Тепловыделения от всех приборов будут составлять
QОБ = (3800×0,6 + 3000×0,7)×0,5×0,7×0,6 =920 Вт =3311,3 кДж/ч
6) Общие избыточные теплопоступления:
ΔQП = QЛ + Qосв + QП + Q1ср +QОБ
Теплый период: ΔQП = QЛ +QП+Q1ср+QОБ =391,7+ 112,1+812,5+3311,3=4627,6 кДж/ч
Переходный период: ΔQП = QЛ + Qосв + QП +0,5 Q1ср +QОБ =
526,32+465,7+112,1+0,5× 812,5+3311,3= 4821,6кДж/ч
Холодный период: ΔQП = QЛ +Qосв + QП + QОБ=605,88+465,7+112,1+3311,3 = =4495 кДж/ч
Поступление влаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи и дыхания людей, испарения со свободной поверхности, химических реакций
Количество влаги, выделяемой людьми, определяется по формуле:
МЛ = 0,85 nq,
где n - количество людей,
q - количество влаги, выделяемой одним человеком, г/ч.
Теплый период: МЛ = 0,85×2×115 = 195,5 г/ч
Переходный период: МЛ = 0,85×2×91=154,7 г/ч
Холодный период: МЛ = 0,85×2×75 = 127,5 г/ч
Количество влаги, испарившейся с поверхности некипящей воды определяется зависимостью[1]:
где а – коэффициент, зависящий от температуры поверхности испарения. а=0,03
рПОВ, рОКР – парциальное давление водяного пара при температуре поверхности испарения и в окружающем воздухе; В – барометрическое давление, кПа; ν – скорость воздуха над поверхностью испарения, м/с.
Общее количество влаги, поступающее в помещение рассчитывают как сумму влагопоступлений от различных источников.
МВЛ = МЛ + МН2О , г/ч
Теплый период: МВЛ =195,5 +75 = 270,5 г/ч
Переходный период: МВЛ = 154,7 + 75 = 229,7 г/ч
Холодный период: МВЛ = 127,5 + 75= 202,5 г/ч
Количество двуокиси углерода СО2 , содержащейся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности его труда и обычно определяется по табличным данным
МСО2= 0,85 × 2× 25 = 42,5 л/ч
Основной характеристикой изменения параметров воздуха в помещении является угловой коэффициент луча процесса, кДж/кг.
Эта характеристика определяется для трех периодов года.
Теплый период: ε= 4627,6 /0,2705 =17107 кДж/кг
Переходный период: ε =4821,6 /0,2297= 20990 кДж/кг
Холодный период: ε = 4495/ 0,2025=22197,5 кДж/кг
Расчет воздухообменов сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении. Графическое построение процессов на I-d-диаграмме при заданной точке Н с параметрами наружного воздуха позволяет определить параметры воздуха в следующих характерных точках:
П – приточного воздуха;
В – воздуха в обслуживаемой зоне помещения;
У – воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения;
МО – воздуха, удаляемого из помещения местными отсосами.
Для общеобменной вентиляции параметры приточного воздуха определяют в теплый период года по параметрам наружного воздуха.
tпр = tн + Δ tв,
где ΔtВ – подогрев воздуха в вентиляторе, ΔtВ = 1-1,5 ºС.
В переходный период, также как и в теплый, параметры притока определяются по параметрам наружного воздуха с учетом теплового эквивалента работы вентилятора и подогрева воздуха в воздуховодах, проложенных в теплых помещениях.
Переходный период: tпр = 10 + 1,5 =11,5 оС
В холодный период года параметры воздуха, подаваемого приточной системой вентиляции, находятся на пересечении линии d=const, проведенной из точки Н для холодного периода и изотермы 10-16 ºС.
Холодный период: tпр = 16 оС
По заданному уровню температуры воздуха внутри помещения и лучу процесса, проведенному из точки П (в месте их пересечения на диаграмме), находят параметры воздуха в точке В. Здесь проводится проверка соответствия относительной влажности воздуха требуемым санитарно-гигиеническим условиям.
Точка У находится на пересечении луча процесса в помещении и изотермы tУХ.
Температура воздуха, уходящего из верхней зоны помещения
tух = tв + (Нпом – 1,5) gradt,
где Нпом – высота помещения, м
gradt – интенсивность изменения температуры по высоте здания, gradt = 1
Теплый период: tух = 25 + (3 - 1,5) = 26,5 оС
Переходный период: tух = 22 + (3 - 1,5) =23,5 оС
Холодный период: tух = 20 + (3 - 1,5) = 21,5 оС
Точка МО обычно совпадает с точкой В, характеризующей состояние воздуха в рабочей зоне.
