RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Схема движения воздуха


Циркуляция атмосферы — Википедия

Схема глобальной циркуляции атмосферы

Циркуляция атмосферы — совокупность воздушных течений над земной поверхностью. Воздушные течения по своим масштабам изменяются от десятков и сотен метров (такие движения создают локальные ветра) до сотен и тысяч километров, приводя к формированию в тропосфере циклонов, антициклонов, муссонов и пассатов. В стратосфере происходят преимущественно зональные переносы (что обуславливает существование широтной зональности)[1].

Общая циркуляция атмосферы — система замкнутых течений воздушных масс, проявляющихся в масштабах континентов и океанов или всего земного шара. Местные циркуляции атмосферы определяются физико-географическими условиями конкретной местности. К ним относятся бризы, горно-долинные ветры и другие [2].

Движение воздуха происходит из областей высокого давления, создаваемого более плотным холодным воздухом, в более тёплые области с низким атмосферным давлением[источник не указан 663 дня]. Температура различается в связи с тем, что на разных широтах поверхность Земли по-разному прогревается Солнцем и земная поверхность имеет различные физические свойства, особенно из-за её разделения на сушу и море. Кроме того, на движение воздуха влияет вращение Земли вокруг своей оси и неоднородность её поверхности, что вызывает трение воздуха о почву и его увлечение[3]. Первоначальным источником энергии всех циркуляционных процессов в атмосфере Земли является лучистая энергия Солнца. Энергия циркуляции атмосферы постоянно расходуется на трение, но непрерывно пополняется за счёт солнечного излучения[4].

Общая циркуляция атмосферы приводит к переносу вещества и энергии в атмосфере как в широтном, так и в меридианном направлениях, из-за чего являются важнейшим климатообразующим процессом, влияя на погоду в любом месте планеты[1]. В тропосфере в ней участвуют пассаты, муссоны, а также переносы воздушных масс, связанные с циклонами и антициклонами (циклоническая деятельность).

Вертикальная скорость на 500 hPa, июльское среднее. Восходящие (отрицательные величины) концентрируются близко к солнечному экватору; нисходящие (положительные величины) более рассредоточены.

Глобальными элементами атмосферной циркуляции в тропосфере являются три (в каждом полушарии) циркуляционные ячейки — ячейка Хэдли, ячейка Феррела, полярная ячейка.

В наиболее прогреваемых местах нагретый воздух имеет меньшую плотность и поднимается вверх, таким образом образуется зона пониженного атмосферного давления. Аналогичным образом образуется зона повышенного давления в более холодных местах.[5]. Движение воздуха происходит из зоны высокого атмосферного давления в зону низкого атмосферного давления. Так как чем ближе к экватору и дальше от полюсов расположена местность, тем лучше она прогревается, в нижних слоях атмосферы существует преобладающее движение воздуха от полюсов к экватору[1][3]. Однако, Земля также вращается вокруг своей оси, поэтому на движущийся воздух действует сила Кориолиса и отклоняет это движение к западу. В верхних слоях тропосферы образуется обратное движение воздушных масс: от экватора к полюсам. Его кориолисова сила постоянно отклоняет к востоку, и чем дальше, тем больше. И в районах около 30 градусов северной и южной широты движение становится направленным с запада на восток параллельно экватору. В результате попавшему в эти широты воздуху некуда деваться на такой высоте, и он опускается вниз к земле. Здесь образуется область наиболее высокого давления. Так образуются пассаты — постоянные ветры, дующие по направлению к экватору и на запад, и так как заворачивающая сила действует постоянно, при приближении к экватору пассаты дуют почти параллельно ему [3]. Воздушные течения верхних слоёв, направленные от экватора к тропикам, называются антипассатами. Пассаты и антипассаты как бы образуют воздушное колесо, по которому поддерживается непрерывный круговорот воздуха между экватором и тропиками. Между пассатами Северного и Южного полушарий находится внутритропическая зона конвергенции[1].

В течение года эта зона смещается от экватора в более нагретое летнее полушарие. В результате в некоторых местах, особенно в бассейне Индийского океана, где основное направление переноса воздуха зимой — с запада на восток, летом оно заменяется противоположным. Такие переносы воздуха называются тропическими муссонами. Циклоническая деятельность связывает зону тропической циркуляции с циркуляцией в умеренных широтах, и между ними происходит обмен тёплым и холодным воздухом. В результате междуширотного обмена воздухом происходит перенос тепла из низких широт в высокие и холода из высоких широт в низкие, что приводит к сохранению теплового равновесия на Земле [3].

На самом деле циркуляция атмосферы непрерывно изменяется, как из-за сезонных изменений в распределении тепла на земной поверхности и в атмосфере, так и из-за образования и перемещения в атмосфере циклонов и антициклонов. Циклоны и антициклоны перемещаются в общем по направлению к востоку, при этом циклоны отклоняются в сторону полюсов, а антициклоны — в сторону от полюсов[4].

Таким образом образуются:

Этому распределению давления соответствуют западный перенос в умеренных широтах и восточный перенос в тропических и высоких широтах. В Южном полушарии, зональность циркуляции атмосферы выражена лучше, чем в Северном, так как там в основном океаны. Ветер в пассатах изменяется слабо и эти изменения мало меняют характер циркуляции. В среднем около 80 раз в год в некоторых районах внутритропической зоны конвергенции, развиваются тропические циклоны, которые резко изменяют установившийся режим ветров и состояние погоды в тропиках, реже за их пределами. Во внетропических широтах циклоны менее интенсивны, чем тропические. Развитие и прохождение циклонов и антициклонов — явление повседневное. Меридиональные составляющие циркуляции атмосферы, связанные с циклонической деятельностью во внетропических широтах, быстро и часто меняются. Однако бывает, что в течение нескольких суток и иногда даже недель обширные и высокие циклоны и антициклоны почти не меняют своё положение. Тогда происходят противоположно направленные длительные меридиональные переносы воздуха, иногда во всей толще тропосферы, которые распространяются над большими площадями и даже над всем полушарием. Поэтому во внетропических широтах различают два основных типа циркуляции над полушарием или большим его сектором: зональный, с преобладанием зонального, чаще всего западного переноса, и меридиональный, со смежными переносами воздуха по направлению к низким и высоким широтам. Меридиональный тип циркуляции осуществляет значительно больший междуширотный перенос тепла, чем зональный [4].

Циркуляция атмосферы также обеспечивает распределение влаги как между климатическими поясами, так и внутри них. Обилие осадков в экваториальном поясе обеспечивается не только собственным высоким испарением, но и переносом влаги (благодаря общей циркуляции атмосферы) из тропических и субэкваториальных поясов. В субэкваториальном поясе циркуляция атмосферы обеспечивает смену сезонов. Когда муссон дует с моря, идут обильные дожди. Когда муссон дует со стороны засушливой суши, наступает сезон засухи. Тропический пояс суше, чем экваториальный и субэкваториальный, так как общая циркуляция атмосферы переносит влагу к экватору. Кроме того, преобладают ветры с востока на запад, поэтому благодаря влаге, испарившейся с поверхности морей и океанов, в восточных частях материков выпадает достаточно много дождей. Дальше на запад дождей не хватает, климат становится аридным. Так образуются целые пояса пустынь, таких как Сахара или пустыни Австралии.

ru.wikipedia.org

Общая циркуляция атмосферы — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Расположение элементов общей циркуляции атмосферы.

Общая циркуляция атмосферы (атмосферная циркуляция) — планетарная система воздушных течений над земной поверхностью (в тропосфере сюда относятся пассаты, муссоны и воздушные течения, связанные с циклонами и антициклонами). Создает в основном режим ветра. С переносом воздушных масс общей циркуляцией связан глобальный перенос тепла и влаги. Существование циркуляции атмосферы обусловлено неоднородным распределением атмосферного давления, вызванным влиянием неодинакового нагревания земной поверхности на разных широтах, а также над материками и океанами[1].

Воздушные массы свободно перемещаются и обмениваются в тропосфере и нижней стратосфере до верхней границы географической оболочки (приблизительно 20км).

