Движение воздуха — в помощь студенту

Движение воздуха - в помощь студенту
Рис.1 Предпочтения, касающиеся движения воздуха (все скорости)

Перемещение воздуха может стать энергоэффективной альтернативой его охлаждению. Однако из-за риска возникновения сквозняков, его принято избегать. Стандарты комфорта устанавливают очень низкие значения максимально допустимой скорости воздуха — даже при сравнительно высокой температуре. Исключением являются случаи, когда движением воздуха можно управлять индивидуально (например, открывая окно в кабинете или включая настольный вентилятор).

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Недавние исследования показали, что большинство находящихся в помещении людей хотело бы, чтобы скорость движения воздуха в нем была выше, чем в данный момент.

Это справедливо и тогда, когда температура их устраивает, и когда им жарко, и даже когда прохладно.

При температуре выше 22,5 °C риск возникновения сквозняка невелик, так что нормы, ограничивающие скорость движения воздуха (ANSI/ASHRAE 55–2004 «Температурные нормы для пребывания человека»), могут быть изменены в сторону ее увеличения.

Предпочтения относительно скорости воздуха

Движение воздуха - в помощь студенту
Рис. 2 Предпочтения, касающиеся движения воздуха (при скорости больше или равной 0,2 м/с)

В рамках исследований ASHRAE, проводившихся по всему миру, людям задавались прямые вопросы об их предпочтениях, касающихся скорости воздуха. Все здания, в которых проводились исследования, за исключением двух школ с естественной вентиляцией и одного офиса в Сиднее, были полностью кондиционированы.

Таблица 1 содержит данные о предпочтениях относительно скорости воздуха и температурных ощущениях.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Классификация расходов организации - в помощь студенту

Оценим за полчаса!

Данные собирались для двух диапазонов скорости воздуха: менее 0,2 м/c, что соответствует стандарту 55–2004, и более 0,2 м/c (конкретнее — 0,32 м/c).

Очевидно, что, если температура в помещении казалась испытуемым нормальной или выше нормы, лишь малая часть (меньше 7 %) хотела бы уменьшить скорость перемещения воздуха. Это справедливо даже для скорости выше 0,2 м/c.

Только если людям в помещении становится очень холодно, желающих, чтобы скорость воздуха была поменьше, становится больше.

Также в таблице приведены значения «действующей температуры». Эта величина учитывает температуру воздуха, воздействующую на тело путем конвекции, и поверхностную температуру окружающих предметов, воздействующую путем излучения.

Для одного и того же субъективного ощущения действующая температура при более высокой скорости воздуха на 1,5–2 °C выше, чем при меньшей.

То есть, если увеличить скорость воздушного потока, человек будет продолжать чувствовать себя комфортно при более высокой температуре.

Таблица 1. Предпочтения, касающиеся движения воздуха
Температурное ощущение Диапазон, скоростей воздуха, м/с Процент опрошенных, которым хотелось бы: Действующая температура (стандартное отклонение), С°
уменьшить воздушный поток оставить все изменений увеличить воздушный поток
Холодно (=0,2 50,00 42,3 7,69 26 23,50(1,45)
Прохладно (-2,5 до 1,5) 0 до 0,2 13,07 60,47 26,47 597 22,92 (1,08)
>=0,2 11,55 72,51 15,94 251 24,28 (2,0)
Немного прохладно 0 до 0,2 10,75 53,08 36,17 1153 23,05 (1,23)
>=0,2 11,35 62,23 26,42 458 24,59 (2,16)
Нормально (±0,5) 0 до 0,2 2,62 51,46 45,92 1407 23,30 (1,23)
>=0,2 4,62 57,26 38,12 585 24,86 (2,03)
Тепло (0,5 до 1,5) 0 до 0,2 2,31 27,73 69,95 822 23,65 (1,41)
>=0,2 3,36 30,87 65,77 298 25,46 (1,85)
Очень тепло (1,5 до 2,5) 0 до 0,2 4,24 18,37 77,39 283 23,75 (1,58)
>=0,2 4,96 28,93 66,12 121 25,79 (2,08)
Жарко >2,5 0 до 0,2 4,55 0 95,45 22 24,96 (1,28)
>=0,2 7,14 14,29 78,57 14 26,23 (2,04)

Перемещение воздуха в диапазоне ощущений от «нормально» до «тепло»

Движение воздуха - в помощь студенту
Рис. 3 Предпочтения людей, для которых текущая скорость воздуха (любая) кажется неприемлемой
Движение воздуха - в помощь студенту
Рис. 4 Предпочтения людей, для которых текущая скорость воздуха (выше или равна 0,2 м/с) кажется неприемлемой

На следующих графиках представлены предпочтения относительно скорости воздуха для диапазона ощущений температуры от «нормально» до «тепло».