Определяем требуемый воздухообмен для трех периодов
1)Воздухообмен по избыткам тепла при общеобменной вентиляции и местной вытяжке(один приток – две вытяжки):
Теплый период:
Переходный период:
Холодный период:
Gп = Gу + Gмо
Теплый период: Gп=1790+253=2043 кг/ч
Переходный период: Gп = 114,5+255,6=370,1 кг/ч
Холодный период: Gп = 569+257,3=826,3 кг/ч
2) Воздухообмен по избыткам влаги
Теплый период:
Переходный период:
Холодный период:
Gп = Gу + Gмо
Теплый период: Gп=817,3+253=1070,3 кг/ч
Переходный период: Gп =109+255,6=364,6 кг/ч
Холодный период: Gп = 313,3+257,3=570,6кг/ч
Рассчитанный воздухообмен и параметры приточного и удаляемого воздуха заносятся в таблицу 2.1.
Так как в теплый период возможно проветривание через открытые проемы, за расчетный воздухообмен принимается больший из воздухообменов по переходному и холодному периоду Gп=826,3 кг/ч
Определяем кратность воздухообмена.
K = L/V,
где К – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
L – расчетный воздухообмен, м3/ч
V – объем помещения (по внутреннему обмеру Н), м3
Кратность вытяжки
К = 569/25,2 =22,6
Кратность притока
К = 826,3/25,2=32,8
Таблица 2.2 Сводная таблица параметров вентиляционного воздуха и воздухообменов в помещении
| Помещение | Объем, м3 | Расчетный период | Вытяжка из обслуживаемой зоны помещения | ||||||
| Параметры воздуха | Расход воздуха | ||||||||
| t,оС | IкДж/кг | dг/кг | % | кг/м3 | м3/ч | кг/ч | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | | 9 | 10 |
| Моечная | 25,2 | ТеплыйПереходныйХолодный | 252220 | 52,636,821,2 | 10,75,70,5 | 53345 | 1,181,1921,2 | 214,4214,4214,4 | 253255,6257,3 |
| Вытяжка из верхней зоныпомещения (Точка У) | Приток в помещение (Точка П) | |||||||||||||
| Параметрывоздуха | Расходвоздуха | Параметрывоздуха | Расходвоздуха | |||||||||||
| t,оС | IкДж/кг | dг/кг | % | кг/м3 | м3/ч | кг/ч | t,оС | IкДж/кг | dг/кг | % | кг/м3 | м3/ч | кг/ч | |
| 11 | 12 | 13 | | | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | | | 23 | 24 | |
| 26,523,521,5 | 54,538,523 | 10,95,80,6 | 48336 | 1,171,1861,194 | 706,2696,7692 | 826,3826,3826,3 | 24,811,516 | 5224,317 | 10,65,10,2 | 53604 | 1,181,2361,217 | 700,2668,5679 | 826,3826,3826,3 | |
1) Теплопоступление от людей
Для расчета используем табличные данные в которых приведены теплопоступления для взрослого мужчины. В автоклавной работают 3 женщины – лаборанта, поэтому производим пересчет табличных данных, так как женщина выделяет 85% тепловыделений мужчины[1].
Расчет ведем по формуле:
QЛ = 0,85 ∙q∙n,
где q – полные тепловыделения от одного человека,
n – количество людей.
Расчет ведем для трех расчетных периодов года:
теплый период:
QЛ = 0,85× 64×3= 163,2 Вт = 587,5 кДж/ч
переходный период:
QЛ =0,85×85×3 = 216,7Вт = 780,3кДж/ч
холодный период:
QЛ = 0,85×99×3 = 252,4Вт = 908,8кДж/ч
2) Теплопоступления от источников искусственного освещения
Определяются по формуле
Qосв = E∙ F∙qосв ∙осв ,
где Е – освещенность помещения [лк], Е = 200 [лк],
F – площадь пола помещения, F = 12,6 м2,
qосв – удельный тепловой поток от освещения, в зависимости от типа лампы,
qосв = 0,077 Вт/(м2 ×лк) для люминесцентных ламп,
осв = 1 – доля тепла, поступающего в помещение.
Qосв = 200 ×12,6 × 0,077× 1 =194 Вт = 698,5 кДж/ч
3) Теплопоступления от солнечной радиации
Теплопоступления от солнечной радиации необходимо учитывать при значении t больше или равном 10 оС, т. е. в холодный период года оно не учитывается
Q1ср=qI0 ∙F0 ∙A0
где F – площадь поверхности остекления, м2 , F = 1,35 м2,
A – коэффициент, учитывающий вид остекления, А = 1,15 (двойное)
q1о– удельный тепловой поток, максимальный в течении суток и при отсутствии облаков, зависит от географической широты, q1о = 125 ккал/ чм2
Q1ср = 125 × 1,15 ×1,35× 1,163 = 225,7Вт = 812,5 кДж/ч
Солнечная радиация проникающая через кровлю не учитывается так как помещение расположено на первом этаже.
4)Тепловыделения от электрооборудования
В помещении автоклавной установлены приборы с номинальными мощностями: установка СВЧ обеззараживающая - 2500 Вт, стерилизаторы - 5 шт по 30 Вт.
Тепловыделения от оборудования определяются по формуле[6]:
QОБ = NУ ∙kT∙kСП ∙ko∙kз