Расчёт требуемого воздухообмена в помещениях здания.

Требуемая производительность систем общеобменной вентиляции - воздухообмен определяется расчётом из условия ассимиляции избытков тепла, влаги и растворения углекислого газа СО₂. Для этого составляется система уравнений - уравнение теплового баланса воздуха и уравнение баланса вредностей.

В случаях устройства только общеобменных систем приточно-вытяжной вентиляции, что характерно для помещений общественных зданий, требуемый воздухообмен, кг/ч, определяется по формулам:

для борьбы с избытками полного тепла:

G_Q = DQ_изб / (I_у-I_п),

для борьбы с влагоизбытками:

G_w = DW / (d_у-d_п) × 10³,

для борьбы с газовыми вредностями (СО₂):

G_co = M_co / (К_у-К_п),

где I_у, t_у, d_у - параметры воздуха, удаляемого из помещения системой общеобменной вытяжной вентиляции;

I_n, t_n, d_n - параметры приточного воздуха.

Значения для приточного и удаляемого воздуха определяются после построения процессов на I-d диаграмме, в зависимости от принятой схемы организации воздухообмена.

Санитарные нормы устанавливают минимальное количество наружного воздуха, которое необходимо подавать в помещение на одного человека. Её значение принимают по требованиям соответствующих глав СНиП: для обеденного зала (расчётное помещение) - 20 м³/ч на 1 человека.

Воздухообмен, необходимый для одновременной ассимиляции избытков тепла и влаги, рассчитывают графоаналитическим способом по I-d диаграмме.

Расчёт воздухообмена и построение процессов выполняется для трёх периодов года, при этом учитываются избытки полного тепла.

5.1 Тёплый период.

Исходные данные:

DQ_изб = 32730 Вт;

DW_изб = 14, 8 кг/ч;

М_со2 = 5957 л/ч.

В помещение подаётся наружный воздух, при этом параметры наружного воздуха т.Н соответствуют параметрам притока.

1. т.Н (d_н=10, 9 г/кг; t_н=23, 6 °С; I_н=51, 0 кДж/кг; j= 60%).

2. т.Н = т.П.

3. e_т.п. = DQ_изб × 3, 6 / DW_изб = 32730 × 3, 6 / 14, 8 = 7961 кДж/кг.

4. Через т.Н ® e_т.п..

5. e_т.п. пересекается с t_в=26, 6⁰С ® т.В (I_в=55, 8; d_в=11, 4;).

6. Grad_t = 1, 1, °С; t_у = t_в + Grad_t (Н - h_рз) = 26, 6 + 1, 1·(3, 4-1, 9) = 28, 2°С.

7. т.У (I_у=56, 8; d_у=12, 0;).

8. Требуемый воздухообмен по теплу и влаге составит:

G_Q = 32730× 3, 6 / (55, 8-51, 0) = 25070 кг/ч.

G_W = 14, 8× 10³ / (11, 4-10, 8) = 24667 кг/ч.

8. Невязка составляет:

(25070 - 24667) / 25070 × 100% = 1, 6% < 5%.

Требуемый воздухообмен по газовым вредностям:

G_co = M_co / (К_у-К_п) = 5957/(1, 25 – 0, 5) = 7943 м³/ч;

где: К_у – концентрация углекислого газа в удаляемом воздухе;

К_п - концентрация углекислого газа в приточном воздухе.

За расчетный воздухообмен в теплый период принимается воздухообмен по избыткам влаги:

G_Q = 25070 кг/ч.

5.2 Переходный период.

Исходные данные:

DQ_изб = 39972 Вт;

DW_изб = 12.21 кг/ч;

М_со2 = 5957 л/ч.

В виду того, что в обеденном зале имеются значительные теплоизбытки, воздухообмен в переходный период решается по прямой задаче.

1. т.Н (d_н=5, 17 г/кг; t_н= 8 °С; I_н= 22, 5 кДж/кг).

2. Dd = d_у-d_н = DW_изб× 10³ / G_н^тр = 12210/25070 = 0, 49.

3. d_у = d_н+Dd = 5, 17 + 0, 49 = 5, 66 г/кг.

4. t_у = t_в + Grad_t (Н - h_рз) =16+1, 1 · (3, 4-1, 9) = 16, 95 ⁰С.

5. d_у пересекается с t_у ® т.У.

6. e_т.п. = 39972 / 12, 21 = 11785 кДж/кг.

7. Через т.У ® e_х.п..

8. На пересечении e_х.п и d_н=5, 17 получается т.П.

9. т.П (t_п= 11, 5⁰C; I_п=24, 7 кДж/кг; d_п=5, 17 г/кг).

5.3 Холодный период.

В холодный период расчет производится по обратной задаче. За расчетный воздухообмен принимается наибольший, воздухообмен в теплый период.

G_расч = G_Q^тп = 25070 кг/ч.

Исходные данные:

DQ_изб = 46391 Вт;

DW_изб = 12, 21 кг/ч;

G_расч = G_Q^тп = 25070 кг/ч.

1. т.Н (d_н=0, 25 г/кг; t_н= -24 °С; I_н= -23 кДж/кг).

2. Dd = d_у-d_н = DW_изб× 10³ / G_н^тр = 12210/25070 = 0, 49.

3. d_у = d_н+Dd = 0, 4 + 0, 49 = 0, 9 г/кг.

4. t_у = t_в + Grad_t (Н - h_рз) =16+1, 1 · (3, 4-1, 9) = 16, 95 ⁰С.

5. d_у пересекается с t_у ® т.У.

6. e_х.п. = 46391 / 12, 21 = 13676 кДж/кг.

7. Через т.У ® e_х.п.

8. На пересечении e_х.п и d_н=0, 25 получается т.П.

9. т.П (t_п= 11, 2⁰C; I_п=14, 6 кДж/кг; d_п=0, 9 г/кг).