Воздухораспределение в помещениях при проектировании систем вентиляции и кондиционирования. Часть 2.
Цель расчета воздухо-распределения - определение максимальной скорости и избыточной температуры приточной струи в обслуживаемой зоне помещения для сопоставления с нормируемыми значениями. Указанная цель обеспечивается корректным выбором схемы подачи приточного воздуха, а также подбором типоразмера и требуемого количества воздухораспределителей (ВР).
В предыдущих статьях мы уже говорили про ВР и основные способы раздачи воздуха в помещения. В результате выбора схемы воздухо-распределения и типом ВР в помещение подается воздух, отвечающий требуемым параметрам. За время прохождения воздуха от воздухораспределителя до обслуживаемой зоны происходит ассимиляция избытков теплоты, влаги и вредных веществ, т.е. температура и влагосодержание воздуха повышается.
Нередко возникает потребность в моделировании процессов воздухо-распределения в различных помещениях, как в офисах или жилых помещениях, если речь идет о достижении высокой степени комфорта, так и в помещениях особого назначения.
Когда речь идет о создании комфортных условиях, как и говорилось в предыдущей статье, речь всегда идет о сочетании температуры, влажности и подвижности воздуха. Задача достичь, таких значений, при которых будет минимум людей, испытывающих дискомфорт при работе климатических систем (если в комнате 5 и более человек – всегда будет один, кто захочет выключить кондиционер). В ASHRAE приведена диаграмма, где обозначен диапазон параметров, при которых 80% людей, находящихся в помещении, будет комфортно при заданных сочетаниях температуры и влажности воздуха, при соблюдении подвижности на уровне не выше 0,2 м/с (см. рис. 1):
Для расчета, систем воздухо-распределения, которые обеспечат заданных показателей температуры, влажности и подвижности воздуха используются современное программное обеспечение для моделирования теплофизических процессов. Такие программы распространяются на коммерческой основе или являются open source программами. Данные программы позволяют с помощью удобного интерфейса построить математическую модель изучаемого процесса, ввести исходные данные, получить численные результаты и визуализировать их. В основе решения математических моделей лежат различные модели турбулентности.
Результаты моделирования процесса воздухораспределения в офисном помещении представлены на рисунках 2–4.
Для специализированных помещений, где требуется выдерживание заданных климатических параметров, согласно технологическому заданию, также часто используются средства CFD-моделирования:
Подобный анализ полученных результатов можно представить также для давлений и влажностей. Для работы с подобными программами требуются высококвалифицированные специалисты, которые смогут не только выполнить техническую работу, но и проанализировать полученные результаты, т.к. основная задача численного моделирования – это не получение «красивых» картинок, а подтверждение результатов аналитических решений по инженерным методикам.
В следующей статье мы дадим стандартизованные варианты размещения приточных устройств, основанные на многочисленных расчетах.
Список использованной литературы
1. ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» 2. СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»