Уравнение баланса воздуха в помещении

Главная › Вентиляция › Расчет системы вентиляции

Вентиляцию Вы можете заказать с монтажом «под ключ», позвонив по телефону в Москве: +7(499) 350-94-14. Осуществляем проектирование и поставку вентиляции по России. Письменную заявку просим Вас отправить на email или через форму на сайте.

• Расчет по площади помещения
• Расчет по санитарно-гигиеническим нормам
• Расчет по кратностям
• Кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий
• Рассчет основных параметров при выборе оборудования
• Производительность по воздуху
• Мощность калорифера

Отправьте заявку и получите КП
При проектировании систем вентиляции каждый инженер проводит расчеты согласно вышеупомянутых норм.

Для расчета воздухообмена в жилых помещениях следует руководствоваться этими нормами. Рассмотрим самые простые методы нахождения воздухообмена:

• по площади помещения,
• по санитарно-гигиеническим нормам,
• по кратностям

Видео:Закон БернуллиСкачать

Расчет по санитарно-гигиеническим нормам

По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.

Рассмотрим на примере:

Предположим, в доме живут 2 человека, проведем расчет по санитарным нормам согласно этим данным. Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

• n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
• V – объём помещения, м3

Получим, что для спальни L2=2*60=120 м3/час, для кабинета примем одного постоянного жителя и одного временного L3=1*60+1*20=80 м3/час. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика) L4=2*60+2*20=160 м3/час, запишем полученные данные в таблицу.

Составив уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт:360 Читайте также: Вытяжка на кухню без воздуховода: как правильно выбрать?

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры. Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3. Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт

Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт. Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для помещений.

Видео:Расчет кратности воздухообмена воздуха в помещении или сколько воздуха нужно для комфортной жизни?Скачать

Нормы вентиляции офиса

Рекомендуется скорость обмена (согласно ГОСТу 30494-2011) до 1/10 метра в секунду вне зависимости от времени года. Несложно будет подсчитать, что для поддержания объёма обмена воздуха на необходимой скорости нельзя обойтись форточным проветриванием, ведь нужна очень качественная система ввода и вывода воздуха, работать будет которая почти всегда. Помимо этого, к офисной вентиляции (так как на неё идёт большая нагрузка) предъявляют особенные требования.

Схема вентиляции воздуха в офисе

В СанПине 2.2.4 представляют нормативы к вентиляционной системе в офисе. Характеристики воздушного микроклимата описаны ниже:

Если период летний, то оптимальной считается температура от 19 до 21 градуса по Цельсию. Влажность же должна составлять 30-45%, но не более 60. Движение воздушного потока должно быть равным 0,2 — 0,3 м/c.

Если период зимний, то оптимальной температурой считается от 23 до 25 градусов по Цельсию. Влажность не должна превышать 60%, однако её идеальное значение примерно равно 50. Движение воздушного потока должно быть равным 0,3-0,5 м/c.

Также СанПин рекомендует следующий уровень влажности в зависимости от температуры:

1. 40-60% при температуре 22-24°С
2. 70% при температуре 25°С
3. 65% при температуре 26°С
4. 60% при температуре 27°С

Обычно небольшой офисы вентилируют малым количеством устройств. Однако если температуру не удаётся сбить ниже 28 градусов, то нужно подключать доволнительные ресурсы.

Норма воздуха на человека в офисе

Рассчитать нужный воздухообмен — задача непростая. Несмотря на то, что проблема известна достаточно долго, отечественные и западные расчёты об оптимальном значении воздухообмена всё ещё противоречивы и иногда не до конца обосновываются.

Далее представлена информация по нормам расхода воздуха, нужная человеку, в помещении на одного сотрудника:

• Если объём до 20 метров в кубе на человека, то объёмный расход подаваемого в помещение воздуха составит не менее 20 м^3 на человека в час
• Если объём составит 20-40 метров в кубе на человека, то норма будет уже минимум 30
• Если объём помещения на человека более 40 метров, то можно обойтись естественной вентиляцией.
• Если в помещении отсутствуют окна, то нормой уже будет минимум 60 м^3 на человека в час.

Правильный воздухообмен необычайно важен. Он регламентируется множеством документов, соблюдение которых — обязательное условие продуктивной работы в помещении.