Рисунок 1 показывает, что в данном диапазоне ощущений большинство людей хотят более высокой скорости движения воздуха. Их значительно больше, чем тех, кто хочет ее снижения (52 % против 3 %). Их также больше, чем тех, кого устраивает текущая скорость.

На рисунке 2 видно, что при более высокой скорости воздуха, тех, кто хочет, чтобы она была еще выше, все еще много — около 47 %.

На рисунках 3 и 4 показано соотношение людей, для которых скорость воздуха кажется приемлемой, и тех, кто считает иначе, при соблюдении стандарта 55–2004 и при превышении его ограничений.

Методика ASHRAE позволяет рассчитать риск возникновения сквозняка для каждого случая из данного исследования.

Судя по полученным данным, в случае, когда риск превышает 20 %, доля тех, кто хотел бы уменьшить скорость воздушного потока, составляет 8 %; 59 % испытуемых при этом скорость воздуха устраивает, треть опрошенных считает ее недостаточной. То есть, даже когда риск возникновения сквозняка недопустимо высок, 92 % не хотят уменьшения скорости воздуха.

Предпосылки изменения стандарта 55

Доработка стандарта 55–2004 предусматривает введение двухступенчатой процедуры вычисления комфортных значений температуры, излучения, влажности и скорости перемещения воздуха. Оба этапа процедуры могут проводиться с использованием инструмента «ASHRAE Thermal Control».

Первый шаг останется тем же, что и в прежнем стандарте, — вычисляется значение действующей температуры, которое при данной влажности соответствует стандарту комфорта для неподвижного воздуха.

Второй шаг устанавливает скорость воздуха.

При этом принимается во внимание индекс комфортности по Фангеру (PMV) — модель теплового баланса человека, учитывающая параметры окружающей среды, степень одетости человека (параметр измеряется в единицах под названием clo) и насколько активным физическим трудом он занят (измеряется в единицах met). Процедуры, используемые на этом этапе, позволяют более точно оценивать охлаждение тела за счет конвекции.

Одинаковые тепловой баланс и влажность кожи соответствуют одному и тому же значению стандартной эффективной температуры (СЭТ) . Точки с равной СЭТ при разной скорости воздуха можно отобразить в виде соответствующей кривой.

Этот шаг иллюстрирует график на рис. 5. На нем изображены комфортные зоны для разной степени одетости — 0,5 clo (летний костюм — рубашка с коротким рукавом и легкие брюки) и 1,0 clo (плотный деловой костюм) при физической активности, соответствующей 1,1 met.

График, полученный на первом этапе процедуры, расположен вдоль оси абсцисс — в зоне, соответствующей неподвижному воздуху.

Комфортные условия соответствуют диапазону от –0,5 PMV (между «легкой прохладой» и «нормально») до +0,5 PMV (между «нормально» и «тепло»).

Ограничение скорости воздуха

Движение воздуха - в помощь студенту
Рис. 5 Увеличение скорости воздуха при повышении температуры
Движение воздуха - в помощь студенту
Рис. 6 План здания муниципалитета г. Оринда. Оранжевыми кругами обозначены потолочные вентиляторы, светло-оранжевые круги показывают зоны, в которых создается воздушный поток со скоростью 0,75 м/с

На рис. 5 изображены дополнительные границы, не основанные на значении СЭТ. Они делятся на две категории: для помещений с местным управлением скоростью воздуха и без него.

Местное управление подразумевает, что каждые шесть человек (или меньше) могут выбирать для себя подходящую скорость воздуха или индивидуальный режим вентиляции может обеспечиваться для каждых 84 м2 (и менее) здания.

Зона комфорта без такого управления обозначена на рис. 5 светло-серым цветом. Она соответствует обычной офисной работе; для других типов активности пока собрано мало данных.

Для действующей температуры выше 25,5 °C верхний предел скорости воздуха — 0,8 м/c.

При температуре меньше 22,5 °C эта граница — 0,15 м/c. Она соответствует воздушному потоку, создаваемому самим работником при активности 1,2 met.

Между 22,5 °C и 25,5 °C предельное значение определяется по кривой, разделяющей темно- и светло-серые области на рис. 5. Ограничение скорости движения воздуха в этом диапазоне температур вызвано предупреждением возникновения сквозняка, а не условиями комфорта.

Управление местной вентиляцией в зависимости от температуры может существенно улучшить микроклимат в помещении. Автономные устройства, — например потолочные вентиляторы — могут быть оснащены контроллерами, меняющими скорость вращения в зависимости от температуры.

Измерения скорости движения воздуха

Стандарт предусматривает определение средней скорости воздуха по результатам измерений на высоте 0,1, 0,6 и 1,1 метра. Измерения должны проводиться в зоне предполагаемого пребывания людей.

