Уравнение баланса по явному теплу дополним уравнением баланса по воздуху

(6.20)

В балансовых уравнениях две неизвестных . Расход воздуха в местном отсосе в кг/ч определяется заранее

, кг/ч. (6.21)

где:

- площадь рабочего проема местного отсоса, м2;

- скорость воздуха в проеме, м/с; зависит от вида местного отсоса и удаляемой вредности в местном отсосе.

Совместное решение уравнений (6.19) и (6.20) позволяет определить искомую ве­личину , кг/ч

(6.22)

Величина определяется из уравнения (6.20). Аналогично находят величины рас­хода воздуха из уравнений баланса влаги и полного тепла. Разница состоит лишь в том, что в уравнение баланса влаги входят соответствующие значения влагосодержа- ния воздуха d в г/кг, а в уравнение баланса по полному теплу - соответствующие зна­чения теплосодержания воздуха I в кДж/кг

; (6.23)

. (6.24)

Балансовые уравнения (6.23) и (6.24) написаны в традиционных символах. Кор­ректнее следовало бы подставить в уравнения вместо избытков явного и полного теп­ла максимальные величины тепловой нагрузки на систему по явному и полному теплу .

Вообще нет надобности в составлении балансов одновременно по явному, пол­ному теплу и влаге. Можно показать, что результат при расчете воздухообмена дол­жен быть одинаков для всех трех случаев. Расхождения в практических расчетах объ­ясняются лишь их неточностью.

Воздухообмен из условия ассимиляции газовой вредности определяется из для ка­ждой «i-той» вредности по формуле

, м3/ч. (6.25)

Концентрация вредности в уходящем воздухе равной предельно допустимой кон­центрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны. В свою очередь, концентрация вредности в приточном воздухе не должна превышать 0.3 от ПДК рабочей зоны.

При одновременном выделении в рабочую зону помещения нескольких вредно­стей, не обладающих однонаправленностью токсикологического воздействия на чело­века, в качестве расчетной величины принимается наибольшая из полученных по формуле (6.25).

Вещества однонаправленного действия близки по своему химическому составу, например различные кислоты, различные спирты, различные щелочи, различные аро­матические углеводороды (толуол и ксилол, бензол и толуол) и т.д. При одновремен­ном поступлении в рабочую зону помещения нескольких подобных веществ расчет­ный воздухообмен определяется суммированием величин, полученных по формуле (6.25) для каждого вещества.

В помещениях вспомогательного назначения воздухообмен принято рассчитывать по кратности. Кратность воздухообмена n показывает, сколько раз в течение часа вентиляционный воздух заменяет воздух в объеме помещения

, (6.26)

Где - расход приточного воздуха, м3/ч;

- объем помещения, м3.

Кратность принимается со знаком «плюс», что означает приток воздуха, и со зна­ком «минус» - для вытяжки.

Одним из важных показателей воздухообмена в помещении служит санитарная норма, то есть минимально допустимое количество наружного воздуха, которое необ­ходимо подавать в помещение. Санитарная норма устанавливается для одного челове­ка и равна при постоянном пребывании в помещении 60 м3/ч и при временном (менее 2 часов) пребывании -20 м3/ч.

Санитарная норма служит не только основным санитарно-гигиеническим показа­телем, но и представляется важным экономическим параметром, который определя­ет минимально неизбежные расходы на обеспечение микроклимата помещения. В идеале надо стремиться к доведению требуемого воздухообмена, который устанавли­вается из условия ассимиляции тепло-влагоизбытков, до минимально необходимого, то есть - до санитарной нормы. Это достигается использованием в здании возможно полного комплекса мер по снижению тепловой нагрузки и согласованной работой систем отопления-охлаждения и вентиляции.

При определении расчетного воздухообмена системами кондиционирования воз­духа исходной величиной является температура приточного воздуха. С точки зрения минимизации расхода приточного воздуха желательно принимать минимально воз­можную температуру. Ограничение минимального значения температуры воздуха связано с воздухораспределением.

Температура воздуха в струе на входе в рабочую зону не должна существенно от­личаться от температуры рабочей зоны (см. рис.6.10). Задача выбора воздухообмена усложняется еще и тем, что скорость воздуха в струе не может сильно превышать подвижность в рабочей зоне. Приведенные на рис.6.10 значения корректирующих величин и нормируются.

Таким образом, задача определения расхода воздуха становится неопределенной и должна решаться последовательным приближением и на основе расчета воздухораспределителей. Практическое решение задачи состоит в использовании рекомендуемо­го значения температуры приточного воздуха.

Воздухообмен обычно принято определять из рассмотрения расчетного теплого, холодного, а иногда и переходного периодов. Чаще всего за расчетный принимают расход воздуха для теплого периода года. Это представляется обоснованным, так как именно теплый период года наиболее напряженный с точки зрения обеспечения требуемых параметров приточного воздуха, что свя­зано с охлаждением и осушкой наружного воздуха. Если расход воздуха остается неизменным в течение года, то для холодно­го периода года следует определит

требуемую тем­пературу приточного воздуха.

Рис.6.10 К определению условий входа струи в рабочую зону

Для этого надо составить баланс по полному в теплу в помещении для холодного периода года, например подстановкой в уравнение (6.24) соответствующих значений теплосодержания и нагрузки на систему по полному теплу.

Рассмотренный случай относится к так называемому качественному регулиро­ванию системы, когда расход воздуха остается неизменным, а меняется температура приточного воздуха. Подобное регулирование осуществляется в течение всего годо­вого цикла эксплуатации системы.

С учетом энергосбережения более целесообразным представляется количест­венное регулирование, основанное на уменьшении воздухообмена. Возможность уменьшения расхода приточного воздуха возникает в годовом цикле по мере сниже­ния холодильной нагрузки на систему при переходе от расчетного теплого периода к расчетному холодному.

Что касается температуры приточного воздуха, желательно чтобы ее значение приближалось к температуре воздуха рабочей зоны, что соответствует равенству теп­ловой нагрузки на систему нулю.

В этом случае система вентиляции или кондиционирования воздуха не высту­пает в роли системы отопления-охлаждения, а выполняет свое основное назначение. При этом воздухообмен может сократиться до минимально допустимого и не возни­кает никаких проблем с воздухораспределением. Поддержание нулевого значения тепловой нагрузки на систему возлагается на регулирование параллельной системы отопления