Методика розрахунку штучної загальнообмінної вентиляції

Мета роботи: вивчення методів розрахунку та проектування систем венти­ля­ції та вимог до їх облаштування.

1. Розрахунок повітрообміну за надлишковим теплом

Надлишкова кількість тепла – актуальна проблема для приміщень гро­мадсь­кого харчування, вирішити яку дає можливість встановлення вентиляції. Кіль­кість припливного повітрявизначають за формулою:

(1)

де L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для поглинання надлишкового тепла, м³/год.

с – питома теплоємність повітря за незмінного тиску, що дорівнює

ρ – густина зовнішнього повітря, кг/м³ (табл. 1);

t_вн. і t_зовн. – відповідно, температура внутрішнього і зовнішнього (приплив­но­го) повітря, (температура припливного повітря в основному приймається на 5-10 °C нижче від температури повітря в приміщенні), °C.

Для вибору оптимальної температури і вологості в приміщенні (робочій зоні) користуються санітарними нормами ДСН 3.3.6.042-99 “Санітарні норми мік­роклімату виробничих приміщень” на основі даних з категорії важкості праці, пори року та категорії приміщення за тепловиділеннями.

Таблиця 1. Густина повітря при різних температурах і тисках

Q_надл. – надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Q_надх.) та втратами тепла з приміщення (Q_відх.), ккал./год.

де Q₁ – надходження тепла від техніки, ккал./год.:

де 860 – тепловий еквівалент, ккал./кВт;

k – коефіцієнт втрат;

N₁ – потужність техніки;

n – кількість одиниць техніки;

Q₂ - надходження тепла від світильників, ккал./год.:

де n – кількість світильників;

N₂ – споживана потужність світильників, кВт.:

N₂ = p_п . S,

k – коефіцієнт втрат (k = 0,9 для потужних ламп розжарювання, 0,95 – для ламп розжарювання малої та середньої потужності, 0.4-0.6 – для люмінесцентних ламп);

S – площа приміщення, м²;

p_п – питома потужність освітлення, Вт/м² (табл. 2).:

Таблиця 2. Значення питомої потужності p_п загального освітлення при використанні світильників з люмінесцентними лампами

Q₃ – надходження тепла від людей, ккал./год.:

де n – кількість працюючих;

q_люд. – надходження тепла від однієї людини (таблиця 3);

Q₄ – надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал./год.; (площа вікон для приміщень з ПК повинна становити не менше 20% від площі підло­ги);

де m – число вікон;

S – площа одного вікна, м²;

Таблиця 3. Виділення вологи та тепла людиною при виконанні роботи

· k – коефіцієнт, який враховує матеріал віконного переплетення:

k = 1,3 – вікна дерев’яні одинарні;

k = 0,9 – подвійні;

k = 1,45 – металеві одинарні;

k = 1,00 – металеві подвійні;

k = 0,6 – матові;

· q_скл. – надходження тепла через 1 м² вікна при різній орієнтації вікон:

q_скл. = 150 ккал./(м²×год.) – південь;

q_скл. = 100 ккал./(м²×год.) – південний схід, південний захід;

q_скл. = 60 ккал./(м²×год.) – захід, схід.

- Q_N – надходження тепла від інших промислових приладів, ккал./год.;

- Q_відх. – втрати тепла з приміщення через стіни, двері, вікна, ккал./год.;

де l – теплопровідність стін, ккал./(год.×град.×м) (l= 0,75 ккал./(год.×град.×м) для будівель із силікатної цегли);

S – площа стін, м²;

d – товщина стін, м (d= 0,25 м для будівель 1-шої групи).

2. Розрахунок повітрообміну за газовиділенням

Якщо у робочій зоні нагромаджуються шкідливі гази чи випари, повіт­рообмін визначають за їх кількістю :

, (2)

де – надлишкова кількість шкідливих речовин (випарів, газів, пилу), які виділяються в приміщенні, мг/год.;

– ГДК шкідливих виділень у повітрі приміщення, мг/м³;

С₀– концентрація цих виділень у зовнішньому повітрі, мг/м³, вміст ре­човини у припливному повітрі можна прийняти (значення ГДК див. таблиці 5,6);

L₂ – кількість припливного повітря, яке необхідно ввести для зменшення вмісту газу в приміщенні, м³/год.

Якщо в повітря виділяється нетоксичний, але небезпечний для людей вуглекислий газ, продуктивність вентилятора розраховується за формулою:

L₂= (SGСО₂ + n ×G_л) / ((С_гдк-С₀) × ρ_пов.), (3)

де S GСО₂ – сума виділень вуглекислого газу, г/год.;

n – кількість людей, що перебувають у приміщенні;

G_л – кількість вуглекислого газу, який виділяє одна людина, дані таблиці 4;

С_гдк – ГДК вуглекислого газу у повітрі приміщення, г/кг;

С₀ – ГДК вуглекислого газу у припливному повітрі, г/кг;

ρ_пов. – густина повітря при температурі приміщення, кг/ м³ ;

Таблиця 4. Кількість СО₂, яка виділяється людьми

Кількість карбонової кислоти, що виділяється людиною, залежить від двох факторів: віку людини, характеру роботи, яку вона виконує;

Таблиця 5. Граничнодопустимі концентрації деяких речовин у повітрі робочої зони за ГОСТ 12.1.005-88

Таблиця 6. Допустимі концентрації CO₂ в приміщенні