Чтобы предотвратить использование стандарта для оправдания недостатков конструкции кондиционеров, сбрасывающих холодный воздух вниз (а не распределяющих по всему объему помещения), берется наименьшее значение температуры.

При температуре ниже 22,5 °C проблемой становится чувство дискомфорта, проще говоря, начинают мерзнуть открытые части тела.

Поскольку их наличие не учитывается методами, основанными на СЭТ и PMV, принят следующий подход: для вычисления СЭТ используют максимальное значение скорости воздуха и наименьшую температуру.

Учитывать интенсивность турбулентности для определения риска сквозняка при этом не нужно.

Лабораторная проверка

Движение воздуха - в помощь студенту Движение воздуха - в помощь студенту
Рис.7 Применение потолочных вентиляторов в здании муниципалитета г. Оринда

В лабораторных исследованиях условия, соответствующие «холодной» стороне светло-серой области рис. 5, были признаны вполне приемлемыми и даже оптимальными. При скорости воздуха выше 0,4 м/с и температуре между 22,5 °C и 25,5 °C 32 % испытуемых хотели бы большей скорости движения воздуха; 59 % — ничего менять бы не стали и только 9 % хотели бы уменьшить скорость движения воздуха.

При 25,5 °C поток воздуха со скоростью 1 м/c, созданный потолочными вентиляторами, сочли приемлемым от 77 % до 100 % опрошенных. Фронтальный обдув рабочего места со скоростью 0,8 м/c посчитали допустимым 80 % испытуемых. В исследованиях, где людям предлагалось самим установить предпочтительную скорость воздуха, ее значение часто превышало 1 м/c.

Требования к скорости воздуха в производственных помещениях

Стандарт 55 содержит дополнения (Приложение f), касающиеся более интенсивных физических нагрузок, чем работа в офисе, например промышленного производства. Такая работа сопровождается интенсивным выделением пота.

За счет его испарения увеличение скорости воздуха приводит к более интенсивному охлаждению. При использовании СЭТ как описано выше, более «жаркие» условия при высокой скорости воздуха приравниваются к более низким температурам при меньшей скорости.

Никаких особых ограничений для скорости воздуха здесь нет.

Практическое воздействие

Новые нормы позволяют проектировщикам использовать вентиляторы, естественную тягу и окна как альтернативу механическому охлаждению воздуха. Ниже приведены примеры реализации подобных проектов.

Движение воздуха - в помощь студенту Движение воздуха - в помощь студенту
Рис. 8 Потолочные вентиляторы в конструкторском бюро в г. Аламеда

Здание муниципалитета города Оринда, Калифорния, США (рис. 6). Потолочные вентиляторы используются в комбинации с пассивным охлаждением через окна и тяговой вентиляции с охлаждением за счет испарения вместо компрессорного охлаждения. Здание имеет площадь 1300 м2, в нем полный рабочий день трудятся 40 человек, проводятся встречи и конференции.

Система управления зданием, основываясь на разнице температур на улице и в помещении, открывает или закрывает вентиляционные окна и сигнализирует обитателям здания о том, что им нужно открыть или закрыть окно в своем офисе. В офисах, конференц-зале и местах общего пользования размещены 36 вентиляторов с размахом лопастей 1321 мм. Рис.

7 показывает два помещения, в одном из которых (слева) четыре потолочных вентилятора размещены на площади 100 м2. Справа изображены коридор и индивидуальные кабинки общей площадью 273 м2, обслуживаемые 10 вентиляторами.

Вентиляторы включаются по одному или группами по два-три при помощи настенных выключателей, позволяющих выставить одно из трех значений скорости. Каждый вентилятор потребляет от 30 до 70 Вт. По проекту создание воздушного потока со скоростью 0,75 м/с позволяет компенсировать повышение температуры на 2,6 °C.

 Моделирование показывает, что от 100 до 200 часов в году, когда испарители не справляются с охлаждением, только применение вентиляторов позволяет поддерживать необходимый уровень комфорта.

Здание муниципалитета используется уже полтора года, нареканий к системе вентиляции не возникало.

Конструкторское бюро, г. Аламеда, Калифорния, США (рис. 8). Этот офис площадью 223 м2 охлаждается только за счет оконной вентиляции, автоматических штор, потолочных и настольных вентиляторов.

Потолочные вентиляторы управляются индивидуально или группами по два при помощи блока управления при входе. Их лопасти, разработанные компанией Florida Solar Energy Center/AeroVironment, обеспечивают более высокую по сравнению с обычными вентиляторами эффективность.

