Расчет воздухообмена по влаговыделениям: Расчет воздухообмена | Техническая библиотека ПромВентХолод

Содержание

4.2. Расчет влаговыделений в помещении

Поступление влаги от людей, Wвл, г/ч, определяется по формуле:

,

где: nл– количество людей, выполняющих работу данной тяжести;

wвл– удельное влаговыделение одного человека, принимаем по таблице 2.24[5]

Для теплого периода года, tр.з.=24,7С

wвл=115 г/ч*чел

Wвлт= 130*115+70*115*0,85=21792,5 г/ч

Для холодного и переходного периодов года, tр.з.=20С

wвл=75 г/ч*чел

Wвлт= 130*75+70*75*0,85=14212,5 г/ч

4.3. Расчет выделения углекислого газа от людей

Количество СО2, содержащееся в выдыхаемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:

, г/ч,

где nл– количество людей, находящихся в помещении, чел;

mCO2– удельное выделение СО2одним человеком, определяется по таблице VII. 1 [3]

Взрослый человек при легкой работе выделяет mCO2=25 г/ч*чел. Тогда

МСО2=130*25+0,85*70*25=4737,5 г/ч

4.4. Составление сводной таблицы вредностей

Разность теплопоступлений и потерь тепла определяет избытки или недостатки тепла в помещении. В курсовом проекте мы условно принимаем, что система отопления полностью компенсирует потери тепла, которые будут иметь место в помещении. Поступление вредностей учитывается для трех периодов года: холодного, переходного и теплого.

Результаты расчета всех видов вредностей сводим в табл. 5.5

Таблица 5.5.

Количество выделяющихся вредностей.

Наименование помещения

Период года

Избытки тепла, Qп, Вт

Избытки влаги, Wвл, г/ч

Количество СО2, МСО2, г/ч

Аудитория на 200 мест

Т

39207

21793

4738

П

38881

14213

4738

Х

33016

14213

4738

5.

Расчет воздухообменов

Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате расчета воздухообмена. Последовательность расчета требуемого воздухообмена следующая:

1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха

2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вредным выделениям, людям и минимальной кратности.

3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разным факторам.

5.1. Воздухообмен по нормативной кратности

Определяется по формуле:

, м3

КPmin– минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.

VP– расчетный бьем помещения, м3.

По табл. 7.7 [2] КPmin= 1 1/ч

VP=Fn*6;

VP=247*6=1729 м3.

L=1729*1=1729 м3

5. 2. Воздухообмен по людям

Определяется по формуле:

, м3

где lЛ– воздухообмен на одного человека, м3/ч*чел;

nЛ– количество людей в помещении.

По прил.17 [1] определяем, что для аудитории, где люди находятся более 3 часов непрерывно, lЛ= 60 м3/ч*чел.

L = 200*60=12000 м3

5.3. Воздухообмен по углекислому газу.

Определяется по формуле:

, м3

МСО2– количество выделяющегося СО2, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного КП.

УПДК

– предельно-допустимая концентрация СО2в воздухе, г/м3, при долговременном пребывании УПДК= 3,45 г/м3.

УП– содержание газа в приточном воздухе, г/м3, УП=0,5 г/м3

МСО2=4738 г/ч

L=4738/(3,45-0,5)=6317,3 м3

5. 4. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги

В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по Id-диаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении.

5.4.1. Воздухообмен по избыткам тепла и влаги теплый период года

На Id-диаграмме наносим точку Н, она совпадает с т.П (tH=21,7С; IH=49 кДж/кг.св),

характеризующей параметры приточного воздуха (рис 1).

Проводим изотермы внутреннего воздуха tВ=tР.З.=24,7С и удаляемого воздуха tУ.Д.=27,4С

Для получения точек В и У проводим луч процесса, рассчитанный по формуле:

, кДж/кг.вл

QП– избытки тепла в теплый период года, Вт, из таблицы 5.5 КП

WВЛ– избытки влаги в теплый период года, кг/ч, из таблицы 5. 5 КП

E=3,6*39207/21,793=6477 кДж/кг вл.

Точки пересечения луча процесса и изотерм tВ,tУ.Д.характеризуют параметры внутреннего и удаляемого воздуха.

Воздухообмен по избыткам тепла:

, м3

Воздухообмен по избыткам влаги:

, м3

где IУД,IП– соответственно энтальпии удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг.св.

IУД=56,5 кДж/кг.св.

IП=49 кДЖ/кг.св.

dУД=12,1 г/кг.св.

dП=11 г/кг.св.

По избыткам тепла:

LП=3,6*39207/(1,2*(56,5-49))=15683 м3

По избыткам влаги:

LП=21793/1,2*(12,1-11)=16509 м3

В расчет идет больший воздухообмен по избыткам влаги

LП=16509 м3

Рис.

1 Теплый период года

ТЕМА 3 Расчет влагопоступлений в помещение


3.Основные источники влаговыделений.


Одной из составляющих микроклимата, которая существенно влияет на метеорологические условия помещений, является влажность.

Источниками выделения водяных паров в помещении являются люди, бытовые приборы, технологическое оборудование, горячая пища, смоченные поверхности ограждающих конструкций (ванны, души, прачечные), открытые поверхности, влажные материалы, высыхающие в помещении, утечки пара через неплотности производст- венного оборудования и коммуникаций, химические реакции, при которых выделяется влага (например, процессы горения).

Следует отметить, что некоторое количество влаги может поступать в помещения с инфильтрационным (наружным) воздухом.


Влаговыделения от людей
зависят от температуры и степени тяжести работы.

Расчет влаговыделений от людей можно выполнить, зная:

  • температуру воздуха в помещении;
  • степень тяжести работы;
  • количество взрослых мужчин nм
  • количество взрослых женщин nж
  • количество детей nд

Расчет ведется по формуле:

W
вл
=m*nм+0. 85*m*nж+0.75*m*nд, кг/ч

где: m — количество влаги, выделяемое взрослым мужчиной, в кг/ч, которое определяется по таблице1 (см. приложение 1).


Влаговыделения от горячей пищи.

Влаговыделения определяются по формуле:

где:

Qпов,г,птеплопоступления от горячей пищи, Вт;

tв— температура воздуха в помещении.


Влаговыделения от технологического оборудования столовой.

Внимание!

Влаговыделения от оборудования, снабженного приточно-вытяжными локализующими устройствами ПВЛУ, учитывать не следует (плиты, сковороды, котлы и т.п.).

Влаговыделения от немодулированного технологического оборудования без ПВЛУ и теплового оборудования, установленного в раздаточном проеме, принимается по таблице 2 (см. приложение 1).

Расчет влаговыделений производится по формуле:

M
вл
=m*n*k3+m*F, кг/ч

где:

n- число варочных котлов;

m — влаговыделенияот единицы оборудования, принимаемые по таблице, кг/ч;

F — площадь поверхности влаговыделения в плане, м2

K3 — коэффициент загрузки.

Коэффициент загрузки принимаем:

K3=0.3 — при работе только 1 варочного котла;

K

3=0.7 — при работе двух и более котлов.

Влаговыделения от не кипящей жидкости.

Поступление влаги в помещение от открыто расположенной поверхности не кипящей жидкости можно определить по формуле

где:

α — фактор скорости движения окружающего воздуха под влиянием гравитационных сил. Фактор скорости принимаем по таблице 3 при температуре воды от +30oС до +100oС (см. приложение 1).

Vв — относительная скорость движения воздуха над поверхностью испарения, м/с;

P2 -парциальное давление водяного пара, которое соответствует температуре поверхности воды, кПа

При испарении, без подведения теплоты к воде, значение p2 определяется при температуре окружающего воздуха по мокрому термометру.

P1 — давление водяного пара в воздухе помещения, кПа;

F — площадь поверхности испарения, м2;

Pб — расчетное бараметрическое давление для данной местности, кПа.


Влаговыделения от мокрой поверхности пола,
на которой она находится длительное время.

Количество влаги, испаряющейся с мокрой поверхности пола, на которой она находится длительное время, определяем ориентировочно по формуле:

где:

tв — температура воздуха в помещении по сухому термометру, oС

tм — температура воздуха в помещении по мокрому термометру, oС

F — площадь поверхности пола, м2


Влаговыделения от мокрых поверхностей ограждения здания и оборудования.

Определяем по формуле:

где:

α — фактор скорости движения окружающего воздуха под влиянием гравитационных сил.

Для нашего случая необходимо принять α=0.031

Vв — относительная скорость движения воздуха над поверхностью испарения, м/с;

P2 — парциальное давление водяного пара, которое соответствует температуре поверхности воды, кПа;

В данном случае P2 определяется при температуре окружающего воздуха по мокрому термометру.

P1 — давление водяного пара в воздухе помещения, кПа ;

F — площадь поверхности испарения, м2;

Pв — расчетное бараметрическое давление для данной местности, кПа.


Влаговыделения от кипящей воды.

Количество влаги, испаряющейся с поверхности кипящей воды, ориентировочно определяется по формуле

M
вл
=40*F, кг/ч

где:

F — площадь поверхности испарения, м2

40 — количество влаги, испаряющейся с 1 кв. м поверхности испарения кипящей воды в 1 час.


Влаговыделения от влажных материалов
в процессе их сушки определяется весовым методом (опытным путём), т.е. путём взвешивания их до и после сушки.


Влаговыделения от химических реакций,
например процессов горения, зависят от вида используемого топлива и составляют:

При сгорании:

1кг ацетилена   ‑  0,7кг влаги

1кг бензина  ‑  1,4кг влаги

1кг водорода  ‑  9,0кг влаги

1кг природного газа  ‑  1,3кг влаги


Приток влаги с инфильтрационным воздухом.

Наружный воздух, который инфильтруется в помещении, может содержать как большее количество влаги, так и меньшее количество влаги, чем внутренний воздух помещения. Поэтому может происходить как увеличение, так и уменьшение влаги воздуха в помещении.

Количество инфильтрующегося воздуха в помещении определяется по соответствующим расчётам, которые в данной программе ДПО не приводятся.


Важное замечание!


В том случае, когда в кондиционируемом помещении создаётся избыточное давление (т.е. помещение находится под подпором), инфильтрация и приток с ней влаги и тепла (в тепловлажностном балансе) не учитываются.

 

 

Количество тепла и влаги, выделяемое взрослыми мужчинами


Таблица 1

Показатели Количество тепла, Вт, и влаги, г/ч, выделяемых мужчинами при температуре воздуха в помещении, oС
  10 15 20 25 30 35
В состоянии покоя
Тепло:            
  явное 140 120 90 60 40 10
  полное 165 145 120 95 95 95
Влага 30 30 40 50 75 115
При легкой работе
Тепло:            
  явное 150 120 100 65 40 5
  полное 180 160 150 145 145 145
Влага 40 55 75 115 150 200
При работе средней тяжести
Тепло:            
  явное 165 135 105 70 40 5
  полное 215 210 205 200 200 200
Влага 70 110 140 185 230 280
При тяжелой работе
Тепло:            
  явное 200 165 130 95 50 10
  полное 290 290 290 290 290 290
Влага 135 185 240 295 355 415

Примечание.
Женщины выделяют 85% , а дети 75% тепла и влаги по сравнению с мужчинами.

Влаговыделения от технологического оборудования


Таблица 2

Наименование оборудования Влаговыделения, кг/ч
Варочный котел емкостью, л:

  40

  60

  125


3

5

10

Тепловая стойка

Мармит

0,7 на кв. м поверхности

0,7 на кв. м поверхности

Фактор скорости


Таблица 3

Температура воды,˚С, (до…) 30 40 50 60 70 80 90 100
Фактор скорости 0.022 0.028 0.033 0.037 0.041 0.046 0.051 0.06


Список литературы:

  1. 1. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Вентиляция и кондиционирование. Часть II. Под редакцией И.Г. Староверова Издательство литературы по строительству. Москва
  2. 2. Б.С. Молчанов «Проектирование промышленной вентиляции» Издательство литературы по строительству. Ленинград
  3. 3. «Справочник по теплоснабжению и вентиляции» Книга вторая. Издательство «Будiвельник»
  4. 4. Г.В. Нимич, В.А. Михайлов, Е.С. Бондарь «Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха»

Кратность воздухообмена. Расчет воздухообмена кратко-Портал…

1. Кратность воздухообмена

Расчет системы вентиляции предполагает определения воздухообмена. Величина необходимого воздухообмена зависит от наличия некоторых факторов, таких как: кратность воздухообмена, наличие избыточных тепловыделений, влаговыделений, наличие вредных веществ и т. д. Читайте: как провести расчет необходимого воздухообмена помещений. Напомню вам, что величина воздухообмена помещения определяется наибольшим расчетным воздухообменом из вышеперечисленных. При условии, что наибольшее значение будет иметь воздухообмен по нормативной кратности, тогда именно значение кратности воздухообмена и будет влиять на воздухообмен помещения. Об расчете величины воздухообмена по  кратности и об ее значениях пойдет речь в данном материале.

