.2 Аэродинамический расчет
естественных систем вентиляции
Методика аэродинамического расчета естественных систем аналогична методике расчета на приток. Отличие состоит в следующем:
) В малых значениях рекомендуемых скоростей движения воздуха - максимальная 1,5 м/с.
) В заданном значении располагаемого
давления:
, Па
где Н расстояние по вертикали от центра вытяжной решетки до центра вытяжной шахты, м
g ускорение свободного падения, м/с2
-плотности соответственно наружного
воздуха и внутреннего воздуха, кг/м3
на 5% 10%
Увязка происходит путем увеличения расхода или диаметра.
Результаты расчета сведены в таблицу
.
5%
%
6%
8,6%
9,2%
7. Подбор вентиляционного оборудования
.1 Подбор калорифера
воздухообмен вентиляция теплопоступление аэродинамический
Система П1.
) Определяется тепловой поток, который
необходимо передать воздуху:
, Вт
где G - массовый
расход воздуха, кг/ч
- объемный расход воздуха, м3/ч;
rн - плотность воздуха при его начальной температуре, кг/м3 ;
с = 1,005 кДж/(кг0С) - теплоемкость воздуха;
tк,tн - соответственно конечная и наружная температуры нагреваемого воздуха, 0С.
, кг/ч
Вт
) Задаемся массовой скоростью
движения воздуха во фронтальном сечении воздухонагревателя:
кг/(с*м2)
) Находится требуемое живое сечение воздухонагревательной установки по воздуху:
, м2
) Выбирается один или несколько
калориферов, суммарное значение живого сечения по воздуху которых
приблизительно равно требуемому:
КСк3-12: åf’=1.027 м2
) Уточняется массовая скорость
движения воздуха:
кг/(с*м2)
) Определяется массовый расход воды:
, кг/ч
где св = 4,187 кДж/(кг0с) - теплоемкость воды
tг,tо - температура воды в подающем и обратном трубопроводах
, кг/ч
) Определяется скорость воды в живом
сечении воздухонагревательной установки:
, м/с
где rн = 1000 кг/м3 - плотность воды
åfв - сечение воздухонагревательной установки для прохода воды, м2
) Определяется коэффициент
теплопередачи:
Вт/(м2*0С);
) Определяется требуемая поверхность
нагрева калориферной установки:
, м2
где Dt - разность средних температур
теплоносителя и воздуха, 0С
, 0С
, м2
) Определяется количество рядов
калориферов по воздуху:
где åFр - суммарная поверхность нагрева калориферов в одном ряду, м2
) Определяется действительная
поверхность нагрева калорифера:
, м2
) Определяется действительная поверхность нагрева калорифера:
) Определяется аэродинамическое
сопротивление калорифера:
, Па
.2 Подбор воздушных клапанов
Система П1.
) По заданному расходу воздуха по таблице подбирается тип воздушного клапана, его габаритные размеры и площадь живого сечения для прохода воздуха:
КВУ 600*1000Б; fжс = 0,57 м2; L = 1000 мм; Н = 570 мм; m = 35 кг.
) Определяется скорость воздуха в
живом сечении:
м/с
) Определяется аэродинамическое
сопротивление:
, Па
где
- коэффициент местного
сопротивления воздуху
r - плотность воздуха, кг/м3
V - скорость воздуха в живом сечении, м/с
Па
7.3 Подбор жалюзийных решеток
Система П1
) По заданному расходу воздуху
воздуха подбирают одну или несколько решеток с суммарным живым сечением:
, м2
где L - общий расход воздуха, м3/ч
Vор = 2¸6 м/с - ориентировочная скорость воздуха в сечении решетки
м2
) Определяется количество решеток:
,
где fжс - площадь живого сечения одной решетки
n = 8
3) Уточняется скорость движения
воздуха:
, м/с
где fжс -
фактическая площадь живого сечения, м2
м2
м/с
) Определяется аэродинамическое
сопротивление при проходе воздуха через решетку:
, Па
где x = 1,2 - коэффициент местного сопротивления воздуху,
r - плотность воздуха, кг/м3
V - скорость воздуха в сечении решетки, м/с
Па
Для приточной системы П1 подобраны
решетки типа СТД 5289, в количестве 8 штук, fжс = 0,06
м2, масса 1,13кг.
.4 Подбор фильтров
Система П1
Выбираются фильтры типа ФяКП:
Характеристики:
DР = 150 Па
эффективность очистки 92%
пылеемкость фильтра 4000 г/м3
тип фильтрующего материала - иглопробивной материал типа ФНИ
масса 8,8 кг
пропускная способность ячейки 2500 м3/ч
Определяется количество ячеек фильтра:
≈6 исполнение3*3 (1028
1028) -
система П1
.5 Подбор вентиляторов
Система П1:
Подбор осуществляется по двум характеристикам:
1) Давление, развиваемое вентилятором:
, (Па)
где kз = 1,1 - коэффициент запаса учитывающий неучтенные потери
DРсист
- потери давления в системе, Па
, (Па)
где DРобор - потери давления в вентиляционном
оборудовании, Па
, (Па)
(Па)
(Па)
(Па)
2) Производительность вентилятора:
, (м3/ч )
где kп = 1,1 - коэффициент учитывающий подсосы и утечки воздуха из системы
(м3/ч)
Подбирается вентилятор типа
ВЦ14-46-7,5; Nу = 7,5 кВт,
n = 960
об/мин; m=153кг
Система В1: l=8816 м3/ч
Подбирается крышный вентилятор типа DVS730
Система В2: l=845 м3/ч
Подбирается крышный вентилятор типа DVS310EV
Система В3: l=1700 м3/ч
Подбирается крышный вентилятор типа DVS355E4
7.6 Подбор воздушно-тепловой завесы
) Определяется расход воздуха:
, кг/ч
где k = 0,09 - коэффициент учета числа проходящих людей, места забора воздуха для завесы и типа вестибюля
mвх = 0,65 - коэффициент расхода проема, зависящий от конструкции входа (двойные с тамбуром).
