Общие понятия о микроклимате
Микроклимат жилища относится к одному из факторов внутренней среды жилых зданий наряду с объемно-планировочным решением, составом воздуха, освещенностью, радиационным фоном и электромагнитным излучением.
К основным параметрам микроклимата относятся:
- температура воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха.
Опыт показывает, что для большинства людей комфортная температура воздуха должна находиться в диапазоне от 22,2 до 26,7 . Температура окружающих поверхностей также является важным фактором, так как она влияет на интенсивность излучения тепла организмом. Если разница между температурой воздуха и стенами помещения велика (более 6 ), то создаются условия для теплового дискомфорта.
Если воздух окружающей среды имеет низкую относительную влажность, то организм человека отдает больше тепла за счет испарения и наоборот. Оптимальным в помещении считается воздух с относительной влажностью 45%.
При движении воздуха происходит замещение теплого и влажного воздуха у поверхности кожи человека новыми порциями. При движении воздуха происходит также отвод тепла от стен, потолков и других предметов, что усиливает тепловое излучение организма и повышает комфортность. Воздух со скоростью до 0,12 м/с воспринимается как неподвижный, а движение воздуха со скоростью выше 0,33 м/с большинство людей считают сильным.
Согласно строительным нормам и правилам необходимо, чтобы температура в жилых помещениях была не ниже 18 , а в угловых комнатах – не ниже 20 . При этом относительная влажность воздуха может колебаться от 30 до 60 %, а его подвижность – от 0,1 до 1,15 м/с.
Вентилирование
Вентиляторы применяются в устройствах микроклимата для создания принудительного потока воздуха. Они работают отдельно или встраиваются в электроотопительные приборы и кондиционеры. Применяются вентиляторы и в другой бытовой технике: пылесосах, воздухоочистителях, СВЧ-печах, фенах, сушильных агрегатах и т.д.
Вентиляторы [14] представляют собой лопаточные машины, предназначенные для перемещения и нагнетания газообразных веществ при давлении до 15 кПа.
По принципу действия вентиляторы разделяются на радиальные и осевые (рис. 80 и рис. 81). При одинаковой частоте вращения наибольшее давление создают радиальные вентиляторы с загнутыми вперед лопатками, а наименьшее – осевые с плоскими лопатками.
Рис. 80. Радальный вентилятор:
1 – спиральный кожух (улитка); 2 – лопаточное колесо; 3 – выпускное отверстие;
4 – ступица; 5 – задний диск; 6 – лопатки; 7 – переднее кольцо; 8 – входной патрубок;
а – лопатки, загнутые вперед; б – радиальные лопатки; в – лопатки, загнутые назад
Рис. 81. Осевой вентилятор:
1 – входной патрубок; 2,6 – обтекатели; 3 – лопаточное колесо; 4 – цилиндрический кожух;
5 – направляющие аппараты; 7 – диффузор; 8 – выходной патрубок;
а – плоская лопатка; б – вогнутая лопатка; в – профильная лопатка
В общем случае вентилятор является элементом воздушной сети (рис. 82).
Вентилятор забирает воздух из неподвижного состояния () и разгоняет его до скорости . Совершая работу, вентилятор развивает полное избыточное давление , которое по закону Бернулли определяется формулой:
,
где – статическое давление вентилятора ( - избыточное статическое давление воздуха за вентилятором и перед ним); (при =0) – динамическое давление вентилятора ( - динамическое давление воздуха за вентилятором и перед ним); – суммарные потери давления в проточных частях вентилятора и в магистралях воздушной сети; - плотность воздуха.
Рис. 82. Воздушная сеть вентилятора:
1 – измеритель скорости потока; 2 – измеритель статического давления;
3 – вентилятор; 4 – воздуховод; 5 – эквивалентное сопло;