два раза большие перепады температур и на притоке, по сравнению со значе­ниями, указанными в таблице 3.5.

t_пр = t_в+ ∆2t_пр. (3.2)

Согласно санитарным нормам, максимальное значение темпера­туры приточного воздуха для помещений, в которых находятся люди, составляет 45°С.

Концентрации углекислого газа в приточном принимают равной кон­центрации в наружном воздухе с учетом пересчета по плотностям (смотри таблицу 3.2).

3.5. Расчетные параметры удаляемого воздуха.

Если воздух удаляется из помещения непосредственно из рабочей или обслуживаемой зоны (РЗ), то параметры его соответствуют параметрам в РЗ. Однако чаще всего воздух удаляется из верхней зоны помещения, где пара­метры воздуха могут отличаться от параметров в РЗ.

Условно считается, что помещение разделено на две зоны: рабочую зону (РЗ) и верхнюю зону. Приточный воздух, вбирая вначале тепло и вла­гу из РЗ, принимает параметры, соответствующие расчетным параметрам РЗ. Затем, условно поднимаясь из РЗ в верхнюю зону, он вбирает тепло и влагу из нее, принимает параметры, соответствующие расчетным параметрам воз­духа в верхней зоне.

Подчеркнем, что деление помещения на РЗ и верхнюю зону достаточно условно, так как часто очень трудно выделить из общего количества теплопоступления и вредности, поступающие именно в РЗ. Кроме того, воздух редко подается именно в РЗ, так как это конструктивно достаточно сложно, нарушает интерьер, требует раздачи воздуха с малыми скоростями и, как следствия, большой площади воздухораспределительных устройств. Чаще воздух подается в верхнюю зону струями из решеток или потолочных пла­фонов, при этом он вначале воспринимает тепло, влагу и другие вредности именно из верхней зоны, а не из рабочей зоны (РЗ). В принципе, деление помещения на две зоны придумано для того, чтобы отразить тот факт, что главной заботой вен­тиляции и обслуживаемой ею зоной является именно РЗ, а также учесть под­твержденный на практике факт существования разности температур в РЗ и в верхней зоне помещения. Если считать помещение одним большим общим объемом, то пришлось бы принимать в расчетах одну среднюю температуру по всему объему помещения. Однако, теплый воздух всегда стремится вверх, и в верхней зоне, как правило, температура воздуха выше, чем в РЗ. Это рас­слоение воздуха наблюдается в любом помещении, в котором имеются кон­вективные источники теплоты, причем даже при общих недостатках теплоты. Расслоение воздуха зависит именно от наличия конвективных струй в поме­щении, а не от средней температуры воздуха. Воздух из помещений удаляет­ся чаще всего именно из верхней зоны, поэтому в расчеты желательно вво­дить более точное значение температуры воздуха в ней, определенное с учетом предполагаемого расслоения воздуха по высоте помещения. Таким обра­зом, при делении объема помещения на две зоны расчетная модель помеще­ния становится более корректной и больше соответствует реальным услови­ям.

Температура удаляемого воздуха (верхней зоны) в общественных зданиях чаще всего определяется с использованием понятия градиента тем­пературы в помещении. Предполагается, что в пределах высоты РЗ (2 метра от пола или 1,5 метра от пола, если люди находятся в сидячем положении) температура внутреннего воздуха остается постоянной, а выше рабочей зоны она линейно возрастает по высоте.

Градиент температуры — изменение температуры на 1 метр вы­соты помещения выше рабочей зоны.

Фактически понятие градиента температуры предполагает равномер­ное расслоение внутреннего воздуха по высоте, связанное с нагревом воздуха от источников теплоты в помещении - более нагретый воздух, как более лег­кий, поднимается к потолку помещения, поэтому температура в верхней зоне всегда будет выше, чем внизу, в рабочей зоне.

Тогда температура воздуха под потолком помещения, откуда чаще всего воздух и удаляется, определится по формуле:

t_у ⁼ t_рз + grad t (H_пом - 2), (3.3)

где

Н_пом - высота помещения, м.

Величина градиента температуры зависит от избытков теплоты в по­мещении и интенсивности циркуляции воздуха в помещении. Если приточ­ный воздух подается в помещение рассредоточено с малыми скоростями, то такая схема не нарушает естественного движения конвективных потоков около нагретых объектов в помещении. При этом нагретый воздух, подняв­шийся вверх, так и остается там, так как отсутствуют силы стремящиеся вер­нуть его обратно в нижнюю зону. Из верхней зоны он постепенно удаляется через воздухоприемные отверстия или решетки вытяжных систем. Величина градиента температуры при такой схеме максимальна и зависит в основном от температуры источников и количества теплоты, поступающей от них.

