Расчёт кондиционирования воздуха

Найдём требуемое количество подаваемого воздуха по фактору «тепловыделение». Оно рассчитывается по формуле:

, (4.3.1)

где = t_УДАЛ – t_ПОСТ,

t_УДАЛ – температура удаляемого воздуха;

t_ПОСТ – температура поступающего воздуха;

С_В – теплоемкость воздуха, С_В = 0,24 ккал/кг*⁰С;

- удельная масса приточного воздуха, = 1,206, кг/м³.

Q_ИЗБ – избыточное тепло.

Избыточное тепло найдем из выражения:

Q_ИЗБ = Q_ОБ + Q_Л + Q_Р – Q_ОТД, (4.3.2)

где Q_ОБ – тепло, выделяемое офисным оборудованием;

Q_Л – тепло, выделяемое людьми;

Q_Р – тепло, вносимое солнечной радиацией;

Q_ОТД – теплоотдача в окружающую среду.

Значения Q_Р и Q_ОТД примерно равны и взаимно компенсируются.

Поэтому избыточное тепло образуется только за счёт людей и оборудования.

Тепло, выделяемое людьми, найдём по формуле:

, (4.3.3)

где К_Л – количество людей в помещении, К_Л = 2;

q– тепло, выделяемое одним человеком, q= 250 ккал/ч;

q_ПОГЛ – тепло, поглощаемое одним человеком, q_ПОГЛ = 140 ккал/ч.

Отсюда находим:

ккал/ч.

Рассчитаем количество тепла, выделяемого офисным оборудованием. В зале расположено 4 персональных компьютера. Каждый компьютер имеет мощность 230 Вт. Общая мощность компьютеров составляет 4´230=920 Вт=0,92 кВт. Также имеется один принтер с потребляемой мощность 50 Вт.

Общая потребляемая мощность офисной техники равна 0,97 кВт.

Тепло, выделяемое офисным оборудованием рассчитаем по формуле:

, (4.3.4)

где 860 – тепловой эквивалент 1 кВт/час;

Р_ОБ – потребляемая мощность, Р_ОБ = 0,97 кВт;

η – коэффициент перехода тепла в помещение, η = 0,95.

Подставив все значения в формулу, находим:

ккал/ч.

Рассчитаем теплонапряженность воздуха по формуле:

, (4.3.5)

где V_П – объем помещения, V_П = 80 м³.

Q_ИЗБ = Q_Л + Q_ОБ = 220 + 742,49 = 962,49, ккал/ч.

Таким образом, подставив все данные в формулу, получим:

, ккал/м³.

Т.к. Q_Н< 20 ккал/м³, то = 6 ⁰С.

Найдём требуемое количество подаваемого воздуха:

, м³/ч.

Рассчитаем кратность воздухообмена по формуле.

, (4.3.6)

где L – требуемое количество подаваемого воздуха,

L = 554.23, м³/ч;

V– объем помещения, V= 120 м³.

Таким образом, кратность воздухообмена равна:

1/час.

Т.е. нам необходим кондиционер, создающий воздухообмен 554,23 м³/ч.

Установим в операторском зале один настенный кондиционер DELONGHI CP 30, рассчитанный на 130 м³. Данный кондиционер создает воздухообмен 600 м³/ч, создает в помещении воздушную среду с температурой 17-26 ⁰С и влажность 40-70%, удаляет из помещения избыточную влагу и тепло, снабжен таймером, термостатом, бактерицидным фильтром и автоматическим климат контролем. Электропитание кондиционера 230 В, 5 А, 50 Гц; максимальный уровень шума 38 дБ(рис.5.3).

Рисунок 5.3 – Кондиционер DELONGHI CP 30

Примечание: составлено автором

Расчёт системы пожаротушения

При возникновении пожара может пострадать не только помещение, но и дорогостоящая аппаратура, привести к человеческим жертвам. Поэтому необходимо чтобы были приняты меры по раннему выявлению и ликвидированию пожаров. Источниками зажигания могут оказаться электронные схемы ЭВМ, приборы, применяемые для технического обслуживания, устройства электропитания, кондиционеры воздуха, где в результате различных нарушений образуются перегретые элементы, и др.[4]

В соответствии с требованиями правил пожарной безопасности помещение оборудованы углекислотными огнетушителями ОУ-5 с учетом – один огнетушитель на 100 м2. Общая площадь помещения составляет 40 м2 , таким образом устанавливаются 1 огнетушитель. В качестве огнетушащего вещества применяется комбинированный углекислотно-хладоновый состав. Расчетная масса комбинированного углекислотно-хладонового состава md для объемного пожаротушения определяется по формуле:

, (4.4.1)

где k = l,2 - коэффициент компенсации не учитываемых потерь углекислотно-хладонового состава,

gn = 0,04 – нормативная массовая концентрация углекислотно-хладонового состава,

V – объем помещения,

, (4.4.2)

где: А = 8 м – длина помещения,

В = 5 м – ширина помещения,

Н = 3 м – высота помещения.

Тогда:

Следовательно:

Расчетное число баллонов определяется из расчета вместимости в 20-литровый баллон, 12 кг углекислотно-хладонового состава.

Внутренний диаметр магистрального трубопровода di, мм, определяется по формуле:

(4.4.3)

Эквивалентная длинна магистрального трубопровода l2. м, определяется по формуле:

, (4.4.4)

где k1=1,2-коэффициент увеличения длины трубопровода для компенсации не учитывающих местных потерь

l=5м – длина трубопровода по проекту тогда

Расход углекислотно-хладонового состава Q, кг/с, в зависимости от эквивалентной длины и диаметра трубопровода равна 1,4 кг/с.

Расчетное время подачи углекислотно-хладонового состава t. мин, определяется по формуле:

(4.4.5)

Масса основного запаса углекислотно-хладонового состава m, кг, определяется по формуле:

где К2=0,2 – коэффициент учитывающий остаток углекислотно-хладонового состава в баллонах и трубопроводах.

Таким образом из полученных результатов можно сделать вывод, что для обеспечения нормального функционирования системы автоматического пожаротушения потребуется 1 баллон углекислотно-хладонового состава вместимостью 20 литров, с массой смеси 6 кг. Автоматические установки газового пожаротушения имеют устройства для автоматического пуска в соответствии с ГОСТ 12,4.009-83.

Обеспечение воздушного комфорта в жилых и производственных помещениях зависит от систем аспирации, вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха. Задача кондиционирования воздуха состоит в выполнении вентиляции и отопления, а также в поддержании таких параметров воздушной среды, при которых каждый человек благодаря своей индивидуальной системе автоматической терморегуляции организма чувствовал бы себя комфортно, не замечая влияния этой среды. В работе был выбран кондиционер настенного типа – СР фирмы DELONGHI (Италия), 230/50. Модель СР30 с мощностью равной 1603 Вт.

Был произведён расчёт искусственного освещения, который требует оборудовать рабочее помещение 11 светильниками по 2 лампы в каждом.

В качестве светильника использован ЛСП02 рассчитанный на 2 лампы мощностью 40 Вт.

В светильнике использованы люминесцентные лампы ЛБ40-4 (белого цвета), мощностью 40 Вт, со световым потоком 3000 лм.

Система пожаротушения требует 6 кг. углекислотно-хладонового состава для тушения всего объема помещения, 7,7 кг. углекислотно-хладонового состав для основного запаса.