Вентиляция зала заседаний

0
Просмотров: 1 223

Рассмотрим пример расчета системы вен­тиляции для зала заседаний, используемого обычно различного рода советами или коми­тетами.

Описание

Основные параметры помещения пред­ставлены в таблице.

Рассчитаем требуемые значения расхода воздуха, и на их основании определим расположение и характеристики воздухораспределителей и вытяж­ных устройств.

Параметры зала заседаний

Размеры помещения

Высота

2,8 м

Ширина

4,7 м

Длина

9,0 м

Общая площадь

42,3 м2

Объем

118,4 м2

Максимальное количество людей в помещении

14

Площадь на человека

3,0 м2

Критерии проектирования

В качестве критериев теплового комфорта выбраны значения параметров, указанные в таблице.

Требуется очень высокое качество воздуха с максимальной концентрацией С02 в зоне обслуживания:

ССО2 MAX = 600 ррт

Требования по тепловому комфорту

Температура в зоне обслуживания

Максимальная температура

24 0С

Минимальная температура

20 0С

Оптимальная (целевая) температура

22 0С

Максимальный вертикальный температурный градиент

1,5 0С/м

Стратегия вентиляции

В данном случае может применяться как перемешивающая, так и вытесняющая венти­ляция. Максимальная тепловая нагрузка со­ставляет 78 Вт/м2. Плотность заполнения помещения людьми (на одного человека при­ходится 3 м2) довольно низкая.

Таким образом, нет очевидных причин для применения вытесняющей вентиляции. Однако мы включили анализ вентиляции вы­теснением для зала заседаний в качестве аль­тернативы, а в конце главы проведем оценку выбора.

Расчет воздухообмена из условий обеспечения качества воздуха.

Для обеспечения требуемого качества воздуха выбираем уровень стратификации над головами сидящих людей, над кото­рыми формируются конвективные потоки. Было установлено, что в этих условиях требуемый расход воздуха соста­вляет 20 л/с на человека. Так как обычно в помещении кроме людей нет никаких дру­гих требующих учета источников конвективных потоков, расход воздуха для 14 че­ловек равен:

q = 20л/(с*чел.) * 14чел = 280 л/с (1 008 м3/ч)

При расходе 20 л/(с*чел.) увеличение концентрации С02 в вытяжном воздухе по от­ношению к приточному выражается в виде:

CeCs = qCO2 / qP = 0,0006 л/c / 20 л/с = 0,0003 = 300 ррт

Концентрация С02 в приточном воздухе такая же, как и в наружном, а именно Cs = 350 ppm. Концентрация С02 в вытяжном воздухе составит:

Ce = CS + 300 ppm = 650 ppm

Концентрация С02 почти удовлетворяет требуемому значению (600 ppm) при исполь­зовании перемешивающей вентиляции. Находим концентрацию С02 на высоте дыхания человека (1,1 – 1,5 м от пола):

CСО2 = 350 ppm + 0,5*300 ppm = 500 ppm

Мы предполагаем, что для сидящего че­ловека действует эффект, благодаря которому концентра­ция С02 во вдыхаемом воздухе будет еще ниже.

Полученные результаты представлены в таблицу.

Выделение СО2

0,006 л / (с*чел)

Расход воздуха

q

20 л/ (с*чел)

Повышение концентрации СО2 в вытяжном

воздухе по отношению к приточному

CeCs

300 ppm

Концентрация СО2 в наружном воздухе

Ce

350 ppm

Концентрация СО2 в вытяжном воздухе

Cs

650 ppm

Концентрация СО2 в зоне дыхания

CСО2

500 ppm

Расчет воздухообмена из условий теплового комфорта.

Тепловой баланс

Помещение имеет одну наружную стену Теплопередача через внутренние стены, пол и потолок отсутствует. Таким образом, нам нужно рассмотреть только наружную стену. Основным источником теплопоступлений яв­ляется инсоляция, которая рассчитывается с учетом угла наклона солнца над горизон­том, параметров поглощения, отражения и пропускания излучения для окна и харак­теристик аккумулирования тепла поверхно­стями помещения. Величина, обозначенная в таблице как «инсоляция», является эф­фективным средним значением, которое необходимо учитывать при проектировании вентиляции.

Максимальные теплопоступления в летнее время

Люди

14 чел

85 Вт/чел

1190 Вт

Освещение

42,3 м2

15 Вт/м2

635 Вт

Теплопоступления через ограждающие конструкции

140 Вт

Инсоляция

402 Вт

Максимальные теплопоступления

2367 Вт

Удельные теплопоступления

56 Вт/м2

Максимальные теплопотери в зимнее время

Теплопотери через стены и окна

825 Вт

Удельные теплопотери

19 Вт/м2

Вертикальное температурное распреде­ление

Для расчета вертикального распределе­ния температур в помещении используем «правило 50 %». Геометриче­ские параметры определяются по таблице.

