октября
14
Проектирование систем вытесняющей вентиляции
Принципы расчета вытесняющей вентиляции отличаются от принципов расчета перемешивающей вентиляции, так как действуют другие закономерности при формировании полей скорости и температуры в помещении, определяющими при этом являются конвективные струи, создаваемые источниками теплоты. Если при перемешивающей вентиляции необходимо обеспечить равномерное поле параметров в объеме помещения, в том числе и по высоте, то при вытесняющей вентиляции необходимо, чтобы при определенном расходе приточного воздуха, по возможности минимальном, обеспечивалось нормируемое значение температурного градиента в обслуживаемой зоне и одновременно максимальное значение перепада температуры воздуха по высоте помещения. Если источники теплоты неравномерно распределены по высоте помещения, то температурный градиент не будет одинаковым в обслуживаемой и верхней зоне. Высота обслуживаемой зоны при расчете вытесняющей вентиляции при положении людей сидя принимается 1,1м, при положении стоя — 1,8 м.
Основные этапы расчета при проектировании вытесняющей вентиляции:
1. Расчет распределения температуры воздуха по высоте помещения.
2. Расчет расхода приточного воздуха.
3. Проверка обеспечения комфортных условий — отсутствия дутья при размещении воздухораспределителя вытесняющей вентиляции.
Расчет распределения температуры воздуха по высоте помещения
Простой и удобной для практических расчетов является методика, разработанная специалистами фирмы «ТЮХ» [78]. Методика основана на предположении о некотором распределении температуры воздуха по высоте помещения при вытесняющей вентиляции (рисунок 4.35). Для выполнения условий теплового комфорта необходимо, чтобы температурный градиент в пределах обслуживаемой зоны не превышал допустимого значения, которое определяется нормами проектирования. На основе анализа значений градиента температуры и минимального значения температуры воздуха на уровне пола, приводимых в разных европейских нормативных документах (таблица 4.11), даны практические рекомендации по определению нормируемых значений средней температуры воздуха в помещении и перепада температур в пределах 1 м от уровня пола в зависимости от степени физической активности человека. В таблице 4.12 представлены рекомендуемые значения.
Принимая допустимое значение градиента температуры в обслуживаемой зоне Atm, общий перепад температуры воздуха по высоте помещения AtR = tm - t„ может быть определен с помощью параметра С.
При вытесняющей вентиляции приточный воздух в виде охлажденного низкоскоростного потока стелется по полу, затопляя обслуживаемую зону. Исследования Э. Мундт (1996) показали, что температура воздуха у поверхности пола будет определяться удельным расходом приточного воздуха на 1 м2 площади пола, а также условиями теплообмена на его поверхности, как лучистого, так и конвективного [54]. Для описания изменения температуры воздуха у поверхности пола используют безразмерный параметр К, равный отношению разности температуры у поверхности пола и температуры приточного воздуха к разности температуры воздуха в верхней зоне и температуры приточного воздуха:
K=^Jj±ZLl. (4.65)
^ R Кз ~~
На основе анализа данных экспериментальных исследований Э. Мундт получила значение параметра К, равное 0,5, при минимальном удельном расходе приточного воздуха около 5,4 м3/ (час-м2). Это позволило ей сформулировать «правило 50%» для распределения температуры воздуха по высоте помещения: температура воздуха у пола является средней величиной температуры приточного и удаляемого воздуха для большинства обычных помещений [54], В таблице 4.14 представлены рекомендуемые значения параметра К в зависимости от удельного расхода воздуха и типа помещения.