Что называют кратностью воздухообмена

 

Кратность воздухообмена (англ. air exchange rate) — это интенсивность обмена воздуха, которая определяется числом обменов воздуха за единицу времени. Она равняется отношению объема воздуха, что подается в единицу времени, к объему помещения, куда он подается.

 

Говоря простыми словами, это число которое показывает сколько раз за один час происходит полная смена объема воздуха помещения.

Расчет воздухообмена кратности

Как уже упоминалось, при условии когда вредные примеси не принимаются во внимание, то значение воздухообмена вычисляют по нормативной кратности. Будь то бытовое помещение или производственное помещение, формула для расчета воздухообмена по кратности будет одинаковой:

L = Vпом ⋅ Kp  (м3/ч),

где Vпом — объем помещения, м3;
Kp — нормативная кратность воздухообмена, 1/ч.

Объем помещения должен быть известен, в то время как число кратности регламентируется нормами. К ним относятся строительные нормы (СНиП 2.08.01-89), санитарно-гигиенические нормы и другие.

 

Значения кратности воздухообмена

В данной таблице приведены значения кратности воздухообмена для бытовых помещений:Кратности воздухообмена для промышленных помещений и помещений со значительным объемом:

Представленные выше данные взяты из справочников известной украинской фирмы Vents.

Немного о воздухообмене

Как вы знаете, в жилых домах проектируют системы вентиляции с естественным побуждением.

Местами удаления воздуха из помещений служат кухня, ванна, туалет, то есть наиболее загрязненные помещения квартиры. Приточный наружный воздух поступает через щели, окна, двери.

С течением времени усовершенствуются материалы и конструкция окон. Нынешние конструкции являются совершенно герметичными, что не позволяет совершать необходимый воздухообмен и удовлетворять минимальную кратность воздухообмена.

Подобные проблемы решаются установкой различных систем притока воздуха. Такими являются приточные клапаны в стене, а также приточные клапаны в окнах.

 

2.Расчет воздухообмена

Воздухообмен – количество воздуха, необходимого для полной или частичной замены загрязненного воздуха в помещении. Воздухообмен измеряют в метрах кубических за час.

Как выполняют расчет воздухообмена? В общем случае воздухообмен определяют по виду загрязнителей воздуха,  встречающихся в данном помещении.

Основными расчетами воздухообмена являются расчет за санитарными нормами, расчет за нормированной кратностью, расчет за компенсацией местных вытяжек. Также существует воздухообмен на ассимиляцию явной и полной теплоты, на удаление влаги, на разбавление вредоносных веществ в воздухе. Для каждого из этих критериев существует своя методика расчета воздухообмена.

Перед началом расчета воздухообмена нужно знать такие данные:

  • количество вредных выбросов в помещение(теплоты, влаги, газов, паров) за один час;
  • количество вредных веществ на один кубометр воздуха в помещении.

Расчет по кратности

Воздухообмен за кратностью определяется по формуле:

Lk=k•V    (м3/час),

где k – нормированная кратность воздухообмена;

V- объем помещения, м3.

Показатель k для разных помещений и подробности расчета по кратности представлены выше.

Таблица кратностей воздухообмена:

Бытовые помещения   Кратность воздухообмена
Жилая комната (в квартире или общежитии)   3 м3/ч на 1м2 жилых помещений
Кухня квартиры или общежития 6-8
Ванная комната 7-9
Душевая 7-9
Туалет 8-10
Прачечная (бытовая) 7
Гардеробная комната 1,5
Кладовая 1
Гараж 4-8
Погреб 4-6

 

Промышленные помещения и помещения большого объема   Кратность воздухообмена
Театр, кинозал, конференц-зал   20-40 м3 на чел.
Офисное помещение 5-7
Банк 2-4
Ресторан 8-10
Бар, кафе, пивной зал, бильярдная 9-11
Кухонное помещение в кафе, ресторане 10-15
Универсальный магазин 1,5-3
Аптека (торговый зал) 3
Гараж и авторемонтная мастерская 6-8
Туалет (общественный) 10-12 (или 100 м3 на 1 унитаз)
Танцевальный зал, дискотека 8-10
Комната для курения 10
Серверная 5-10
Спортивный зал Не менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя
Парикмахерская (до 5 рабочих мест) 2
Парикмахерская (более 5 рабочих мест) 3
Склад 1-2
Прачечная 10-13
Бассейн 10-20
Промышленный красильный цех 25-40
Механическая мастерская 3-5
Школьный класс 3-8
 

 

Воздухообмен по теплоизбыткам

Воздухообмен по тепловыделениям определяется в том случае, если в помещении присутствует большое количество теплоты,  которую нужно удалить.

Расчет воздухообмена по теплоизбыткам ведут по формуле:

L=3,6•Qизл/(ρ•c•(tуд–tпр)) (м3/час),

где Qизл – количество теплоты, которая выделяется в помещение, Вт;

ρ — плотность воздуха в помещении, кг/м3;

с – массовая теплоемкость воздуха;

tуд – температура воздуха, который удаляется вентиляцией, ºС;

tпр – температура воздуха,что подается, ºС.

 

Расчет воздухообмена по влаговыделениям

Нужный воздухообмен по избыткам влаги в помещении можно рассчитать за формулой: 

L= W/(ρ(dyд–dпр) (м3/час),

где W – выделение влажности в помещении,  ;

 ρ — плотность воздуха в здании,  кг/м3;

dуд – содержание влаги в воздухе, что удаляется системой вентиляции;

dпр – содержание влаги в воздухе, который подается.

Расчет воздухообмена

Воздухообмен по газовыделениям

Воздухообмен по газовым выделениям в помещение рассчитывают за формулой:

L=K/(Kгдк–Kпр)  (м3/час),

где К – весовое количество газов, что выделяются в помещение;

Кгдк – предельно допустимая концентрация газов;

Кпр – концентрация газов в подающемся воздухе.

Определение воздухообмена в зависимости от предельно допустимой концентрации веществ:

L= GCO2 / (УПДК-УП) (м3/ч)

где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч,
УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3,
УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.

Нормы допустимых концентраций Со2 в воздухе, л/м3
В местах постоянного пребывания людей (жилые комнаты)   1,0
В больницах и детских учреждениях 0,7
В местах временного пребывания людей (учреждения) 1,25
В местах кратковременного пребывания людей (учреждения) 2,0
В наружном
воздухе:
  Населенные пункты (село) 0,33
Малые города 0,4
Крупные города 0,5

Воздухообмен по санитарным нормам

Расчет воздухообмена в помещении по санитарным нормам (по количеству людей) определяется  с условия обеспечения человека необходимым количеством свежего воздуха. Для общественных зданий санитарные нормы предусматривают подачу 20 м3/час•чел при временном пребывании человека в помещении, 40 м3/час•чел при длительном пребывании и 80м3/час•чел для спорт зала.

Формула расчета воздухообмена:

L= n•l  (м3/час),

где n — количество людей, чел;

l — санитарная норма подачи воздуха, м3/час•чел.

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

 

Вентиляция производственных помещений Вентиляция производственных помещений

Download 456.77 Kb.

bet1/8
Sana27.05.2022
Hajmi456.77 Kb.
#717693

  1   2   3   4   5   6   7   8

Bog’liq
Вентиляция производственных помещений
Hakimov BMI, article 13, ИШЧИ ЎҚУВ ДАСТУР, toksikologiya asoslari fani materiallarini multimedia shaklini yaratish, МБИ олди амалиёти -методичка 2014, АБН курс иши бланкаси, 1-Аmaliy mashg’ulot, 5230900-Бухгалтерия ҳисоби ва аудит (1), 1. Рабочая программа, 1-Amaliy mashg’ulot, Низом 2015 йил Маг Деканат, Oct prot, 1, B.Quchkarov, Oct prot

    Bu sahifa navigatsiya:
  • Рис. 5. Схема общеобменной вентиляции: 1 – корпус помещения; 2 – загрязненный воздух; 3 – подаваемый или удаляемый воздух, системами вентиляции. а – приточная; б – вытяжная; в – приточновытяжная

Вентиляция производственных помещений
Под вентиляционной системой понимают совокупность различных по своему назначению вентиляционных установок, способных обслуживать отдельное помещение или корпус. Вентиляционные системы, используемые в производственных корпусах, можно представить в виде структурной схемы (рис. 1). В зависимости от способа перемещения воздуха в рабочих помещениях вентиляция делится на искусственную (механическую), естественную и комбинированную. При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется двумя способами: неорганизованно, посредством проветривания (через окна и двери в помещении) и инфильтрации (поступление воздуха через поры и щели в окнах и дверных проемах), и организованно, посредством аэрации и с помощью дефлекторов.
Аэрацией является организованный естественный воздухообмен, осуществляемый за счет ветрового давления и регулируемый в соответствии с внешними метеорологическими условиями (рис.  2).
Аэрация осуществляется следующим образом. В производственном здании, оборудованном тремя оконными проемами (1–3), в летнее время открываются проемы 1 и 3. Свежий воздух поступает в помещение через нижние проемы 1, располагаемые на высоте 1…1,5 м от пола, а удаляется через проемы 3 в аэрационном фонаре здания.

Рис. 2. Схема аэрации зданий за счет разной плотности воздуха: а – в теплый период года; б – в холодный период года. 1, 2, 3 – оконные проемы; 4 – аэрационный фонарь


Поступление наружного воздуха в зимнее время осуществляется через проемы 2, расположенные на высоте 4–7 м от пола, чтобы холодный наружный воздух, опускаясь до рабочей зоны, успел нагреться за счет перемешивания с теплым воздухом помещения.
Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха (до нескольких миллионов кубических метров в час) подаются и удаляются без применения вентиляторов. Кроме того, система аэрации является мощным средством для борьбы с избытком выделения теплоты в производственных помещениях.
Недостатком аэрации является снижение эффективности в летнее время вследствие повышения температуры наружного воздуха, особенно в безветренную погоду. Кроме того, поступающий воздух в помещение не очищается и не охлаждается.
Вентиляция с помощью дефлекторов применяется в том случае, если неорганизованного воздухообмена (проветривание или инфильтрация) для удаления вредных выделений из помещения бывает недостаточно. В настоящее время наибольшее распространение получил дефлектор ЦАГИ (рис. 3). Он стоит из диффузора 1, верхнюю часть которого охватывает цилиндрическая обечайка 2. Колпак 3 служит для защиты от попадания атмосферных осадков в патрубках 5, а конус 4 – для предохранения от задувания ветром внутрь дефлектора.
Ветер, обдувая обечайку дефлектора, создает на большей части его окружности разрежение, вследствие чего воздух из помещения по воздуховоду и патрубку 5 выходит наружу через две кольцевые щели между обечайкой 2 и краями колпака 3 и корпуса 4. Эффективность работы дефлекторов зависит от скорости ветра, а также от высоты установки их над коньком крыши (рис.  4).

Рис. 3. Схема дефлектора типа ЦАГИ
Рис. 4. Расположение дефлекторов: 1 – правильно; 2, 3 – неправильно
В системах искусственной, механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами, а в некоторых случаях эжекторами. На схеме приведена классификация механической вентиляции. По месту расположения механическая вентиляция бывает общеообменная (схема воздуха происходит во всем объеме помещения), местная (локальная), когда обмен воздуха происходит в местах образования вредных выбросов, и комбинированная (наряду с общим воздухообменом локально удаляется загрязненный воздух от источника выделения).
По способу подачи воздуха механическая вентиляция бывает: приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. Схемы общеобменной вентиляции приведены на рис. 5.
1
2
Рис. 5. Схема общеобменной вентиляции: 1 – корпус помещения; 2 – загрязненный воздух; 3 – подаваемый или удаляемый воздух, системами вентиляции. а – приточная; б – вытяжная; в – приточновытяжная
Местная приточная вентиляция осуществляется устройством воздушных душей, воздушных завесы, оазисов.
Воздушный душ представляет собой поток воздуха определенных параметров, направленный на человека. Воздушная завеса позволяет предотвратить проникновение холодного воздуха в помещение. Воздушные оазисы улучшают метеоусловия на ограниченной площади помещения, отделенной со всех сторон перегородками.
Местная вытяжная вентиляция выполняется, как правило, в виде вытяжных шкафов (рис. 6), вытяжных зонтов, всасывающих панелей, бортовых отсосов (рис. 7), эжекционных установок.

