Розрахункові параметри повітря, яке видаляється

Вентиляція та кондиціювання, їх призначення та основні задачі

Під дією низки різних факторів повітря всередині приміщення може змінювати свій склад, температуру та вологість, що призводить до погіршення самопочуття людей або порушення нормального протікання технологічних процесів. Для того, щоб запобігти надмірному погіршенню якості внутрішнього повітря слід здійснювати обмін повітря в приміщенні, при якому з кімнати видаляється забруднене повітря, а на його місце надходить чистіше, як правило, зовнішнє повітря.

Тому основна задача вентиляції полягає в забезпеченні обміну повітря для підтримання розрахункових параметрів внутрішнього повітря.

Вентиляцією називають сукупність заходів та пристроїв, які забезпечують розрахунковий обмін повітря в приміщеннях.

Вентиляція приміщень зазвичай забезпечується однією або кількома спеціальними інженерними системами – системами вентиляції, які складаються з технічних пристроїв.

Такі пристрої виконують окремі задачі:

· нагрівання повітря,

· очищення,

· транспортування,

· розподіл повітря в приміщенні,

· зниження рівня шуму та інше.

Окрім застосування технічних пристроїв, для нормального функціонування вентиляції потрібна реалізація певних технічних та організаційних заходів, наприклад, нормування швидкості руху повітря для зменшення рівня шуму, якісне виготовлення повітропроводів для запобігання витокам тощо.

Слід наголосити на тому, що вентиляція повинна забезпечувати не просто обмін повітря, а розрахунковий обмін, тобто влаштування системи вентиляції вимагає обов'язкового попереднього проектування, під час якого визначається розрахунковий обмін повітря, конструкція системи та режими роботи всіх її пристроїв.

Вентиляція – це не просте провітрювання, яке забезпечує неорганізований обмін. Якщо мешканець відчиняє кватирку в кімнаті, то це ще не вентиляція, оскільки невідомими є потрібна кількість повітря та скільки насправді його надходить. Якщо ж виконані попередні спеціальні розрахунки, за допомогою яких встановлено, яку кількість повітря потрібно подати та на який кут відчинити кватирку, то тоді слід вести мову про влаштування природної вентиляції в цій кімнаті.

Системи вентиляції забезпечують мікроклімат приміщень і в загальній ієрархії знаходяться між системами опалення та системами кондиціювання повітря.

Система вентиляції здатна забезпечувати на потрібному рівні:

· температуру,

· рухливість,

· відносну вологість,

· запиленість,

· концентрації шкідливих виділень.

Традиційна система, як правило, не має пристроїв для охолодження та осушення повітря, тому в теплий період року вона не завжди забезпечує дотримання температури і вологості в приміщенні на оптимальному рівні. Враховуючи це, система вентиляції розраховується на підтримання не оптимальних, а допустимих параметрів внутрішнього повітря.

Складнішою, досконалішою та потужнішою є система кондиціювання повітря, яка здатна забезпечити в приміщенні дотримання всіх параметрів повітря на заданому рівні з потрібним ступенем забезпеченості. Чіткої межі між системами вентиляції та кондиціювання провести неможливо. Традиційно система кондиціювання відрізняється від системи вентиляції наявністю джерела холоду та охолоджувача повітря тієї чи іншої конструкції.

Кондиціювання – це створення та автоматичне підтримання в приміщеннях параметрів повітря на певному рівні з метою забезпечення оптимальних умов, сприятливіших для самопочуття людей.

Автоматизована система кондиціювання підтримує заданий стан повітря в приміщенні незалежно від атмосферних умов. Основне обладнання системи компонується в один агрегат, який називають кондиціонером.

Обидві системи досить часто використовують для повітряного опалення, подаючи в приміщення перегріте повітря.