Fвх = 1,5 м2 - площадь одной открываемой створки наружных входных дверей
tсм = 120C - температура смеси воздуха, поступающего в помещение при работе завесы
tн - температура наружного воздуха для ХПГ
tз = 400С -
температура воздуха подаваемого завесой
, Па
где Ргр - гравитационное давление,
Па
, Па
Н - расчетная высота, м
, м
лк - высота этажа тамбура, м
rн ,rв - плотности наружного и внутреннего воздуха для ХПГ, кг/м3
k1 = 0,3 - поправочный коэффициент на ветровое давление(здание без аэрационных проемов)
Рв - ветровое давление, Па
, Па
с = -0,6 - расчетный аэродинамический коэффициент(для заветренной стороны)
Vв - скорость ветра, м/с
кг/м3
кг/м3
Па
, Па
Па
кг/ч
) Определяется тепловая мощность
калорифера:
, (Вт)
где tнач - температура воздуха забираемого завесой, 0С(tнач=tсм)
(Вт)
Метеор ТВВ 15
8. НИРС
Естественная вентиляция с побуждением
В общем потоке жалоб населения на бытовые неудобства (недостатки в электро- и водоснабжении, отоплении, плохое состояние кровли, стен и окон и т. п.) жалобы на вентиляцию в прошлом практически отсутствовали, но в последние годы они стали обычным явлением, предметом разбирательств и судебных исков. Единственная причина жалоб на вентиляцию в нашей стране сегодня - это плохая, недостаточная вентиляция.
Специалисты говорят о плохой работе вентиляции в двух случаях.
Во-первых, когда она не обеспечивает нормативного воздухообмена в каждой из комнат, либо вытяжные вентиляционные решетки работают как приточные, открывая доступ в комнату воздуху из вытяжного коллективного канала (обратная тяга).
Во-вторых, когда вентиляция избыточна. Например, в зимнее время воздухообмен может в несколько раз превышать нормативное значение.
И то, и другое плохо.
Недостаточный воздухообмен губителен для нашего здоровья, в особенности, для детей. Недостаток свежего воздуха приводит к повышению относительной влажности, способствует созданию болезнетворной микрофлоры в квартире, появлению плесени, грибков и насекомых, загрязнению воздуха вредными микропримесями (продуктами жизнедеятельности человеческого организма, газовыделениями кухни, санузлов, бытовой химии, выделениями запахов и вредных веществ современными отделочными и мебельными материалами, игрушками, электроприборами, факсами, принтерами, ксероксами, компьютерами и т. п.). Большинство из нас, не говоря уже о детях, проводит дома большую часть времени суток, и здоровая атмосфера в доме чрезвычайно важна для семейного благополучия.
Главная причина плохой, недостаточной вентиляции объясняется непреложным законом: нет вытяжки без притока. В старых домах инфильтрация была достаточной и даже чрезмерной: пожилые люди помнят, как осенью все конопатили щели в окнах ватой и заклеивали их бумагой, весной окна очищали и отмывали; свободными в течение всего года оставались форточки - обязательная принадлежность каждого окна. Ныне ситуация изменилась. Современные конструкции зданий из монолитного железобетона с окнами из стеклопакетов и с герметичными дверями квартир обладают очень низкой воздухопроницаемостью, инфильтрация слишком мала для нормативного притока, а без притока нет и вытяжки. Вторая причина недостаточной естественной вентиляции - кондиционирование помещений: если температура воздуха в комнате ниже температуры наружного воздуха, то естественная вытяжка по своей природе невозможна, зачастую мы наблюдаем в этом случае обратную тягу.
Ухудшают работу естественной вытяжки и другие факторы: теплые чердаки, разноуровневые секции (малоэтажная секция оказывается в зоне аэродинамической тени), строительство многоэтажных зданий рядом с малоэтажными, недопустимая конструкция оголовка вытяжного вентиляционного канала, самовольное изменение жильцами конструкции коллективного канала, установка жильцами вытяжных вентиляторов и, почти повсеместно, отсутствие технического обслуживания и контроля состояния систем вентиляции здания.
Избыточная вентиляция зимой приводит к неоправданным расходам энергии на отопление. При росте цен на тепло в несколько раз или даже до европейского уровня, а это время, вероятно, не за горами, нам придется относиться к экономии энергии в своей квартире так же трепетно, как это давно делают европейцы.
Тема заголовка, однако, относится только к первому аспекту, к способам обеспечения достаточного воздухообмена, достаточного с точки зрения медицины. Нормы воздухообмена для жилых зданий обоснованы, утверждены и подлежат безусловному соблюдению.
Принцип действия естественной вентиляции в ее классическом исполнении основан на разности плотности воздуха снаружи и внутри помещения: движущая сила процесса, так называемое гравитационное давление, прямопропорциональна разности плотностей воздуха и высоте вытяжного «теплого» канала.