Неравномерное распределение тепла в атмосфере приводит к неравномерному распределению атмосферного давления, а от распределения давления зависит движение воздуха, или воздушные течения.

На характер движения воздуха относительно земной поверхности важное влияние оказывает тот факт, что движение это происходит на вращающейся Земле. В нижних слоях атмосферы на движение воздуха также влияет трение. Движение воздуха относительно земной поверхности называют ветром, всю систему воздушных течений на Земле — общей циркуляцией атмосферы. Вихревые движения крупного масштаба — циклоны и антициклоны, постоянно возникающие в атмосфере, делают эту систему особенно сложной.

С перемещениями воздуха в процессе общей циркуляции связаны основные изменения погоды: воздушные массы, перемещаясь из одних областей Земли в другие, приносят с собой новые условия температуры, влажности, облачности и пр.

Кроме общей циркуляции атмосферы, существуют местные циркуляции: бризы, горно-долинные ветры и др.; возникают также сильные вихри малого масштаба — смерчи, тромбы.

Ветер вызывает волнение водных поверхностей, многие океанические течения, дрейф льдов; он является важным фактором эрозии и рельефообразования.

ru.wikipedia.org

Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях — КиберПедия

Чтобы правильно расположить отверстия для подачи воздуха в помещение и для удаления его, необходимо выяснить влияние взаимного расположения этих отверстий на движение воздуха в помещении. Приточные струи обладают значительной дальнобойностью, они вовлекают в общее движение большие массы воздуха и являются основным фактором, определяющим характер движения воздуха в помещении. Однако, несмотря на ограниченный радиус действия вытяжных отверстий, их расположение в помещении также оказывает определенное влияние на перемещение воздушных потоков.

Ниже представлены схемы движения воздуха в помещении, полученные В.В.Батуриным и В.И.Ханженковым на плоской и частично пространственной моделях, которые дают возможность составить качественное представление о движении воздуха при различном взаимном расположении приточных и вытяжных отверстий.

 

Рассмотрим схему движения воздуха в помещении, когда приточное и вытяжное отверстия расположены в противоположных ограждениях, и помещение настолько большое, что струя распространяется как свободная. По мере удаления от приточного сечения количество воздуха в приточной струе всё время увеличивается, т.к. происходит подтекание воздуха из окружающего пространства по всей длине струи. Подсчитано, что на расстоянии 40Ro объем воздуха в струе будет в 6,2 раза больше поданного в помещение через приточное отверстие, т.е. объем присоединившегося к струе из окружающего пространства воздуха составляет 5,2 Lо.

В помещении, когда приточное и вытяжное отверстия расположены в противоположных ограждениях, при балансе притока и вытяжки оказывается, что только 16% перемещаемого воздуха будет удалено из помещения, а остальные 84% не будут удалены и пойдут на питание струи. В помещении конечных размеров (рисунок 2.21) не удаляемая через вытяжное отверстие часть воздуха струи образует обратный поток, направленный к началу струи.

Рисунок 2.21 – Схема взаимодействия приточной струи и всасывающего факела

 

 

Рисунок 2.22 – Приток через проем во всю стену, вытяжка через отверстие в центре торцовой стены

Воздух удаляется через отверстие в середине; приток через проем равный по площади противоположной стенке (рисунок 2.22).

Струя практически равномерно движется по помещению. При поступлении воздуха на кромках происходит некоторое поджатие струи и образуются небольшие области, заполненные вихрями (по углам). Далее поток выравнивается и двигается к вытяжному отверстию, заполняя всё сечение модели. Обратных потоков нет.



Во всех последующих схемах организации воздухообмена имеются обратные потоки воздуха.

Если высоту приточного отверстия уменьшить (рисунки 2.23, 2.24), движение свежего воздуха не полностью охватывает, помещение и там остаются застойные зоны или мертвые зоны.

Рисунок 2.23– Приток через проем части стены, вытяжка по центру противоположной стены

Рисунок 2.24 – Приток в нижней части, вытяжка по центру противоположной стены

В застойных зонах происходит собственное движение воздуха внутри зоны, обмен воздуха с окружающей средой незначителен. В таких зонах возникает опасность скопления вредностей особенно недопустимо скопление взрыво-и пожароопасных, а также ядовитых вредностей.

Наихудшая вентиляция при расположении приточного и вытяжного отверстий возле одного из перекрытий помещения (рисунок 2.25).

 

Рисунок 2.25 – Приток и вытяжка около нижнего перекрытия помещения

Воздух в циркуляционных потоках нельзя считать полностью застойным, т.к. в граничной зоне основного и циркуляционного потока частицы свежего воздуха неизбежно поступают в циркуляционный поток и наоборот – частицы воздуха из циркуляционного потока проскакивают в основной. Этот проскок будет тем больше, чем больше площадь соприкосновения обоих потоков.

В силу сказанного большая смена воздуха в циркуляционном потоке

происходит при расположении приточного и вытяжного отверстий на одной торцевой стенке (рисунок 2.26).

Рисунок 2.26 – Приточное и вытяжное отверстие на одной торцевой стенке

Весь поток воздуха поворачивается в сторону вытяжного отверстия. При этой схеме достигается наилучшее распределение воздуха в помещении.

При большой длине помещения струя, не достигнув противоположной

стены, распадается и в помещении образуется два кольца циркуляции (рисунок



2.27)

 

Рисунок 2.27 – Приток и вытяжка на одной торцевой стене в длинном помещении

Вышеописанные схемы распределения потоков воздуха относятся к изотермическим условиям.

Схемы циркуляции потоков воздуха при неизотермических условиях и при наличии источников тепловыделений получены В.В. Батуриным по результатам опытов на модели однопролетного производственного здания.

Если источник тепловыделений находится в центре помещения, и объемы приточного воздуха справа и слева одинаковы, ось тепловой струи вертикальна и является осью симметрии образующихся двух колец циркуляции(рисунок 2.28).

Рисунок 2.28 – Источник тепловыделений находится в центре помещения (теплый период, подача в рабочую зону)

Если источник тепловыделений приближен к одному из приточных отверстий (рисунок 2.29), то тепловые струи препятствуют проникновению приточного воздуха слева–произойдет взаимодействие тепловой и приточной струй. Струи, вливающиеся справа также отклоняют тепловую струю.

 

Рисунок 2.29 – Источник тепловыделений приближен к одному из приточных отверстий (теплый период, подача в рабочую зону)

Если источник тепловыделений смещен, но воздух подается лишь в одно отверстие (рисунок 2.30), то тепловая струя оттесняется к середине и образуется два кольца циркуляции

 

Рисунок 2.30 – Источник тепловыделений смещен, воздух подается в одно отверстие (теплый период, подача в рабочую зону)

 

В холодный период года при подаче воздуха через фрамуги в верхней зоне на высоте не менее 4 м от пола (рисунок 2.31) опускающаяся струя разветвляется у пола и образует два кольца циркуляции. В правом – пониженные температуры.

Рисунок 2.31 – Приток через фрамуги в верхней зоне в холодный период

 

cyberpedia.su

Движение воздуха

Причины движения воздуха

Атмосферный воздух находится в постоянном и непрерывном движении. Движение воздуха может бытьь восходящим, при котором он поднимается вверх и нисходящим – воздух опускается вниз. Существует еще одно движение – горизонтальное.

Определение 1

Горизонтальное движение воздуха получило название ветер.

Движение воздуха зависит от атмосферного давления и температуры. Кроме этих основных причин на движение оказывает влияние трение о поверхность Земли, встреча с каким-либо препятствием, отклоняющая сила Кориолиса. В Северном полушарии, в связи с этой силой Кориолиса, воздушные потоки отклоняются вправо, в Южном полушарии – влево.

Замечание 1

Воздушный поток при этом всегда движется из области высокого давления в область низкого давления.