Вимоги до систем вентиляції та кондиціювання

Системи вентиляції і кондиціювання повітря повинні задовольняти:

· санітарно-гігієнічним, які полягають в дотриманні стану внутрішнього повітря, який відповідає санітарним нормам;

· технологічним – якість внутрішнього повітря повинна задовольняти вимогам технологічних процесів, які відбуваються у приміщенні. (В окремих випадках для виконання цих вимог потрібно використовувати не систему вентиляції, а систему кондиціювання повітря);

· енергетичним – які полягають в тому, що системи вентиляції та кондиціювання повинні виконувати свої функції з мінімальним споживанням теплової та електричної енергії;

· економічним – вартість самих систем та їх експлуатація повинні бути якомога нижчими;

· конструктивним – що передбачають сучасні ефективні способи виробництва систем вентиляції та кондиціювання при мінімально можливих затрати праці під час експлуатації;

· експлуатаційним;

· пожежної безпеки – унеможливлення виникнення пожежі при експлуатації систем вентиляції та перекидання полум'я з одного приміщення в інше через систему вентиляції;

· екологічним – не повинна забруднювати довкілля;

· архітектурно-будівельним – їх елементи не повинні порушувати внутрішній інтер'єр приміщення;

· будівельно-монтажним вимогам – монтуватися із застосуванням технологічних способів, які забезпечують високу якість системи.

Класифікація систем вентиляції та кондиціювання

Системи вентиляції класифікують за функціональним призначенням та відповідно до принципових конструктивних особливостей.

1. За призначенням вентиляційні системи поділяють на припливні та витяжні. Насправді, це поділ за напрямком руху повітря – припливні системи подають повітря в приміщення, витяжні – видаляють повітря з нього. Цей поділ достатньо умовний, оскільки, крім чисто припливних та витяжних систем, які є прямоточними, існують і змішані системи з рециркуляцією повітря (припливно – витяжні).

2. За зоною обслуговування системи поділяють на загальнообмінні та місцеві. Загальнообмінні системи обслуговують весь об'єм приміщення, а місцеві системи подають або видаляють повітря з окремих робочих зон, чи від джерел виділення шкідливих речовин (особливо, у виробничих приміщеннях).

3. За способом збудження руху повітря системи поділяють на системи з природним (під дією гравітаційного тиску) та системи з механічним збудженням (за допомогою вентиляторів).

4. За наявністю повітропроводів системи вентиляції поділяють на канальні та безканальні.

Залежно від конкретних умов обирають такий тип системи, який забезпечує виконання поставлених задач з мінімальними витратами. Досить часто приміщення обслуговуються кількома системами.

Системи кондиціювання кваліфікують:

1. За призначенням – комфортні та технологічні. Комфортні призначені для створення та підтримання параметрів повітря, які задовольняють санітарно–гігієнічним вимогам, технологічні – вимогам технологічних процесів.

2. За режимом роботи системи поділяють на сезонні та такі, яка працюють протягом року.

3. За характером зв'язку з приміщенням, яке обслуговується, на центральні та місцеві.

4. За схемою обробки повітря – прямоточні, рециркуляційні та комбіновані.

5. За тиском – низького, середнього та високого тиску.

6. За кількістю зон обслуговування – однозональні та багатозональні.

7. За забезпеченням метеорологічних умов в приміщенні – першого, другого та третього класу.

8. За наявністю власного джерела тепла та холоду – автономні і неавтономні.

Розрахункові параметри повітря у вентиляційному процесі

Поняття вентиляційного процесу

При здійсненні вентиляції зовнішнє повітря, яке подається в приміщення, послідовно змінює свій стан під час обробки в припливній установці, транспортування повітропроводами, розподілу приміщеннями та видалення з приміщень.

Розрахункові параметри зовнішнього повітря

Параметри зовнішнього повітря, на які виконуються всі розрахунки під час проектування систем вентиляції, називають розрахунковими. Вони є нормативними, оскільки їх вибір обумовлений нормативними документами. В вентиляції основними розрахунковими параметрами зовнішнього повітря є температура, ентальпія та швидкість. Параметри задаються для холодного, перехідного та теплого періодів року. Розрахунковими параметрами перехідного періоду приймають температуру 8 °С та ентальпію 22,5 кДж/кг.

Розрахункові параметри внутрішнього повітря

Під параметрами внутрішнього повітря розуміють параметри повітря в робочій зоні приміщення, висота якої становить 1,5 м для приміщень, в яких персонал виконує роботу сидячи та 2 м – стоячи. У верхній зоні параметри не нормуються. Параметри внутрішнього повітря призначають для холодного і теплого періодів року

Найчастіше продуктивність системи вентиляції приймають сталою, розрахованою для найневигіднішого теплого періоду. В таких умовах з метою економії тепла в холодний період року приймають температуру внутрішнього повітря 18 °С, яка є нижнім допустимим значенням за умови, що люди перебувають в приміщенні в стані спокою без верхнього вуличного одягу. Ця температура не є оптимальною і більшості людей дещо прохолодно. Оптимальне значення – 20-22 °С. Значення допустимих параметрів наведені в табл. 6.1.

