4.2.2 Расчет искусственной вентиляции помещения

Существенное влияние на организм человека, его работоспособность оказывает микроклимат (метеорологические условия) в производственных помещениях – климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости, движения воздуха и теплового излучения нагретых поверхностей.

Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. Основное назначение вентиляции – удаление из рабочей зоны загрязненного или перегретого воздуха и подача чистого воздуха, в результате чего в рабочей зоне создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды.

Для поддержания микроклимата в помещении с ПЭВМ предусматриваются вентиляция и отопление в теплое и холодное время года. В теплое время года вентиляция в помещении осуществляется бытовыми кондиционерами. В холодное время помещение отапливается батареями. Зимой температура воздуха не должна опускаться ниже 19 градусов.

Для повышения влажности воздуха в помещениях с ПЭВМ следует применять увлажнители воздуха, заправляемые ежедневно дистиллированной или прокипяченной питьевой водой.

Естественная вентиляция должна осуществляться через проветривание. Механическая вентиляция должна происходить во всем помещении – это тип общеобменной механической вентиляции. При общеобменной вентиляции происходит обмен воздуха во всем помещении. Она применяется тогда, когда выделения вредных факторов незначительны и равномерно распределены по всему объему помещения. Это применимо к данному помещению.

Для обеспечения, требуемого по санитарным нормам качества воздушной среды необходима постоянная смена воздуха в помещении.

Объем воздуха, который необходимо обновить определяем по формуле (4.3):

(4.3)

где – выделение в помещении явного тепла, кДж;

с – теплоемкость воздуха (С=1 кДж/кг);

– удельная плотность воздуха (р=1,3 кг/м);

t_УД и t_ПР – температура удаляемого и приточного воздуха, .

Общее количество избыточного тепла определяется по формуле (4.3):

, (4.4)

где Q_ОБОР – тепло от работы оборудования, ;

Q_РАД – тепло от солнечной радиации через окна ;

Q_Л – тепло, поступающее от людей ;

Q_ОСВ – тепло от источников освещения ;

Оборудованием, выделяющим тепло, в рассматриваемом случае является вычислительная техника, находящаяся в помещении. Тогда Q_ОБОР можно вычислить следующим образом:

, (4.5)

где F – площадь поверхности вычислительной техники, м²;

– коэффициент теплоотдачи, т.е. количество тепла, отдаваемое с поверхности в час, ;

t1 – температура в помещении, ;

t2 – температура поверхности по фактическому замеру, .

Площадь вычислительной техники составляет до . Коэффициент для поверхности ПЭВМ принимается равный 14. Температура поверхности t2 составляет порядка 26 . Нормальная температура t1 в помещении согласно требованиям СанПиН 2.2.4.548-96 должна быть около 22 .

В помещении находится 6 ПЭВМ, тогда

.

Количество тепла, от солнечной радиации вычисляется по формуле:

, (4.6)

где F –общая площадь поверхности оконных проемов, ;

q – количество тепловой энергии, вносимое через световую поверхность оконных проемов в 1 , (q=300 );

–коэффициент, учитывающий вид застекления и его чистоту.

Коэффициент вычисляется как произведение:

, (4.7)

где K₁ – коэффициент, учитывающий загрязнение атмосферы и вида остекления;

K₂ – коэффициент, учитывающий степень загрязнения стекла.

Коэффициент при загрязненной атмосфере и двойном остеклении в металлических переплетах, коэффициент при незначительной степени загрязнения стекла.

Таким образом . 2x2

Размеры одного окна составляют: 2м х 2м . Учитывая, что в помещении всего 2 окна вычислим общую площадь оконных проемов:

м²

По формуле (4.6) вычислим количество тепла, от солнечной радиации:

кДж/ч.

Количество тепла, поступающее от работающих людей вычисляется следующим образом:

(4.8)

где – количество тепла, выделяемое человеком ( = 335 кДж/ч),

– количество работающих людей в комнате (= 6).

кДж/ч

Тепло от источников освещения Q_ОСВ вычисляем следующим образом:

Q_осв=3600N_освn

Q_осв=36000,40,5=720 кДж/ч

Теперь определим общее количество избыточного тепла

=336+ 1474,56 +2010+720=4540,56

Температура удаляемого воздуха определяется из формулы (4.9):

, (4.9)

где – температура воздуха в рабочей зоне (=24);

d – коэффициент нарастания температуры на каждый метр высоты (d=0,5);

h – высота помещения (h=3 м).

t_уд = 24+0,5 (3-2) = 24,5.

Далее находим необходимый воздухообмен:

м³/ч;

Кратность воздухообмена определяется по формуле(4.8):

, (4.10)

где – объем помещения (V_пом=863=144 м³).

Тогда

Теперь проведем подбор вентилятора, для чего определим

V_возд=1,1 V_возд=1,1465,7=512,27 м³ /ч (4.11)

где 1,1 – коэффициент, учитывающий утечки и подсосы воздуха.

Далее по таблице подберем вентилятор, имеющий соответствующую производительность ().

Был выбран центробежный вентилятор низкого давления Ц4-75№3.15, имеющий характеристики, описанные в нижеследующей таблице.

Таблица 4.4 – Технические характеристики.

Вентилятор	Электродвигатель				Параметры в рабочей зоне			Масса, кг		Диаметр рабочего колеса, мм
	Типоразмер	Мощность, кВт	Обороты об/мин	Производи-тельность, м3/ч		Полное Давление, Па
ВЦ 14-46 №2	АИР56А4	0,25	1330	0,6-1,15		260-265	14,5		330

Для центробежных вентиляторов низкого давления, устанавливаемых в помещениях с малым шумом, окружная скорость вентилятора v должна быть не более 35 м/с (так как она ограничивается предельно допустимым уровнем шума в помещении).

Окружная скорость вентилятора вычисляется по формуле:

, (4.11)

где d – диаметр рабочего колеса вентилятора, мм;

n – число оборотов в минуту.

Тогда

Следовательно, выбранный вентилятор подходит для данного помещения.