Любой ветер имеет своё направление, силу и скорость, которая зависит от давления. Если разность давления двух соседних территорий большая – скорость ветра будет возрастать. В среднем у поверхности Земли многолетняя скорость ветра достигает,$ 4-9$ м/с, иногда бывает, $15$ м/с. Штормовые ветры дуют со скоростью, до $30$ м/с, с порывами до $60$ м/с. Тропические ураганы доходят до $65$ м/с, а в порывах достигают – $120$ м/с.

Готовые работы на аналогичную тему

Помимо метров в секунду, километров в час скорость ветра измеряют ещё в баллах по шкале Бофорта от $0-13$. От скорости ветра зависит его сила, которая показывает динамическое давление воздушного потока на какую-либо поверхность. Измеряется сила ветра в килограммах на квадратный метр.

Сторона горизонта, с которой дует ветер, определяет его направление. Для обозначения его направления используется восемь основных румбов, т.е. четыре основных стороны горизонта и четыре промежуточных. Направление ветра будет связано с давлением и отклоняющей силой Кориолиса. По своему происхождению, значению и характеру ветры очень разнообразны.

Для умеренных широт характерны ветры западных направлений, потому что там господствует западный перенос воздушных масс – это северо-западные, западные и юго-западные ветры. В Северном и Южном полушариях данная область занимает обширные пространства. Ветры полярных областей дуют от полюсов на умеренные широты, т.е. к областям низкого давления. В Арктике северо-восточные ветры дуют по ходу часовой стрелки, а в Антарктике дуют юго-восточные ветры против хода часовой стрелки. Антарктические ветры отличаются большей скоростью и устойчивостью. В тропических широтах господствуют пассаты.

Постоянные ветры

Замечание 2

Постоянные ветры дуют в течение года в одном направлении из областей высокого в области низкого атмосферного давления. К ним относятся – пассаты, западные ветры, Арктические и Антарктические ветры.

Определение 2

Пассаты – это постоянные ветры тропических широт, дующие от 30 параллелей в сторону экватора.

Название этому постоянному ветру дали испанцы, назвав его «Viento de pasada», что означает «ветер, благоприятствующий переезду». Пассаты дуют со скоростью, $5-6$ м/с, и охватывают слой воздуха высотой $15-16$ км. С ними связаны мощные океанские течения – в Атлантическом океане Антильское течение и Бразильское, в Тихом океане Минданао и Восточно-Австралийское, Мозамбикское течение в Индийском океане. Область планеты, продуваемая пассатами, имеет своеобразный климат – в основном там преобладает малооблачная теплая погода с небольшим количеством осадков. На суше этот климат способствует формированию пустынь и полупустынь. В Северном полушарии пассаты направлены с северо-востока, а в Южном полушарии с юго-востока на экватор.

Определение 3

Западные ветры – это постоянные ветры умеренных широт, дующие от тропиков на 60-е параллели.

Тропический воздух нормализует температуру умеренных широт и делает её благоприятной для жизни людей. Умеренные широты являются местом встречи теплых и холодных воздушных масс. Теплые воздушные массы идут из тропиков, а холодные поступают из полярных областей. В результате их контакта образуются циклоны и антициклоны. Сам умеренный пояс является областью пониженного давления, поэтому сюда приходят довольно сильные воздушные массы. Здесь господствует западный перенос воздушных масс, половина их образуется на севере, а другая половина образуется на востоке и все они дуют в одном западном направлении. В целом западные ветры смягчают погоду – лето будет прохладное с возможным дождем. Зима будет сопровождаться оттепелями и сильными снегопадами. Северный ветер принесет холод, а с южным ветром придет тепло. Менее предсказуем восточный ветер – он может быть как теплым, так и холодным, но большого количества осадков ни летом, ни зимой не будет.

Полярный тип климата образует два пояса – арктический и антарктический. Полярные воздушные массы будут для этой области планеты постоянными в течение круглого года. Арктический полярный ветер достаточно сильный дует на умеренные широты по ходу часовой стрелки. Дует он только в южном направлении и приходит на северное побережье Евразии, Северной Америки. Вместе с этим ветром приходит резкое похолодание. В Южном полушарии полярный ветер называется Антарктическим и дует только на север против хода часовой стрелки, продвигаясь к умеренным широтам. Ветер очень сильный и холодный.

Сезонные ветры

Определение 4

Сезонными называются периодические ветры, направление которых изменяется по полугодиям.

Одним из таких ветров являются муссоны.

Определение 5

Муссоны – это ветры, меняющие свое направление в зависимости от времени года.

Муссоны устойчивы и охватывают огромные площади. Их устойчивость связана с распределением атмосферного давления в течение каждого сезона. Причиной возникновения муссонов является различное нагревание суши и воды в течение года, а это означает, что есть зимний муссон и летний. Когда весной и осенью происходит смена муссонов, устойчивость режима ветра нарушается. Зимний муссон дует с суши на море, потому что в этот период материк холодный, значит, давление над ним будет высокое. Летом, когда суша прогревается, давление становится ниже и влажный воздух с океана перемещается на сушу - это летний муссон. Сухая малооблачная зимняя погода меняется летом на дождливую погоду.

В разных районах планеты характер циркуляции атмосферы будет разный. Это определяет различия в причинах и характере муссонов, поэтому различают внетропические и тропические муссоны.

Внетропические муссоны характерны для умеренных и полярных широт. Результатом их образования является разное давление над сушей и морем по сезонам года. Как правило, внетропические муссоны образуются на Дальнем Востоке, Северо-Восточном Китае, Корее.

Муссоны тропических широт обусловлены тем, что по сезонам года Северное и Южное полушария нагреваются и охлаждаются по-разному. Это приводит к тому, что по сезонам года зоны атмосферного давления относительно экватора смещаются в то полушарие, в котором в данное время лето и пассаты проникают именно туда. Режим пассатов заменяется для тропиков зимним муссоном. Подобной смене способствует западное течение воздуха в зоне низкого атмосферного давления на экваторе, которая смещается вместе с другими зонами. Тропические муссоны устойчивы в северной части Индийского океана.

На побережьях морей и океанов образуются ветры, получившие название бризы. Эти ветры имеют местное значение и днем дуют с моря на сушу, а ночью меняют свое направление на противоположное – с суши на море. В результате различают дневной и ночной бриз. Суша в дневное время нагревается быстрее, чем вода и над ней устанавливается низкое атмосферное давление. Над водой в этот же период давление будет выше, потому что она нагревается значительно медленнее. В результате воздух с моря начинает перемещаться на сушу. Ночью пониженное давление отмечается над водой, потому что она не успела еще охладиться, и воздух будет перемещаться с суши на море.

Береговой бриз незадолго до полудня сменится на морской, а вечером морской бриз станет береговым. Бризы могут образоваться по берегам больших озер, крупных водохранилищ, рек. От береговой линии они проникают на сушу на десятки километров и особенно часты в летний период при ясной и тихой погоде.

spravochnick.ru

Схемы воздухообмена в помещении: основные и смешанные

Находясь в помещении все могут понять по ощущениям, комфортно им или нет. Но мало кто знает как создали такие условия. Многие люди даже не задумываются в каком направлении движется воздух в помещении где они находятся, если им там комфортно. Чтобы создать эти условия, нужно подобрать правильную схему воздухораспределения. А ведь это совсем не просто! Нужно учесть, что пыль в цеху не должна попадать людям на лицо, что зоны с загрязнением не должны загрязнять «чистые зоны», что тепло от еды поднимается вместе с теплым воздухом вверх, что нужно избежать сквозняков и многие другие аспекты. Прежде всего, от вида приточных устройств и их размещения и зависит эффективность вентиляционной системы. В статье постараемся рассмотреть существующие схемы воздухообмена, в каких помещениях их лучше применять.

Содержание статьи:

Основные схемы организации воздухообмена

Микроклимат в помещении создают системы воздухораспределения. Другими словами это привычные нам вентиляционные системы. Кондиционированный воздух внутрь поступает в виде турбулентной струи с большей или меньшей температурой чем в помещении. Однако струи бывают компактные (в них векторы скоростей параллельные) и веерные (векторы направлены под углом). Основная задача воздухораспределения — обеспечить нормируемую скорость и температуру потока на границе рабочей зоны. Поэтому производят расчет развития струи приточного воздуха.

