Расчетные параметры воздуха

Расчетные параметры наружного воздуха

На микроклимат существенно влияют параметры наружного воздуха. Поэтому в зависимости от времени года нормативные требования, предъявляемые к воздушной среде помещения, различны (табл. 1.1 ). При эксплуатации вентиляции различают два характерных режима работы: теплый — летний, когда возможно открытие окон, и холодный — зимний, когда окна, как правило, открывать нельзя.

Условной границей между ними является так называемый переходный период, которому соответствует наружная температура воздуха 10°С. Следовательно, вентиляционные установки, как правило, рассчитывают на три режима работы: теплый, переходный и холодный при температурах наружного воздуха соответственно выше +10, при + 10 и меньше +10°С.

Расчетные параметры внутреннего воздуха

Микроклимат помещений определяется сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха и температурой окружающих поверхностей в пределах рабочей зоны. Рабочей зоной называют пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.
Оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются в зависимости от избытков явной теплоты, тяжести выполняемой работы и периодов года в таблицах 1.1 — 1.2

Таблица 1.1. Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

а) В холодный и переходный периоды года

б) В теплый период года (на рабочих местах)

средней температуры наруж­ного воздуха в 13 ч
самого жаркого месяца, но не более чем 26°

Источник

Как рассчитать температуру наружного воздуха для подбора конденсатора

Фреоновые парокомпрессорные холодильные установки с воздушными конденсаторами получили широкое распространение в коммерческом и промышленном холоде.

Чтобы обеспечить работоспособность таких установок в период действия высоких температур наружного воздуха, необходимо не только правильно рассчитать мощность конденсатора, но и подобрать его для корректно выбранной температуры наружного воздуха.

Сознательное занижение расчетной температуры наружного воздуха, принимаемой для подбора воздушного конденсатора, приводит, естественно, к снижению стоимости холодильного оборудования и возможности выиграть тендер на поставку и монтаж.

Однако, это чревато далеко идущими последствиями, начиная от несоблюдения указанных в техническом задании температурных режимов в холодильных и технологических камерах, и заканчивая отказами в работе оборудования по причине срабатывания предохранительных устройств при высоких температурах наружного воздуха.

Поэтому к выбору расчетной температуры наружного воздуха при проектировании холодильных установок следует подходить с особой тщательностью.

Как показывает практика, чаще всего воздушные конденсаторы работают в наиболее неблагоприятных условиях, так как их преимущественно устанавливают на стороне здания, в течение длительного времени облучаемой солнцем, или на плоской кровле.

При этом температура воздуха на входе в конденсатор будет существенно выше температуры воздуха в тени. Например, согласно экспериментальным и расчетным данным, температура поверхности плоской кровли может достигать +60. +75 °C, что непременно сказывается на повышении температуры воздуха над ней. А ведь именно этот воздух и поступает на вход в воздушный конденсатор.

В современных нормативных документах, связанных с холодильной техникой, расчетные параметры наружного воздуха для подбора холодильного оборудования, и в том числе воздушных конденсаторов, никак не регламентируются.

В смежной области — системах кондиционирования воздуха (СКВ) — существует хорошая нормативная база, в том числе СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», который периодически обновляется и совершенствуется. С 1 июля 2021 действует уже третья редакция этого документа [1].

Уже в первой редакции СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (2012 год) было указано:

п.9.17. Параметры наружного воздуха для расчета конденсаторов с воздушным охлаждением … следует принимать с учетом места их размещения (в тени, на солнце, на плоской кровле вблизи крыш или стен и др.), но не менее расчетных параметров наружного воздуха для обслуживаемых систем.

Но конкретные рекомендации в нормативном документе не были приведены.

Расчетные параметры наружного воздуха — это так называемые параметры «Б», которые определяются по СП «Строительная климатология» [2]. В частности, температура по параметрам «Б» — это температура воздуха обеспеченностью 0,98, которая берется из таблицы 4.1 СП [2] (графа 4).