Рис. 6. Установка вытяжных шкафов: а – правильная; б – неправильная
Эжекторы применяют в тех случаях, когда необходимо удалить очень агрессивную среду, пыль или газы.
Принцип действия эжектора (рис. 8) заключается в создании в специальной камере вытекающим воздухом разрежения, с помощью которого подсасывается воздух из помещения.

Рис. 7. Бортовой отсос
Рис. 8. Эжектор: сплошной односторонний 1 – сопло подводного патрубка; 2 – камера разрежения; 3 – камера смешивания эжектирующего и эжектируемого воздуха

Download 456. 77 Kb.


Do’stlaringiz bilan baham:

  1   2   3   4   5   6   7   8


Ma’lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2023
ma’muriyatiga murojaat qiling

расчет и таблицы для различных помещений


Содержание

  • 1 Понятие воздухообмена
  • 2 Расчет кратности воздухообмена
  • 3 Методы расчета для помещений жилого дома
  • 4 Административные и бытовые здания
  • 5 Физкультурно оздоровительные учреждения
  • 6 Учреждения здравоохранения
  • 7 Помещения детских дошкольных организаций
  • 8 В заключении

Одним из показателей, влияющих на обеспечение оптимального микроклимата в помещениях различного назначения, является кратность воздухообмена. Под этим термином обозначают, количество полных циклов смены воздушных масс в помещении в течение единицы времени, например часа.

Ротация воздушных масс обеспечивает:

  • удаление воздуха, содержащего патогенные и болезнетворные микроорганизмы;
  • замену кислорода, содержащего углекислый газ новым объемом воздуха, что создает комфортные условия для умственной деятельности человека;
  • оптимальные значения температуры и влажности в помещении, оказывающих влияние на работоспособность человека и создающих заданные условия для хранения различных изделий;
  • устранение воздуха, содержащего неприятные запахи.

Необходимые значения показателей кратности воздухообмена в зависимости от назначения помещения указываются в специальных таблицах СНиП. Ротация воздушных масс обеспечивается за счет комбинированного использования естественной и искусственной вентиляции.

Приток кислорода обеспечивается через окна, двери и при помощи специальных вентиляторов. Однако учитывая тенденцию на использование материалов и технологий, обеспечивающих герметичность этих конструкций, близкую к абсолютным значениям, использование при строительстве зданий систем, обеспечивающих приток кислорода, является обязательным условием для достижения показателей кратности воздухообмена.

Эти задачи решаются путем оснащения стен и окон приточными клапанами, которые помимо герметичности обеспечивают поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):


где a – длина помещения;
b – ширина комнаты;
h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

Расчет кратности воздухообмена

где Кв – кратность воздухообмена;
Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна. Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

  • назначение помещения;
  • количество постоянно находящихся в сооружении людей;
  • температура и влажность воздуха в помещении;
  • количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
  • тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

  1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
  2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
  3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
  4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
  5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
  6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
  7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Административные и бытовые здания

Как уже упоминалось, показатели кратности имеют различные значения для разных зданий, при этом в части случаев эксплуатация систем обеспечения ротации воздушных масс, предусматривает использование естественной вентиляции и в холодное время года. При этом, в части используемых помещений, например душевых и уборных вытяжная система вентиляции должна работать более интенсивно, чем система подачи свежего кислорода в комнатах общего назначения. Так, параметры ежечасно удаляемого из помещений душевых воздуха с паром должна исходить из расчета 75 м³/ч из расчета на 1 сетку, а при организации удаления загрязненного воздуха из уборных из расчета 25 м³/ч на 1 писсуар и 50 м³/ч на 1 унитаз.

Таблица кратности для торговых помещений.

При обеспечении смены воздуха в кафе организация системы вентиляции и кондиционирования должна обеспечить кратность замены воздуха в приточной системе на уровне 3 ед/ч, для системы вытяжки этот показатель должен составлять 2 ед/час. Расчет системы полной замены воздуха в торговом зале зависит от типа используемой вентиляции. Так, если при наличии вентиляции приточно-вытяжного типа кратность замены воздуха определяется расчетным путем для всех типов торговых залов, то при обустройстве сооружения вытяжкой, не обеспечивающей приток воздуха, кратность воздухообмена должна составлять 1,5 ед/ч.

Таблица кратности для помещений кафе

При использовании помещений, обладающих большим количеством пара, влаги, тепла или газа, расчет воздухообмена может вестись исходя из имеющегося избытка. Для того, чтобы рассчитать воздухообмен по теплоизбыткам используется формула (4):

где Qпом – количество выделяемой в помещение теплоты;
ρ – плотность воздуха;
c — теплоемкость воздуха;
t вывод — температура воздуха, удаляемого при помощи вентиляции;
t подав — температура воздуха, подаваемого в помещение.

Организация системы обмена воздуха в котельной исходит из типа используемого котла и должна обеспечивать 1-3 кратную замену всего объема кислорода в течение часа.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Учреждения здравоохранения

Наибольшие значения показатель кратности воздухообмена в учреждениях, относящихся к системе здравоохранения, имеет для палат, в которых производится стационарное лечение пациентов с обнаруженными патологиями инфекционного (160 м³/ч) и неинфекционного (80 м³/ч) происхождения.

Согласно нормативам большая часть других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные комнаты должна иметь кратность вытяжки при естественном типе организации воздухообмена, равную 1-2 ед/ч.

Отдельным пунктом следует упомянуть организацию системы вентиляции операционных кабинетов. В них согласно современным требованиям должна использоваться 3 кратная система очистки воздуха, при этом работающие устройства должны обеспечивать минимальный приток 1200 м³ воздуха в час.

Помещения детских дошкольных организаций

Обеспечение требуемых норм воздухообмена в дошкольных организациях является базовым условием здоровья и нормальной умственной активности малышей. Однако при обеспечении вентиляции необходимо исключать возможность возникновения сквозняков, учитывая это требование, проветривание в детских дошкольных организациях осуществляется в соответствии с распорядком дня учреждения.

Согласно нормам, обозначенным в СНиП 41.21-2003, для обеспечения проветривания кратность воздухообмена в классе для занятий, раздевалке, игровой комнате и в спальне для детей в возрасте до 2 лет должна составлять 1,5 ед/час. Более строгие требования предъявляются при обеспечении полной замены в области умывальника, туалета, медицинского пункта и кухни, для которых этот показатель составляет 2-3 ед/час. = 26 С, а температура воздуха в рабочей зоне 1;в = 27 °С при относительной влажности срв=65 % в теплый и срв=50 % в холодный период года.

Открытая поверхность воды, мокрые ходовые дорожки отдают в воздух помещения большое количество водяных паров.

Обычно большая площадь остекления создает условия для мощного потока солнеч­ной радиации.

Расчет воздухообмена в теплый период желательно выполнять по параметрам Бив холодный тоже по Б.

Помещение бассейна оборудуется системой водяного отопления, полностью сни­мающей тепловые потери помещения. Для предотвращения конденсации влаги на внутренней поверхности окон, отопительные приборы должны устанавливаться непре­рывной цепочкой под окнами, с тем, чтобы внутренняя поверхность стекол была нагре­та на 1-1,5 °С выше температуры точки росы.

Температуру точки росы 1;т удобно вычислять по эмпирической формуле:

Л0-058 (23.1)

=(273 + 0

-273, иС

ЧЮО,

Либо сканировать с 1-с1 диаграммы. Для теплого периода I, р = 18 °С, для холодного 1тр=16°С.

На испарение воды затрачивается значительное количество тепла из воздуха поме­щения.

Температура поверхности воды на 1 °С ниже температуры в ванне.

Подвижность воздуха в помещении бассейна должны составлять величину V = 0,1 м/с и быть уж ни как не выше V = 0,2 м/с по оси приточной струи у входа ее в рабочую зону.

Конструктивно ванна бассейна окружена ходовыми обходными дорожками с элект — ро или теплоподогревом и температура их поверхности составляет 1;0 д = 31 °С.

На конкретном примере рассчитаем воздухообмен для помещения бассейна.

Исходные данные.

Район строительства: Московская область.

Теплый период: 1;н = 28, 5 °С 1н = 54 кДж/кг с! н = 9,9 г/кг

Холодный период: 1;н = — 26 °С 1н = — 25, 3 кДж/кг с1н = 0,4 г/кг

2

Геометрические размеры и площадь ванны бассейна: 6×10 м = 60 м

Л

Площадь обходных дорожек: 36 м

Размеры помещений: 10×12 м = 120 м», высота 5 м. ) = 0,65(2501,3-2,39*31) = 1580кДж/ч

О-скрпл = Х(япол — О * 3,6 кДж/ч

<2скрпл =0,67*Ю*(197-60)*3,6 = 3300 кДж/ч

£(?„ =46140 + 1580 + 3,6*3560 = 63800, кДж/ч

2. Тепловлажностное отношение:

Е = Еа = 63800 =3052 (23.15,

20,9

Ного воздуха, а на пересечении с = 28 °С — (.) У (рис. 23.1)

Проводим луч процесса через (.) В и на пересечении с с! н =сош1 лежит точка приточ — о воздуха, а на пере Параметры точек:

Точки

Е, °с

,1, кДж/кг

Б, г/кг

Ф, %

В

27

61

13

60

У

28

67

15

65

П

25,6

51

9,9

50

Н

28,5

54

9,9

42

3. = 63800 =4000 (23.17)

1 /„-/ 67-51

У Я

5. Нормативный воздухообмен:

Ьн = N*80 м3/ч = 10*80 = 800 м3/ч или 960 кг/ч ‘ (23.18)

Это значительно меньше расчетного.

Вывод: наружный воздух в наиболее жаркое время дня должен быть охлажден до 25,6 °С в воздухоохладителе. Если этого не делать, температура воздуха в бассейне возрастает до 30 °С. Однако в ночные часы температура наружного воздуха понизится на 10,4 °С (.) Н, и воздух придется нагревать или применять утилизацию тепла.

Количество холода:

0Х = (/н — /„) = 4100(54- 51) = 12300 кДж/ч или 3,4 кВт.

Холодный период года.

Задаемся относительной влажностью срв = 50 % следовательно <1в = 10,8 г/кг, и со­храняем остальные параметры по теплому периоду.

1. Явное тепло:

Еа =0„+0„+<2х,-0. = 620 + 400 +1440 -480 = 1980 Вт.

2. Поступление влаги:

—от пловцов: УПЛ = 1340 г/ч (по Т. П.)

Парциальное давление водяных паров (102 N / гп2)

— с поверхности бассейна:

_ 1,5 >60 »26,9(20,8-10,8)^, е 1000

С обходных дорожек:

Wod = 6,1(27-19)*36*0,45=790, г/ч. Qckk од Qckp од + «Eft, кДж/ч

QtKpB = 24,2(2501,3-2,39*25) = 59080 кДж/ч QCKpoa= 0,79*(2501,3-2,39*31) = 1920 кДж/ч Оскрпл = 330 кДж/ч (по Т. П) Yj2n =59080 + 1920 + 3300 + 3,6* 1980 =71400, кДж/ч.

4. Тепловлажностное отношение:

71400

8 ==——— =2715 кДж.

26,3

5. Построение процесса и определение воздухообмена.

Наносим (.) В на J-d диаграмму и проводим луч процесса через нее до пересечения с линией d = const из (.) Н — это (. ) К (рис. 23.2)

В холодный период используем рециркуляцию.

Градиент влагосодержания в рабочей зоне в холодный период принимаем равный теплому периоду:

Adp3 = de-dH =13-9,9 = 3,1 г/кг. (23.19)

Таким образом влагосодержание смеси приточного воздуха в холодный период года:

DCM =de — Adp3 =10,8-3,1 =7,7г/кг. (23.20)

На пересечении dCM и в лежит точка смеси С, одновременно являющаяся точкой притока П, который сохроняется по теплому периоду Gn кг/ч.

220

Влагосодержание удаляемого воздуха с! составит:

Л л 2Х 7 7 26300 1/П . + —— = 7,7 +———— = 14,1 г/кг

У см 4100

На пересечении с1у с є лежит (.) У. Параметры точек

Точки

°С

.1, кДж/кг

Б, г/кг

Ф, %

В

27

55

10,8

50

У

27,5

64

14,1

63

П, с

26,3

46

7,7

37

К

25

26

0,4

3

Н

-26

-25,3

0,4

80

Мт

19

55

14

100

Количество приточного наружного воздуха можно определить из уравнения смеси:

Йу = 410014,1 ~7,7 =1920 кг/ч, (23-22)

14,1-0,4

Что выше нормативной величины Он = 960 кг/ч. Следует предусмотреть утилизацию удаляемого воздуха. В общем виде схема вентиляции бассейна примет вид:

Вытяжная система

Теплообменник

Рис. 23.3

Регулирование выполняется по температуре и относительной влажности в рабочей зоне бассейна.