Воздухораспределение подбирается в соответствии СНиП 4 1 -0 1 -2 0 0 3, Рекомендациями по расчету воздухораспределения 1988 или Пособием 1.91 к СНиП 2.04.05-91. Существуют и более современные пособия для конкретных зданий. Можете также воспользоваться специально созданными под это программами.

Существует четыре основные схемы организации воздухообмена. Они дополняются в связи с нормируемыми требованиями. Прежде всего схема воздухообмена выбирается согласно СНиПам и СН по проектированию сооружений разного предназначения.

Схема воздухообмена «снизу вверх»

Такой способ относится к вытесняющим. Из названия выплывает, что приточные решетки находятся в нижней части помещения. Воздушные массы могут подаваться компактной струей сразу в рабочую зону (в помещениях с избыточными тепловыделениями более 23 Вт/м3). Забор воздушных масс предусматривается сверху. Поэтому схему можно использовать, например, начиная от термического цеха и заканчивая офисами и кафе.

Основное ее преимущество это попадание воздуха в область дыхания незагрязнённым. К недостаткам данной схемы можно отнести нормативные требования к микроклимату в рабочей зоне. Необходимо соответствовать всем параметрам и подаваться со скоростью 0,1 м/с.

Воздухозаборные элементы обязательно размещаются в потолочной части при больших теплоизбытках, вредных и горючих газов, паров. Когда высота помещения до 6 м —  не меньше однократного воздухообмена должно составлять удаление воздуха. Если выше 6 м — не меньше 6 м3/ч на 1 м2 пола.

Возможен приток воздуха за границами рабочего места из-под пола, например, зачастую делают в сварочных цехах и театрах. Напольное воздухораспределение сейчас популяризируется, ведь воздуховоды размещены в подпольном пространстве. Это позволяет дизайнеру организовать рабочее пространство не учитывая размещение воздуховодов.

Схема воздухораспределения «сверху вверх»

Естественно здесь и приточные и вытяжные воздухораспределители находятся в верхней части помещения. Часто используется при проектировании вентиляции дома, общественных и административных зданий.Редко, но все же применяется данная схема в промышленной вентиляции, например, в прядильном зале. Ее еще называют перемешивающей. 

Поступивший воздух никак не может избежать смешивания с внутренним. Поэтому она невыгодна при удалении избыточного тепла. Ведь часть теплоизбытков так и не удалиться вытяжными системами. Градиент температуры равен 0, но не всегда. Поэтому при расчетах принято принимать Δtрасч. = 5-10 °С. 

Схема воздухообмена «сверху вниз»

Еще одна вытесняющая схема. Например, это может быть как компактная струя, что подается горизонтально под потолком и настилается на него (зачастую для помещений до 4 м высотой). И просто компактная струя, подающаяся вертикально, веерный или комбинированный поток.

Такие схемы воздухораспределения используются для торговых, административных, и производственных зданий. Вытяжные решетки должны размещаться в местах, не пересекающихся подающимся потоком, с наибольшей температурой и концентрацией вредных веществ.

Это наиболее распространенная система вентиляции. Может использоваться, например, в театральных залах с балконами, концертных залах. Кроме того уместна и в «чистых» помещениях, окрасочных камерах и зданиях с токсичностями плотностью большей чем у воздуха.

Схема воздухораспределения «снизу в низ»

Эта схема подойдет при отсутствии теплоизбытков. Воздух подается и отводится из нижней части помещения, то есть, свежий воздух подается непосредственно в зону дыхания. Но, с другой стороны, отводится воздух также с нижней части, и потоки перемешиваются. Более того, при данной схеме заменяется не весь воздух. Часть старого перемешивается с приточным, и остается в помещении. Поэтому при выделении токсичных элементов, такую схему применять нельзя.

В нормативных документах существуют требования, которые дополняют их. В связи с этим создается еще четыре схемы организации воздухообмена называющиеся «комбинированными»:

  • «сверху и снизу вверх». Например, гальванических цехах и других помещениях с поступлением влаги.
  • «снизу и сверху в низ». Например, в кинозалах.
  • «сверху в низ и верх». Например, в сварочном цеху, где требуется удаление 2/3 воздуха снизу цеха и 1/3 сверху; а также в концертных залах без балконов.
  • «снизу  в низ и верх». Например, в малярных цехах и аккумуляторных, в которых не допускается скопление газов в верхней части из-за опасности взрыва.

Прежде всего, исходя из выбранной воздухообменной схемы подбирается вид воздухораспределителя. Конечно от этого зависит определение расстояния к входу воздушной струи в рабочую зону и ее параметры в этой точке. В результате, согласно справочникам, подбираются формулы определяющие температуру и скорость воздушного потока на выходе из зoны.

Расчет воздухораспределения

Прежде чем приступать к расчетам, нужно разобраться с параметрами вoздушной струи. Прежде всего предполагается, что под прямой струей могут быть рабочие места, ведь границы зоны возможно узнать только после расчета воздухораспределения. 

Причем летом температура на оси струи будет ниже температуры окружающего воздуха, зимой будет выше. Таким образом, зная схемы воздухообмена нужно определить каким исходным данным уделить особое внимание. Впоследствии, на их основе выбрать один из вариантов расстановки воздухораспределителей. 

Исходные данные расчётов

 За основу берутся данные, полученные при расчётах вoздухообмена, а также требования стрoительных нoрм.

Основные исходные данные для расчета воздухораспределения:

  • во-первых, выбранная схeма воздухoобмена, и oпределенный для нее воздухoобмен Lin ;
  • во-вторых, длина, ширина и высота помещения в метрах;
  • в-третьих, количество воздушного притока L0 = Lin в м3/с;
  • температyра приточного вoздуха t0 = tin, °C;
  • нормирyемая температуpа вoздуха twz обдуваемой зoны, °C;
  •  нормирyемая скорoсть вoздуха Vwz в вентилируемой зoне, м/с.

Однако, бывают случаи, когда нужны дополнительные данные:

  • концентрирование вредных веществ в приточном воздухе в мг/м3;
  • предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в рабочей зоне Swz в мг/м3;
  • количество удаляемого местными отсосами воздуха, м3/с.

Расчет воздухораспределения происходит в такой последовательности:

  • Первым делом определяется схема. При выборе учитываются размеры комнаты, архитектурные особенности и нормативные требования. 

  • Нахождение нормируемой разницы температур и скoростей вoздуха.
  • Определение количества воздухораспределителей, их вида.
  • Определяется шаг размещения воздухораспределителей. 
  • Определение значения избыточной темпeратуры и скорoсти вoздуха в притoчной стрyе в тoчке вхождения струи в рабoчую зoну.

  • Сопоставление расчетных и нормируемых значений.
  • Проверка акустики.

Расчетный пример наведем ниже.

В заключении, можем только посоветовать при выборе схемы воздухообмена учитывать все возможные факторы. Использование нормативных документов только облегчит вашу работу. Кроме того, в рекомендациях по проектированию для определенных помещений, указаны рекомендуемые схемы воздухораспределения. Эти данные полученные в результате испытаний и детального изучения. 

Читайте также:

airducts.ru

Правильная циркуляция воздуха в квартире: схема вентиляции

Правильная циркуляция воздуха в квартире (помещении) – залог хорошего самочувствия и комфортной жизни домочадцев. Эффективный и грамотно организованный воздухообмен исключает опасность возникновения грибка, плесени и других потенциально небезопасных аллергенов.

По действующим нормам на одного человека должно приходиться не менее 30 кубометров чистого кислорода ежечасно.

Тип вентиляционной системы (принудительная или естественная) и эффективность ее функционирования зависят от учёта ряда факторов. Один из главных – особенности перемещения кислорода внутри помещения.