Впервые учитывать место размещения воздушного конденсатора путем соответствующего увеличения расчетной температуры воздуха (относительно температуры по параметрам «Б») было предложено автором в 2014 году в книге [3] на примере моноблочных чиллеров с воздушными конденсаторами.

Рассматривались три основных случая размещения чиллера с воздушным конденсатором: в тени, на стороне здания, облучаемой солнцем, и на плоской кровле.

Автором была применена следующая формула для определения расчетной температуры наружного воздуха:

где t_Р — расчетная температура наружного воздуха для подбора воздушного конденсатора,

t_НВ — расчетная температура наружного воздуха по параметрам «Б»,

Δt — увеличение температуры в зависимости от места установки, определяемое по следующей таблице [3].

Таблица 1. Рекомендуемые Δt для воздушных конденсаторов [3]

Источник

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

АРЕНДНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ

ПОСОБИЕ 11.9 к СНиП 2.04.05-91

Расчётные параметры наружного воздуха для типовых проектов

Главный инженер института И.Б.Львовский

Главный специалист Б.В.Баркалов

Рекомендовано к изданию решением Технического Совета арендного предприятия Промстройпроект.

Пособие 11.91 СНиП 2.04.05.91. разработано Промстройпроектом (канд. техн. наук Б.В.Баркалов) при участии МИСИ им. В.В.Куйбышева (канд. техн. наук Е.Г.Малявина) взамен раздела 16 пособия СНиП 2.04.05.86. Расчётные параметры наружного воздуха для типовых проектов и серии ИО-020. Расчётные параметры наружного воздуха при составлении типовых проектов, разработанной Промстройпроектом и утверждённой Главпромстройпроектом 24 августа 1965 г.

Пособие предназначено для специалистов в области отопления и вентиляции.

Рецензент доктор технических наук В.П.Титов

Редактор инженер Н.В.Агафонова

Выделено шесть групп климатических подрайонов, объединённых по признаку однотипности: связей между значениями параметров в холодный и тёплый периоды года. Параметры усреднены для каждой градации расчётной температуры холодного периода года (параметры Б) от –50° до ±0°С, через 5°С.

Отклонения значений параметров от указанных в таблице 1 для основной массы населённых пунктов (с доверительной вероятностью 95%) не отличается на величину больше, чем на:

в холодный период года

±5°С – для средней температуры отопительного периода и температуры воздуха по параметрам А;

±3м/с – для скорости ветра;

±5кДж/кг – для энтальпии по параметрам А;

±3кДж/кг – для энтальпии по параметрам Б;

в тёплый период года

±3°С – для параметров А и Б И для средний суточной амплитуды температуры наружного воздуха;

±3,5кДж/кг – для энтальпии по параметрам А и Б;

±2м/с – по скорости ветра.

Расчётные параметры следует выбирать с учётом места предполагаемой привязки здания и интервала наружных температур, при которых допускается принятая конструкция стен здания. При отсутствии этих данных типовые проекты рекомендуется разрабатывать для одного или всех четырёх параметров, обведённых в таблице 1 один рамкой, с температурами воздуха для холодного периода (параметры Б) минус 40, 30, 20 и 10°С.

Расчётные параметры наружного воздуха для типовых проектов

Источник

Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха для проектирования систем вентиляции. Категории работ

Расчетные параметры наружного воздуха.

Расчетные параметры наружного воздуха t, энтальпия, скорость ветра приводятся в нормативных документах для различных категорий климата для холодного и теплого периодов года. Холодным периодом года наз период с температурой ниже 8 о С, теплый период года с температурой выше 8 о С. Существуют переходные условия ( t=8 о С, I=22,5 кДж/кг независимо от места расположения города.

В нормах приняты 3 значения расчётной наружной t˚для каждого географического пункта.

Параметры А – средняя температура наиболее холодного периода и энтальпия воздуха соотв этой температуре и средней относительной влажности самого холодного месяца в 13 ч дня.

