Swegon - Теоретические вопросы организации воздушно-климатических систем
Подождите немного. Документ загружается.
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
Оглавление
Обозначения........................................................................................................2
Коэффициенты пересчета................................................................................3
Определения.......................................................................................................4
Вспомогательные диаграммы........................................................................10
Задача вентиляции...........................................................................................16
Направления......................................................................................................17
Принципы вентиляции.....................................................................................23
Системы вентиляции.......................................................................................31
Смешивающая вентиляция............................................................................33
Вытесняющая вентиляция.............................................................................40
Измерения и настройки...................................................................................46
Aкустика.............................................................................................................49
Aкустика - основы............................................................................................58
Aкустика - проектирование............................................................................61
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
2
Обозначения
ПОМЕЩЕНИЕ
Символ Единица
l Длина m
b Ширина m
h Высота m
Tолщина m
r Радиус m
d Диаметр m
A Площадь m
2
V Объем m
3
ВЕНТИЛЯЦИЯ И ТЕПЛО
Символ Единица
C
p
Удельная теплоемкость kJ/kg · K
C Коэффициент излучения W/m
2
· K
4
d
h
Гидравлический диаметр m
d
e
Эквивалентный диаметр m
E Энергия J
F Сила N
g Ускорение свободн. падения m/s
2
h Энтальпия J/kg
m Maсса kg
P Мощность W = J/s
Pr Число Прандтля
p Давление Pa = N/m
2
p
d
Динамическое давление Pa
p
s
Статическое давление Pa
p
atm
Aтмосферное давление Pa, mbar
p
t
Общее давление Pa
∆p Разность давления Pa
q Объем, расход m
3
/s
r Теплота испарения kJ/kg
R Термостойкость m
2
· K/W
T Teмпература, Kelvin K
t Teмпература, Celsius °C
t Время s
∆T Разность температур K
U К-т теплопередачи W/m
2
· K
v Скорость m/s
α
К-т теплоотдачи W/m
2
· K
ε
К-т эмиссии, эффективность
ν
Kинематическая вязкость m
2
/s
ρ
Денситет, плотность kg/m
3
φ
Относительная влажность %
η
КПД
λ
К-т теплопроводности W/m · °C
АКУСТИКА
Символ Единица
A Площадь поглощения m
2
Sabine
c Скорость звука m/s
D Разность уровней dB
f Частота Hz
i Интенсивность W/m
2
L Уровень шума dB ref 2·0
-5
Pa
L
А
A-давление звука dB ref 2·0
-5
Pa
L
P
Давление звука dB ref 2·0
-5
Pa
L
W
Мощность звука dB ref 0
-2
W
L
WA
A-мощность звука dB ref 0
-2
W
L
i
Интенсивность звука dB ref 0 -2 W/m
L
eq
Эквивалентн. сила звука dB ref 2·0
-5
Pa
Q К-т направленности
R Постоянная помещения
R К-т снижения dB
T Время реверберации s
α
К-т поглощения
λ
Длина волны m
ВОЗДУХООБМЕН
Символ Единица
ε
rc
Эффективность
вентиляции
%
ε
pc
Индекс местной
вентиляции
-
ε
ra
Эффективность
воздухообмена
%
ε
rt
Температурная
эффективность
%
ε
pt
Индекс местной
температуры
-
τ
n
Номинальная константа
времени
h
τ
m
Средний возраст воздуха
в помещении
h
τ
r
Время обмена воздуха в
помещении
h
n
Удельный расход воздуха Объем
помещения/h
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
3
Коэффициенты пересчета
ДЛИНА
m in (дюйм) ft (фут)
39,370 3,28
25,4·0
-3
83,33·0
-3
0,3048 2
ПЛОЩАДЬ
m
2
sq ft (квадратный фут)
0,76
0,09290
ОБЪЕМ
m
3
ft
3
US gallon
35,32 264,2
28,32·0
-3
7,48
3,785·0
-3
0,337
МАССА
kg lb (фунт)
2,205
0,4536
ОБЪЕМ, РАСХОД
m
3
/s l/s m
3
/h cfm (кубический
фут в минуту)
0
3
3600 29
0
-3
3,6 2,9
0,2778·0
-3
0,2778 0,5886
0,4720·0
-3
0,472 ,699
СКОРОСТЬ
m/s fpm (фут в минуту)
96,9
5,0800
-3
ДАВЛЕНИЕ
Pa (= 0
-2
mbar) kp/cm
2
mmvp lb/in
2
(psi)
(фунт на квадратный дюйм)
in of water (дюйм водяного
столба)
0,20·0
-6
0.020 0,450·0
-3
4,05·0
-3
98,07·0
3