Posted in Системы вентиляции и кондиционирования

Воздухообмен между вольером и его окружением

Физика сохранения: Воздухообмен между вольером и его окружением
  • Воздухообмен
  • (pdf)
  • (epub)
  • Воздухообмен здания
  • Климат в зданиях (pdf)
  • Индекс

Введение

Скорость воздухообмена в помещении оказывает большое влияние на климат в помещении, но ее почти никогда не измеряют. Как следствие, у нас есть километры термогигрографических диаграмм и терабайты цифровых климатических записей, которые бесполезны для диагностических исследований климата в помещении и больше не используются для контроля качества кондиционирования воздуха.

Скорость воздухообмена определяется как время, обычно выражаемое в часах, за которое весь воздух в помещении заменяется наружным воздухом.

Для среды с кондиционированием воздуха это легко определить, разделив объем помещения на поток через приточный воздуховод. Это определение предполагает принудительное вытеснение воздуха из помещения к выходному воздуховоду. Это можно описать как концепцию «ямы и маятника» (по рассказу Эдгара Аллана По) — представьте, что стена движется по комнате, выметая застоявшийся воздух с постоянной скоростью, а свежий воздух заполняет пустоту позади.

В помещениях, проветриваемых за счет естественной протечки через окна, и в витринах истинная скорость воздухообмена меньше, чем скорость выхода молекул воздуха, потому что по мере того, как воздух внутри выходит, свежий воздух проникает и постоянно смешивается с оставшимся воздухом в помещении. Некоторые из первоначальных молекул задерживаются в комнате намного дольше, чем показывает скорость обмена, в то время как некоторые из вновь прибывших молекул покидают помещение довольно быстро. В принципе, самой последней застоявшейся молекуле воздуха потребуется почти бесконечное время, чтобы покинуть вольер.

Измерение скорости воздухообмена

Интенсивность воздухообмена часто измеряют путем впрыскивания экзотического газа в пространство и наблюдения за уменьшением его концентрации с течением времени. Также можно использовать офисных людей в качестве генераторов углекислого газа и следить за снижением концентрации в выходные дни. В домах дневная пустота позволяет такое же измерение.

Нечеловеческие источники CO 2 легко доступны в виде ампул со сжатым газом, используемым для приготовления газированных напитков, поэтому нам не нужно запихивать человека в витрину, чтобы измерить скорость воздухообмена. Давайте откроем одну из этих ампул в витрине и проследим, что произойдет.

Рисунок 1: Обменный курс 0,2 объема в час выражен крутой прямой линией, представляющей сквозной обмен. Пунктирная линия показывает результат почасового расчета смешивания с инфильтрирующим воздухом. Гладкая кривая представляет собой непрерывную оценку процесса смешивания в сочетании с выделением CO 2 .

Газ будет быстро смешиваться с воздухом внутри корпуса, чтобы получить начальную концентрацию, скажем, 1000 частей на миллион по сравнению с окружающей средой (что в настоящее время составляет около 400 частей на миллион, но не играет никакой роли в этом упрощенном обсуждении). После этого оба CO 2 , и воздух будет диффундировать через небольшие щели, в то время как равное количество наружного воздуха, смешанного с окружающим CO 2 , будет поступать внутрь.

Если мы позволим процессу утечки протекать в течение часа, концентрация CO 2 уменьшится, в данном конкретном случае, с начальных 1000 частей на миллион выше температуры окружающей среды до 800 частей на миллион выше температуры окружающей среды. Математически описываемая остаточная концентрация:

с т = с 0 × (1 − к / n )

Где t — прошедшее время, а n — количество измерений в час, которое в данном примере также равно единице. k – обмен воздуха в час, в данном случае 0,2.

В начале второго часа скорость движения воздуха наружу точно такая же, как и в предыдущий час, но начальная концентрация CO 2 теперь ниже. Это означает, что вытекает меньше молекул CO 2 , чем в предыдущий час, хотя общее число улетучившихся молекул такое же, как и в первый час. Через второй час остаточная концентрация CO 2 уменьшится в той же пропорции, что и после первого часа:

C T = C 0 × (1 – K / N ) × (1 – K / N ) = C / N ) = C 31313131. 3 . 3 3 . . N ) = C / N ) = C. к / п ) 2

Концентрация соответствует синей пунктирной линии на диаграмме.

Таким образом, тенденция к уплощению развивается за счет последовательных перегибов градиента на каждом интервале измерения.

Экспоненциальный процесс

На самом деле разбавление CO 2 происходит за счет непрерывного процесса диффузии в сочетании с смешиванием с инфильтрирующим воздухом. Мы можем рассчитать более точную кривую затухания, увеличив расчетную частоту n , выраженную в измерениях в час, в общем уравнении:

c t = c 0 × (1 − k / n ) ( n × т )

Показатель степени ( n × t ) представляет собой общее количество вычислений, выполненных в течение t часов.

Для действительно точного расчета мы должны измерять очень часто, а это означает, что n , количество вычислений в час, становится очень большим.

Это выглядит как большое вычисление, но мы можем воспользоваться давно известным упрощением для выражений такого типа. Положим:

q = − n / k

затем

k / n = −1/ q и n = − qk

Подставляя в расчет распада:

c t = c 0 × (1 + 1/ q ) ( q × (− 1

  • 1 кт)) Это преобразование допускает дальнейшее упрощение: по мере того, как q становится большим, что означает очень короткий временной интервал между вычислениями, выражение (1 + 1/ q ) q становится равным 2,718 (приблизительно), что является магическим числом e , названным швейцарским математиком Леонардом Эйлером.

    так что теперь у нас есть:

    c t = c 0 e кт

    Это широко применимое уравнение, описывающее уменьшение со временем величины, скорость уменьшения которой изменяется пропорционально ее мгновенному значению. Обычный и наиболее точно соблюдаемый пример — радиоактивный распад, но он также применим, хотя и менее точно, к падению уровня воды в ведре с дыркой в ​​дне.

    Логарифмический расчет

    Расчет можно еще больше упростить. На момент написания мы отмечаем 400-летие изобретения логарифмов Джоном Нейпиром в 1614 году.

    Показатель степени – кт является логарифмом по основанию e коэффициента концентрации c t / c 0 .

    бревно ( с т / с 0 ) = − узлов

    log ( c t ) − константа = − кт

    Это преобразование удаляет экспоненту из уравнения, так что логарифм концентрации в зависимости от времени дает прямую линию, градиент которой равен скорости воздухообмена k . Это начальная скорость изменения концентрации газовых примесей, смешанных с воздухом, и именно так обычно выражается скорость обмена. Однако в большинстве случаев это число дает преувеличенную скорость изменения переменных компонентов воздуха, таких как углекислый газ и водяной пар.

    Рисунок 2: Наклон графика зависимости log(концентрации) от времени представляет собой прямую линию, наклон которой показывает скорость воздухообмена в обменах в час.

    Концепция периода полураспада

    Для расчета утечек газов из закрытых помещений с пассивным климатом, таких как витрины и ящики, более информативно использовать родственное понятие, называемое периодом полураспада. Это время, необходимое для того, чтобы концентрация уменьшилась вдвое, что будет равно времени, за которое она снова уменьшится вдвое. Этот способ выражения утечки подходит для прогнозирования поведения витрин с буферами влажности. Чтобы проиллюстрировать этот способ обработки воздухообмена, на рисунке 3 показана динамика утечки углекислого газа в виде частей на миллион по логарифмической оси ординат. Это в точности эквивалентно построению журнала c на линейной оси, как на рисунке 2, но лучше иллюстрирует медленность приближения паров CO 2 или H 2 O к условиям окружающей среды.

    Рисунок 3: Потеря CO 2 показана прямой линией на логарифмической оси концентрации. Каждый горизонтальный интервал представляет собой уменьшение концентрации вдвое.

    Ось у растягивается по мере уменьшения концентрации, поэтому, хотя линия концентрации продолжается с устойчивым нисходящим уклоном, она никогда не достигнет нуля, потому что шкала расширяется, чтобы предотвратить это. Вместо этого мы можем использовать время в часах, необходимое для уменьшения концентрации вдвое, чтобы выразить распад как период полураспада. В этом случае период полураспада составляет 3,5 часа, а скорость утечки, найденная по графику log ( c t ) составляет 0,2 объема в час, что дает пятичасовое время для полного замещения вытеснением. Период полураспада всегда в 0,7 раза больше обменного курса по вытеснению.

    На практике скорость воздухообмена измеряется потерей газовых примесей в помещениях, где свежий воздух смешивается с утечкой старого воздуха, поэтому фактически измеренное количество является периодом полураспада. Затем это обычно преобразуется в скорость воздухообмена, выраженную как скорость выхода пускового воздуха при пусковой скорости. Таким образом, указанный коэффициент воздухообмена условно является вымышленным, если только не установлен очень усовершенствованный кондиционер с вытеснением воздуха.

    Рисунок 4: Для диффузионных процессов (слева) используйте период полураспада; для процессов вытеснения (справа) используют скорость воздухообмена.

    Какая мера полезнее? При принудительной вентиляции воздуховодами или окнами, расположенными на противоположных сторонах помещения, кратность воздухообмена является соответствующей. Концепция периода полураспада подходит для среды, в которой утечка происходит за счет случайного движения молекул через трещины без отчетливого потока газа.

    Реальные примеры измерения воздухообмена

    На рисунке 5 показан пример из реальной жизни: отчет о занятии офиса коллегой, наделенным разнообразным характером работы.

    Рисунок 5: Эпизоды рассеивания углекислого газа в офисе. Период полураспада довольно изменчив, но медленнее по сравнению с измерениями в обычных домах. Данные Мортена Рил-Свендсена.

    Рис. 6: Данные с рис. 5, представленные в логарифмической шкале, отображают скорость воздухообмена в обмене воздуха в час.

    Из этой записи на рис. 5 можно увидеть изменчивость полупериода в реальных измерениях. Идентичный график на рисунке 6 показывает соответствующие обменные курсы.

    Хорошая линейность указывает в основном на диффузионный воздухообмен в этом некондиционируемом помещении.

    Рис. 7: Рассеяние углекислого газа после событий в церкви Сондерсё, Дания. Схема аналогична таковой в офисе для одного человека, хотя площадь намного больше. Данные Мортена Рил-Свендсена.

    Рисунок 7 представляет собой аналогичную запись из более крупной ограды — готической церкви в Сондерсё, Фюн, Дания.

    Точность измерения периода полураспада

    Следы на графиках как из офиса, так и из церкви показывают хорошую линейность в средней части событий, но тенденцию к вогнутости по мере увеличения времени. Это можно интерпретировать как повышенную потерю двуокиси углерода на пиковом уровне, возможно, за счет сорбции в мебели в комнате или более быстрой вентиляции из-за более высокой температуры, чем температура окружающей среды, или открытия окон и дверей для «проветривания» комнаты. В хвосте линий распада наблюдается замедление приближения к внешнему значению, что может быть связано с дегазацией ранее сорбированного газа или уменьшением разницы температур и закрытыми дверями. Еще одним источником затяжного хвоста концентрации в помещении внутри здания является утечка между измеряемым пространством и другими помещениями, населенными людьми, с более высоким, чем в окружающей среде, содержанием углекислого газа.

    Распад диоксида углерода, по-видимому, дает более высокую скорость воздухообмена, чем измерения с использованием редких газовых примесей, обнаруженных в окружающем воздухе лишь в незначительных количествах. Разница может быть на порядок. Это говорит о том, что есть некоторый поглотитель углекислого газа. Это водорастворимый газ, и он реагирует с образованием ионов бикарбоната в растворе, возможно, в поверхностных жидких пленках, которые всегда присутствуют на поверхности материалов.

    Влажные буферные помещения

    Рисунок 8: Концентрация водяного пара в помещении обычно выше, чем на открытом воздухе, из-за деятельности человека, которая не поглощает водяной пар.

    Еще один газ, выделяемый человеком, — водяной пар. Это будет сильно поглощено гигроскопичными материалами, а затем выпущено в космос. Этот процесс маскирует эффект воздухообмена. Однако, если сделать упрощающее предположение, что гигроскопичный материал всегда находится в равновесии с окружающим его пространством, то можно рассчитать ход снижения концентрации после того, как пространство сначала будет поднято до повышенной влажности, а затем обменяться воздухом с более сухой средой. .