Пар-ры Б – средняя температура наиболее холодной 5-тидневки и энтальпия воздуха соотв этой температуре и средней относительной влажности самого холодного месяца в 13 ч дня.

Пар-ры В – абсолютная минимальная температура и энтальпия воздуха соотв этой температуре и средней относительной влажности самого холодного месяца в 13 ч дня. Эти параметры определяются как средняя за 8 наиболее суровых зим за последних 50 лет.

Выбор параметров следует принимать в соответсвии с нормативными документами. Для большинства зданий (жилых, общественных, производственных) для холодного периода приним пар-ры Б, некоторые сельскохозяйственные – А. Для теплого периода принимаются параметры А.

Нормируемые параметры внутреннего воздуха.

Нормативные документыустанавливают оптимальные и допустимые пар-ры внутр возд t; v; φ в зависимости от назначения помещения для жилых, общественных, административ зданий,; от категории работ для производственных зданий и от периода года.

При расчёте СВ принимаем допустимые параметры. Для холодного периода и переходных условий – это одинаковые параметры, а для тёплого периода они будут отличаться.

Для помещений жилых зданий t воздуха в тёплый период не нормируется.

Категории работ.

Кат.раб.-это разграничение работ по энергозатратам организма чел.

2. Физич. работы средней тяжести:

2а— работы, связанные с постоянной ходьбой, исполняются стоя или сидя, но не требуют перемещ. тяжестей, энергозатраты 175-232 Вт. Механосборочное производство. прядильные, ткацкие фабрики.

2б –работы, связанные с ходьбой и переносом тяжестей до 10 кг, эн.затраты 233- 290Вт. Деревообработка, прокатное, кузнечное, термическое, сварочное производство.

3. тяжелые физич. работы – связаны с систематич. физич. напряжением, постоянным передвижением, переносом тяжестей >10кг, эн.затраты >290Вт.

Билет №9

Избыточная теплота. Теплопоступления в помещение.

Избыточная теплота – это остаточное кол-во теплоты за вычетом теплопотерь при расчётных параметрах нар. и внутр. Воздуха после осуществления всех технологических мероприятий по их уменьшению.

Она определяется для 3 периодов года.

От людей: Зависят от выдел. людьми энергии при работе (категории работ), т-ры внутреннего возд. В помещении.

q_чел— кол-во теплоты, выделяемой в помещении при определ. т-ре и категории работ выдел. 1 мужчиной.

к- коэф. учитывающий пол чел. В помещении К=1– муж. К=0.85– жен. К=0.75 – детей.

От искусственного освещения:

Опр. кол-ва теплоты от нагретого оборудования. Можно производить:

1. детальным способом, опр-ся теплопоступлен. от каждой нагретой пов-ти и через загрузочные отверстия.

2. ч/з установленную мощность печи или оборудования, либо исходя из затрат топлива на нагревание оборудования

, Вт.

— конвективный коэф. Теплоотдачи, Вт/м2*град., зав. от подвижности воздуха, температуры поверхностей и воздуха, ориентации поверхностей (гориз.-верт.)

-лучистый коэф. теплоотдачи, зависит от разности четвертых степеней абс. температур поверхностей, и приведенного коэффициента излучения. По нормам, допускается температура поверхности оборудования не более 45 град.

Опр. кол-ва теплоты через загр. оверстия:

q- уд. теплопоступления через проем, т.е. с 1 м2 отверстия.

Fотв- площадь загр. отверстия.

2 способ – по известной мощности оборудования:

-мощность, -доля теплоты, поступающей в помещение.

Поступление теплоты от ост. материала и продукции.Теплопоступления от остывающего материала и при переходе его из жидкого состояния в твердое опр-ся:

Теплопоступления через остекления. Рассчитываются для тёплого периода года. Теплопоступления в помещения через заполнения световых проемов в каждый расчетный час определяется как суммарные теплопоступления за счет солнечной радиации и теплопередачи (невелики).