Требуемая температура воздуха на высоте 1,1 м от пола

?СО2

22 0С

Максимальный вертикальный температурный градиент

?S

1, 5 0С/м

Температура воздуха у пола

?t

20,4 0С

Высота помещения

h

2,8 м

Разность температур вытяжного воздуха и воздуха у пола

?e?t

4,2 0С = sh

Температура вытяжного воздуха

?e

24,6 0С = ?t + sh

Температура приточного воздуха

?s

16,2 0С = ?t — sh

Общая разность температур по всему помещению

?e?s

8,4 0С

Разность температур воздуха зоны обслуживания и

приточного воздуха

?СО2?s

5,9 0С

Расход вентиляционного воздуха

Расход воздуха q определяется в зависимо­сти от величины ассимилированного тепла Ф и разности температур вы­тяжного и приточного воздуха QEQS:

Результаты расчета воздухооб­мена

При выборе в качестве критерия проекти­рования качества воздуха необходимый рас­ход воздуха равен 280 л/с, а при выборе кри­терием проектирования теплового комфорта этот показатель равен 234 л/с. Выбираем большее из этих двух значений:

qs = 280 л/с = 1008 м3/ч.

Размещение воздухораспредели­телей (BP)

Имеется несколько возможных вариантов размещения. Рассмотрим два варианта.

1) Подача воздуха от торцевой стены

VХ = 10-3 * qS,L*KDp

KDpпостоянная воздухораспределителя;

QS.L — расход приточного воздуха на метр длины воздухораспределителя, л/(с*м).

Расход приточного воздуха записывается в следующем виде:

qS,L = 280 л/с / 4,7 м = 60 л/(с*м)

Постоянная воздухораспределителя KDp оце­нивается значением 3,5. Таким образом, макси­мальная скорость вдоль пола выражается как:

VХ = 10-3*60*3,5 = 0,21 м/с

2) Подача воздуха из угловых воздухораспре­делителей

Расход воздуха от каждого воздухораспре­делителя составляет:

qS,L = 280л/с/2 = 140 л/с

Разность температур внутреннего и при­точного воздуха:

?CO2?s = 60C

Выбор воздухораспределителя по каталогу производителя

По каталогу производителя выбираем воз­духораспределитель.

Диаметр приточного воздуховода 250 мм, радиус при­точной поверхности 380 мм. Длина примы­кающей зоны при перепаде температур ?? = 6°С равна 1,8 м.

Теоретический расчет примыкающей зоны

Для определения постоянной воздухо­распределителя KDp можно использовать формулу:

KDp = (e*bm) / (a0*?) = 5,7

е — коэффициент эжекции, е = 1,5;

bm = 1 (радиальный поток);

а0 — угол расширения воздушного потока, а0 = ?/2;

6 = 0,15 м (полагаем высоту потока при­точного воздуха равной 0,15 м).

Длина примыкающей зоны может быть найдена из уравнения:

Ln = 0,005*qS* KDp = 0,005-140-5,7 = 4,0 м.

На рисунке представлен расчетный раз­мер примыкающей зоны одного воздухора­спределителя:

Следует отметить, что примыкающие зо­ны нескольких воздухораспределителей пере­крывают друг друга, и в этом случае мы не мо­жем для определения параметров примыкаю­щей зоны использовать теоретические по­строения.

Воздушные потоки воздухораспределите­лей сливаются в параллельный поток, как по­казано на рисунке.

Комментарий: Пример показывает значи­тельное расхождение между данными производителя и теоретическими расчетами. По данным производителя, рассмотренное рас­положение воздухораспределителей можно считать хорошим, тогда как согласно теорети­ческим расчетам оно недопустимо из-за воз­никающего сквозняка вдоль пола

В таком случае необходимо связаться с производителем и запросить гарантию на работу установок или провести его лабора­торное испытание.

Расположение вытяжных устройств

Вытяжные устройства можно поме­щать в любое место на потолке. В данном случае помещение расположено вдоль ко­ридора с вытяжными каналами, устано­вленными над потолком. Расположение вытяжных устройств на практике показано на рисунке.

Обогрев помещения

Максимальная потребность в тепле в зим­нее время составляет 825 Вт. Отопление мо­жет быть обеспечено радиаторами под окна­ми.

Обсуждение

Качество воздуха с концентрацией С02 ниже 1000 ppm может быть обеспечено пе­ремешивающей вентиляцией при расходе воздуха 130 л/с. Вентиляционный воздух не сможет ассимилировать избыточное те­пло (разность температур вытяжного и приточного воздуха составляет 15 °С). Следует рассмотреть возможность исполь­зования потолочных панелей охлаждения (см. рисунок).

Основные показатели проекта

Основные показатели проекта приведены в таблице.

Общий

На человека

На единицу площади

Расход вентиляционного воздуха

280 л/с

1008 м3

20 л/с

72 м3

2,4 л/(с*м2)

8,5 м3/(ч*м2)

Кратность воздухообмена

8,5 ч-1

Max потребность в тепле

825 Вт

19,5 Вт/м2

Max количество человек в зале

14

Тепло, ассимилируемое вентиляцией

2367 Вт

56,0 Вт/м2

Разность температур вытяжного и

приточного воздуха

8,4 0С

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите своё имя

*