    Удобно изменить единицу концентрации с ppm на относительную влажность (RH), потому что это мера, определяющая физические свойства абсорбирующих материалов. Относительная влажность – это фактическая концентрация водяного пара, измеренная в любой единице концентрации, деленная на максимально возможную концентрацию при данной температуре, которая является пределом, при котором происходит конденсация. RH – это соотношение. Однако при постоянной и однородной температуре относительная влажность пропорциональна концентрации водяных паров, поэтому с ней можно обращаться точно так же, с тем преимуществом, что она непосредственно указывает на физическое состояние и количество сорбированной воды гигроскопического вещества. материалы.

    Рисунок 9: Содержание обменной воды в хлопке в зависимости от относительной влажности и температуры. Влияние температуры мало. По Urquhart & Williams, «Изотерма поглощения хлопка», J. Textile Inst. (1924) 559-572

    На рис. 9 показано, как хлопковая целлюлоза обменивается водой с окружающим пространством в зависимости от относительной влажности при незначительном влиянии температуры. Диаграмма также показывает, что хлопок содержит большое количество обменной воды по сравнению с равной массой воздуха. Один кубический метр воздуха весит примерно один килограмм и содержит при комнатной температуре и относительной влажности 50 % около 10 г воды, что равно содержанию воды в 100 г хлопковой целлюлозы.

    Рисунок 10: Витрина с сильным буфером, в которой будет поддерживаться стабильная относительная влажность в течение длительного времени.

    Давайте введем достаточное количество воды в витрину объемом один кубический метр, чтобы поднять ее относительную влажность до 70%, а затем проследим за ее продвижением к равновесию с окружающей комнатой при относительной влажности 50%. Если бы гильза была пустой, ее относительная влажность изменилась бы точно так же, как описано выше для утечки углекислого газа. Но предположим, что теперь мы поместили в витрину 200-граммовую книгу (типичный том в мягкой обложке). Бумага будет содержать около 15% обменной воды, скажем, 30 г, а воздух будет содержать около 12 г водяного пара. Когда относительная влажность снижается до 50 % из-за утечки в сухую среду, содержание водяного пара в воздухе снизится до 8,6 г воды. Однако равновесное содержание воды в бумаге уменьшится до 20 г, поэтому в воздух внутри корпуса будет выпущено 10 г воды. Бумага постоянно увеличивает содержание воды в воздухе в корпусе по мере того, как его относительная влажность уменьшается, уменьшая скорость снижения относительной влажности до четверти скорости снижения относительной влажности в пустом корпусе того же объема при той же скорости воздухообмена.

    Рисунок 11: Картины в рамке за стеклом, висящие во влажной среде.

    Рис. 12: Повышение относительной влажности внутри застекленных рамок для картин. Две картины запечатаны алюминиевой фольгой, покрывающей тыльную сторону рамы, одна фотография защищена только проницаемой картой.

    На рисунках 11 и 12 показан процесс буферизации в действии в наборе бумажных изображений в рамках, установленных во влажной среде. Незащищенное изображение быстро достигает равновесия с относительной влажностью в помещении, в то время как запечатанные изображения медленно приближаются к высокой относительной влажности окружающей среды с периодом полураспада около двух недель. Это, однако, не половина времени воздухообмена, который происходит гораздо быстрее. Задержка достижения равновесия в основном связана с сорбцией воды бумажным изображением и его оболочкой.

    Расчет буфера

    Витрины часто заполняются абсорбирующими материалами, чтобы стабилизировать относительную влажность от утечки в помещения, которые могут быть слишком влажными или слишком сухими, иногда в зависимости от сезона. Часто используются экзотические и дорогие сорбенты, но здесь мы будем использовать бумагу, чтобы показать, что в большинстве случаев специальные буферные материалы не нужны.

    Чтобы рассчитать, сколько буферного материала следует использовать, необходимо сначала измерить или угадать период полуобмена воздухом. Возьмем пример витрины с измеренным полупериодом утечки инертного газа в один день, что легко достижимо. Желательно, чтобы период полувыведения из равновесия с концентрацией водяного пара в помещении составлял не менее 3 месяцев, скажем, 100 дней.

    Выделение или поглощение водяного пара, вносимое гигроскопичными материалами, можно считать эквивалентным расширению футляра до большего вымышленного объема, но при сохранении скорости потери водяного пара (и воздуха) такой же, как и в реальном объеме футляра. При комнатной температуре изменение относительной влажности с 50% до 40% изменит содержание воды в помещении на 1,7 г на кубический метр. Такое же изменение содержания воды на 1,7 г будет происходить на бумаге весом около 100 г при воздействии такого же ступенчатого изменения относительной влажности. Таким образом, мы можем сказать, что 100 г бумаги в ящике объемом один кубический метр имитируют лишний кубический метр влажного воздуха и, таким образом, фактически удваивают объем ящика, не влияя на его скорость утечки, выраженную в кубических метрах в час. Это то же самое, что сказать, что это удвоит период полураспада, но только для водяного пара.

    В этом конкретном случае нам нужно умножить «инертный» период полураспада на 100, что соответствует 10 кг бумаги на кубический метр. Это небезосновательно: плотность книги составляет около 500 кг/м 90 109 3 90 110 , поэтому в жертву буферному материалу нужно пожертвовать лишь одной пятидесятой частью объема корпуса.

    Если измерить время полураспада для витрины объемом один кубический метр с использованием инертного газа, такого как CO 2 , можно предположить, что каждые 100 г целлюлозного буфера добавят к витрине один кубический метр «виртуального» пространства. без изменения скорости потери водяного пара, поэтому время полураспада пропорционально увеличивается. Поэтому, если вам нужна витрина, способная пережить сухую зиму в музее в холодном климате, то легко рассчитать, сколько нужно добавить буфера, измерив период полураспада воздухообмена в пустом корпусе – это трудная часть.

    Буферизация больших и негерметичных пространств

    Рис. 13. Даже в помещении с сильной буферизацией скорость воздухообмена обычно настолько велика, что буферизация стабилизирует помещение только на несколько часов.

    В помещении с большей интенсивностью воздухообмена мебель будет обеспечивать некоторое буферное действие, но не будет поддерживать равновесие с воздухом, поскольку скорость диффузии водяного пара через гигроскопичные материалы довольно мала по сравнению со скоростью выхода водяного пара из помещения. воздушное пространство. Описанный выше расчет для этой ситуации не подходит, так как он предполагает мгновенное уравновешивание содержания воды в абсорбирующем материале и относительной влажности помещения. Расчет для буферизованных, но негерметичных пространств подробно описан в отдельной статье:
    www.conservationphysics.org/wallbuff/ padfield_jensen_humidity_buffering_2011.pdf

    Благодарности

    Я благодарю Morten Ryhl-Svendsen за данные и советы.

     


    Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works License 3.0.

    • Воздухообмен
    • (pdf)
    • (epub)
    • Воздухообмен здания
    • Климат в зданиях (pdf)
    • Индекс

    Что такое скорость воздухообмена и почему это важно?

    Скорость воздухообмена – это количество раз в час, когда новый воздух снаружи входит в помещение, смешивается и заменяется старым воздухом изнутри.

    Почему это важно? Если у вас слишком высокая скорость воздухообмена, вы теряете воздух, который платите за нагрев или охлаждение. Если скорость слишком низкая, ваш воздух становится спертым и застойным, что также может привести к накоплению токсинов, вирусов, патогенов и тому подобного.

    Знание скорости воздухообмена в вашем доме или строении важно для здоровья. Это также важно знать при установке или замене оборудования HVAC или изоляционных материалов или при планировании нового строительного проекта.

    «Идеальные» скорости воздухообмена даны в диапазоне от высокого до низкого, потому что определение скорости не является точной наукой. Ставки варьируются в зависимости от типа конструкции, используемой воздушной системы, желаемого качества воздуха и эффективности конструкции.

    Что влияет на скорость воздухообмена

    Существует множество факторов, влияющих на скорость воздухообмена, таких как тип местоположения, наличие зон с вредными выбросами, количество присутствующих людей, наличие мест для курения сигарет и если есть вирусы.

    Ставки на воздухообмен (и вентиляцию) рассчитываются на человека. Места, которые будут иметь высокую заполняемость, должны иметь более высокие скорости воздухообмена.

    То же самое относится к строениям, в которых есть места для курения сигарет или места, где могут выделяться вредные выбросы в воздух. При наличии этих загрязняющих веществ в помещении требуется усиленная вентиляция — наряду с установкой хорошей системы ОВКВ — для надлежащего обмена воздуха в помещении.

    В любом здании есть два типа воздушных потоков: контролируемый и неконтролируемый.

    • Неконтролируемый воздушный поток вызван естественными факторами, такими как ветер или повышение температуры, или искусственными элементами, которые не контролируются. Сломанный вентилятор — один из примеров; утечка вентиляции (из воздуховода, например) – другое.
    • Контролируемый воздушный поток является результатом вмешательства человека с помощью механизмов, специально разработанных и расположенных для распределения воздуха по конструкции.

    По мере строительства отверстия в конструкции постоянно создаются и заполняются. Строители должны следить за тем, чтобы после завершения строительства оставались только предусмотренные отверстия.

    Наличие нестандартных отверстий может привести к тому, что называется дисбалансом воздушного потока. Это может привести к тому, что воздух будет втягиваться снаружи (известный как обратный поток) быстрее, чем он может подаваться через систему HVAC.

    Вы, вероятно, знакомы с примерами этого из вашего дома. Если вы оставите окно открытым в жаркий день, когда работает кондиционер, источник переменного тока не сможет справиться с горячим воздухом, поступающим снаружи. Этот горячий воздух заменяет его, когда холодный воздух уходит. Другим примером является теплый воздух — или холодный воздух зимой — который может легче проникать через окна с одинарным остеклением или плохо изолированный чердак, в то время как охлажденный или нагретый воздух выходит наружу.

    Отверстия в самом оборудовании HVAC, например, в воздуховодах, трубах или главном стволе воздуховода, могут создавать такие же проблемы. Вот почему важно убедиться, что установлена ​​соответствующая система HVAC, что вентиляция адекватна и что все непредусмотренные отверстия заполнены, чтобы обеспечить максимальный контроль воздушного потока.

    Как рассчитать скорость воздухообмена

    Скорость воздухообмена рассчитывается как воздухообмен в час (ACH). Формула для расчета скорости представляет собой количество кубических футов перемещаемого воздуха в час, деленное на объем конструкции.

    Кубические футы в час часто рассчитываются с помощью теста воздуходувки, чтобы измерить количество кубических футов в минуту, а затем умножить эту скорость на 60 (минут). Объем конструкции рассчитывается путем умножения длины здания на его ширину и высоту.

    Результат расчета показывает, сколько раз в час конструкция может опорожняться и наполняться воздухом.

    Как увеличить скорость воздухообмена

    Увеличение скорости воздухообмена в конструкции не должно быть сложным. Иногда это так же просто, как включить вентиляторы, например, в ванной или кухонной вытяжке, или открыть окна и двери, чтобы впустить свежий воздух.

    Однако использование вентиляторов и открытие дверей и окон не являются долгосрочными решениями для увеличения скорости воздухообмена. Увеличение входящего потока наружного воздуха может быть ограничено погодными условиями и качеством наружного воздуха.

    Внесение изменений в механическую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха является более надежным методом, например открытие заслонок.

    Как упоминалось ранее, важно постоянно менять воздух, чтобы воздух не застаивался и чтобы воздух в помещении оставался здоровым.

    Два других варианта оборудования HVAC могут помочь улучшить качество воздуха в помещении: фильтрация и очистители воздуха.

    Повышение фильтрации может быть достигнуто путем установки в систему соответствующего фильтра в соответствии с рекомендациями специалиста по ОВКВ. Использование очистителей воздуха HEPA может дополнить ваши методы воздухообмена, удаляя переносимые по воздуху частицы, такие как пыль и вирусы, из воздуха в помещении.

    Воздухообмен в час в зависимости от типа местоположения

    Воздухообмен в час варьируется в зависимости от количества присутствующих людей и типа местоположения, различаясь для таких сооружений, как жилые дома, отели, офисы, магазины, школы, спортивные сооружения , или рестораны.

    В соответствии со стандартом ASHRAE 62.1 («Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещениях в жилых зданиях»), в домах должно быть не менее 0,35 воздухообмена наружного воздуха на воздух в помещении в час, чтобы поддерживать качество воздуха в помещении.