0
4
4,22 393,7
9,807 0
-4
,422·0
-3
39,37·0
-3
6,895·0
3
70,3·0
-3
703, 27,68
249, 2,540·0
-3
25,40 36,3·0
-3
ЭНЕРГИЯ
J (= Ws) kpm kcal kWh Btu (British thermal unit)
0,020 0,2388·0
-3
0,2778·0
-6
0,9478·0
-3
98,07 2,342·0
-3
2,724·0
-6
9,295·0
-3
4,87·0
3
426,9 ,63·0
-3
3,968
3,6·0
6
0,367·0
6
859,8 3,42·0
3
,055·0
3
07,6 0,2520 0,293·0
-3
МОЩНОСТЬ
W (= J/s) kW (= kJ/s) kcal/h hk Btu/h TR
(ton of refrigation)
0
-3
0,8598 ,36·0
-3
3,42 0,2843·0
-3
0
3
0,8598·0
3
,360 3,42·0
3
0,2843
,63 ,63·0
-3
,58·0
-3
3,968 0,3307·0
-3
735,5 0,7355 632,4 2,50·0
3
0,209
0,293 0,293·0
-3
0,2520 0,3985·0
-3
83,33·0
-6
3,57·0
3
3,57 3,024·0
3
4,783 2·0
3
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
4
Определения
Эффективность
Существует два понятия эффективности:
• ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЕНТИЛЯЦИИ - параметр,
показывающий эффективность удаления загряз-
нений.
• ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА - пара-
метр, показывающий эффективность обмена
воздуха в помещении.
Основная цель проектировщика - подобрать и раз-
местить воздухораспределители приточного и от-
работанного воздуха так, чтобы достичь макси-
мальной эффективности как воздухообмена, так и
вентиляции.
Эффективность вентиляции зависит от:
• Размещения воздухораспределителей приточно-
го и отработанного воздуха.
• Типа воздухораспределителей.
• Скорости приточного воздуха.
• Разности температур приточного и отработанно-
го воздуха.
• Наличия помех, например, источников тепла,
активной деятельности в помещении и т. п.
Удельный расход воздуха (n) определяется как
отношение части наружного воздуха в приточном
воздухе к объему вентилируемого помещения.
Удельный расход воздуха ранее назывался ”крат-
ность воздухообмена” с единицей измерения Разы
воздухообмена/час. Это часто вызывало мнение,
что воздух в помещении обменивается столько раз
в час, сколько указано. Как часто воздух обмени-
вается в помещении определяется, однако, не
только величиной расхода приточного воздуха и
объемом помещения, но также и способом подачи
воздуха в помещение.
Иногда теплоизбытки также рассматриваются как
загрязнение. Чтобы различить их, применяется
понятие ”температурная эффективность”.
Следует отличать понятие ”среднетемпературная
эффективность”, действующее как среднее значе-
ние в помещении в целом, от понятия ”локальный
температурный индекс”, действующее в конкрет-
ном месте помещения.
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
5
Определения
Формулы эффективности
Эффективность вентиляции, εrc
Определяется в момент выброса загрязнений как
соотношение между концентрацией их в отрабо-
танном воздухе и средней величиной концентра-
ции в помещении:
где Ce = установившаяся концентрация в отрабо-
танном воздухе,
Cm = установившаяся средневзвешенная вели-
чина концентрации в помещении.
Локальный температурный индекс, εрc
где Cp = установившаяся концентрация в точке p.
Эффективность воздухообмена, εrа
Определяется как соотношение между номиналь-
ной постоянной времени и временем обмена воз-
духа в помещении:
где τn = номинальная постоянная времени,
τm = средний возраст воздуха* в помещении,
2·τm = время обмена воздуха в помещении.
* Средний возраст воздуха находится в прямой
зависимости от времени, необходимого для полной
замены воздуха в помещении. Принято считать,
что для замены всего воздуха в помещении требу-
ется в среднем время, равное двойному времени
получения воздуха среднего возраста.
Средний возраст воздуха определяется путем про-
ведения измерений в воздуховоде отработанного
воздуха.
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
6
Определения
Эффективность вентиляции, εrc
где q = объем наружного воздуха (m
3
/h)
V = объем помещения (m
3
)
Номинальная постоянная времени, τn
Под номинальной постоянной времени понимается
время, в течение которого часть наружного возду-
ха в общем объеме приточного, поданная в поме-
щение, остается в нем.
где q = объем наружного воздуха (m
3
/h)
V = объем помещения (m
3
)
Температурная эффективность, εrt
(среднее значение)
где tf = температура отработанного воздуха
tm = средняя установившаяся температура
помещения
tt = температура приточного воздуха
Локальный температурный индекс, εpt
где tp = установившаяся температура в точке р.