Потребляя от 9 до 50 Вт, вентиляторы позволяют создавать поток воздуха со скоростью от 0,4 до 1,6 м/c.

Заключение

Грядущее изменение стандарта 55–2004 будет включать в себя новые правила использования движения воздуха. Использование модели СЭТ показывает, что повышение скорости воздуха делает приемлемой более высокую температуру в помещении.

Новые положения стандарта должны способствовать разработке и более широкому использованию систем пассивного охлаждения; механического охлаждения, использующего естественный воздухообмен; систем охлаждения испарением, а также систем кондиционирования смешанного типа.

Приведенные выше примеры иллюстрируют возможности использования движения воздуха вместо традиционного кондиционирования.

Эдвард Аренс, Ph. D.

, профессор и директор Центра по изучению микроклимата зданий Калифорнийского университета в Беркли, член ASHRAE, участник комитета по подготовке стандартов (SSPC); Стивен Тернер, дипломированный инженер, председатель комитета по подготовке стандартов, член ASHRAE; Хьюи Джан, Ph. D., исследователь Центра по изучению микроклимата зданий; Гвелен Палиага, ассоциированный член ASHRAE, участник комитета по подготовке стандартов

Источник: https://www.hvac-school.ru/vestnik_ano/vestnik_ano_ukc_universitet_6/dvizhenie_vozduha_komfort/

Циркуляция воздуха в помещении (квартире): схема и рекомендации

Движение воздуха - в помощь студенту

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.

Движение воздуха - в помощь студентуЕсли 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.

Движение воздуха - в помощь студенту

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.

Движение воздуха - в помощь студентуПринцип 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.

Движение воздуха - в помощь студентуПринцип 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

Движение воздуха - в помощь студенту

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.

Читайте также:  Древний египет - в помощь студенту

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.

Движение воздуха - в помощь студенту

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.

Движение воздуха - в помощь студенту

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.

Источник: https://ventilaciya.info/ventilyatsiya/tsirkulyatsii-vozduha.html

Самостоятельная работа студентов. Определение атмосферного давления, температуры, влажности, скорости движения воздуха

Определение атмосферного давления, температуры, влажности, скорости движения воздуха

Приборы для определения атмосферного давления

· Барометр ртутный сифонный представляет собой У-образную трубку, наполненную ртутью, с открытым концом в меньшем колене и с запаянным концом в длинном колене. В этом барометре давление измеряется в миллиметрах по разности между высотой ртутного столба в длинном колене и высотой столба в открытом колене.

· Барометр ртутный чашечный состоит из вертикальной, наполненной ртутью трубки, верхний конец которой запаян, а нижний опущен в чашечку с ртутью. При увеличении атмосферного давления воздух давит на поверхность ртути в чашечке. Часть ртути входит в трубку и уровень ее повышается. Измерения производятся в миллиметрах ртутного столба.

· Барометр-анероид состоит из безвоздушной металлической коробки с упругими волнообразными стенками. Колебания атмосферного давления отражаются на объеме и форме коробки, стенки которой прогибаются или выпрямляются. Эти движения посредством пружины и системы рычажков передаются стрелке, движущейся по циферблату.

· Барограф — самопишущий прибор, применяемый для систематических наблюдений за ходом барометрического давления в течение определенного промежутка времени. Главную часть его составляет ряд анероидных коробок.

При изме­нении давления крышки этих коробок перемещаются, что передается по системе рычажков стрелке с пером, укрепленной около вращаю­щегося барабана. На последний надета разграфленная на миллиметры ртутного столба бумажная лента.

При увеличении давления перо стрелки поднимается кверху, при снижении давления — опускается книзу.

Приборы для определения температуры воздуха

Измерение температуры воздуха проводят с помощью ртутных и спиртовых термометров. Наибольшее распространение получили ртутные термометры.

Это объясняется их большой точностью и возможностью применения в широких пределах от -35° до +35°С.

Спиртовые термометры менее точны, так как спирт при нагревании выше 0°С расширяется неравномерно, но зато они дают возможность измерить очень низкие температуры. Термометры градуируются в градусах Цельсия.

· Максимальный термометр (ртутный). Представителем его является медицинский термометр. В приборе при переходе резервуара для ртути в капилляр имеется сужение, и ртуть преодолевает его только при повышении температуры под влиянием силы расширения. При понижении температуры ртуть вниз не падает. Для повторного измерения необходимо вогнать ртуть обратно в резервуар энергичным встряхиванием.

· Минимальный термометр (спиртовой) имеет в капилляре стеклянную иглу-указатель с утолщениями на конце. Температура измеряется в горизонтальном положении (предварительно игла-указатель опускается до мениска спирта — пленки поверхностного натяжения).