    Рекомендуемая скорость вентиляции зависит от размера помещения, использования и количества людей, которые будут находиться в помещении.

    В других организациях действуют инструкции для различных типов зданий. Например, Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) создали таблицу, показывающую, сколько времени требуется для достижения 9Эффективность 9% в медицинских учреждениях в зависимости от количества воздухообменов в час.

    Например, требуется более двух часов (138 минут) для достижения эффективности 99% при двух заменах воздуха в час, но менее получаса (28 минут) при 10 заменах воздуха в час. Время, необходимое для достижения эффективности 99,9 %, еще больше: почти 3,5 часа (207 минут) при двух воздухообменах и 41 минута при 10.

    Количество минут, необходимое для достижения обоих уровней эффективности, уменьшается по мере увеличения количества воздухообмен в час увеличивается, поэтому в большинстве больниц используется от 20 до 25 воздухообменов в час, а иногда и до 30.

    ASHRAE рекомендует низкую скорость вентиляции 2–3 в час для офисов, 5–6 для школ и 6–12 для больниц, но мнения экспертов расходятся. Например, эпидемиолог из Гарварда Джозеф Аллен рекомендует 4-6 воздухообменов в час в школах, в то время как физик Кристиан Келер из Университета федеральных вооруженных сил в Мюнхене, Германия, советует, чтобы шесть были минимумом.

    Плюсы и минусы более высоких воздухообменов в час

    Существуют плюсы и минусы использования вентиляции для достижения рекомендуемых воздухообменов в час.

    Когда речь идет о COVID-19, нет рекомендаций по идеальным показателям для снижения риска, потому что пока точно неизвестно, сколько частиц распространяется на человека или сколько частиц требуется для заражения.

    Однако рекомендуется скорость воздухообмена от трех до шести. Более высокая скорость может быть достигнута путем открытия дверей и окон и использования систем фильтрации. Компромиссом от увеличения скорости воздухообмена для борьбы с пандемией является снижение энергоэффективности.

    Pros

    • Использование вентиляционных систем для увеличения скорости воздухообмена может помочь контролировать проблемы с влажностью, помогая бороться с плесенью и грибком.
    • Более высокие скорости вентиляции и фильтрации удаляют частицы, в том числе опасные, из воздуха с большей скоростью.

    Минусы

    • Текущие стандарты вентиляции для большинства внутренних помещений установлены ASHRAE.7, и эти стандарты были разработаны для разбавления биологических отходов (таких как запахи от людей) и достижения базовых уровней приемлемого качества воздуха в помещении — чистый воздух — а не инфекционный контроль.
    • Увеличение скорости воздухообмена требует компромиссов, таких как дополнительные затраты на перемещение большего количества воздуха в помещении, а также на нагрев или охлаждение большего объема воздуха. Эти дополнительные расходы могут быть ограничены за счет использования энергосберегающих систем и «умных» систем, обеспечивающих подачу воздуха, когда пространство занято.
    • Объем необходимой вентиляции сильно различается. Факторы меняются в зависимости от размера помещения, количества людей (удвоить количество людей, удвоить необходимую вентиляцию) и загрязняющих веществ в помещении.

    Пассивная вентиляция

    Пассивная вентиляция также известна как естественная вентиляция. Как следует из названия, этот тип вентиляции использует естественные силы (ветер, тепловую плавучесть и т. д.) для перемещения воздуха в помещение и из него.

    Как упоминалось ранее, открывая окна, двери и вентиляционные отверстия, а также используя вентиляторы и вытяжные вентиляционные отверстия, вы будете использовать естественную пассивную вентиляцию для увеличения скорости воздухообмена.

    Активная вентиляция

    Активная вентиляция использует систему, такую ​​как HVAC, для перемещения воздуха с более регулируемой скоростью. Другими словами, системы HVAC могут помочь достичь желаемого количества воздухообменов в час на более постоянной основе.

    Активная система вентиляции также играет большую роль в удалении влаги и переносимых по воздуху загрязнителей из окружающей среды здания. Это приносит пользу как здоровью (меньше вирусов и т. д.), так и комфорту (контроль температуры) людей в здании.

    Преимущества надлежащей вентиляции

    Надлежащая вентиляция увеличивает скорость воздухообмена, уменьшая дисбаланс воздушного потока и обеспечивая распределение чистого воздуха по всему зданию. Однако важно повторить, что правильная вентиляция включает в себя больше, чем дизайн; это включает в себя функциональность, которой могут помешать утечки и незапланированные отверстия.

    Такие утечки могут поставить под угрозу работу системы, прерывая желаемый поток воздуха и заменяя воздух, подаваемый системой HVAC, воздухом, возвращающимся извне помещения, которое нагревается, охлаждается или, в случае очистителя воздуха HVAC, очищается и рециркулирует. Надлежащая вентиляция позволяет воздуху циркулировать там, где вы хотите, поскольку воздух будет втягиваться и выпускаться только за счет контролируемого воздушного потока. Обеспечение этого создает несколько преимуществ.

    Снижает содержание загрязняющих веществ

    Снижает уровень загрязняющих веществ и переносимых по воздуху загрязняющих веществ за счет ограничения проникновения воздуха снаружи здания. Это может быть особенно полезно в районах с плохим качеством воздуха из-за промышленного загрязнения или, как в Калифорнии в последние несколько лет, из-за дыма от крупных лесных пожаров.

    Но системы HVAC в большинстве школ, коммерческих структур и офисных зданий имеют дополнительное преимущество, состоящее в том, что они оснащены системами фильтрации, которые помогают снизить риск распространения внутренних загрязнителей. Это может быть дым от сигареты или переносимый по воздуху вирус, такой как грипп или COVID-19.

    Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) рекомендует использовать такие фильтры в системах HVAC. Фильтры, которые обычно используются в домашних условиях, должны иметь минимальное значение рейтинга эффективности (MERV) 13 или выше, уровень, при котором они будут отфильтровывать только 75% частиц размером от 0,3 до 1 микрона.

    Вот почему системы HVAC в таких местах, как коммерческие здания и медицинские центры, содержат высокоэффективные воздушные фильтры для твердых частиц (HEPA), которые имеют максимально возможное число MERV 17–20 и могут отфильтровывать 99,97% или более частиц пыли. этот размер.

    Надлежащая вентиляция также позволяет быстрее удалять частицы из воздуха. Это может уменьшить загрязнение, потому что у некоторых частиц даже не будет шанса попасть на такие поверхности, как столешницы, столы, стулья и другие места, которые могут способствовать передаче инфекции.

    Экономит деньги

    Помимо пользы для здоровья правильная вентиляция также может сэкономить деньги за счет сокращения расходов, необходимых для поддержания микроклимата в помещении. Управление воздушным потоком означает, что вашей системе HVAC не придется работать так часто, чтобы поддерживать постоянную температуру. Это не только сэкономит вам деньги на счетах за электроэнергию, но и предотвратит износ самой системы HVAC и потенциально продлит срок ее службы.

    Заключение

    Воздухообмен и скорость воздухообмена очень важны в таких зданиях, как дома, офисы и больницы.

    Когда воздух в помещении смешивается с наружным воздухом с надлежащей частотой, качество воздуха повышается, а вероятность инфекций или других опасностей для здоровья снижается.

    Мало того, надлежащая скорость воздухообмена — с использованием как пассивной (двери и окна), так и активной (системы HVAC) вентиляции — помогает обеспечить максимальный комфорт для всех внутри.

    Похожие сообщения










    Скорость воздухообмена. Расчет воздухообмена – Искусственный I…

    1. Коэффициент воздухообмена

    Расчет системы вентиляции предполагает определение воздухообмена. Количество необходимого воздуха зависит от наличия некоторых факторов, таких как: скорость воздухообмена , наличие избыточного тепловыделения, выделения влаги, наличие вредных веществ и др. Читайте: как рассчитать требуемое помещение воздухообмен. из вышеперечисленных. При условии, что наибольшей величиной будет воздухообмен при нормативной кратности, то именно величина кратности воздухообмена будет влиять на воздухообмен помещения. О расчете величины воздухообмена по кратности и ее значениях пойдет речь в этом материале.

    Что называется кратностью воздухообмена

    Интенсивность воздухообмена – это интенсивность воздухообмена, которая определяется количеством воздухообменов в единицу времени. Равен отношению объема воздуха, который подается в единицу времени, к объему помещения, в которое он подается.

    Простыми словами, это число, которое показывает, сколько раз за один час происходит полное изменение объема воздуха в помещении.

    Расчет кратности воздухообмена

    Как уже было сказано, при условии, что не учитываются вредные примеси, величина воздухообмена рассчитывается по нормативной кратности. Будь то бытовая площадь или производственная, формула расчета воздухообмена по кратности будет одинаковой:

    L = Vпом ⋅ Кр (м3/ч),

    где Vпом – объем помещения , м3;
    Кр – нормативная скорость воздухообмена, 1/ч.

    Объем помещения должен быть известен, при этом количество кратности регулируется правилами. К ним относятся строительные нормы (СНиП 2.08.01-89), санитарно-гигиенические нормы и другие.

    Значения кратности воздухообмена

    В данной таблице приведены значения кратности воздухообмена для бытовых помещений: Норма воздухообмена для производственных помещений и помещений со значительным объемом:

    Приведенные выше данные взяты из справочников известная украинская компания Вентс.

    Немного о воздухообмене

    Как известно, в жилых домах системы вентиляции проектируются с естественным побуждением.

    Местами удаления воздуха из помещений являются кухня, ванна, туалет, то есть наиболее загрязненные участки квартиры. Свежий воздух поступает через щели, окна, двери.

    Со временем материалы и дизайн окон будут улучшаться. Существующие конструкции полностью герметичны, что не позволяет осуществлять необходимый воздухообмен и удовлетворять минимум скорость воздухообмена .

    Подобные проблемы решаются установкой различных систем притока воздуха. Это приточные клапаны в стене, а также приточные клапаны в окнах.

    2. Расчет воздухообмена

    Воздухообмен – количество воздуха, необходимое для полной или частичной замены загрязненного воздуха в помещении. Воздухообмен измеряется в кубических метрах в час.

    Как выполнить расчет воздуха ? В целом воздухообмен определяется типом загрязнителей воздуха, находящихся в данном помещении.

    Основными расчетами воздухообмена являются расчет по санитарным нормам, расчет по нормируемой кратности, расчет по компенсации местных вытяжек. Существует также воздухообмен для усвоения кажущегося и полного тепла, для отвода влаги, для растворения вредных веществ в воздухе. Для каждого из этих критериев существуют разные Метод расчета воздухообмена .

    Перед началом расчета воздухообмена необходимо знать следующие данные:

    • количество вредных выбросов в помещение (тепла, влаги, газов, паров) в час;
    • количество вредных веществ в кубическом метре воздуха помещений.

    Расчет кратности

    Воздухообмен по кратности определяется по формуле:

    Lk = k•V (м3/час)

    где k – нормированная скорость воздухообмена;

    V- объем помещения, м3.

    Индекс k для разных помещений и подробности расчета кратности представлены выше.

    Частота частоты воздуха:

    Домохозяйственные помещения.0731
    Kitchen apartment or hostel 6-8
    Bathroom 7-9
    Shower 7-9
    Restroom 8-10
    Laundry (household ) 7
    Гардеробная 1. 5
    Кладовая один
    4-80710 Гараж0731
    Cellar 4-6
    931310731
    Industrial premises and large premises Air exchange rate
    Theater, cinema, conference room 20-40 m3 per person .
    Офисное помещение 5-7
    Банк 2-4
    Ресторан 9 07-100726
    Bar, cafe, beer hall, billiard room 9-11
    Kitchen room in a cafe, restaurant 10-15
    Supermarket 1.5-3
    Pharmacy (trading Комната) 3
    Гараж и автокомпонентный магазин 6-8
    Туалет (публика) 10-12 (или 100 М3 для 1 туалета) 9-12 (или 100 М3 для 1 туалета) 9-12 (или 100 М3 для 1 туалета)
    7. 207330 7207307.207307307307307307307307307307330 (или 100 М3 для 1 туалета)7207207207.0731 8-10
    Smoking room ten
    Server 5-10
    Sports Hall At least 80 m3 per 1 student and at least 20 m3 per 1 spectator
    Парикмахерская (до 5 рабочих мест) 2
    Парикмахерская (более 5 рабочих мест) 3
    Склад 7 07 07
    10-13
    Pool 10-20
    Industrial paint shop 25-40
    Mechanical workshop 3-5
    Classroom 3-8

    Воздухообмен по избыточному теплу

    Воздухообмен по выделению тепла определяют, если в помещении имеется большое количество тепла, которое необходимо отвести.