Циркуляция воздуха в помещении с естественной вентиляцией


Естественная циркуляция воздуха базируется на разности давлений между атмосферой внутри комнаты и за его пределами. Интенсивность обмена возрастает, при увеличении разности температур в комнате и вне нее. В основе этого процесса – физические законы – холодные потоки остаются внизу, а теплые концентрируется в верхней части комнаты.

Чистые массы поступают через открытые окна, форточки и щели. А вот использованный отводится через небольшие вентиляционные отверстия. Если система разработана и организована по правилам, то в доме воцарится мягкий и комфортный микроклимат.

Естественная вентиляции на кухне и в ванной

Для многоквартирных домов, где воздуховоды в ванной и на кухнях соединены вертикальной шахтой. Качество тяги напрямую зависит от высоты – она выше там, где длиннее шахта.

Качество работы вентиляционной системы проверяет маленькой бумажкой. Ее прикладывают к решетке, и если она закрепится на решетке, то все функционирует хорошо.

Если в комнате регулярно появляются неприятные запахи, а окна запотевают – это весомый повод для проверки работы вентиляционной работы

При готовке еды обеспечить эффективную циркуляцию воздуха на кухне очень просто. Достаточно закрыть форточку на кухне, а в самой отдаленной комнате дома открыть ее. За счет этого обеспечивается естественная тяга. Испарения и частички жира отводятся из комнат в небольшую сетчатую отдушину у потолка.

Если открыть форточку на кухне, то вытяжка не сможет функционировать. Все испарения устремятся в подъезд. Этим и объяснятся тот факт, что во многих подъездах присутствуют всевозможные запахи, готовящейся пищи.

Схема и особенности движения воздуха в жилых комнатах

В жилых комнатах с качественными стеклопакетами приток воздуха обеспечивается открытием окна. Но с приходом холодов, это довольно проблематично, поскольку помещение охлаждается практически за пару минут.

В столь безвыходной ситуации на помощь жильцам пришли инженеры-конструкторы. Они порекомендовали монтировать в стене (около окна) небольшие клапаны, напоминающие дыру с решеткой. Конструкция клапанов состоит из нескольких блоков. В некоторых моделях они монтируются прямо в оконные рамы.

Сквозь клапан движутся воздушные массы, температура которых не ниже 20 градусов. Регулировка осуществляется при помощи специальных шторок, устроенных по принципу жалюзи.

После монтажа клапана, исключается необходимость в постоянном открывании окон. Чистый кислород оперативно наполнить жилую комнату. Главное – полная автоматизация процесса.

Принцип работы и место установки приточного клапана

Для воздухообмена важно оборудовать под дверью маленькую щель. При ее отсутствии, можно проделать несколько маленьких отверстий прямо в дверном полотне. А для сохранения дизайнерской привлекательности, щели аккуратно декорируют.

Циркуляция воздуха при принудительной вентиляции

Естественная вентиляция эффективна в период, когда между пространством внутри и вне него, устанавливается значительная разница температур. В остальных случаях пользоваться таким типом вентилирования нерентабельно. Без принудительного воздухообмена не обойтись. В его основе – направление чистого кислорода за счет его нагнетания вентилятором.

Принцип действия децентрализованной принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Вентилятор устанавливается в стене, либо в окне. Дополнительно монтируется вытяжка для принудительного отвода загрязненного воздуха из комнаты. Мощность подбирается с учетом степени загрязнения кислорода.

Системы принудительной вентиляции для жилых комнат

Для циркуляции воздуха в жилых комнатах, устанавливают приточно-вытяжную систему моноблочного типа. Установка состоит из нескольких функциональных узлов:

  • вентилятор;
  • теплообменник;
  • фильтры.

В процессе работы такая установка практически беззвучна, а ее конструкцию легко скорректировать под индивидуальные требования заказчика.

Перемещение кислорода в системах принудительной вентиляции на кухне

80% загрязненного воздуха концентрируется на кухне. И чем чаще работает плита или духовка, тем ниже процентное содержание чистого кислорода в помещении. Зачастую стандартной отдушины недостаточно для отвода всего объема посторонних запахов, копоти и мелких частичек жира. Эти продукты горения и готовки пищи оседают на потолке, что не прибавляет им привлекательности, эстетической ценности.

Сегодня правильная циркуляция воздуха в кухне обеспечивается встраиваемыми или навесными вытяжками. Они устанавливаются над плитой и оперативно корректируют отток загрязненных масс. В некоторых моделях предусмотрено 2 независимых вентилятора, что гарантирует высокую производительность даже для самых требовательных хозяек.

Кухонные вытяжки бывают:

  • приточными;
  • рециркуляционными.

Последние не отводят загрязненный воздух во внешнее пространство, а очищают его, благодаря установленным внутри фильтрам. Важно акцентировать внимание на одном важном аспекте – для многоквартирных домов установка такого оборудования осложняется несколькими проблемами.

  1. Закрытое отверстие для отвода воздуха усложняет движение масс.
  2. Мощная вытяжка направляет большой объем загрязненного кислорода в основной канал. В случае его небольшого сечения вывод загрязненных потоков будет просто невозможен.
  3. Запахи часто проникают в соседние квартиры по общему каналу.
  4. Иногда такое совмещение является противозаконным. Здесь важно ориентироваться на региональные акты, нормативные документы и предписания.

Оптимальный вариант для кухни с одним воздуховодом – оборудовать дополнительный канал у потолка или в стене.

Правильная циркуляция воздуха в квартире обеспечит отсутствие посторонних запахов и прочих неприятностей в виде копоти на потолке. Самыми эффективными считаются принудительные установки. Они гарантируют направленную циркуляцию кислорода с минимальными финансовыми инвестициями и затратами нервных клеток.

ventilaciya.info

Движение воздуха

Движение воздуха зависит от неравномерного нагревания земной поверхности солнечными лучами. Вследствие неодинакового скопления воздушных масс и разности атмосферного давления в различных точках земной поверхности возникают восходящие и нисходящие токи воздуха, которые перемещают воздушные массы как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Скорость ветра (горизонтальное перемещение воздушных масс) измеряется расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу времени, и выражается в метрах в секунду (м/сек). Широко распространено определение скорости движения воздуха в баллах по двенадцатибалльной шкале Бофорта.

Скорость движения воздуха колеблется в значительных пределах, от десятых долей метра до 30 и более метров в секунду во время бурь, метелей, ураганов. Характерная особенность движения воздуха — его неравномерность, или турбулентность, зависящая от наличия на пути движения воздуха различных препятствий и неравномерностей рельефа, лесных массивов, населенных пунктов и т. п.

Направление ветра определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, и обозначается в румбах, буквами латинского или русского алфавита соответственно названиям стран света: север через С, или N, юг через Ю, или S, восток через В, или Е, и запад через З, или W. Кроме главных румбов, направление ветра обозначают также дополнительными, или промежуточными румбами: северо-восток через СВ, или NE, юго-восток через ЮВ, или SE, юго-запад через ЮЗ, или SW, и т. д.

Направление ветра меняется как в течение суток, так и в течение года. Причем в каждом пункте наблюдается известная повторяемость или частота направления ветра по точкам горизонта. Графическое изображение повторяемости направления ветра в том или ином пункте называется розой ветров. Розу ветров составляют на основании определения направлений ветра за большой промежуток времени (два года), а иногда исходят из месячных и сезонных данных.

Из центра (точки) по восьми направлениям проводят линии (румбы) и на каждой из них откладывают отрезки, пропорциональные повторяемости ветров. Безветренные дни обозначаются кругом, радиус которого должен соответствовать числу дней безветрии. Концы отрезков соединяют линиями и в результате получают фигуру (замкнутую), которая и будет розой ветров. Роза ветров дает наглядное представление о преобладании того или иного направления ветров в данном пункте за месяц, сезон, год. Определение розы ветров или повторяемости их имеет важное гигиеническое значение, в особенности при планировке животноводческих ферм, взаимном расположении и направлении фасада помещений, выборе мест под лагеря и стойбища для животных с целью защиты от вредного влияния преобладающих в данной местности ветров.