При понижении температуры поверхностная пленка увлекает за собой стрелку вниз к резервуару и устанавливает ее в положении, соответствующем минимуму наблюдавшейся температуры.

При повышении температуры спирт, расширяясь, проходит мимо стрелки, не сдвигая ее с места, так как сила трения утолщений стрелки достаточна, чтобы удержать ее на месте.

· Термограф — самопишущий прибор, применяемый для систематических наблюдений за ходом температуры.

Воспринимающей частью прибора является биметаллическая пластинка, состоящая из двух спаянных между собой пластинок металла с разными температурными коэффициентами.

При колебании температуры изменяется изгиб пластинки, что передается через систему рычажков стрелке с пером, скользящим по особо разграфленной бумаге, надетой на вращающийся барабан.

Исследование температурного режима воздуха помещений

Измерение проводят в пяти точках: по вертикали — в трех точках: 0,1 – 1 – 1,5 м от пола (колебания температуры не должны превышать 2,5° между крайними точками измерения); по горизонтали — в двух точках: 10-15 см от наружной и внутренней стен помещения на высоте 1,5 м (колебания температуры не должны превышать 2°). Средняя температура воздуха в учебных комнатах, жилых помещениях, больничных палатах должны находиться в пределах 18-20°С, в спортивных залах — 14-16°С, в ротных спальнях казарм, школьных мастерских — 16- 18°С, в операционных — 22°С.

Приборы для определения влажности воздуха

· Психрометр Августа состоит из двух спиртовых термометров. Резервуар одного из них обернут тонкой материей, конец которой опущен в дистиллированную воду. Через 10-15 минут наблюдения снимают показания с сухого и влажного термометров. По разнице показаний по таблице определяют относительную влажность воздуха. Разница будет тем больше, чем суше воздух.

· Психрометр Ассмана является более усовершенствованным прибором.

Ртутные термометры заключены в металлические трубки, через которые равномерно просасывается исследуемый воздух с помощью заводного вентилятора, находящегося в верхней части прибора.

Резервуар влажного термометра обернут кусочком батиста, который перед каждым наблюдением смачивают дистиллированной водой. Через 5 минут от начала работы снимают показания термометров и по таблице определяют относительную влажность воздуха.

· Гигрометр. Принцип работы основан на способности волоса в силу гигроскопичности удлиняться во влажной среде и укорачиваться в сухой. Вымытый и обезжиренный волос укреплен в раме, нижний конец его через блок соединен со стрелкой, скользящей по шкале, на которую нанесены цифры, показывающие относительную влажность. Гигрометры являются менее точными приборами, чем психрометры.

· Гигрограф — самопишущий прибор, применяемый для системати­ческой записи относительной влажности воздуха. Гигроскопическим телом является пучок волос, закрепленный на раме с обеих сторон. В середине пучок оттянут при помощи крючка.

При увеличении или уменьшении длины волос в зависимости от изменения относительной влажности происходит перемещение срединной точки пучка.

Это передается через систему рычажков на стрелку с пером, вычерчиваю­щим на ленте вращающегося барабана кривую влажности воздуха.

Относительная влажность воздуха в различных помещениях нор­мируется в пределах 30-70%.

Приборы для определения скорости движения воздуха

· Чашечный анемометр позволяет измерять скорость движения воздуха от 1 до 50 м/сек. Верхняя часть его состоит из крестовины с четырьмя полыми полушариями, обращенными выпуклостью в одну сторону. Нижний конец оси с крестовиной соединен с измерительным устройством (счетчиком оборотов).

При наблюдениях становятся лицом к ветру и устанавливают прибор так, чтобы измерительное устройство было обращено к наблюдателю. Записывают показания прибора, т.е. поло­жение стрелок на циферблате, указывающих количество метров, начи­ная с тысяч (первая малая стрелка), затем сотен (вторая малая стрелка) и единиц (большая стрелка).

Дают чашечкам вращаться 1-2 минуты вхолостую, чтобы они приняли постоянную скорость вращения, а затем одновременно включают счетчик анемометра и секундомер. Через 5-10 минут счетчик выключают и записывают новые показания стрелок. Разница в показаниях стрелок между вторым и первым отсчетами покажет число метров, пройденных воздушным потоком за период наблюдения.

Для нахождения скорости движения воздуха необходимо разделить найденное число на количество секунд, в течение которых работал анемометр.

  • Пример.
  • До наблюдения: После наблюдения:
  • 1 малая стрелка (1000) — 4 между 4 и 5
  • 2 малая стрелка (100) — 2 между 6 и 7
  • Большая стрелка — 0 80
  • Запись — 4200 4680
  • Разница = 4680 — 4200 = 480 м
  • Скорость движения воздуха = 480 м : 300 сек = 1,6 м/сек.