Если приточный воздух подается в помещение мощными сосредото­ченными струями с высокими скоростями (как правило, в верхнюю зону), то такая схема явно нарушает естественного движения конвективных потоков около нагретых объектов в помещении. При этом нагретый воздух, подняв­шийся вверх, вовлекается приточными струями в общую циркуляцию возду­ха в помещении, и поступает обратно в нижнюю зону. Иными словами, при­точные струи непрерывно размывают образующуюся вверху теплую подуш­ку и способствуют выравниванию температуры по высоте помещения. Вели­чина градиента температуры при такой схеме не может быть высокой, хотя тоже зависит от температуры источников и количества теплоты, поступаю­щей от них. Следует помнить, что подача воздуха в помещение мощными струями всегда создает повышенную циркуляцию воздуха в нем, что усили­вает турбулентный обмен и способствует выравниванию температуры во всем помещении.

Контрольные вопросы.

1. Объясните понятие вентиляционный процесс.

2. Что такое расчетные параметры наружного воздуха.

3. Что называют расчетными параметрами внутреннего воздуха.

4. Расчетные параметры приточного воздуха.

5. Расчетные параметры удаляемого воздуха.

6. Дайте определение градиенту температур.

7. От чего зависит величина градиента температур. Напишите формулу.

4. Принципы устройства вентиляции.

4.1. Классификация систем вентиляции.

Вентиляционная система - это совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха. Системы вентиляции Системы вентиляции (СВЕ) классифицируют по:

- функциональному назначению;

- принципиальному конструктивному назначению (особенностям).

1. По назначению СВЕ делятся:

- приточные;

- вытяжные.

Фактически это есть деление по направлению движения перемещаемого воздуха. Приточные системы подают воздух в помещение, а вытяжные удаляют воздух из него.

Приведенное деление достаточно условно, т.к. кроме чисто приточных и вытяжных систем, которые являются прямоточными, существуют смешанные системы с рециркуляцией воздуха, которые фактически являются приточно-вытяжными. (Например, чисто рециркуляционная система, работающая при 100% рециркуляции, не подает и не удаляет воздух из помещения – она просто обеспечивает циркуляцию внутреннего воздуха. Тем не менее, систему относят к приточному или вытяжному типу в зависимости от того, подает или удаляет она воздух от обслуживаемого оборудования или зоны).

2. По обслуживаемой зоне системы вентиляции (СВЕ) делятся на общеобменные и местные.

Общеобменные: - смешанные;

- противодымные.

Местные: - аварийная вентиляция.

Общеобменные СВЕ (как приточные, так и вытяжные) обслуживают весь объем помещения, а иногда и нескольких помещений.

В общественных зданиях используются практически только общеобменные СВЕ.

Смешанная СВЕ – комбинация общеобменной и местной вентиляции. (Например, местная вытяжка + общеобменный приток).

Противодымная СВЕ - предусматривается для обеспечения эвакуации людей из помещений в начальной стадии пожара.

В отличие от общеобменных, местные приточные системы предназначены для обслуживания лишь небольшой зоны помещения (воздушное душирование, воздушные оазисы), а местные вытяжные системы предназначены для удаления воздуха от конкретного оборудования для удаления выделяющихся в нем вредностей.

Местные системы применяются в промышленных зданиях, где есть отдельные единицы оборудования и отдельные обслуживаемые рабочие зоны на большой площади цехов.

3. По способу побуждения движения воздуха СВЕ делятся на:

- системы с механическим побуждением;

- системы с естественным побуждением.

Естественное побуждение - это воздействие естественных сил: гравитации (естественное гравитационное давление, создаваемое за счет разности температур и плотностей наружного и внутреннего воздуха) и ветра.

Механическое побуждение – создается обычно вентилятором.

4. По наличию воздуховодов СВЕ делятся на:

-канальные;

-бесканальные.

Бесканальные системы не имеют воздуховодов для транспортирования воздуха. (Например, открытое окно для притока свежего воздуха). Очевидно, что бесканальные системы могут применяться только для помещений, расположенных около наружных ограждающих конструкций (НОК). Отсутствие воздуховодов снижает стоимость систем.

Канальные системы могут обслуживать удаленные помещения, расположенные в любой точке здания. Возможна рассредоточенная подача воздуха в помещение через несколько воздухораспределителей. Оборудование канальных систем может быть расположено на расстоянии от обслуживаемых помещений в удобном месте.

В зависимости от условий следует выбирать такой тип системы, при которой обеспечивалось бы выполнение поставленных задач при min затратах. Часто помещения, особенно производственные, обслуживаются несколькими системами одновременно.