4.1.6 Микроклимат и организация воздухообмена

Под микроклиматическими условиями помещения понимают состояния температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха. Перечисленные параметры оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье и на надежность работы средств вычислительной техники. Эти микроклиматические параметры влияют как каждый в отдельности, так и в различных сочетаниях.

С целью создания нормальных условий для персонала в офисном помещении используем нормы производственного микроклимата (СанПиН) для категории работ 1б. По этим нормам устанавливаем значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны помещения с ПЭВМ, которые представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Микроклиматические условия

В данном помещении применяется водяная система центрального отопления. Она должна обеспечить достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха в помещениях в холодный период года.

На микроклимат оказывают влияние источники тепла, находящиеся в помещениях с ПЭВМ. Для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров и чистоты воздуха применяют вентиляцию и кондиционирование. Расчет воздухообмена проводится по теплоизбыткам от ПЭВМ и вспомогательного оборудования, людей, солнечной радиации и искусственного освещения. Расчет производится для теплого периода года.

где L - объем приточного воздуха, м³/ч;

Q_изб - избыточные тепловыделения, кДж/ч;

с - теплоемкость воздуха (1,005 кДж/(кг*^ОС));

- плотность приточного воздуха, кг/м³, (=1,2 кг/м³);

t_вытяж, t_приточ - температура вытяжного и приточного воздуха, ^ОС.

Теплоизбытки в офисном помещении можно определить по формуле:

Q_изб = Q_обор. + Q_людей.+ Q_осв.+ Q_рад,

где Q_обор. - выделение тепла от оборудования,

Q_людей - поступление тепла от людей,

Q_осв. - выделение тепла от электрического освещения,

Q_рад. - поступление тепла от солнечной радиации,

Рассмотрим определение отдельных составляющих теплоизбытков в помещении.

Выделение тепла от оборудования, потребляющего электроэнергию:

Q_обор. = 3600 * N * j1 * j2,

где N - суммарная установленная мощность оборудования, кВт;

j₁ - коэффициент использования установочной мощности(j₁=0,95);

j₂ - коэффициент одновременности работы (j₂ = 0,8).

N = 3 * N_ЭВМ + 2 * N_ПРН,

где N_ЭВМ - установочная мощность одной ЭВМ = 0,25;

N_ПРН - мощность печатающего устройства = 0,05.

N = 3 * 0,25 + 2 * 0,05 = 0,85 кВт,

Q_обор = 3600 * 0,85 * 0,95 * 0,8 = 2325,6 кДж/ч.

Выделение тепла от людей:

Q_людей. = n * q,

где n - количество людей, одновременно работающих в помещении;

q - количество тепла, выделяемого одним человеком (для категории работ 1а q = 150 ккал/ч = 4,1868*150 = 628,02 Дж/ч).

Q_людей. = 3 * 628,02 = 1884,06 (кДж/ч)

Поступление тепла от электрического освещения:

Q_осв. = 3600 * N * n* k_1* k₂,

где N - мощность одной лампы, кВт = 0,04;

n - количество ламп = 16.

k₁, k₂ - коэффициенты, учитывающие способ установки и особенности светильников (для встроенных в подвесной потолок светильников с люминесцентными лампами k₁ = 0,3; k₂ = 1,3).

Q_осв. = 3600 * 0,04 *16*0,3*1,3 = 898,56 (кДж/ч)

Количество тепла, поступающее от солнечной радиации:

Q_рад = q' * F * C + F * ,

где q' – поступление тепла при наклонном заполнении светового проема, облучаемого прямой солнечной радиацией, ккал/м²*ч,

F - суммарная площадь окон в помещении;

С - коэффициент относительного проникновения солнечной радиации (С=0,59 для окон со средними по окраске шторами);

tн, tв - температура наружная и внутренняя;

R - сопротивление теплопередачи, ч*м²*^ОС/ккал (R=0,4 для окон со шторами);

Второе слагаемое в правой части формулы для вентиляции с испарительным охлаждением не учитывается.

q' = (q _г.п.*K₃+q _в.п.*K₄+ q _г.р.)*K₁*K₂,

где К₁ - коэффициент, учитывающий затенение остекления световых проемов переплетами и загрязнение атмосферы (К₁=0,9);

К₂ - коэффициент, учитывающий загрязнение стекла (К₂=0,95);

q _г.п. и q _в.п. - количество тепла прямой солнечной радиации в июле на широте 56 градусов, поступающего в помещение через окна соответственно горизонтального и вертикального заполнения светового проема, ккал/ч*м²;

q _r.p - количество тепла рассеянной солнечной радиации в июле на широте 56 градусов, поступающего в помещение через окна горизонтального заполнения светового проема, ккал/ч*м².

Значения этих параметров возьмем максимальными из возможных в течение рабочего дня: q _в.п325 ккал/ч*м² q _r.p 80 ккал/ч*м² (оба окна ориентированы на запад).

Значения коэффициентов K₃ и K₄ при угле наклона плоскости окна к горизонту 90^о соответственно равны 0 и 1.

q' = 346,3 ккал/м²ч =1449,8 кДж/м²ч,

F = 2 * 2.3 * 1.8 = 8.28 м²,

Q_рад = 1449,8 * 8,28 * 0,59 = 7082,6 кДж/ч.

В ориентировочных расчетах вентиляции можно принять:

t = t_вытяж - t_приточ = 24 - 18 = 6 (^ОС)

Найдем количество приточного воздуха:

=1684,75 (м³/ч)

Для подачи воздуха в помещение предполагается использование кондиционера типа БК-2500, который имеет габариты 460 х 660 х 615 мм, способный подавать объем воздуха 620 м³/ч. Кондиционер обеспечивает перепад температур на 10 градусов.

Необходимое число кондиционеров:

n = L / V,

где V - производительность кондиционера.

n = 1684,75 / 620 = 2,71.

Округляем результат до целого числа: n = 3.

Таким образом, для создания благоприятных условий в выбранном помещении должны находиться 3 кондиционера типа БК-2500, которые устанавливаются в оконные рамы. В нашем помещении 2 оконных проема, поэтому мы устанавливаем 2 кондиционера.