· Крыльчатый анемометр отличается большей чувствительностью и пригоден для измерения более слабых потоков воздуха в пределах от 0,5 до 15 м/сек. Воспринимающей частью прибора является колесико с легкими алюминиевыми крыльями, огражденными широким металли­ческим кольцом. Принцип работы прибора аналогичен предыдущему.

· Кататермометр — прибор, предназначенный для определения малых скоростей движения воздуха (до 1-2 м/сек). Кататермометр пред­ставляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром со шкалой, разделенной на градусы соответственно от 35°до 38°С и от 33° до 40°С.

В начале определяется охлаждающая способность воздуха (один из методов учета суммарного действия на организм температуры, влажности и скорости движения воздуха). Кататермометр опускают в горячую воду (около 80°С) и нагревают до тех пор, пока спирт не поднимется до половины верхнего расширения капилляра.

После этого прибор вытирают и вешают в месте наблюдения. Затем отмечают по секундомеру время, в течение которого столбик спирта опустится с 38° до 35°С.

Величину охлаждения находят по формуле: Н= F / а, где Н – искомая величина охлаждения; F — фактор прибора (постоянная вели­чина, показывающая количество тепла, теряемого с 1 см2 поверхности резервуара кататермометра за время его охлаждения с 38° до 35°С, в мкал/см2); а — время охлаждения прибора в секундах.

Установлено, что оптимальное тепловое самочувствие у лиц так называемых сидячих профессий совпадает с величиной охлаждения кататермометра в пределах 5,5 -7,0 мкал/см2 х сек.

Для нахождения скорости движения воздуха предварительно оп­ределяют выражениеН/Q (Q – разность между средней температурой тела 36,5° и температурой окружающего воздуха). Затем по таблице находят соответствующую этой величине скорость движения воздуха.

Скорость движения воздуха в учебных комнатах, жилых помеще­ниях нормируется в пределах 0,2 — 0,4 м/сек, в операционных — 0,15 м/сек.

В настоящее время для измерения физических свойств воздуха предлагаются разнообразные приборы. Измеренные ими показатели выводятся в цифровом виде на дисплей. Многие приборы имеют встроенную память, выход на компьютер. Приводим примеры некоторых из них:

Комплексные измерители физических свойств воздуха

· ТЕSТО 400 – измерительный прибор с большим выбором зондов. Позволяет измерить температуру, влажность (абсолютную, относительную, точку росы и другие показатели), давление, скорость потока воздуха, концентрацию СО и СО2, скорость вращения, напряжение и силу тока. Диапазоны измерений: температуры (от -200 до +12500С), влажности (от 0 до 100 %), скорости движения воздуха (от 0 до 100 м/сек).

· ТЕSТО 454 предназначен для измерения температуры воздуха и поверхностей (от –200 до +17600С), влажности (от 0 до 100%), скорости потока воздуха (от 0 до 60 м/с), давления, концентрации СО2, силы тока и напряжения с помощью большого количества зондов. Может использоваться как для оперативных измерений микроклимата, так и для длительного мониторинга.

Приборы для измерения температуры

· Термометр контактный микропроцессорный ТК-5М предназначен для измерения температуры твердых тел, жидкостей, сыпучих веществ, воздуха и газовых смесей с помощью сменных зондов или подключаемых термопар (диапазон измерений от -20 до +6000С). Фиксирует текущее значение показателя, удерживает максимальное значение.

· Поверхностный мини-термометр ТЕSТО 0900.519 предназначен для измерения температуры поверхностей (диапазон измерения от –50 до +2500С).

Приборы для измерения температуры и влажности

· ТЕSТО 615/625 предназначены для измерения температуры (от -10 до +600С) и относительной влажности воздуха (от 0 до 99 %) неагрессивных газовых сред. Обладают функцией удержания текущих, максимальных и минимальных значений за время измерения.

· ТЕSТО 635 предназначен для измерения температуры (от -60 до +4000С), влажности (от 0 до 100 %), расчета точки росы, измерения температуры поверхностей, сыпучих тел и жидкостей с помощью сменных зондов. Имеет функции удержания текущих, максимальных и минимальных показаний.

· Термогигрометры ИВА-6 – автоматические цифровые приборы непрерывного действия. Предназначены для измерения относительной влажности (от 0 до 98%) и температуры воздуха в жилых и рабочих помещениях (от -40 до +500С).

Приборы для измерения скорости движения воздуха

· Анемометр АПР-2 предназначен для метеорологических исследований на суше и на море, а также для измерения скорости воздушного потока в шахтах и рудниках, в системах вентиляции и кондиционирования (диапазон измерения – от 0,2 до 20 м/сек). В качестве чувствительного элемента используется съемный зонд-крыльчатка.