Отличная статья 1

Еще больше интересного:

Видео:Урок 112 (осн). Уравнение теплового балансаСкачать

Производительность по воздуху

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.

Например, для помещения площадью 50 м2 с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров/час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами).

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:

• L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
• n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
• S — площадь помещения, м2;
• H — высота помещения, м;

Расчет воздухообмена по количеству людей:

L = N * Lнорм, где

• L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
• N — количество людей;
• Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя — 20 м3/ч;

«офисная работа» — 40 м3/ч;

при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

• Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
• Для коттеджей — от 1000 до 5000 м3/ч;

Видео:Влажность воздухаСкачать

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:

где n — количество людей, чел;

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

Видео:Урок 175. Уравнение теплового балансаСкачать

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ

Воздух помещения, соприкасаясь с нагретыми и охлажденными по­верхностями, нагревается или охлаждается. Кроме того, он получает или отдает тепло в процессе воздухообмена. В небольших помещениях под влиянием конвективных токов и вентиляционных струй воздух достаточно хорошо перемешивается, вследствие чего его температуру при расчете теплообмена можно считать постоянной во всем объеме помещения. Осредненная температура характерных поверхностей также принимается постоянной. Уравнение теплового баланса воздуха в помещении имеет вид:

(3.1)

где α_кi – средние значения коэффициента конвективного теплообмена, на поверхностях;

Q_в – количество конвективного тепла, которое не­посредственно передается воздуху помещения или забирается из него.

В величину Q_B входит тепло, вносимое приточной вентиляцией и в результате неорганизованного проветривания помещения, а также конвективное тепло, получаемое воздухом от закрытых поверхностей. Это может быть, на пример, тепло, полученное воздухом в конвективных каналах нагревательных приборов и другого теплового оборудования, т. е. от поверхностей, которые не участвуют в лучистом теплообмене в помещении и не вошли под знак суммы уравнения (2.6).

Если приточный воздух настилается на одну из поверхностей и его температура заметно отличается от температуры воздуха в помещении, как это имеет место при воздушном отоплении или охлаждении помеще­ния, то для воздушной струи необходимо составить самостоятельные, уравнения теплового баланса. В направлении движения струю разбивают на элементарные объемы в соответствии с разбивкой на элемен­тарные площадки омываемой поверхности.

Уравнение теплового баланса для каждого элементарного объема (рисунок 3.1) (их границы на рисунке 3.1 обозначены пунктиром) можно написать в виде:

(3.2)

где L_n-1, L_n – объемные расходы воздуха в струе между элементарными объемами (n-1) и n — (n + 1);

ср – объемная теплоемкость воздуха;

t_n-1 и t_n – средние температуры в пределах элемен­тарных объемов струи n-1 и n;

∆L_n – объемный расход, который подмешивается к струе из помещения с температурой t_в в пределах элементарного объема n;

τ_n – средняя температура поверхности в пределах элементарного объема n;

α_кn – средний коэффициент конвективного теплообмена на поверхности в пределах элементарного объема n.

Рисунок 3.1 – Теплообмен настилающейся струи:

а –тепловой баланс элементарного объема воздуха в струе;

б – тепловой баланс воздуха помещения

(3.3)

то уравнение (3.2) перепишем в виде:

(3.4)

В этом случае, когда составлено отдельное уравнение для настилающейся неизотермической струи, из уравнения теплового баланса воздуха (3.1) нужно исключить составляющую теплообмена с по­верхностью, омываемой струей. В то же время в нем необходимо до­полнительно учесть тепло, вносимое в конце последнего k-го элемен­тарного объема струи (рис. 3.1, б) L_kcpt_k, и тепло, отдаваемое возду­хом помещения всем элементарным объемам настилающейся струи .

Расход в элементарном объеме k струи равен:

(3.5)

В общем случае, когда температура уходящего из помещения воз­духа t_ух не равна t_в,

(3.6)

где L_k и t_k – расход воздуха и температура в конце последнего элементарного объема k на границе с воздухом помещения, где условно заканчивается струя;

L₀–количество приточного воздуха, подавае­мого вентиляцией.

Уравнение теплового баланса воздуха помещения в этом случае (3.1) имеет вид:

. (3.7)

В сумму первого слагаемого уравнения (3.7) входят все составляющие конвективного теплообмена, кроме поверхности, омываемой струей. Второе и третье слагаемые учитывают тепло приточной насти­лающейся струи.

