2. Расчет потоков вредных выделений в помещениях гражданских зданий
Составление теплового и влажностного баланса для кондиционируемого помещения производится общеизвестными методами, принятыми в отопительно-вентиляционной технике. Здесь должны быть уточнены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды помещения. Для составного теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери теплоты в помещении.
В помещениях различного назначения действуют две основные категории основных нагрузок:
− тепловые нагрузки, возникающие снаружи помещения (наружные);
− тепловые нагрузки, возникающие внутри зданий (внутренние).
Наружные тепловые нагрузки представлены следующими составляющими:
− теплопоступления или теплопотери в результате разности температур снаружи и внутри здания через стены, потолки, полы, окна и двери. Разность температур снаружи здания и внутри его в ТПГ является положительной, в результате чего имеет место приток теплоты снаружи во внутрь помещения; и наоборот – в ХПГ эта разность является отрицательной и направление потока теплоты меняется;
− теплопоступления от солнечного излучения через застекленные площади; данная нагрузка проявляется в форме ощущаемой теплоты; солнечное излучение всегда создает положительную нагрузку как в ТПГ, так и в ХПГ. В ТПГ эта нагрузка должна быть компенсирована, а в ХПГ она не значительна и интегрируется с теплом, вырабатываемым установкой искусственного климата;
− наружный вентиляционный воздух и проникающий в помещения воздух (за счет инфильтрации) может иметь также различные свойства, которые, однако, почти всегда контрастируют с метеорологическими требованиями помещений: в ТПГ горячий и влажный (в некоторых широтах наоборот – сухой) наружный воздух существенно влияет на работу установки, охлаждающей и осушающей воздух; в ХПГ холодный и сухой (или наоборот – влажный) наружный воздух должен быть нагрет и увлажнен.
Следует отметить, что наружные тепловые нагрузки могут обладать различными свойствами, т.е. могут быть положительными и отрицательными в зависимости от времени года и времени суток.
Внутренние тепловые нагрузки в помещениях общественных зданий слагаются в основном из:
− теплоты, выделяемой людьми;
− теплоты выделяемой лампами и осветительными приборами;
Все перечисленные внутренние тепловые нагрузки являются всегда положительными, и поэтому в ТПГ они должны быть устранены, а в ХПГ за их счет снижается нагрузка на установки обогрева.
2.1. Теплопоступления от людей
Теплопоступления от людей определяют по таблицам или графикам, приведенным в [4, 5, 6] с учетом температуры внутреннего воздуха в помещении и интенсивности физической нагрузки людей.
В табл. 2.1 приведены данные о тепловыделениях взрослого мужчины в легкой одежде при различных температурах воздуха в помещении. Теплопоступления от женщин считаются равными 85 % от величины, указанной в табл. 1.3, от детей до 10 лет – 85 %. Теплопоступления от людей в верхней одежде рассчитываются с коэффициентом 0,75.
Физические нагрузки зрителей в досуговых клубах, театрах, кинотеатрах, ожидающих посетителей различных учреждений можно отнести к категории «состояние покоя».
Таблица 2.1
Количество теплоты и влаги, выделяемых взрослым человеком
Температура воздуха в помещении tв, ºС |
Количество теплоты, Вт |
||
явной qлюд.я |
скрытой qлюд.скр |
полной qлюд.п |
|
Состояние покоя |
|||
15 |
120 |
25 |
145 |
20 |
90 |
30 |
120 |
25 |
60 |
35 |
95 |
30 |
40 |
55 |
95 |
35 |
10 |
85 |
95 |
Избытки явной теплоты Qлюд.я., Вт, определяются по формуле
,
(2.1)
где qлюд.я – количество явной теплоты, выделяемой человеком в покое, Вт/(ч∙чел) по табл. 2.1; N – число людей, находящихся в помещении.
Избытки полной теплоты Qлюд.п., Вт, определяются по формуле
,
(2.2)
где qлюд.п – количество полной теплоты, выделяемой человеком в покое, Вт/(ч∙чел), по табл. 2.1.
Пример. Определить количество теплоты, поступающей в объём кондиционируемого помещения от людей.
Количество теплоты, выделяемой одним человеком, определяются по табл. 2.1:
при tв = 27 ºС
;
;
при
tв
= 20 ºС
;
.
По формулам (2.1) и (2.2) рассчитываются избытки явной и полной теплоты:
− в
ТПГ
;
;
− в
ХПГ
;
.