2.4 Теплопоступления с инфильтрационным воздухом

, Вт , (6)

L_инф– количество инфильтрационного воздуха, проникающего через технологические отверстия и неплотности ограждений кабины, кг/с, это та же величина, которая характеризует герметичность кабины, только в других единицах.

Согласно п. 2.3.1 к_инф=0,19 Вт/м²К ≈L_инф= 0,02 кг/с

с_р– изобарная теплоемкость воздуха,с_р= 1005 Дж/кгК

2.5 Теплопоступления излучением от солнца

При расчете тепло-влажностного баланса следует иметь в виду, что наибольшие тепловые нагрузки на систему кондиционирования воздуха транспортного средства в летнем режиме эксплуатации будут наблюдаться в условиях стоянки. Это связано с максимальными потоками, поступающими от солнечного излучения, которые приводят к значительному перегреву наружных поверхностей ограждений.

Условия для расчета:

1. Стоянка локомотива на открытых путях в солнечную погоду 12-16 часов дня метсного времени

2. Принимаем направление кабины с севера на юг

Теплопоступления излучением от солнца, Вт, определяются по формуле (7):

Где А_кр, А_бс, А_лс– поглощательные способности соответственно крыши, боковой стенки, лобовой стенки.А_кр = 0,5,А_бс = А_лс= 0,7;

F_кр,F_бс, F_лс– наружные площади соответственно крыши, боковой стенки, лобовой стенки;

I_кр, I_юг, I_вост – поток суммарной солнечной радиации поступающий на ограждение в солнечную погоду 12-16 часов дня местного времени соответственно на крышу, с юга на боковую стенку, с востока на лобовую стенку

I_кр,= 1113 Вт/м²,I_юг = 339 Вт/м²,I_вост = 103 Вт/м²;

α_н– коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, для условия стоянки при температурах наружного воздуха 22-40⁰С α_н=15 Вт/м²К;

D –коэффициент пропускания оконного стекла,D = 0,7.

2.6 Теплопоступления от людей

Теплопоступления от человека зависят от интенсивности его работы, состояния воздуха в помещении, а также от защитных свойств одежды.

Явную теплоотдачу от одного человека можно определить по формуле:

Q_1чел.=β_инт. β_од.(2,5+10,36 )(35 –t_в), (8)

где β_инт.– коэффициент учета интенсивности работы, принимаемый для легкой работы – 1,0; для средней работы – 1,07; для тяжелой работы – 1,15.

β_од.– коэффициент учета теплозащитных свойств одежды, принимаемый для легкой одежды – 1,0; для обычной одежды – 0,65; для утепленной одежды – 0,4.

W_в– подвижность воздуха в помещении, м/с.

Теплопоступления от всех работающих людей:

Q_чел= n Q_1чел, Вт

2.7 Теплопоступления от оборудования

Теплопоступления от электрооборудования и освещения определяется по формуле:

Q_об.= кN (9)

где N– мощность осветительных приборов или силового оборудования в Вт.

к= к₁×к₂×к₃×к₄ – коэффициент, учитывающий фактическое использование мощности и к.п.д. теплопоступления от оборудования в помещение.

к₁= 0,7÷0,9 – коэффициент, учитывающий используемую фактическую мощность оборудования

к₂= 0,5÷0,8 – коэффициент, учитывающий загрузку оборудования

к₃= 0,5÷1,0 – коэффициент, учитывающий одновременность работы оборудования

к₄= 0,15÷0.95 – коэффициент, учитывающий долю перехода электроэнергии в тепловую, поступающую в воздух помещения.

Оборудование, которое выделяет тепло в кабину – это электронное оборудование, расположенное в пульте управления. Тепловыделения от такого оборудования незначительны, поэтому принимаем для всех вариантов Q_об.= 50 Вт.

8. Поступление влаги в кабину

Основными источниками поступления влаги в помещения являются люди и поступающий в помещение инфильтрационный воздух.

Поступление влаги в кабину – это так называемая «скрытая» теплота, вносимая в кабину определяется по формуле:

, Вт , (10)

G_в.чел– поступление влаги от людей, кг/час

Поступление влаги от людей является функцией не только одной интенсивности мускульной работы, но и температуры в окружающем пространстве. Среднее значение влаговыделения от человека приведено в таблице.

Таблица 2- Влаговыделение от человека

Характер работы	Влаговыделение от человека г/ч при температуре воздуха
	10	15	20	25	30	35
Состояние покоя	35	36	40	62	94	150
Легкая работа	54	82	125	175	230	300
Работа средняя	75	130	180	240	300	350
Работа физическая тяжелая	140	240	310	365	400	430

Поступление влаги от одного человека определяется по формуле:

G_в.чел = n(5t_в – 65), г/час = ……. кг/ч

n – количество работающих людей (3 человека)

t_в– температура воздуха в кабине,⁰С

рассчитать по формуле величину поступление влаги от одного человека и сравнить ее с табличной, в дальнейший расчет взять большую величину.

G_в.инф– поступление влаги с инфильтрационным воздухом, г/час, определяется по формуле:

, г/час ,

L_инф– количество инфильтрационного воздуха, кг/ч, см. п.2.4

L_инф= 0,02 кг/с = …….. кг/ч

d_нар, d_в– влагосодержания наружного и внутреннего воздуха г/кг с.в. определяются по I-dдиаграмме.

Для этого на I-dдиаграмме строиться точка состояния наружного воздуха Н (посторения аналогичны построениям точки состояния внутреннего воздуха В):

для построения точки состояния наружного воздуха Н используем параметры, заданные в исходных данных: температуру t_нари относительную влажность φ_нар. НаI-dдиаграмме находим значение температуры воздухаt_нари далее следуем по линииt_нар= const до точки пересечения с линией φ_нарconst. Точка пересечения – точка Н.

Таким образом, на данный момент расчетов на I-dдиаграмме должны быть постоены точки В и Н, а также нанесено общее поле комфорта.

С помощью I-dдиаграммы необходимо определить значение влагосодержанияd_в(г/кг с.в) и энтальпииI_в(кДж/кг) внутреннего воздуха в кабине (точка В).

Также с помощью I-dдиаграммы необходимо определить значение влагосодержанияd_нар(г/кг с.в) и энтальпииI_нар(кДж/кг) наружного воздуха (точка Н). схема определения данных параметров приведена на рисунке 2.3.

r– скрытая теплота парообразования, Дж/кг, определяется по формуле:

r = 2500-2,38t_в