Если приточный воздух подается в помещение свободной не насти­лающейся струей, то и в этом случае также можно составить отдельно уравнения для элементарных объемов струи и для воздуха помещения. Уравнения для элементарных объемов будут отличаться от (3.4) отсутствием последнего слагаемого конвективного теплообмена с поверх­ностью.

Для свободной струи в помещении получены (3.6) обобщенные за­висимости, с помощью которых можно определить все ее параметры, необходимые для расчета общего теплообмена в помещении. Поэтому при свободных струях обычно не нужно прибегать к разбивке на элементарные объемы.

Видео:Парадокс сужающейся трубыСкачать

ventekpro.ru

Уравнения балансов вредных выделений в помещении

Уравнение баланса воздуха в вентилируемом помещении описывает закон сохранения массы воздуха применительно к этому помещению.

Расходы воздуха в уравнении выражены в кг/ч, т.е. в единицах массы. При этом учитывается производительность всех систем с механическим и естественным побуждением, в том числе расход воздуха через открытые проемы в наружных ограждениях и через неплотности в этих ограждениях.

При анализе воздушного режима помещения встречается понятие «дебаланс механической вентиляции». Например, для предотвращения перетекания воздуха из загрязненного помещения в него подают приточный воздух с меньшим расходом по сравнению с расходом удаляемого воздуха. Однако и в этом помещении соблюдается баланс воздуха. Недостающее количество воздуха попадает сюда из соседних (чистых) помещений и снаружи через неплотности в окнах. Для защиты чистых помещений от загрязнения в них предусматривают превышение притока над вытяжкой. В этом случае избыточный приток «выдавливается» через проемы, во внутренних ограждениях и неплотности в наружных ограждениях.

Уравнение баланса воздуха в помещении используется также для определения избыточного давления в помещении при расчете неорганизованного воздухообмена и аэрации помещений

Видео:Количество теплоты | Физика 10 класс #40 | ИнфоурокСкачать

Каталог системы кондиционирования

Видео:Урок 113 (осн). Задачи на уравнение теплового балансаСкачать

Каталог cистем вентиляции

Видео:Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.Скачать

Как выбрать бытовой кондиционер?

Перед клиентом, решившим приобрести климатическое оборудование, часто возникает вопрос, как правильно выбрать кондиционер. Поскольку техника будет эксплуатироваться долгие годы (оборудование Mitsubishi Heavy прослужит 10 и более лет), важно купить продукцию, которая будет отвечать всем предъявляемым к ней требованиям.

Видео:Урок 176. Задачи на уравнение теплового балансаСкачать

Системы центральной вентиляции

Вытяжная вентиляция используется в основном для извлечения тепла из воздуха, выводимого из помещения. Это довольно таки действенный метод, который не влияет на комфорт в помещении и способствует сокращению расходов на отопление. Вентиляционный блок является центральным оборудованием вытяжной вентиляции.

Видео:Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.Скачать

Система климат-контроля

Является ли «умный дом», домом далекого будущего? Нет, не обязательно. Уже сегодня каждый из нас вполне может превратить свой дом в самый «умный», используя современные технологии. Что же это значит — «умный дом»? Этот дом будет понимать все потребности живущего в нем человека и осуществлять их.

Видео:ЕГЭ физика. Уравнение теплового баланса (термодинамика)Скачать

Функции для вашего нового дома

Строительство нового дома, одно из самых крупнейших инвестиционных вложений в вашей жизни, которое вы собираетесь сделать. Будущий дом должен быть болеерентабельным в ценовой политике, более энергоэффективным, здоровым, безопасным, прочным и удобным.

Видео:Решение задач на уравнение теплового баланса. Физика 8 классСкачать

Кондиционирование воздуха

Кондиционированием воздуха называется искусственное поддержание необходимого уровня параметров воздуха для обеспечения условий, благоприятных для окружающих. С помощью кондиционирования поддерживается оптимальная температура воздуха, его относительная влажность, чистота и скорость потока. При помощи кондиционирования в помещениях любого типа и предназначения создаются искусственные климатические условия и оптимальные условия воздушной среды.

