Расчет и выбор кондиционной установки для жилого индивидуального дома

Микроклимат помещения -- состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека и определяющее тепловой комфорт. Микроклимат помещения определяется совокупностью значений определен- ных параметров воздуха, называемых параметрами микроклимата помещения. К ним относятся: температура воздуха, скорость движения воздуха, относительная влажность воздуха, радиационная температура помещения.

Радиационная температура помещения -- осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных при- боров. В практике проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха различают допустимые и оптимальные параметры микроклимата.

Под допустимыми параметрами микроклимата понимают сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности, но при усиленном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Под оптимальными параметрами микроклимата понимают сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении, и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Расчетные параметры микроклимата помещения принимают исходя из санитарно-гигиенических и технологических требований в зависимости от назначения помещения и уровня требований к метеорологической обстановке в нем. Уровень требований к метеорологической обстановке помещения определяет класс системы кондиционирования воздуха (СКВ). Различают следующие классы системы кондиционирования воздуха:

- первого класса -- для обеспечения параметров микроклимата и чистоты воздуха, требуемых для технологического процесса по заданию на про- ектирование, при экономическом обосновании или в соответствии с требова- ниями специальных нормативных документов; для обеспечения параметров микроклимата в узкой части оптимальных норм в сочетании с обеспечением других показателей качества воздуха (например, ионизация воздуха, де- зодорация). В производственных помещениях с технологическими СКВ пер- вого класса поддержание заданных параметров микроклимата должно прино- сить экономический эффект за счет повышения качества продукции, производительности труда, сокращения естественной убыли при хранении продукции и т. д.;

- второго класса -- для обеспечения требуемых для технологического про- цесса или, при комфортном кондиционировании воздуха, оптимальных пара- метров микроклимата; скорость движения воздуха допускается принимать в обслуживаемой или рабочей зоне помещений на постоянных и непостоянных рабочих местах в пределах допустимых норм. Ко второму классу относятся все комфортные СКВ и технологические СКВ со слабо выраженным экономическим эффектом от увеличения выработки продукции, повышения ее качества, сокращения брака за счет поддержания заданных параметров;

- третьего класса -- для обеспечения необходимых параметров микрокли- мата в пределах допустимых норм периодически, когда они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения, или промежуточных значений между оптимальными и допустимыми параметрами при экономическом обосновании. В большинстве помещений жилых и гражданских зданий устраивают системы кондиционирования воздуха второго класса. С учетом пожеланий заказчика уровень требований к поддержанию внутренних параметров в помещениях, а следовательно, и класс СКВ могут быть повышены, но при этом затраты холода, электроэнергии, стоимость оборудования возрастут, поэтому следует оценить экономическую целесообразность этого решения. [7.304c]

Допустимые или оптимальные параметры микроклимата устанавливаются нормами проектирования для жилых, гражданских и производственных зданий и технологическими нормами для соответствующих производственных помещений. В качестве расчетных параметров микроклимата в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий, оборудованных системами кондиционирования воздуха, принимаются оптимальные параметры. Под обслуживаемой зоной помещения понимают пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.

Нормируемые метеорологические условия в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных, а также административно-бытовых зданий предприятий определяют согласно ГОСТ 30494 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» в зависимости от назначения помещения и периода года.

Различают следующие категории помещений:

1 категории -- помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха;

2 категории -- помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой;

3а категории -- помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды;

3б категории -- помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде;

3в категории -- помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды;

4 категории -- помещения для занятий подвижными видами спорта;

5 категории -- помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей);

6 категории -- помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые).

Категории работ разграничивают по тяжести на основе общих энергетических затрат организма:

легкие (категория I) -- до 174 Вт;

средней тяжести (категория II) -- до 290 Вт;

тяжелые (категория III) -- более 290 Вт.

Легкие физические работы разделяют на категории 1а (энергозатраты -- до 139 Вт) и 1б (140-174 Вт).

К категории 1а относятся работы, производимые сидя и сопровождаю- щиеся незначительным физическим напряжением, а к категории 1б -- работы, выполняемые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.

Физические работы средней тяжести разделяют на категории ІІ а (175-323 Вт) и II б (233-290 Вт). Категория ІІ а -- работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких изделий (до 1 кг) либо предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения. Категория ІІ б -- работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

К тяжелым работам категории III относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных тяжестей (свыше 10 кг) и требующие больших физических усилий.

Характеристику производственных помещений по категориям выполняемых в них работ в зависимости от затраты энергии следует производить в соответствии с ведомственными нормативными документами, согласованными в установленном порядке, исходя из категории работ, выполняемых 50% и более работающих в соответствующем помещении.

Расчетные параметры наружного воздуха В зависимости от географического месторасположения здания определяют следующие исходные климатологические данные:

-- географическая широта;

-- расчетные температура и энтальпия наружного воздуха для двух периодов года;

-- среднесуточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха;

-- расчетная скорость ветра в теплый и холодный периоды года;

-- максимальная и среднесуточная интенсивность солнечной радиации (прямой и рассеянной) в июле, поступающей на горизонтальную поверхность;

-- время максимума интенсивности солнечной радиации.

В качестве расчетных параметров наружного климата для холодного периода года при проектировании систем кондиционирования воздуха температура и энтальпия принимаются по параметрам «Б». Для теплого периода года расчетные параметры определяются в зависимости от класса кондиционирования воздуха:

- для первого класса -- температура и энтальпия по параметрам «Б»;

- для второго класса -- температура наружного воздуха на 2°С, а энтальпия -- на 2 кДж/кг ниже, чем при параметрах «Б»;

- для третьего класса -- температура и энтальпия по параметрам «А».

Выбор расчетных параметров наружного воздуха основан на понятии обеспеченности расчетных внутренних условий в помещении, что позволяет снизить затраты на обеспечение микроклимата в помещениях с невысоким уровнем требований к микроклимату. Различают параметры А, Б и В в зависимости от коэффициента обеспеченности, т.е. от допускаемой продолжительности отклонения параметров микроклимата в помещении от расчетных значений. Различают коэффициенты обеспеченности по числу случаев kп и по продолжительности k?я, когда условия в помещении будут соответствовать расчетным. В таблице 3.1 для теплого периода приведены значения коэффициентов обеспеченности для помещений с различным уровнем требований и их связь с пара- метрами А, Б и В.

В соответствии с уровнем требований к поддержанию расчетных внут- ренних условий допускается в определенный промежуток времени отклонение от расчетных внутренних условий, не оказывающее значительного влияния на общее самочувствие человека или на технологический процесс в тот период, когда фактические параметры наружного климата превысят принятые расчетные значения.

Среднее значение необеспеченности составляет для следующих классов кондиционирования воздуха:

первый -- в среднем 100 ч/г при круглосуточной работе или 70 ч/г при односменной работе в дневное время;

второй -- в среднем 250 ч/г при круглосуточной работе или 175 ч/г при односменной работе в дневное время;

третий -- в среднем 450 ч/г при круглосуточной работе или 315 ч/г при односменной работе в дневное время.

2.2 Расчет поступлений теплоты и влаги в помещение