    Расчет воздухообмена по избытку тепла проводят по формуле:

    L = 3,6 • Qизл / (ρ • c • (туд – tпр)) (м3/час),

    где Qизл – количество тепло, которое выделяется в помещение, Вт;

    ρ – плотность воздуха в помещении, кг/м3;

    c – массовая теплоемкость воздуха;

    tуд – температура воздуха, удаляемого вентиляцией, ºС;

    tпр – температура подаваемого воздуха, ºС.

    Расчет воздухообмена по влаговыделению

    Искомый воздухообмен по избытку влаги в помещении можно рассчитать по формуле:

    L = W/(ρ(dyd – dpr) (м3/час),

    где W – выделение влаги в помещении;

    ρ – плотность воздуха в здании, кг/м3;

    дуд – содержание влаги в воздухе, которое удаляется системой вентиляции;

    dпр – влагосодержание в подаваемом воздухе

    Расчет воздухообмена

    Воздухообмен на газовых выбросах

    Воздухообмен на газовых выбросах в помещение рассчитывается по формуле:

    L = K/(Кгдк – Kпр) (м3/час),

    , где К – весовое количество газов, выбрасываемых в помещение;

    Кгдк – предельно допустимая концентрация газов;

    CRC – концентрация газов в подаваемом воздухе.

    Определение воздухообмена в зависимости от ПДК веществ:

    L = GCO2 / (УПДК-УП) (м3/ч)

    где GCO2 – количество выделяемого СО2, л/ч,
    УПДК – предельно допустимая концентрация СО2 в вытяжном воздухе, л/м3,
    УЭ – газосодержание в приточном воздухе, л/м3.

    Нормы допустимых концентраций СО2 в воздухе, л/м3
    В местах постоянного пребывания людей (жилые помещения) 1,0
    В больницах и учреждениях по уходу за детьми 0,7
    В местах временного пребывания людей (учреждения) 1,25
    в Строго-Т6-Т6-Тесте). 2,0
    На открытом воздухе
    Воздух:
    Населенные пункты (деревня) 0,33
    Малые города0731
    Крупные города 0,5

    Санитарная циркуляция воздуха

    Расчет воздухообмена в помещении по санитарным нормам (по состоянию людей) определяется из обеспечения человека с необходимым количеством свежего воздуха. Для общественных зданий санитарными нормами предусмотрена подача 20 м3/час • чел. при временном пребывании человека в помещении, 40 м3/час • чел. при длительном пребывании и 80 м3/час • чел. для спортивного зала.

    Формула расчета воздуха:

    L = n•l (м3/час)

    где n – количество людей, чел.;

    л – расход санитарного воздуха, м3/ч • чел.

    Расчетный воздухообмен

    За расчетную величину воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплоте, влаге, расходу вредных паров и газов, согласно санитарным нормам, компенсации местной вытяжки и нормативной частоте воздухообмена.

    Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по норме воздухообмена или по санитарным нормам.

    После расчета необходимого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и производится аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем не пренебрегать расчетом воздухообмена , если вы хотите создать комфортные условия для своего пребывания в помещении.

    Калькулятор скорости воздухообмена

    Рассчитайте желаемую скорость воздухообмена или размер помещения и выберите подходящий воздухоочиститель Heylo.

    Для расчета выберите расход воздуха одного из наших воздухоочистителей. Какой фильтр вы используете? М-класс или Н-класс?

    Значения расхода воздуха:

    Воздухоочиститель PF 1000 – бесплатно Фильтр M-класса = 760 м³/ч
    Воздухоочиститель PF 1000 – бесплатно Фильтр H-класса = 515 м³/ч

    Воздухоочиститель PF 1400 – бесплатно Фильтр М-класса = 890 м³/ч
    Воздухоочиститель PF 1400 — без фильтра класса H = 697 м³/ч

    Воздухоочиститель PF 3500 — без фильтра класса M = 2 795 м³/ч
    Воздухоочиститель PF 3500 — без фильтра класса H = 2 420 м³/ч h

    Обратите внимание на то, что рассчитанный коэффициент воздухообмена является приблизительным значением.

    Какова скорость воздухообмена?

    При проведении строительных и ремонтных работ неизбежно образуется пыль , которая оседает на поверхности и пол. Другие загрязнители , которые естественным образом присутствуют в воздухе, также портят воздух и оказывают негативное влияние на здоровье. Вот почему необходим регулярный воздухообмен, особенно в помещениях строительства, промышленности и торговли. Это достигается с помощью мобильных очистителей воздуха.

    Очистители воздуха с соответствующим фильтром HEPA также обеспечивают эффективное отделение аэрозолей и, таким образом, вирусов, а также пыльцы или спор плесени в воздухе.

    Коэффициент воздухообмена указывает , как часто воздух в помещении должен обмениваться для очистки воздуха и обеспечения минимального воздухообмена. Скорость воздухообмена указана в 1/ч. Однако количество воздухообменов зависит от многих факторов и может быть определено только приблизительно без помощи специализированной компании.

    Факторы, влияющие на скорость воздухообмена

    Скорость воздухообмена определяется экспертами на основе многих влияющих факторов. Важно знать не только размеры помещения, но и тип загрязняющих веществ. Если, например, в помещении проводится сложный ремонт, оконной вентиляции недостаточно из-за высокой доли пыли в воздухе. В основном необходимо учитывать следующие факторы, влияющие на воздухообмен:

    Объем помещения и геометрия помещения

    • Утечки в здании
    • Тип загрязняющих веществ
    • Внутренние устройства
    • Количество людей
    • Количество очистителей воздуха

    Объем помещений и утечки в здании

    Наиболее важный фактор изменения скорости воздуха в расчете размер комнаты. Для расчета объем помещения необходимо определить в кубических метрах. В небольшом помещении достаточно очистителя воздуха с соответствующей производительностью. Соответственно мощные устройства должны быть установлены при проведении строительных работ в большом заводском цеху. Однако здесь также необходимо учитывать количество людей и тип строительных работ. Следует также отметить, что новые, плотно застроенные здания обычно пропускают меньше наружного воздуха, чем старые.

    Загрязняющие вещества

    Во время ремонтных работ выделяется пыль, которая не только влечет за собой более высокие затраты на очистку, но и вдыхается. Например, при работе со старыми дверями, содержащими свинцово-белые краски, может выделяться токсичная пыль. Отсутствие вентиляции или удаления пыли может иметь серьезные последствия для здоровья, такие как острая одышка или астма. Поэтому важно использовать очистители воздуха для очистки воздуха во время ремонта или реконструкции. Таким образом, загрязняющие вещества отфильтровываются из воздуха, чтобы они не оседали в легких.

    Минимальный воздухообмен

    Минимальный воздухообмен – это воздухообмен, указанный в DIN 1946-6 для обеспечения гигиенического соотношения воздуха. В нормальных условиях этого обычно можно добиться с помощью принудительной вентиляции. Однако во время строительных работ строительный очиститель воздуха необходим для удаления большого количества пыли и вредных частиц. BG Bau рекомендует 15-кратный коэффициент воздухообмена для строительной пыли.

    Вирусы и бактерии легко размножаются в помещениях, где присутствует несколько человек, например, в классных комнатах. Там установка устройств очистки воздуха с HEPA-фильтрами помогает свести к минимуму концентрацию вирусов или бактерий, так что, например, заражение вирусом гриппа или короны сводится к минимуму. В этом случае рекомендуется 3-5-кратный воздухообмен.

    Воздухообмен с очистителем воздуха Heylo

    Если в результате ремонтных работ на строительной площадке образуется пыль, оконной вентиляции часто недостаточно для обеспечения полного воздухообмена. Для очистки и фильтрации воздуха здесь используются строительные воздухоочистители.

    Очистители воздуха Heylo поставляются с фильтрами H-класса и M-класса для строительства. Последние имеют более высокую пропускную способность по воздуху по сравнению с фильтрами Н-класса, так как воздух легче проходит через эти фильтры. Модель PowerFilter 1000 очищает воздух с производительностью 760 м³/ч с фильтром М-класса и 515 м³/ч с фильтром Н-класса. Выход воздуха бесступенчато регулируется. Устройство можно использовать более эффективно против запахов с фильтром с активированным углем. Благодаря эргономичным ручкам и простоте в обращении штабелируемый очиститель воздуха идеально подходит для очистки воздуха в небольших помещениях.

    Воздухоочиститель PowerFilter 1400 обрабатывает комнатный воздух с производительностью 890 м³/ч или 697 м³/ч в зависимости от класса фильтра. Благодаря соответствию с ERP, он очень эффективен, а также бесшумен в работе. Его квадратная форма, вес всего 16 кг и эргономичная ручка позволяют легко складывать его в штабель и убирать позже. Для этой модели также доступен предварительный и основной фильтр с активированным углем, который нейтрализует резкие запахи.

    Очиститель воздуха PowerFilter 3500 обрабатывает самый большой объем воздуха. Фильтры класса М и Н работают с пропускной способностью 2,795м³ч и 2420м³/ч соответственно. Благодаря подключению нескольких шлангов этот воздухоочиститель можно использовать гибко и он очень эффективен в работе. Эта система вентиляции идеально подходит для использования в промышленности, так как устройство эффективно отфильтровывает загрязняющие вещества из воздуха в больших помещениях. Основные и предварительные фильтры просты в использовании; выход воздуха бесступенчато регулируется.

    Вы не уверены, какой строительный очиститель воздуха подходит для вашей строительной площадки? Тогда позвольте нашим экспертам Heylo проконсультировать вас бесплатно!

    Шесть способов приблизительной оценки воздушного потока

    Специалист по охране труда часто может собрать достаточно простой информации, чтобы быстро дать приблизительные ответы на вопросы о воздушном потоке в помещении, независимо от сложности системы.

    Каждый специалист по охране труда и технике безопасности должен уметь оценивать воздух, в котором находятся люди, находящиеся в помещении, чтобы оценить возможные проблемы с качеством воздуха в помещении и пути их решения. Сегодня большинство специалистов по охране труда не в состоянии проводить углубленное тестирование или измерение систем HVAC и их воздушных потоков. В современных сложных системах часто требуются специальные знания в области тестирования, измерения и балансировки. Инженеры по промышленной гигиене или специалисты TAB (испытания, регулировки и балансировки) могут быть наняты для проведения подробных измерений. Однако специалист по охране труда часто может собрать достаточно простой информации, чтобы быстро дать приблизительные ответы на вопросы о воздушном потоке в помещении, независимо от сложности системы. В этой статье приведены рекомендации для простые испытания, измерения и приближения, которые может выполнить специалист по охране труда. К ним относятся температура и влажность; движение и распределение воздуха, расходы наружного воздуха и скорости воздухообмена в занимаемых помещениях; концентрации углекислого газа в воздухе; влияние ветра на воздушный поток через здание. Для выполнения простых тестов и измерений, описанных в этой статье, необходимо следующее оборудование: рулетка, термометр, психрометр, дымовые трубки и монитор углекислого газа.

    1. ДЫМОВЫЕ И ВИДИМЫЕ ТРАССЕРЫ 

    Дымовые трубы могут быть полезны, поскольку дым делает воздух видимым. Ничто так быстро не убеждает людей в плохом поведении воздуха, как дым, просачивающийся через щели вокруг закрытого дверного проема, воздух, расслаивающийся слоями, или воздух, движущийся в неправильном направлении. (Однако убедитесь, что никто не подвергается воздействию дыма. Он может раздражать людей, находящихся в здании.) Дым также может дать приблизительную оценку скорости воздуха, используя следующее уравнение:

    Чтобы оценить скорость воздуха через дверной проем, специалист по охране труда выпускает в дверной проем короткую струйку дыма. Предположим, что небольшой столб дыма проходит через дверь на расстояние около двух футов за одну секунду. Используя приведенное выше уравнение, расчетная скорость в футах в минуту будет следующей:

    Скорости в дверных проемах, коридорах, окнах и вытяжках часто оцениваются с помощью этого метода.

    2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУР И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА

    Следующие простые методы, использующие измерения температуры или углекислого газа, могут дать приблизительную оценку скорости подачи наружного воздуха в помещение (см. рис. 1). В следующих примерах OA = наружный (свежий) воздух, SA = приточный воздух из вентиляционной установки (AHU) в помещение, RA = возвратный воздух из помещения в вентиляционную установку и MA = смешанный воздух в вентиляционной установке в качестве RA и OA смешиваются вместе.

