Проектирование систем вентиляции

Вентиляция – это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязнённого вредными газами, парами, пылью, а так же улучшающий метеорологические условия в помещении.

Вентиляция может быть обще-обменная и местная. Обще-обменная вентиляция делится на: приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Системы отопления и кондиционирования следует устанавливать так, чтобы ни тёплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не должна отличаться больше, чем на 5 градусов. Основным параметром, определяющим характеристики вентиляционной системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменяется воздух в помещении.

5.3.1 Расчёт системы вентиляции для данного помещения

Размер помещения В=7м, А=5м, Н=2,9м. Объём помещения (Vном.) равен:

(5.3.1.1)

Необходимый для обмена объём воздуха (Vвент.) определяется из уравнения теплового баланса:

, (5.3.1.2)

где

Qизб. – избыточная теплота, Вт;

С – удельная теплопроводность воздуха, С=1000 Дж/кг·К;

γ – плотность воздуха, равная 1,2 мг/см³.

Температуру уходящего воздуха определяем по формуле:

, (5.3.1.3)

где

t=1…5 градусов – превышение температуры на 1 метр высоты помещения;

tр.м.=25⁰C – температура на рабочем месте;

tприход.=18⁰С.

Qизб.= Qизб.₁+ Qизб.₂+ Qизб.₃, где (5.3.1.4)

Qизб. – избыток тепла от электрооборудования и освещения;

Qизб.₁=Е·Р - избыток тепла от электрооборудования;

Е – коэффициент потерь электроэнергии на теплоотвод (для освещения Е=0,55);

Р – мощность ламп освещения, Вт;

Qизб.₂ – теплопоступление от солнечной радиации, равное:

, где (5.3.1.5)

m – число окон, m=2;

S – площадь одного окна, равная S=1,85·1,35=2,49 м²;

R – коэффициент, учитывающий остекление, для двойного остекления R=0,6;

Qс – теплопоступление от окон, Qс=127 Вт/м²;

Таким образом имеем:

=

Qизб.₃ – тепловыделение людей (Вт), равное

, где (5.3.1.6)

q=80 Вт/чел.;

n – число людей, принимаем n=5 человек:

, таким образом находим Qизб.:

Qизб.= Qизб.₁+ Qизб.₂+ Qизб.₃=214,5+379,5+400=994 Вт.

Из уравнения (5.5) следует, что:

. (5.3.1.7)

Оптимальным вариантом является кондиционирование воздуха, т.е. автоматическое поддержание его состояние в помещении в соответствие с определёнными требованиями (температура, влажность, подвижность воздуха) независимо от изменения состояния наружного воздуха и условий в данном помещении.

5.3.2 Расчёт и выбор вентилятора

Вентиляционная система состоит из следующих элементов:

1. Приточной камеры, в состав которой входят: вентилятор с электродвигателем, калорифер для подогрева воздуха в холодное время года и жалюзийная решётка для регулирования объёма поступающего воздуха;

2. Круглого стального воздуховода длиной 2м;

3. Воздухораспределителя для подачи воздуха в помещение.

Потери давления в вентиляционной системе определяются по формуле:

, где (5.3.2.1)

Н – потеря давления, Па;

g – коэффициент местных потерь;

l – длина воздуховода, м;

v – скорость воздуха в воздуховоде, v=0,5 м/с;

ρ – плотность воздуха, ρ=1,2 кг/м³.

Необходимый диаметр воздуховода для данной вентиляционной системы равен:

, (5.3.1.2)

округляем до стандартной величины в большую сторону: D=0,32 м.

Для этой вентиляции удельные потери давления на трение в воздуховоде равны:

R=0,16 Па/м.

Местные потери возникают в металлической решётке (ξ=1,2) и воздухораспределителе (ξ=1,4). Следовательно, суммарный коэффициент местных потерь в системе равен:

Откуда:

С учётом 10% запаса имеем:

По каталогу выбираем вентилятор осевой серии МЦ 4, у которого расход воздуха 1600 м³/час, давление 40 Па, К.П.Д. 65%, скорость вращения 960 об/мин, диаметр колеса 400 мм, мощность электродвигателя 320 Вт.