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
7
Поверхность помещения Граничные значения расстояния Обычное расстояние от
поверхности до зоны
обслуживания
Наружная стена
Внутренняя стена
Пол, нижняя граница
Пол, верхняя граница стоящего
человека
0,2 - ,0 m
0 - 0,6 m
0 - 0, m
,8 - 2,0 m
,0 m
0,6 m
0, m
2,0 m
Taблица 1. Границы зоны обслуживания.
Определения
Зона обслуживания
Под зоной обслуживания понимается часть поме-
щения, в которой обычно находятся люди. Зона
обслуживания конкретного помещения определя-
ется по согласованию с заказчиком и архитекто-
ром. Объем ее ограничивается плоскостями, па-
раллельными стенам, полу и потолку помещения.
В Таблице показаны применяемые на практике
расстояния между соответствующей поверхнос-
тью и границей зоны обслуживания.
Рис. 1. Окрашенные плоскости ограничивают зону
обслуживания.
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
8
Определения
Зона влияния (рабочая зона)
Понятие зоны влияния применяется в связи с низ-
коскоростными диффузорами и более всего инте-
ресно при использовании принципа вытесняющей
вентиляции (венитиляции замещения).
Согласно действующим правилам испытаний диф-
фузоров (SS EN 22 39), зона влияния определяет-
ся размерами av и bv согласно Рис. 2.
av -это наибольшее горизонтальное расстояние от
стены (либо от середины цилиндрического диффу-
зора) до границы изовелы со скоростью воздуха
v m/s.
bv -это наибольшее горизонтальное расстояние,
перпендикулярное линии av между конечными
точками изовелы.
Правила испытания диффузоров подчеркивают,
что измерения должны производиться не на опре-
деленном расстоянии от пола, а в месте наиболь-
шей скорости воздуха. Эти же правила SS EN 22
39 определяют значение скорости v m/s:
0,2 m/s для низкоскоростных диффузоров,
предназначенных для комфортной вентиляции
0,3 m/s для низкоскоростных диффузоров,
предназначенных для промышленной
вентиляции
Зона влияния низкоскоростных диффузоров, мон-
тированных в потолке, определяется согласно
Рис. 3.
При проектировании очень важно обращать вни-
мание на метод измерения производителем зоны
влияния. Встречаются, например, показатели зо-
ны влияния, измеренные с отступлением от норм:
Изовела на расстоянии 0,05 м над полом.
Изовела на расстоянии 0,0 м над полом.
Отчетность согласно таким показателям может
искажать действительные размеры зоны влияния
и значительно снижать уровень комфорта.
•
•
Рис. 2. Примеры размещения диффузоров
вытесняющей вентиляции.
Рис. 3. Диффузоры вытесняющей вентиляции.
Пример монтажа в потолке.
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
9
Определения
Зона плотности
Понятие зоны влияния применяется в связи с низ-
коскоростными диффузорами и определяется как
зона, расположенная вне зоны влияния, в которой
движутся плотные потоки воздуха. Отличитель-
ные черты зоны плотности:
• движение потоков вызвано разной плотностью
воздуха приточного и помещения,
• движение потоков сопровождается некоторой
эжекцией окружающего воздуха,
• зона плотности очень тонкая, не более 0 см,
• турбулентность воздуха в зоне плотности нес-
колько ниже турбулентности сопловой струи.
Скорости воздуха в зоне плотности зависят от:
• теплонагрузок в помещении
• геометрии помещения (ширины)
В месте, где поток воздуха выровнялся по ширине
помещения, можно определить скорость воздуха в
зоне плотности по формуле:
Где q = объем приточного воздуха (m
3
/s)
∆t = разность температур воздуха поме-
щения и приточного (K)
b = ширина помещения (m)
T = абсолютная температура
помещения (K)
v
f
= cкорость воздуха в зоне плотности
(m/s)
Пример:
Ширина помещения офиса 3,6 m
Полукруглый низкоскоростной диффузор
размещен у задней стены
Температура приточного воздуха 8°C
Температура помещения 24°C
Объем/расход воздуха 30 l/s
Данное значение скорости является ниаменьшим в
зоне плотности.
Рис. 4. Зона плотности в помещении с
низкоскоростными диффузорами
Swegon Климатические системы - воздух 2007
www.swegon.com
0
Диаграммы и формулы
Диаграмма падения давления для круглого воздуховода
Диаграмма падения давления
для прессованного круглого колена
Диаграмма падения давления
для выполненного сегментами круглого колена
A = Размеры (мм)
Вспомогательные диаграммы