    Приблизительное процентное содержание наружного воздуха в приточном воздухе можно оценить, измерив температуру воздуха и используя следующее уравнение:

    Нажмите на рисунок, чтобы открыть увеличенную версию в браузере.

    Вы можете обратиться в AHU, чтобы получить эти измерения. (Возьмите с собой коменданта здания — безопасность превыше всего.) Обратите внимание, что когда температура наружного воздуха близка к температуре в помещении, этот подход не будет точным. Когда у вас есть процент OA, вы можете оценить скорость подачи, умножив процент OA на проектный или фактический расход SA. Предположим, вы записали следующие летние температуры с помощью простого термометра: Tra = 76°F, Toa = 90°F, а Tma = 80°F. Процент OA будет равен:

    Также можно приблизительно определить процент наружного воздуха в приточном воздухе путем измерения концентрации углекислого газа по следующей формуле:

    Обратите внимание, что этот подход дает процент OA для времени и место, где проводятся измерения. Эти замеры могут производиться в помещении (на подающем и обратном регистрах) и на открытом воздухе. Убедитесь, что кондиционер включен и работает правильно, и следите за тем, чтобы ваше дыхание не загрязняло пробы CO2. (Это относится ко всем измерениям и уравнениям с использованием двуокиси углерода.) Примите следующие концентрации CO2: Cra = 850 частей на миллион; Cса = 790 частей на миллион; и Соа = 410 частей на миллион. Приблизительный процент ОА в приточном воздухе будет следующим:

    3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНОГО ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В КАЧЕСТВЕ МАССОВОГО ГАЗА 

    Углекислый газ также можно использовать в качестве индикаторного газа для оценки количества ОА, достигающего помещения здание. В течение дня CO2 естественным образом накапливается в оккупированных помещениях из-за выдыхаемых ими людей. После того, как все уйдут, постоянная подача ОА разбавит углекислый газ. Знание начальной и конечной концентрации и прошедшего времени позволяет использовать экспоненциальную формулу очистки для прогнозирования количества ОА, доставленного в пространство. Рисунок 2 и следующая формула описывают ситуацию: 

    , где ln означает натуральный логарифм, N — количество воздухообменов в час, Ci — начальная концентрация CO2 в начале испытания, Ca — концентрация по прошествии времени в часах (обычно полчаса). ), Coa – концентрация в наружном воздухе. (Объяснение N и того, как преобразовать его в воздушный поток в кубических футах в минуту, приведены ниже. ) Убедитесь, что система AHU работает нормально во время теста и что люди (источники углекислого газа) ушли. Допустим, концентрация углекислого газа внутри здания составляет 1200 частей на миллион в 17:30, когда все люди ушли. К 18:00 концентрация снизилась до 600 ppm. Внешняя концентрация составляет 400 частей на миллион. Мы можем использовать эту информацию, чтобы определить приблизительное количество воздухообменов в час:

    Нажмите на рисунок, чтобы открыть увеличенную версию в браузере.

    4. ОБМЕН ВОЗДУХА В ЧАС

    Некоторые стандарты вентиляции основаны на обмене воздуха в час, обычно обозначаемом буквой N. Уравнение, связывающее расход воздуха и обмен воздуха в час:

    , где Vol – объем пространство в кубических футах, «60» переводит часы в минуты, а Qoa — объемный расход воздуха в кубических футах в минуту. Используя это уравнение, мы можем определить приблизительную скорость воздушного потока для условий, описанных в разделе 3. Предположим, что объем помещения составляет около 40 000 кубических футов:

    5. ОЦЕНКА ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ОТ ЛЮДЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ В ПРОСТРАНСТВЕ

    Согласно исследованиям ASHRAE, люди при минимальном уровне физической работы (например, в офисах и классах) выдыхают (или «выбрасывают») углекислый газ со средней скоростью. около 0,012 кубических футов в минуту. В следующем уравнении этот «коэффициент выбросов» используется для оценки приблизительной скорости подачи Qoa свежего воздуха в помещение, где находятся люди:

    Показатель n — это количество людей в помещении, обслуживаемом приточно-вытяжной установкой. C — концентрация двуокиси углерода, измеренная на входе или непосредственно на входе в систему возвратного воздуха после того, как концентрация двуокиси углерода достигла «стационарного состояния», обычно незадолго до полудня или во время выхода, обычно 700–1200 частей на миллион (см. верхнюю часть кривой на рис. 2). Coa — концентрация СО2 в ОА, обычно около 400 частей на миллион. Используя это уравнение, мы можем определить объемный расход наружного воздуха, подаваемого в помещение, и количество воздуха на человека для офиса из 45 человек, где С составляет 1000 частей на миллион незадолго до полудня, а Коа составляет 400 частей на миллион:

    6. ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

    Вентиляцию можно обеспечить, просто открыв окна и позволив ветру дуть в здание. Как показано на рис. 3, ветер может создавать в здании значительный воздухообмен. Но сколько проходит? И что нужно для того, чтобы это работало? Как минимум, воздух может проникать путем диффузии через любое отверстие (например, через открытые двери и окна). Но для достижения наилучших результатов проемы должны быть расположены как с подветренной, так и с подветренной стороны, между передними и задними проемами должен быть свободный проход, и должен дуть ветер. Для аппроксимации расхода воздуха через здание от ветра используйте следующее уравнение:

    где Q — расход воздуха в кубических футах в минуту, A — открытая площадь в квадратных футах (например, окна и двери, с подветренной стороны или с подветренной стороны, в зависимости от того, что больше), Vw — средняя скорость ветра в милях в час и Kw – угловой коэффициент. Kw = 0,3, когда ветер дует не перпендикулярно зданию; Kw = 0,5, если он находится прямо на здании. Обратите внимание, что скорость ветра сильно различается в любом месте, поэтому нельзя полагаться на ветер для постоянной вентиляции помещений, где необходимо постоянно контролировать загрязнители воздуха. Для здания, показанного на рисунке 3, предположим, что скорость ветра составляет 8 миль в час, а площадь открытой задней двери составляет 30 квадратных футов. Расчетный расход воздуха через здание за счет ветра составляет:

    Предполагая, что объем здания составляет 50 000 кубических футов, мы можем использовать уравнение в разделе 4 для оценки N, коэффициента воздухообмена: Имейте в виду, что ответы, которые они дают, являются приблизительными, а не определенными. Источники, ссылки и более подробную информацию см. в моих рабочих тетрадях по вентиляции, опубликованных АМСЗ.

    Д. ДЖЕФФ БЕРТОН, MS, PE, CIH

    (VS 2012), CSP (VS 2002), — инженер по промышленной гигиене с большим опытом работы в области вентиляции, используемой для контроля выбросов и воздействия. С ним можно связаться по электронной почте

    .

    Отправить отзыв на

    The Synergist

    .

    Нажмите на рисунок, чтобы открыть увеличенную версию в браузере.

    Простые методы оценки воздушного потока в жилых помещениях

    Д. ДЖЕФФ БЕРТОН

    Шесть способов приблизить воздушный поток

    NEWSWATCH

    СООБЩЕСТВО

    Синергист

    ОТДЕЛЫ

    Как рассчитать обмен воздуха в час

    9 минут, чтобы прочитать

    Эксперты Camfil объясняют важность вентиляции и фильтрации воздуха в помещении, воздух 18 В этой статье как рассчитать воздухообмен в час (ACH).

    Что означает количество воздухообменов в час (ACH) при фильтрации воздуха?

    Воздухообмен в час, который часто обозначается аббревиатурой ACH, представляет собой расчет того, сколько раз в час весь объем воздуха в данном помещении заменяется приточным и/или рециркуляционным воздухом. Его также иногда называют «коэффициентом воздухообмена» или «коэффициентом воздухообмена».

    Зачем нужно рассчитывать ACH?

    Воздухообмен в час важен для определения достаточности вентиляции помещения. Кроме того, если вы решили внедрить очистители воздуха для улучшения качества воздуха и снижения риска заражения COVID-19, ACH поможет вам определить, какие устройства подходят для вашего приложения, а также сколько вам нужно.

    Вентиляция важна для качества воздуха в помещении (IAQ) внутри здания. Неправильная вентиляция может привести к скоплению загрязняющих веществ в помещениях, что наносит ущерб здоровью жителей здания. По данным Агентства по охране окружающей среды (1), негативное воздействие плохого качества воздуха в помещении на здоровье включает:

    • Раздражение глаз, носа и горла.
    • Головные боли, головокружение и утомляемость.
    • Респираторные заболевания, болезни сердца и рак.

    Загрязненный воздух также приводит к капризности и снижению производительности труда сотрудников и снижению успеваемости учащихся в школе.

    Кроме того, Агентство по охране окружающей среды утверждает, что усиление вентиляции является важной стратегией снижения распространения COVID-19 в общественных местах (2).

    Какова формула расчета воздухообмена в час?

    Чтобы рассчитать воздухообмен в час, вам нужно найти два числа.

    кубических футов в минуту – Во-первых, объем воздуха в кубических футах в минуту (кубических футов в минуту), который в настоящее время доставляется в рассматриваемое помещение вентиляционной установкой здания или при оценке очистителя воздуха, кубических футов в минуту агрегата с установленными воздушными фильтрами. .

    ОБЪЕМ ПОМЕЩЕНИЯ — Во-вторых, вам нужно будет найти объем комнаты в кубических футах, который рассчитывается путем нахождения высоты, длины и ширины комнаты в футах и ​​умножения этих чисел вместе.

    Отсюда вычисление воздухообмена в час простое:

    • Умножьте CFM на 60. Это число покажет вам, сколько кубических футов воздуха перемещает ваше устройство в час.
    • Разделите полученное число на объем комнаты в кубических футах. Теперь у вас есть число, показывающее, сколько раз в час устройство перемещает общий объем комнаты. Это число является вашей сменой воздуха в час или ACH.

    Видео по теме: Какой размер воздухоочистительной установки подойдет для вашего офиса? с Мэтью Краучем из Camfil 

    Пример расчета ACH 

    Давайте рассмотрим пример этого расчета в действии.

    В этом примере мы рассчитаем, сколько воздухообменов в час может производить в классе очиститель воздуха премиум-класса.

     

    Рекомендуемая площадь среднего класса начальной школы в США составляет не менее 900 квадратных футов (2). В Нью-Джерси средняя высота потолков в классах должна составлять 90,5 футов (3). Объем классной комнаты с такими размерами составит 8550 кубических футов.

    Воздухоочиститель Camfil City M обеспечивает циркуляцию воздуха через сертифицированные фильтры HEPA со скоростью 256 кубических футов в минуту.

     

    Таким образом, ACH будет рассчитываться следующим образом: 

    Воздухоочиститель City M обеспечит дополнительные 1,8 воздухообмена в час в классе с такими размерами.

    ASHRAE рекомендует шесть воздухообменов в час для классных комнат. Для измерения фактического ACH, подаваемого системой HVAC здания в отдельные классы, может потребоваться специалист по HVAC с оборудованием для измерения воздушного потока. Получив эту цифру, можно с помощью простых расчетов определить, сколько очистителей воздуха требуется, чтобы компенсировать разницу и достичь рекомендуемого ACH для класса.

    Для получения инструкций по выбору правильных решений по фильтрации воздуха для вашей ситуации обратитесь к местному представителю Camfil.

    О решениях Camfil для очистки воздуха 

    Более полувека компания Camfil помогает людям дышать более чистым воздухом. Являясь ведущим производителем высококачественных решений для очистки воздуха, мы поставляем коммерческие и промышленные системы для фильтрации воздуха и контроля загрязнения воздуха, которые повышают производительность труда и оборудования, минимизируют потребление энергии и приносят пользу здоровью человека и окружающей среде. Мы твердо верим, что лучшие решения для наших клиентов — это лучшие решения и для нашей планеты. Вот почему на каждом этапе пути — от проектирования до доставки и на протяжении всего жизненного цикла продукта — мы учитываем влияние того, что мы делаем, на людей и мир вокруг нас. Благодаря новому подходу к решению проблем, инновационному дизайну, точному управлению процессом и сильной ориентации на клиента мы стремимся экономить больше, использовать меньше и находить лучшие способы, чтобы всем нам стало легче дышать.

     

    Штаб-квартира Camfil Group находится в Стокгольме, Швеция, и имеет 33 производственных площадки, шесть центров исследований и разработок, местные офисы продаж в 30 странах, а также около 4 800 сотрудников и их число постоянно растет. Мы с гордостью обслуживаем и поддерживаем клиентов в самых разных отраслях и сообществах по всему миру. Чтобы узнать, как Camfil может помочь вам защитить людей, процессы и окружающую среду, посетите наш сайт www.camfil.com/en-us/.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *