Индивидуальное задание. Расчет производительности кондиционеров

7.3 Индивидуальное задание. Расчет производительности кондиционеров

В связи с тем, что в качестве объекта исследования с позиции охраны труда выбрано рабочее место оператора ЭВМ и одним из важнейших факторов окружающей среды является воздух рабочей зоны. Параметры микроклимата регулируются с помощью вентиляционных установок, управляемых автоматическими средствами регулирования (кондиционерами), поэтому в данном разделе выполнен расчет производительности кондиционеров.

Расчетные параметры наружного воздуха определяются климатическими условиями местности, где будет находится кондиционер. В табл. 19 внесены параметры наружного воздуха города Одессы. В табл. 20 приведены параметры внутреннего воздуха для условий работы на ЭВМ.

 

табл. 19 Параметры наружного воздуха города Одессы

Период года	Температура	Энтальпия	Влагосодержание	Относительная влажность
Холодный и переходный	-15	-3.1	16.4	68.0
Теплый	30.5	14.5	11.7	41.5

табл. 20 Параметры внутреннего воздуха для условий работы на ЭВМ

Период года	Температура	Энтальпия	Влагосодержание	Относительная влажность
Холодный и переходный	20	13.7	14.7	30.0
Теплый	22	15.3	16.5	30.0

Дополнительные исходные данные:

1.  Число работающих – 3.

2.  Характеристика остекленения p=1,05

3.  Площадь поверхности остекления S_ост = 10 м²

4.  Радиация через 1 м площади остекленения q_ост=130 kcal/м²h

5.  Мощность осветительной установки N_y=0,8

6.  Количество вредных веществ, содержащихся в удаляемом из рабочей зоны воздухе Z_уд= 2851 mg/m³

7.  Количество вредных веществ, содержащихся в приточном воздухе Z_п= 200 mg/m³

7.3.1 Холодный и переходной периоды года 7.3.1.1 Расчёт по избыткам явной теплоты

Количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны:

где Q_я -избытки явной теплоты в помещении,

t_уд - температура удаляемого воздуха,

t_п - температура приточного воздуха

Q_я=Q₁+Q₂+Q₃;

Q₁ - явная теплота, выделяемая организмами работающих;

Q₁=q_яn

q_я - количество явной теплоты, выделяемой одним работающим,

так, при t_в,=20 °С : q_я = 85 kcal/h,

Q₁ = 85 ^. 3= 255 kcal/h

Q₂ - теплота от солнечной радиации,

Q₂=S_остq_остp

S_ост - площадь поверхности остекления,

q_ост - радиация через 1м площади поверхности остекления, q_ост=130 kcal/м²h

р - коэффициент, зависящий от характеристики остекления, р=1.05

Q₂ = 10^.130^.1,05 = 1365 kcal/h.

Q₃- теплота от источников освещения

Q₃ = 860N_y,

N_y - мощность осветительной установки,

- коэффициент перехода электроэнергии в теплоту, =0,8

Q₃= 860^.0,8^.0,8 = 550,4 kcal/h

Q_я= 255+1365+550,4 = 2170 kcal/h

Подставляя полученные данные, получаем:

 m³/h

 

7.3.1.2 Расчет по избыткам влаги

Количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны:

,

где - избытки влаги в помещении, g/h:

;

d_уд - влагосодержание удаляемого воздуха,

d_n - влагосодержание приточного воздуха,

n - количество работающих в помещении,

d - количество влаги, выделяемой одним работающим

при t_в=20 °С : d=75 g/h;

 g/h,

 m³/h.

 

7.3.1.3 Расчет по избыткам полной теплоты

Количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны,

где Q_п, - избытки полной теплоты в помещении,

J_уд - энтальпия удаляемого воздуха,

J_n - энтальпия приточного воздуха

Q_п = Q₁+Q₂+Q₃;

Q₁ - избыточное количество полной теплоты, выделяемой работающими;

Q₁ = q_пn

q_п - количество полной теплоты, выделяемой одним работающим,

n - количество работающих;

Q₂, Q₃ - теплота соответственно от солнечной радиации и от источников освещения.

при t_в,=20 °С q_п = 130 kcal/h, откуда

Q₁ = 130^.3 = 390 kcal/h.

Тогда

Q_п = 390+1365+550,4 = 2305 kcal/h;

Окончательно получаем

 m³/h.

 

7.3.1.4 Расчёт по количеству выделяющихся вредных веществ

Количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны, m³/h.

,

где

Z суммарное количество вредных веществ, поступающих в помещение, mg/m³,

Z=Z_л+Z_пр;

Z_л – количество вредных веществ, выделяемое людьми, mg/h;

Z_л=Z₁n;

Z₁ – количество CO₂, выделяемое одним работающим.

При t = 20...22⁰C Z₁=35000 mg/h

n – количество работающих в помещении;

Z_пр – прочие выделяемые вредные вещества;

Z_уд, Z_п – количество вредных веществ, содержащихся соответственно в удаляемом из рабочей зоны воздухе и в приточном воздухе, mg/m³.

Если в помещении находятся 3 человека, то

Z_л=35000^.3 = 105000 mg/h;

 Z=105000+0 = 105000 mg/h;

откуда окончательно получаем

 m³/h.

7.3.2 Тёплое время года 7.3.2.1 Расчёт по избыткам явной теплоты

Количество воздуха, удаляемого из рабочей зоны рассчитывается по формулам, приведенным выше.

Количество явной теплоты, выделяемой одним работающим при t_в=22⁰C q_я=70 kcal/h, тогда находим явную теплоту, выделяемую организмами работающих

Q₁ = 70 ^. 3 = 210 kcal/h.

Теплота от солнечной радиации:

Q₂ = 1365 kcal/h.

Теплота от источников освещения:

Q₃= 550,4 kcal/h.

Теперь можно найти избытки явной теплоты в помещении:

Q_я= 210+1365+550,4 = 2125 kcal/h; и получаем:

 m³/h.

7.3.2.2 Расчет по избыткам влаги

Количество влаги, выделяемое одним работающим при t_в = 22⁰С d = 100 g/h, тогда находим избыток влаги в помещении  g/h. получаем

 m³/h.

 

7.3.2.3 Расчет по избыткам полной теплоты

Количество полной теплоты, выделяемой одним работающим при t_в = 22⁰C q_п=125 kcal/h, тогда избыточное количество полной теплоты, выделяемой одним работающим

Q₁ = 3 ^. 125 = 375 kcal/h.

Подставляя Q₁, Q₂, Q₃, получаем: Q_п = 375+1365+550,4 = 2290 kcal/h;

тогда находим

 m³/h.

7.3.2.4 Расчёт по количеству выделяющихся вредных веществ

Поскольку выделяемое одним работающим количество CO₂ при t_в=22⁰С такое же, как и в зимний период Z₁=35000 mg/h, а в компьютерном классе прочие вредные вещества не выделяются, то расчет количества воздуха, удаляемого из рабочей зоны в теплое время года, остаётся таким же:

 m³/h

Вывод

На основе выполненных вычислений были получены значения объемов воздуха, наибольшее из которых составляет 2385,4 м^з/h. Исходя из результатов расчета и используя данные СКВ, для вентиляции выбираем кондиционер KН-2,5, имеющий следующие характеристики:

Подача по воздуху - 2500 м^з/h;

Установленная мощность – 3,09 kW.

Этот кондиционер будет обеспечивать оптимальные условия работы для человека на протяжении всего года.