Видео:TM 1.2 Давление в системах вентиляции.Скачать

Кондиционирование помещения

Человек чувствует себя лучше всего, когда в помещении теплая и уютная температура, дышать человеку приятно и легко. Но очень часто жаркая летняя погода способна утомить своей духотой, и даже в своей собственной квартире от этого не укрыться. Вряд ли кто-то сумеет возразить, что наилучший способ обеспечить в неприятных погодных условиях гарантированно домашний комфорт — правильное кондиционирование помещения.

Видео:Расчёт вентиляции (воздухообмена) по кратностямСкачать

Установка кондиционеров

Сплит-системы появились еще в прошлом столетии. Поначалу этот термин применялся для описания холодильников, разделенных на блоки. Соответственно, к ним нельзя отнести напольные или оконные климатические системы. Большинство представленных моделей на рынке охлаждающих устройств являются именно сплит-системами. Основная функция любого кондиционера заключается в поддержании оптимального микроклимата в помещении в жаркий период.

Однако, выбирая кондиционер для дома, мы также обращаем внимание и на дополнительные параметры: практичность, возможность работать в качестве обогревательного прибора в зимнее время. Известно, что от того, насколько качественно была произведена установка кондиционеров, зависит не только удобство эксплуатации, но и срок службы самой техники, поэтому доверять монтажные и сервисные работы необходимо лишь профессионалам. В наши дни необходимость очистки воздуха не нуждается в доказательствах.

Видео:Тепловой баланс и его взаимодействие с вентиляциейСкачать

Кондиционер купить

Без покупки климатической системы в современном мегаполисе не обойтись. По данным экспертов ВОЗ, воздух в замкнутом пространстве в десять раз токсичнее, чем на улице. Это провоцирует рост числа за6олеваний, в том числе у детей. Летние месяцы в последние годы становятся настоящим бедствием для жителей даже умеренных широт, не говоря уже о субтропических и тропических поясах. Густонаселенные города далеки от хороших экологических условий.

Выхлопные газы автомобилей и выбросы вредных веществ заводами, жара ощутимо и негативно сказывается на самочувствии как старых, так и молодых. Но если у первых это может вызвать дискомфорт различной степени, то для вторых зачастую может быть чревато проблемами со здоровьем. Кажется, существует простой выход — купить кондиционер. Немногим известно, что первый в мире кондиционер изобрели для борьбы с влажностью в Нью-Йоркских типографиях. Кондиционеры в Москве давно являются частью городской архитектуры.

Видео:Урок 189. Влажность воздуха. Абсолютная и относительная влажностьСкачать

Сплит-системы

Кроме небольших кондиционеров сегодня изготавливаются высокопроизводительные климатические агрегаты, которые способны обеспечить оптимальные условия в крупном здании. Отдельно необходимо отметить сплит-системы, которые превосходно справляются с бактериями и очисткой воздуха, их берут для дома и производственных помещений. Домашние и производственные системы кондиционирования популярны среди покупателей.

На сегодняшний день каждый сможет найти себе модель, отвечающую определенным требованиям, благодаря большому ассортиментному ряду климатической техники. Кондиционеры популярны среди потребителей различных регионов мира, они интересны не только высоким качеством, но и приемлемой ценой.

Видео:Урок 109 (осн). Задачи на вычисление количества теплотыСкачать

Cовременный кондиционер

Хороший кондиционер поможет вам и холодной зимой и знойным летом. И правда, тяжело представить лучшее средство охлаждения, чем качественный кондиционер от популярного производителя. Максимально комфортной сделает квартиру функция очистки воздуха, сейчас каждый человек в состоянии купить современный кондиционер. Настоящую, не доступную даже серьезным климатическим перепадам, крепость поможет сделать из дома приобретение тихого кондиционера.

Если вы являетесь хозяином магазина, вы поразитесь притоку потребителей в ваш прохладный торговый центр в период жары. Если квартира состоит из нескольких комнат, где располагается много людей, необходимо поставить кондиционер высокой производительности для охлаждения большей территории.

🎬 Видео

10 класс, 11 урок, Уравнение теплового баланса с учетом изменения агрегатного состояния веществаСкачать

Уравнение теплового баланса, термодинамика в изопроцессах | Физика ЕГЭ 10 класс | УмскулСкачать