Анализ условий теплового комфорта

АВТОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Автономные СКВ обеспечивают благоприятные условия воздушной среды благодаря использованию в своем составе холодильных машин.

Рассмотрим более подробно основные понятия, связанные с комфортным кондиционированием. На теплоощущения человека оказывают влияние, в основном, следующие четыре фактора: температура и влажность воздуха, скорость его перемещения и температура ограждающих поверхностей помещения. При различных комбинациях этих параметров тепловые ощущения человека могут оказываться одинаковыми. Человек чувствует себя комфортно в том случае, когда от него в нормальном состоянии (без форсирования механизма теплоотдачи) отводится примерно такое же количество тепла, какое вырабатывается его организмом, т.е. комфортное теплоощущение человека зависит от баланса между теплогенерацией и теплопотерями в окружающую среду.

На рис. 1 приведена зависимость производительности труда от изменения температуры окружающей среды. Как видим из графика, при превышении температуры более 26 °С наблюдается резкое падение показателей производительности труда.

Рисунок 1 – Зависимость производительности труда от изменения температуры окружающей среды

В зависимости от состояния организма (сон, отдых, умственная работа, мускульная работа различной интенсивности) и параметров окружающей воздушной среды каждый человек в течение часа выделяет 330 – 1050 кДж теплоты, 40 – 415 г влаги и 18 – 36 л углекислого газа.

В качестве примера рассмотрим, как в практике зарубежного проектирования систем кондиционирования проводится анализ теплового комфорта.

Для того, чтобы определить количество тепла, выделяемого организмом человека при различных видах деятельности, вводится специальный показатель, получивший название "Met" (от "метаболизм" – выделение тепла внутри организма). При спокойном (нейтральном) состоянии человека он равняется величине 58 Вт/м². В табл. 1 приведены показатели "Met" при различных видах деятельности. Они обычно используются при оценке количества тепла и при оценке условий комфортного состояния. Например, для человека, работающего в спокойном режиме в офисе, этот показатель в среднем равняется 1 Met.

Таблица 1.

Одежда имеет определенные теплоизоляционные свойства в отношении передачи тепла во внешнюю среду. Чтобы иметь возможность это учитывать, был введен специальный показатель, получивший название "С1о" (сокращение от англ. clothing – одежда). 1 С1о равен 0,155 м² К/Вт. В табл. 2 приведены показатели значения С1о и степени изоляции основных видов одежды. Летний костюм имеет показатель 0,5 С1о, тогда как зимняя одежда может иметь от 0,8 до 1,0 С1о или более в зависимости от типа материала.

Для анализа соотношения вышеуказанных параметров были разработаны математические зависимости с помощью которых можно прогнозировать показатели температуры и влажности в наибольшей степени удовлетворяющие "условиям комфорта". Рис. 2 позволяет прогнозировать условия комфорта, которые могут удовлетворить большинство людей с процентом недовольных ниже 10%. На рис. учитывается вид выполняемой деятельности (вертикальные шкалы) и изоляционные свойства одежды (горизонтальные шкалы). В поле рис. изображены несколько кривых "оптимальной температуры", которая соответствует средним показателям температуры между температурой внешней среды и средней температурой стен при условии малой скорости движения воздуха.

Таблица 2.

Рисунок 2

В зависимости от производимой деятельности и от характера одежды определяется соответствующая оптимальная температура и вычисляются допустимые пределы колебания температуры (в большую или меньшую сторону) относительно установленного показателя. Например, если люди производят работу со степенью интенсивности 1,4 Met в летнее время, имея одежду типа 0,5 С1о, то оптимальная температура должна составлять 24 °С с допустимыми пределами колебания плюс – минус 2 °С. В отношении одежды следует отметить, что повышение изоляционных свойств на каждые 0,1 С1о компенсируется понижением температуры на 0,6 °С.

Дата добавления: 2015-07-20