Таблиця 6.1 - Допустимі параметри внутрішнього повітря в робочій зоні житлових та громадських приміщень, в яких люди перебувають більше 2 годин безперервно

Період року	Температура, °С	Відносна вологість, %, не більше	Швидкість повітря, м/с, не більше
Теплий	Не більше, ніж на 3^е вище температури зовнішнього повітря (параметри А). Не вище 28 °С* для громадських та адміністративно – побутових приміщень с постійним перебуванням людей	65***	0,5
Холодний, перехідний	18**-22		0,2

Примітки:

* Для районів з t = 25 °С і вище належить приймати температуру не вище 33 °С.

** Для громадських будівель з перебуванням людей у вуличному одязі належить приймати температуру 14 °С.

*** В районах з розрахунковою відносною вологістю зовнішнього повітря більше 75 % допускається приймати відносну вологість внутрішнього повітря 75 %.

Розрахункові параметри припливного повітря

В громадських будівлях в теплий період року практично завжди є надлишки тепла, тому температуру припливного повітря приймають мінімально можливою:

• для природних систем – рівною температурі зовнішнього повітря;

• для механічних систем – на 0,5…1°С вище за температуру зовнішнього повітря з урахуванням підігріву у вентиляторі та повітропроводах.

В холодний період року в приміщення подається повітря, яке має температуру нижчу, ніж внутрішнє повітря. Для того, щоб люди не відчували холодного струменю, температуру припливного повітря приймають з урахуванням рекомендацій табл. 6.3.

Таблиця 6.2 - Концентрація вуглекислого газу в повітрі приміщень

Місце	Концентрація, л/м^3
Дитячі кімнати та лікарні	0,7
Місця постійного перебування людей (житлові кімнати)	1,0
Місця періодичного перебування людей, більше 2 годин безперервно (установи, глядацькі зали)	1,25
Місця короткочасного перебування людей, менше 2 годин безперервно (установи, магазини)	2,0

Таблиця.6.3 - Перепад температур в припливному повітрі

Період року та подача повітря в приміщення	Перепад температур, °С
Теплий період	на 0,5° вище розрахункової температури зовнішнього повітря
Холодний і перехідний періоди при подачі: а) в робочу зону б) на висоті 2,5-4 м від підлоги в) на висоті більше 4 м від підлоги г) через стелеві ежекційні плафони	2° 4-6° 6-8° 8-15°

Якщо в холодний період року в приміщення подаватиметься перегріте повітря, до перепади температур зростатимуть вдвічі. Максимальна температура припливного повітря відповідно до санітарних норм становить 45 °С.

Розрахункові параметри повітря, яке видаляється

Температуру повітря, яке видаляється з верхньої зони громадських приміщень, визначають у більшості випадків з використанням поняття градієнта температури – зміни температури на 1 метр висоти приміщення вище робочої зони. Тоді температура повітря під стелею приміщення визначиться за виразом:

(6.1)

де Н – висота приміщення, м.

Величина градієнта температури залежить від надлишків теплоти та інтенсивності циркуляції повітря в приміщенні. Величину градієнта визначають, виходячи із теплової напруги приміщення q, Вт/м³

(6.2)

де – надлишки явного тепла в приміщенні, Вт;

– об'єм приміщення, м³.

Концентрація вуглекислого газу вважається сталою у всьому приміщенні, тому його концентрацію у повітрі, яке видаляється, приймають рівною гранично допустимій.

Таблиця 6.4 – Рекомендовані значення градієнта температури в приміщеннях громадських будівель

Теплова напруга q, Вт/м^3	Градієнт температури grad t, °С/м
Більше 23	0,8-1,5
11,6-23	0,3-1,2
Менше 11,6	0-0,5

Примітка: Менші значення градієнта слід приймати при подачі повітря у верхню зону, а більші – при подачі в робочу зону.

Дата добавления: 2015-10-24