Тепловой и влажностный баланс помещения

Для поддержания постоянных параметров воздуха в помещении необходимо отвести теплоту и влагу, прони­кающие извне и выделяющиеся внутри его. В летний период теплота отводится холодильной машиной. Обра­ботка воздуха осуществляется в специальных аппара­тах — кондиционерах.

Принципиальная схема кондиционирования воздуха в помещении и процессы в d, i-диаграмме показаны на рис. . Воздух с расходом М_п (состояние П) забирает­ся из помещения, смешива­ется с наружным воздухом М_н (состояние Н), необхо­димым для вентиляции помещения, и смесь с расхо­дом М=М_п+М_н (состоя­ние С) поступает в конди­ционер. Здесь воздух обра­батывается (условно пока­зано линией С—В) и в состоянии В попадает в по­мещение. Это состояние должно быть таким, чтобы воздух мог воспринять весь избыток теплоты и влаги в помещении, и таким обра­зом реализуется поддержа­ние постоянных парамет­ров воздуха в помещении.

Воздух, поступающий из кондиционера в Рис. . Принципиальная схе­ма помещение, нагревается и увлажняется кондиционирования возду­ха и

(процесс В—П). Избыток воздуха М_н удаляется изображение процессов в d, i -диаграмме.

из по­мещения через неплотности или вытяжным

вентиля­тором.

Если по гигиеническим или производственным сооб­ражениям рециркуляция воздуха не допускается, то че­рез кондиционер пропускается только свежий наружный воздух.

Приток теплоты в помещение Q равен сумме тепло­выделения людьми Q_л , освещением Q_ocв, оборудованием Q_об, а также теплопритока через ограждение Q_oг

Q = Q_л + Q_ocв + Q_o6 + Q_oг

Потребную холодопроизводительность кондиционен pa Q₀ определяют по уравнению

Q₀ = Q + Q_вент

где Q_вент — теплоприток с вентилирующим воздухом, Вт.

Теплоту, выделяемую людьми, определяют из расче­та, что человек, находящийся в покое, выделяет пример­но 120 Вт теплоты, а работающий—150—350 Вт в за­висимости от характера выполняемой работы. Посети­тель столовых, ресторанов и магазинов выделяет примерно 150—175 Вт, а обслуживающий персонал — 200—230 Вт.

Тепловыделения от оборудования и освещения, а также теплоприток через ограждение и с вентилирую­щим воздухом определяют по формулам, приведенным в главе 16. Однако в предприятиях торговли и общест­венного питания, где большая часть ограждений занята окнами, теплоприток через ограждение необходимо оп­ределять отдельно для стен и окон.

Во избежание проникновения наружного воздуха (через щели в окнах, открываемые двери и другие не­плотности в наружных ограждениях), с которыми могут попадать пыль и запахи, в помещениях создается подпор воздуха. В обеденных залах предприятий общественного питания подпор обеспечивается вследствие превышения притока над вытяжкой воздуха примерно в 2 раза, что необходимо для препятствия проникновения теплого влажного воздуха с запахами из кухни.

Теплоту, проникающую с вентилирующим воздухом Q_вент (в Вт) в производственные помещения, определяют из условия, что на одного человека в среднем следует подавать 20 м³/ч свежего воздуха

Q_вент = 20пρ (i_н — i_п),

где п — число людей в помещении;

ρ — плотность воздуха в помещении, кг/м³;

i_н, и i_п — энтальпия наружного воздуха и воздуха в помещении, кДж/кг.

Приток влаги в помещение равен сумме влаговыделения людьми W_л, оборудованием W_об и влаги, прони­кающей через ограждение, W_ог

W = W_л + W_об + W_ог.

Расход влаги, отводимой в кондиционере, W₀ опреде­ляют по формуле

W₀ = W₀ + W_вент,

где W_вент — приток влаги с вентилирующим воздухом, Вт.

В предприятиях торговли и общественного питания при температуре в помещении 22—28° С каждый посе­титель выделяет влаги 0,1—0,2 кг/ч, а обслуживающий персонал — 0,14—0,26 кг/ч.

При создании подпора воздуха в помещении проник­новения влаги через ограждения не будет.

Для отвода из помещения теплоты Q и влаги W в него подают воздух в количестве М с определенными параметрами i_в, d_в (см. рис. ), т. е. для обеспечения теплового и влажностного баланса выполняют следую­щие равенства:

Q = M (i_п - i_в); (71)

W = M (d_п-d_в). (72)

Разделив Q на W, получают

где Е_п — наклон линии процесса изменения состояния воздуха в помещении в d, i-диаграмме, кДж/кг (ккал/кг).

Величины i_п и d_п, характеризующие состояние возду­ха в помещении, должны быть постоянными. Постоян­ным обычно бывает и расход подаваемого в помещение воздуха М. Величины же тепловыделений Q и влаговыделений W переменные. Они изменяются в зависимости от пуска и остановки оборудования, от количества лю­дей, наличия или отсутствия солнечной радиации и т.п.

Для соблюдения теплового и влажного баланса не­обходимо, чтобы в правой части уравнений (71) и (72) величины i_в и d_в были также переменные. Регулирование параметров (температура, влагосодержание, относитель­ная влажность или точка росы воздуха) воздуха, пода­ваемого в помещение, и является главной задачей конди­ционирования воздуха. Для регулирования выбирают два не зависящих друг от друга параметра, и в боль­шинстве случаев такими параметрами являются темпе­ратура и относительная влажность (или точка росы) воздуха. При автоматическом поддержании этих пара­метров в установках кондиционирования воздуха преду­сматривают автоматический регулятор температуры и ре­гулятор влажности, которые управляют соответствую­щими исполнительными механизмами в кондиционере.