Вт. Где Q_(∥р)- теплопоступления за счет солнечной радиации. а_п— показатель поглощения теплового потока солнечной радиации ограждающей конструкцией и оборудованием.

Теплопоступления за счёт солнечной радиации зависит: от географической широты, ориентации фасада, конструкции остекления, вида переплётов, наличия внешних и внутренних защитных устройств, времени суток. (коэф. Инсаляции, который учитывает долю поверхности остекления, ч/з которую поступает прямая солнечная радиация). За расчётный час принимается час, когда суммарные теплопоступления за счёт прямой и рассеянной радиации максимальны.

Физический смысл к_(инст.)

Если к_(инст.)=0,85, то 85% окна открыто для прямой солнечной радиации.

— ср. за сутки кол-во поступающей теплоты

— изменяющаяся в течение суток часть теплопоступлений

Они зависят от: коэф. Теплопередачи, ср. t наружного возд. наиболее жаркого месяца, конструкции ограждения, коэф. Теплоотдачи, t внутр воздуха.

Теплопоступления от эл/двигателей, станков и механизмов

К_{т –} коэф, к-й учитывает наличие охлаждения эл/двигателей

К_сп – коэф спроса на эл/энергию, зависит от вида производства

Билет 11

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 1855 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Расчетные параметры наружного воздуха

Параметры наружного воздуха, на которые выполняются все расчеты при проектировании вентиляции, называются расчетными параметрами наружного воздуха(РПНВ). РПНВ являются нормативными, так как их выбор оговорен в нормативных документах – соответствующих главах СНиП. В основном для выбора РПНВ используется СНиП 2.04.05-91* «Отопление, веннтиляция и кондиционирование воздуха» и СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». Напомним основные положения.

В вентиляции основными расчетными параметрами наружного воздуха, задаваемыми в СНиП, являются температура, энтальпия и скорость наружного воздуха. Наружные параметры задаются для трех периодов: холодного(ХП), переходного(ПП)итеплого(ТП).

ПП является неким расчетным граничным состоянием воздуха между ТП и ХП. За расчетные параметры ПП принимается температура 8 °Си энтальпия 22,5 кДж/кг. Среднесуточная температура 8 °С выбрана в качестве расчетной для ПП не случайно, она соответствует моменту отключения систем отопления общественных зданий (производственные здания часто отключаются и раньше с целью экономии тепловой энергии) и переводу систем теплоснабжения на летний режим.

Параметры наружного воздуха непрерывно меняются и зависят от района строительства и сезона года. Но все расчеты можно вести только с использованием вполне определенных значений параметров воздуха. Поэтому возникает вопрос, а какие именно значения параметров следует принимать в качестве расчетных. Решение этого вопроса зависит в первую очередь от уровня требований, предъявляемых ко всему зданию и к его системам обеспечения микроклимата (СОМК).

Принципиальные подходы к назначению расчетных параметров рассмотрим на примере температуры.

Температура наружного воздуха изменяется непрерывно. Существуют суточные колебания, месячное изменение и годовой цикл. Применительно к наружному климату можно говорить только о некоторых усредненных его показателях, так как даже в одной и той же местности климат одного года может существенно отличаться от предыдущего. Недаром говорят, что в такой-то год зима или лето были холодными или, наоборот, теплыми.

В среднем можно считать, что в течение года температура изменяется примерно по гармоническому закону, как показано на рисунке 2.3. Самым холодным месяцем обычно является январь, а самым жарким – июль. В некоторый момент в январе, среднесуточная температура наружного воздуха достигает своего минимального значения за год, а в июле – максимального. Если принять за расчетную температуру для каждого из периодов именно эти значения, то мощность оборудования СОМК выйдет наибольшей, то есть максимальной. Очевидно, что система при этом окажется дороже. При этом практически весь расчетный период СОМК будет работать в режиме пониженной мощности.