До 30° северной широты преобладают северо-восточные ветры, от 30 до 60° — юго-западные и от 60 до 903 — вновь северо-восточные. В приморских и горных местностях наблюдаются местные ветры: днем с воды на сушу, ночью с суши на море; днем с равнин на горы, ночью с гор на равнины.

В помещениях для животных воздух находится в беспрерывном и неравномерном движении. Скорость движения воздуха и его направление обусловливаются наличием вентиляционных сооружений, открыванием ворот и окон, щелистостью стен, потолков, выделением тепла животными и пр. В зимний период скорость движения воздуха в закрытых помещениях для животных п

www.activestudy.info

Ветер. Видеоурок. География 6 Класс

Ветер – движение воздуха в горизонтальном направлении.

Главная причина образования ветра – разница в атмосферном давлении: ветер дует из области высокого давления в область низкого, и чем больше эта разница, тем сильнее ветер.

Виды ветров:

1. Постоянные (пассаты, западные)

2. Переменные (бризы, муссоны)

3. Местные (бора, фен, сирокко)

Бриз – ветер на берегах морей, крупных озер и водохранилищ, меняющий направление на противоположное дважды в сутки. Днем бриз дует с более холодной воды на нагретую сушу, компенсируя восходящие потоки над более теплой поверхностью. Ночью восходящие потоки формируются над более теплой водой, и с суши на воду устремляется компенсирующий поток воздуха. Таким образом, бриз возникает из-за разницы температур и давления.

Рис. 1. Бриз (Источник)

Бризы ощущаются на значительном расстоянии от берега, иногда до нескольких десятков километров. Особенно они развиты летом.

Рис. 2. Схема движения бриза (Источник)

Муссоныустойчивые сезонные переносы воздуха у земной поверхности и в нижней части тропосферы. Характеризуются резкими изменениями направления от зимы к лету и от лета к зиме, проявляющимися над обширными районами Земли. В каждом из сезонов одно направление ветра заметно преобладает над другими, а при смене сезона меняется на 120-180 градусов. Муссоны вызывают резкую смену погоды (с сухой, малооблачной на влажную, дождливую или наоборот). Например, над Индией отмечается летний (влажный) юго-западный муссон. В северном полушарии муссоны дуют летом-осенью с океана на сушу, принося дожди, зимой – с суши на море, в южном полушарии всё наоборот.

Рис. 3. Схема движения муссона (Источник)

Муссоны характерны для стран, имеющих выход к Тихому океану (Китай, Япония, Филиппины, Вьетнам и др.), и стран юго-восточной части Индийского океана (Индия, Таиланд, Бангладеш). Муссоны играют большую роль при формировании климата, в жизнедеятельности и хозяйстве людей. Во многих странах выделяют два сезона: сухой (когда муссоны дуют с суши) и влажный (когда муссоны дуют с океана).

Рис. 4. Муссонные дожди в Индии (Источник)

Пассаты – постоянные ветры, дующие от тропиков к экватору.Над тропиками высокое давление, поэтому ветры дуют из этих областей в сторону низкого давления.

Рис. 5. Схема движения пассатов (Источник)

Западный ветер – постоянный ветер, дующий в западном направлении в умеренных широтах.

Рис. 6. Схема основных видов ветра (Источник)

Бора – это резкий, сильный ветер, направление которого также подобно фену. Он дует с гор на побережье.

Рис. 7. Схема движения боры (Источник)

Фён – легкий ветер, который характерен для гористой местности. Дует этот ветер, как правило, с гор на равнину.

Сирокко – сильный южный ветер, который характерен для Северной Африки, а также близлежащих регионов. Этот вид ветра зарождается в пустыне Сахара. Он несет очень жаркий и сухой воздух.

Значение ветра:

1. Перемешивает атмосферы

2. Образует волны и течения

3. Улучшает экологическую ситуацию

4. Переносит вещества и частицы

5. Используется человеком в хозяйственной деятельности

Ветер может стать и причиной бедствий. Сильные разрушения наносят ураганы на суше, штормы в море. Разрушительное действие урагана связывают, прежде всего, с ветром, но следующие за ним фазы ливней и наводнений значительно более опасны. Эти явления могут приводить к катастрофическим последствиям, иногда – в масштабах нескольких государств.

Рис. 8. Последствия урагана «Сэнди» (Источник)

Человек с давних пор изучает ветер. Силу ветра измеряют в баллах по 12-балльной шкале, а его скорость – в метрах в секунду (м/c). Скорость ветра измеряют с помощью анемометра. Отсутствие ветра – штиль.

Рис. 9. Анемометр (Источник)

Силу ветра измеряют в баллах по 12-балльной шкале, а его скорость – в метрах в секунду (м/c). Для измерения силы ветра используют шкалу Бофорта.

Рис. 10. Шкала Бофорта и ее характеристика (Источник)

Если о господствующих температурах можно судить по кривой графика хода температуры в местности, то о господствующих ветрах можно судить по графику, который называют Розой ветров.

График, характеризующий режим ветра в конкретной местности, строящийся на основе длительных наблюдений, называют Розой ветров.  

Строится данный график следующим образом.Сначала вычерчивают линии: вертикальную линию Север – Юг,  горизонтальную линию Запад – Восток, а также линии Северо-запад – Юго-восток и Северо-восток – Юго-запад.

Условно принимают, что одному дню на графике соответствует один отрезок с заданной величиной. Величина отрезка может быть различна, например, 0,5 см. Далее на производится подсчет – сколько дней на протяжении месяца ветер дул с каждого из направлений. На линиях, соответствующих направлениям, отмечают, начиная от центра графика, число дней, в течение которых дул ветер. Например, если северный ветер дул в течение четырех дней, то на линии  Севера отмечают 2 см (0,5 см. умноженные на 4 дня). Северо-восточный ветер дул шесть дней – на линии Северо-восточного ветра отмечают 3 см. Восточный ветер дул  4 дня – отмечают 2 см. Юго-восточный ветер дул три дня – на линии Юго-восток отмечают 1,5 см. И так далее.Точки, отмеченные на линиях, последовательно соединяют.Далее в центре графика размещают круг, в котором указывают количество дней, во время которые ветра не было. Например, при построении Розы ветров за месяц, в котором 30 дней, и вычислив, что ветренных дней в месяце было 29, мы получаем один безветренный день и указываем единицу в центре Розы ветров. Таким образом, мы получаем график ветра за месяц, называемый Розой ветров.

 Рис. 11. Роза ветров

Итак, мы изучили что такое ветер и что является причиной его образования. А также какие на планете встречаются ветры и с помощью какого графика можно определить господствующие ветры той или иной местности.

Домашнее задание

Параграф 39.

1. Какие виды ветров вам известны?

Список литературы

Основная

1. Начальный курс географии: учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. – 10-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010. – 176 с.

2. География. 6 кл.: атлас. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа; ДИК, 2011. – 32 с.

3. География. 6 кл.: атлас. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, ДИК, 2013. – 32 с.

4. География. 6 кл.: конт. карты: М.: ДИК, Дрофа, 2012. – 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. – М.: Росмэн-Пресс, 2006. – 624 с.

Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ

1. География: Начальный курс: Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. – 144 с.

2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. – М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. – 284 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений (Источник).

2. Русское географическое общество (Источник).

3. Geografia.ru (Источник).

4. Яндекс (Источник).

5. Оtvetim.info (Источник).

6. Академик (Источник).

7. Мир путешествий и приключений (Источник).

interneturok.ru

понятие, виды, режим, принцип проветривания и система движения воздуха

Правильно спроектированная вентиляция обеспечивает интенсивный воздухообмен, который дает свои преимущества и летом, и зимой. Приточно-вытяжные коммуникации сегодня в основном базируются на силовом оборудовании, но и канальная сеть движения потоков имеет большое значение. Направления, по которым осуществляется циркуляция воздуха, продумываются с учетом технических условий создания шахт, а также требований к санитарному фону и микроклимату.

