5.3.7. Изменение состояния воздуха в помещениях с тепло- и влаговыделениями

В общем случае при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха необходимо учитывать поступление в помещение теплоты, влаги, пыли и газовых вредностей.

Однако при выделении пыли и газов тепло-влажностное состояние воздуха обычно не изменяется. Поэтому рассмотрим процесс изменения состояния воздуха в помещении с тепло- и влаговыделениями.

Источниками выделения явной и скрытой теплоты являются: технологическое оборудование, люди, ограждающие конструкции, искусственное освещение, солнечная радиация, система отопления и теплота от поступающего в помещение пара и испаряющейся воды. Часть теплоты может теряться на нагревание поступающих в помещение материалов и продуктов и через ограждающие конструкции.

Одновременно в помещении выделяется водяной пар от технологического оборудования и от людей, а также влага со смоченной поверхности с температурой, близкой к температуре мокрого термометра внутреннего воздуха.

Не останавливаясь на методах расчета отдельных составных частей теплового и влажностного балансов, запишем в общем виде уравнения для определения избыточных тепло- и влаговыделений:

Q_изб = Q_я + Q_п + Q_л - Q_пот,

где Q_я - суммарное количество явной теплоты;

Q_п - суммарное количество полной теплоты;

Q_л - полные тепловыделения от людей;

Q_пот - теплопотери помещения.

Величина Q_п определяется по формуле:

Q_п = G_пi_п,

где G_п - количество выделяющегося от оборудования водяного пара;

i_п - удельная энтальпия водяного пара.

Количество избыточной влаги в помещении находится из уравнения:

G_в = G_п + G_п.л + G_с.п,

где G_п.л - влаговыделения от людей;

G_с.п - количество влаги, испаряющейся со смоченной поверхности.

Пусть t₂, J₂, и d₂ - нормируемые параметры воздуха внутри помещения.

Для ассимиляции (поглощения) выделяющейся в помещении теплоты и влаги в помещение необходимо подавать приточный воздух в количестве G_с, имеющий более низкие значения параметров J₁, t₁ и d₁

Запишем уравнения баланса по теплу и по влаге:

G_сJ₁ + Q_изб = G_cJ₂;

.

Разделив первое выражение на второе, после соответствующих преобразований получим угловой коэффициент луча процесса , характеризующий изменение состояния влажного воздуха в помещении с тепло- и влаговыделениями:

.

Получив значение е из теплового и влажностного балансов помещения, можно построить процесс на J-d диаграмме.

На J-d диаграмме наносим точку 2, характеризующую параметры внутреннего воздуха, которые определяются по санитарным или технологическим требованиям и задаются обычно значениями t₂ и ₂, и определяем значения J₂ и d₂.

Через точку 2 проводим луч процесса с известным угловым коэффициентом  до пересечения с линией какого-либо заданного параметра приточного воздуха J₁, d₁, t₁ или ₁ и получаем точку 1, для которой определяем все указанные выше параметры (рис. 12).

Ассимилирующая способность приточного воздуха по теплоте и по влаге определяется соответственно разностью энтальпий J₂ - J₁ и влагосодержаний d₂ – d₁.

Требуемое количество приточного воздуха можно найти по формулам:

;

.

Рис. 12.