Если же взять для холодного периода более высокие значения температуры, а для теплого периода – более низкие, то некоторый промежуток времени система не сможет обеспечивать расчетные параметры воздуха в помещении. Степень обеспечения характеризуется коэффициентом обеспеченности. Значение К_об = 0,7 означает, что 70% продолжительности расчетного периода система сможет обеспечивать требуемый уровень параметров в помещении, а 30% времени параметры будут не соответствовать заданным. В эти 30 % времени мощности системы (холодильной в теплый период, нагревательной – в холодный) не хватит для поддержания заданного значения внутренней температуры. Однако при этом затраты на систему окажутся существенно меньше.

При выборе расчетного коэффициента обеспеченности учитывают период года и уровень требований к зданию. Для некоторых производственных зданий с системы следует проектировать на предельные параметры наружного климата (предприятия электроники, точной механики и оптики, фармацевтические предприятия и др.) Для большинства зданий обычного назначения за расчетную температуру ХП принимают температуру холодной пятидневки (параметры Б). Это примерно соответствует коэффициенту обеспеченности 98%, при этом продолжительность отклонения параметров от расчетных составит примерно 50 часов. Такой короткий срок объясняется тем, что при продолжительном снижении температуры в помещениях резко увеличивается количество простудных заболеваний.

а) Годовой график изменения среднесуточной температуры

б) К понятию расчетной температуры холодного периода (холодной пятидневки)

Рисунок 2.3 – К понятию расчетной температуры наружного воздуха

Для теплого периода года можно допустить значительно более длительный период отклонения параметров в помещении от расчетных, так как это приведет к нарушению комфорта в помещении, но не к заболеваниям. Для большинства зданий обычного назначения при проектировании вентиляции за расчетную температуру ТП принимают температуру по параметрам А. Это примерно соответствует коэффициенту обеспеченности 70%, при этом продолжительность отклонения параметров от расчетных составит примерно 400 часов. Температура по параметрам А для теплого периода примерно соответствует средней температуре самого жаркого месяца.

Следует отметить, что вентиляция часто не имеет средств для обеспечения комфортных условий в помещении при повышенных температурах и влажностях воздуха, так как в СВЕ обычно отсутствуют устройства для охлаждения воздуха. Поэтому даже если принять в расчете высокие значения коэффициента обеспеченности, достигнуть реально его не удастся. Лишь в сухом и жарком климате (районы Средней Азии, Поволжъе и др.) возможно использование испарительного охлаждения для снижения температуры воздуха. Для более ответственных помещений, к которым предъявляются более высокие требования, следует проектировать СКВ, которые рассчитываются по параметрам Б и для теплого периода.

Расчетные параметры наружного воздуха для некоторых городов приведены в таблице 1.

Значение географической широты местности является важным при расчете теплопоступлений от солнечной радиации, так как на разных широтах интенсивность и продолжительность солнечной инсоляции различна. Кроме того, очевидно, чем больше значение широты, тем более холодным является климат данной местности.

Барометрическое давление указывается для того, чтобы можно было использовать соответствующую I-d диаграмму (они выпускаются на различное атмосферное давление), что позволяет несколько повысить точность определения параметров воздуха на различных стадиях вентиляционного процесса. Использование более точной диаграммы целесообразно при проектировании кондиционирования воздуха, где производится влажностная обработка воздуха.

Значение расчетной скорости наружного воздуха важно при проектировании аэрации зданий, естественной вытяжной вентиляции и неорганизованного воздухообмена под действием ветра в совокупности с гравитационным давлением.

Таблица 1. Расчетные параметры наружного воздуха

Концентрации углекислого газа в наружном воздухе зависит оттого, в сельской местности или в крупном промышленном городе расположен проектируемый объект, так как в воздух городов углекислый газ поступает от автомобильного транспорта, труб котельных и ТЭЦ, производственного оборудования, в котором осуществляется процесс сжигания топлива. Значения концентраций СО₂ приведены в таблице 2.

Таблица 2. Концентрации углекислого газа в наружном воздухе

Источник