Понятие воздухообмена

В ходе эксплуатации квартир и домов замкнутая среда помещений неизбежно создает условия для развития негативных биологических процессов. Для исключения данного фактора необходимо своевременное обновление воздуха. Удаление загрязненных или отработанных воздушных масс и приток свежего воздуха – это залог оптимального санитарно-гигиенического состояния помещения. Также система циркуляции воздуха может служить в качестве средства температурно-влажностных показателей, но это задачи второстепенного порядка.

Итак, воздухообмен – это процесс, характеризующий работу вентиляционной системы в условиях закрытого помещения. Его можно представить и как расширенную инфраструктуру с разветвленной сетью каналов, по которым циркулируют воздушные потоки, и в качестве ограниченной системы, обеспечивающей прямой выход потоков из помещения на улицу.

Естественная циркуляция потоков воздуха

Создать сеть воздуховодов – это одно дело, а другое – заставить воздушные массы циркулировать по ним. Причем не просто перемещаться, а двигаться в нужном направлении и с достаточной скоростью. По умолчанию используется принцип естественного перемещения воздуха через вертикальные каналы. Работают такие системы на принципе движения теплого воздуха, который поднимается в условиях достаточной разницы температур на улице и в доме. Влияние на воздухообмен может оказывать и ветер, регулируя силу тяги.

Но, на этом возможности таких сетей не заканчиваются. К примеру, естественная циркуляция воздуха в условиях квартиры скорее будет ориентироваться на работу приточных отверстий в стенах или окнах, так как вертикальные каналы вентиляции в многоквартирных домах предусматриваются редко. Если же прямого выхода через боковые отверстия нет в силу повышенной герметизации проемов, организуется система перехода от горизонтальных каналов к общим вертикальным шахтам.

В соответствии со стандартами, эффективная работа естественной вентиляции возможна при 12 °C в условиях, когда нет ветра. Конечно, на практике ожидать постоянной поддержки заданного температурного режима невозможно, поэтому используются те или иные средства регуляции силы тяги. Ее можно корректировать через окна, вентиляторы и приточно-вытяжные установки.

Принудительная циркуляция воздушных потоков

По мере наращивания количества механических устройств в системе воздуховода, движение воздуха все больше будет соответствовать принципам принудительного проветривания. Циркуляция в данном случае стимулируется оборудованием (в основном вентиляторами), которое может рассредоточиваться в самых разных конфигурациях. Выделяют три модели принудительной циркуляции воздуха:

  • Вытяжная – предполагает вывод отработанного воздуха из помещения.
  • Приточная – направляет в помещение уличные воздушные потоки.
  • Приточно-вытяжная – как минимум, работает по двум каналам, которые выполняют двухстороннюю циркуляцию.

В бытовых условиях при эксплуатации жилых помещений можно обходиться приточными и вытяжными системами. Разве что кухни, ванные комнаты и технические помещения потребуют создания полной рециркуляционной инфраструктуры.

Что лучше – естественное или принудительное движение воздуха?

Выбор концепции устройства воздухообмена определяется конкретными условиями эксплуатации помещения. При этом следует учитывать достоинства каждой системы. В частности, к плюсам естественной вентиляции относят:

  • Недорогая инфраструктура, доступная в построении для частных домовладельцев.
  • Отсутствие механики избавляет от регулярного техобслуживания и прокладки линий электроснабжения.
  • Отсутствуют расходы на содержание. Достаточно периодически прочищать каналы, что требует минимальных вложений и усилий.
  • Отсутствие шума из-за работающего вентилятора.

Получается простая система, которая отличается удобством в эксплуатации, но в то же время она дает скромный эффект с точки зрения работы вентиляции.

Теперь можно рассмотреть плюсы от принудительной системы циркуляции воздуха:

  • Независимо от внешних условий может обеспечивать достаточный объем проветривания.
  • Кроме циркуляции как таковой, позволяет выполнять функции охлаждения, нагрева и фильтрации воздушных масс.
  • Возможность организации системы теплообмена предполагает практически бесплатный нагрев поступающих масс.

Недостатки принудительного воздухообмена обусловлены сложностями в монтаже и обслуживании вентиляционного оборудования, которое к тому же потребует дополнительного пространства для установки.

Почему может не работать воздухообмен?

В большинстве случаев для небольших частных домов проектируется естественная вентиляция с тягой, которая формируется при движении через вентиляционные каналы по вертикали. Проблемы работы таких систем связаны с тепловой модернизацией помещений. Она выполняется в целях энергосбережения на зимнее время, когда встает вопрос экономии тепла. Практически это может выражаться в установке пластиковых стеклопакетов, герметизации щелей и дымоходов. В итоге преграждаются пути естественной вентиляции. Решить проблему циркуляции воздуха в помещениях без увеличения затрат на отопление поможет принцип рекуперации. Он реализуется за счет установки вентиляционных блоков с металлическими пластинами, передающими тепло от выходящих масс вновь поступающему воздуху.

Принцип проветривания

Это разновидность систем микровентиляции, которая предполагает вывод воздуха по кратчайшим путям. Например, это может быть прямой воздухоотвод из кухни или санузла. При этом в отличие от окон или других точек естественной циркуляции, современный принцип проветривания предполагает возможность регулирования потоков. Данные манипуляции могут осуществляться как вручную, так и посредством автоматики. Второй вариант оказывается более предпочтительным, так как способствует формированию микроклимата, близкого к естественному. Например, в квартире циркуляция воздуха по принципу автоматического проветривания может основываться на изменении показателя давления. Система учитывает скорость ветра, направляя в помещение оптимальный поток воздуха. Благодаря этому исключается переохлаждение и в целом устанавливается комфортный температурно-влажностный баланс.

Режимы циркуляции воздуха – приток и отвод

И естественная, и принудительная система воздухообмена может работать как в двух режимах по отдельности, так и в качестве приточно-вытяжной. Оба направления циркуляции должны рассчитываться по отдельности. Например, в оценке оптимальных объемов притока берется во внимание правило, согласно которому за 1 час должно производиться полное обновление воздуха. То есть в помещении с объемом 50 м3 за 1 час система вентиляции должна подать не менее 50 м3. Есть и другой подход к расчету объемов притока, который основывается на количестве людей в помещении. Так, режим циркуляции воздуха в доме будет рассчитываться исходя из того, что на каждого живущего в нем человека должно приходиться минимум 20 м3 уличного воздуха, поступающего каждый час. Что касается отвода, то этот режим особенно важен для технических и санитарно-гигиенических помещений. Чтобы в доме не возникало избыточное давление или разряжение, объем вывода должен соответствовать количеству нагнетаемых масс.

Техническая организация системы воздухообмена

Существуют разные концепции и принципы обустройства систем вентиляции и проветривания. В самом оптимизированном варианте это будет комплекс решеток с прямыми каналами воздухоотвода, обеспечивающими поступление уличного воздуха. Стандартные же системы домашней циркуляции воздуха предполагают организации горизонтальных и вертикальных шахт. Данная инфраструктура выполняется с помощью металлических или пластиковых воздуховодов разного сечения. Это могут быть прямоугольные и круглые, гибкие и жесткие конструкции, которые обычно монтируются по принципам скрытой установки.

Заключение

Как показывает практика, проектирование систем вентиляции на ранних этапах разработки общего проекта дома в дальнейшем обеспечивает более широкие возможности для решения задачи обновления воздуха в помещениях. Дело в том, что эффективность циркуляции воздуха определяется не только вентиляционной инфраструктурой, но и планировкой жилья, а также примененными на этапе строительства изоляционными материалами. Например, комплексное утепление стен и потолков понижает воздухообмен, ухудшая тем самым и качество воздуха. Локально исправить положение позволяют средства микровентиляции, но и для них нужна будет тщательно продуманная схема расположения точек притока и отвода.

fb.ru

§ 46. Схемы движения воздуха

В ВЕНТИЛИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Чтобы правильно расположить отверстия для подачи воздуха в по­мещение и для удаления его, необходимо выяснить влияние взаимного расположения этих отверстий на движение воздуха в помещении.