Приборы для измерения температуры и скорости движения воздуха

· ТЕSТО 435 имеет широкий спектр применения благодаря возможности подключения сменных зондов (термоанемометрических, крыльчатых, температурных и др.). Позволяет измерять скорость воздушного потока (от 0 до 40 м/сек), расход воздуха, его температуру, температуру поверхностей и сыпучих тел (от -50 до +1400С). Имеет функции удержания текущих, максимальных и минимальных показаний на дисплее, усреднений значений по времени и числу измерений.

· ТЕSТО 415/425 предназначены для измерений скорости (от 0 до 20 м/сек) и температуры (от -20 до +700С) потока воздуха внутри помещений при контроле и наладке систем вентиляции и кондиционирования. Обладают функцией удержания текущих, максимальных и минимальных значений за время измерения, а также усреднения по времени и измерительным точкам.

  1. Определение кратности обмена воздуха
  2. Кратность воздухообмена — величина, показывающая сколько раз обменивается воздух в помещении за один час. Кратность воздухообмена определяется по формуле:
  3. величина вентиляционного воздуха (м3/час)
  4. К= —————————————————
  5. объем помещения (м3)
  6. Величину вентиляционного воздуха (количество воздуха, поступающего через вентиляционное отверстие в один час) вычисляют по формуле: S х V х 3600, где S — площадь вентиляционного отверстия, V — скорость движения воздуха в м/сек, 3600 — время в секундах.
  7. Нормируемая кратность обмена воздуха в жилых помещениях — 1,5; в учебных комнатах — 3 раза в час.
  8. Для определения уровня знаний студентам будут предложены тесты и ситуационные задачи.
  9. Примеры тестов.

1. На какой высоте появляются начальные симптомы высотной болезни?

  • 1. 400-800 м

Источник: https://studopedia.ru/10_305335_samostoyatelnaya-rabota-studentov.html

Повышение эффективности работы системы естественной вентиляции при формировании теплового движения воздуха

Величина требуемого воздухообмена помещенийжилых многоэтажных зданий регламентируется СП 54.13330.2016. Зданияжилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003.14[19], Таблица 1.

Наибольшее значение комфорта внутренней среды жилыхпомещений имеет место для людей, которые, с одной стороны, наиболеевосприимчивы к ее влиянию, а с другой стороны, проводят в жилище большевремени.

К данной группе населения относятся: дети (особенно младшеговозраста), неработающие женщины (в первую очередь беременные), больныеи пожилые люди [20].

Таким образом, оценка санитарно-гигиеническойэффективности работы систем вентиляции жилых зданий определяетсястепенью обеспечения требуемых параметров внутреннего микроклиматапомещения исходя из создания комфортных условий для человека.Таблица 1 — Кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий врежиме обслуживания.

ПомещениеВеличина воздухообменаСпальная, общая, детская комнатыпри общей площади квартиры на3 м3/ч на 1 м2 жилой площадиодного человека менее 20 м2То же, при общей площади квартиры30 м3/ч на одного человека, но нена одного человека более 20 м2менее 0,35 ч-1Кладовая, бельевая, гардеробная0,2 ч–1Кухня с электроплитой60 м3/чПомещение с газоиспользующим100 м3/чоборудованиемПомещение с теплогенераторамиобщей теплопроизводительностью до50 кВт:с открытой камерой сгорания100 м3/ч**с закрытой камерой сгорания1,0 м3 /ч**Ванная,душевая,туалет,25 м3/чсовмещенный санузелМашинное отделение лифтаПо расчетуМусоросборная камера1,0** Воздухообмен по кратности следует определять по общему объемуквартиры.** При установке газовой плиты воздухообмен следует увеличить на 100м3/ч.15Наиболее эффективным подходом к оценке качества работы системвентиляции является проведение комплексных ситуационных исследований,включающих в себя натурные обследования сооружения и его инженерныхсистем, физико-математическое моделирование теплового и воздушногорежима помещений, социологические опросы и интервью с инженерами,архитекторами и людьми, эксплуатирующими рассматриваемое здание.

Воснове данного подхода лежит метод триангуляции – рассмотрениефиксированного понятия или явления с двух или более сторон [21].

Этоттермин относится к повторяющемуся процессу сравнения и проверки данныхиз различных источников информации, таким образом, повышая надежностьи обоснованность результатов исследования.

Представленный подход может применяться ко всему зданию в целом,отдельнымобластямпомещения(например,рабочимместамнапредприятии) или местоположениям в пределах одной зоны.1.1.1 Расчетное обоснование границ эксплуатации канальныхсистем естественной вентиляции.

Оценка и контроль эффективности работы систем естественнойвентиляции является сложной задачей, поскольку скорость и расход воздухазависят от воздействия природных движущих сил: ветра и теплового напора,и значительно меняются в течение года.