При рассмотрении свободной струи установлено, что количество воздуха в струе непрерывно увеличивается по мере удаления рассмат­риваемых сечений от приточного отверстия, а подтекание воздуха из окружающего пространства происходит по всей длине струи и охваты­вает некоторый контур «замкнутой системы» (см. рис. IX.3). Заметим, что количество воздуха в струе при равномерном начальном поле ско­ростей на расстоянии, например, х = 40/?0 будет в 6,2 раза больше по­данного через приточное отверстие [определено по формуле (д) табл. IX. 1], т. е. объем воздуха, присоединившегося к струе из окружаю­щего пространства, составляет 5,2L0.

В помещении, в котором приточное и вытяжное отверстия располо­жены в противоположных торцовых стенах, при балансе притока и вы­тяжки (имеется в виду достаточно большое помещение, в котором струя распространяется как свободная) оказывается, что только 16% пере­мещаемого воздуха будет* удалено через вытяжное отверстие, а осталь­ные 84% не будут удалены и пойдут на питание струи.

В помещении конечных размеров неудаляемая через вытяжное от­верстие часть воздуха струи образует обратный поток, направленный к началу струи (рис. IX.27).

Заметим также, что затухание скорости около вытяжных отверстий происходит весьма интенсивно, и на расстоянии x=d0 скорость состав­ляет всего около 5% начальной скорости, т. е. ох^О,05уо- Из этого сле­дует вывод, что скорости воздуха в вытяжных отверстиях не могут ока­зывать существенного влияния на скорости движения воздуха в поме­щении. Однйко это совсем не означает, что положение вытяжного

отверстия в помещении не оказывает никаког-о влияния на направление движения воздуха.

На рис. IX.28 представлены схемы движения воздуха в помещении, полученные В. В. Батуриным и В. И. Ханженковым [7] на плоской и частично на пространственных моделях. Эти схемы дают возможность составить качественное представление об организации общеобменной вентиляции в помещении. Количественные зависимости для струй, рас­пространяющихся в ограниченном пространстве, и для спектров всасы­вания приведены в предыдущих параграфах.

(

Рис. IX 28. Схемы движения воздуха в венти­лируемом помещении {

Рис 1X27 Схема взаимодействия приточной струи и спектра всасывания

На схеме а воздух удаляется через отверстие в середине торцовой стенки; противоположная торцовая стенка отсутствует и через этот про­ем поступает воздух. При поступлении воздуха на кромках происходит некоторое поджатие струи и образуются небольшие области, заполнен­ные вихрями; далее поток выравнивается и двигается к вытяжному от­верстию, заполняя все сечение модели; при обтекании углов образуют­ся небольшие вихревые зоны; обратных потоков воздуха нет. Во всех остальных схемах организации воздухообмена наблюдаются обратные потоки воздуха. На схеме и, в которой вытяжное и приточное отверстия

расположены в одной торцовой стенке, весь поток воздуха поворачи­вается в сторону вытяжного отверстия; при этой схеме достигается наилучшее распределение воздуха в помещении. При большой длине помещения (схема к) струя, не достигнув противоположной стены, рас­палась и в помещении образовалось два кольца циркуляции.

Рис. IX.29. Схемы циркуляции потоков воздуха в помеще­нии при неизотермических условиях

Схемы распределения потоков воздуха, приведенные на рис. IX.28, относятся к изотермическим условиям. Представление о циркуляции потоков воздуха в помещении при неизотермических условиях и при на­личии источников тепловыделений могут дать схемы, приведенные на рис. IX.29. Эти схемы получены В. В. Батуриным по результатам опы­тов на пространственной модели однопролетного производственного кор­пуса.

Схемы а, б и в относятся к теплому периоду года, когда поступление приточного воздуха при аэрации помещения происходит через открытые фрамуги в рабочей зоне; схема г относится к холодному периоду с по­дачей приточного воздуха через фрамуги в верхней зоне помещения.

На рис. IX.29, а источники тепловыделений занимают среднюю часть помещения, а приточный воздух поступает с двух сторон из от­верстий в противоположных стенах. Когда объемы приточного воздуха, подаваемого с каждой стороны, равны, ось тепловой струи вертикальна и является осью симметрии образующихся двух колец циркуляции.

Если приблизить источники тепловыделений к одному из приточ­ных отверстий (рис. IX.29, б), то тепловые струи, возникающие над ис­точниками тепловыделений, будут несколько препятствовать поступле­нию струи приточного воздуха слева — произойдет взаимодействие струй: тепловой и приточной. Струи, вливающиеся справа и свободно развивающиеся, также отклоняют тепловую струю влево.

Схема потоков, приведенная на рис. IX.29, в, наблюдается при сме­щенных источниках тепловыделений, но при поступлении приточного воздуха только со стороны источников. В этом случае тепловая струя оттесняется к середине. Образуются два кольца циркуляции.

В холодный период года неподогретый приточный воздух может по­даваться через створки на высоте не менее 4 м от пола. Опускающаяся струя (рис. IX.29, г) разветвляется у пола и образует два кольца цир­куляции. В правом обособленном кольце циркуляции наблюдаются по­ниженные температуры по сравнению с левым большим кольцом, в ко­торое поступает тепловая струя.

Г л ав а X

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ

studfile.net

Циркуляция атмосферы. Воздушные потоки в атмосфере

Общая циркуляция атмосферы - круговоротные движения воздушных масс, простирающиеся по всей планете. Они являются переносчиками различных элементов и энергии по всей атмосфере.

Прерывистое и сезонное размещение тепловой энергии вызывает воздушные течения. Это приводит к разному прогреванию почвы и воздуха на всевозможных территориях.

Именно поэтому солнечное влияние является основоположником движения воздушных масс и циркуляции атмосферы. Воздушные движения на нашей планете бывают абсолютно разные – достигающие нескольких метров или десятков километров.  

Самая простая и понятная схема циркуляции атмосферы бала создана еще много лет назад и используется в наши дни. Движение воздушных масс неизменно и безостановочно, они движутся по нашей планете, создавая замкнутый круг. Быстрота передвижения этих масс напрямую связана с солнечной радиацией, взаимодействия с океаном и взаимодействия атмосферы с почвой.

 

Атмосферные движения вызываются нестабильностью распределения солнечного тепла по всей планете. Чередование противоположных воздушных масс - теплых и холодных, - их постоянное скачкообразное перемещение вверх и вниз, образует различные циркуляционные системы.

Получение тепла атмосферой происходит тремя путями - использованием солнечной радиации, с помощью конденсации пара и теплообмена с земным покровом.

Влажный воздух также важен для насыщения атмосферы теплом. Огромную роль в этом процессе играет тропическая зона Тихого океана.

Воздушные потоки в атмосфере

(Потоки воздуха в атмосфере Земли)

Воздушные массы различаются по своему составу, зависящему от места зарождения. Воздушные потоки подразделяются на 2 основных критерия - континентальные и морские. Континентальные формируются над почвенным покровом, поэтому они мало увлажнены. Морские, наоборот, очень влажные.

Основными воздушными потоками Земли являются пассаты, циклоны и антициклоны.

Пассаты образуются в тропиках. Их движение направлено в сторону экваториальных территорий. Это связано с перепадами давления - на экваторе оно низкое, а в тропиках - высокое.

(Красным на схеме отображены пассаты (trade winds))

Образование циклонов происходит над поверхностью теплых вод. Воздушные массы передвигаются от центра к краям. Их влияние характеризуется обильными осадками и сильными ветрами.

Тропические циклоны действуют над океанами на приэкваториальных территориях. Они формируются в любое время года, вызывая ураганы и штормы.

Антициклоны образуются над материками, где понижена влажность, но есть достаточное количество солнечной энергии. Воздушные массы в этих потоках движутся от краев к центральной части, в которой они нагреваются и постепенно снижаются. Именно поэтому циклоны приносят ясную и безветренную погоду.

Муссоны являются переменными ветрами, направление которых меняется посезонно.

Также выделяются вторичные воздушные массы, такие как тайфун и торнадо, цунами.

xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai


Смотрите также