В связи вышесказанным, былпроведен анализ обеспеченности воздухообмена при применении канальныхсистем естественной вентиляции согласно методике М.В. Бодрова и В.Ю.Кузина, представленной в [22].

Канальные системы естественной вентиляции жилых и общественныхзданий рассчитываются на разность плотностей наружного воздуха притемпературе tн  5C и внутреннего воздуха при температуре в холодныйпериод года [23].

Таким образом, при данных условиях естественнаявентиляция в полной мере обеспечивает требуемый воздухообмен в16помещении. Однако, средняя наружная температура г.

Москвы большуючасть года превышает расчетную для проектирования систем естественнойвентиляции (Рисунок 1).

30,025,020,015,010,05,00,0-5,0-10,0-20,0-25,0-30,0Январь 2011-15,0Декабрь 2016Температура наружного воздуха,ºС35,0Время, годРисунок 1 — Динамика температуры наружного воздуха г. Москвы сянваря 2011г.

по декабрь 2016г. по данным Агрометеорологической станцииВДНХОбоснование границ режимов работы канальных систем естественнойвентиляциипроводитсявоздухообменаспомощьюкоэффициентаобеспеченностиnL , определяемого по формуле [22]:nL n 100% , гдеn  n(1.

1)n – число результатов расчета, для случаев, когда фактическийвоздухообменLн , м3/ч;Lф , м3/ч, был больше или равен нормативному воздухообмену17n – число результатов расчета, для случаев, когда фактическийвоздухообменВLф , м3/ч, был меньше нормативного Lн , м3/ч;течениевсегопериодаэксплуатациисистеместественнойвентиляции должно соблюдаться следующее условие [24]:nL  95%(1.2)Величина фактического воздухообмена,Lф ,м3/ч, определяется поформуле:Lф  Lн pфpр(1.3),pф — фактическое располагаемое давление, Па;p р — расчетное располагаемое давление, Па.Какпоказываютисследования[22],учетветровогодавленияуменьшает значение коэффициента обеспеченности воздухообмена.

Читайте также:  Основные категории земель в российской федерации - в помощь студенту

В связи свышесказанным, величина фактического воздухообмена Lф , м3/ч былаопределена по формуле:Tнр  (Tв  Tнф )Lф  Lн ,Tнф  (Tв  Tнр )(1.

4)Tнр — расчетное значение температуры наружного воздуха, ˚С;Tнф — фактическое значение температуры наружного воздуха, ˚С;Tв — среднегодовая температура внутреннего воздуха в помещении, ˚С.

Средний коэффициент обеспеченности воздухообмена был рассчитанна период с января 2011 года по декабрь 2016 года. (Рисунок 2)18Рисунок 2 — Динамика среднего коэффициента обеспеченностивоздухообмена для г. Москвы с января 2011 г.

по декабрь 2016 г.Полученныеданныепозволяютпровестиобоснованиеграницэксплуатации канальных систем естественной вентиляции для г. Москвы.Условие (1.5) соблюдается с конца ноября по середину февраля.

Такимобразом,остальнуючастьгодарекомендуетсяиспользоватьспециализированные технологии, направленные на обеспечение стабильнойработы систем естественной вентиляции в течение года, рассмотренные в п.1.2 Главы 1.

В теплый период года в жилых зданиях, учебных и дошкольныхучреждениях осуществляется естественное проветривание помещений.

Взависимости от взаимного расположения приточных и вытяжных проемовили окон, а так же от планировки здания, возможно осуществлениеодностороннего или сквозного проветривания помещений.При одностороннем проветривании приточный воздух поступает впомещение с той же стороны, что и удаляется.

Расположение и количествовентиляционных отверстий определяет распределение температуры внутрипомещения[25].Приоткрытииобоихпроемовхолодныйвоздух,поступающий снизу, вытесняет более теплый воздух в помещении, темсамым осуществляя вытяжку через верхнее вентиляционное отверстие. При19увеличении расстояния между проемами, расход вентиляционного воздухаувеличивается.

В основном, в типовых жилых домах вентиляция помещенияосуществляется через один вентиляционный проем, однако такая системаявляется менее эффективной и обслуживает меньшую площадь помещения(Рисунок 3).

Рисунок 3 — Эпюра распределения давления при использовании а) двухаэрационных проемов; б) при одном аэрационном проемеСквозная вентиляция – периодическая смена воздуха в помещении,возникающая при открывании проемов, расположенных на различныхфасадах здания.

Перемещение воздуха возникает при наличии разницынаружных температур у поверхности противоположных фасадов здания,вызванной различной интенсивностью облучения солнечной радиации илиориентацией проемов (во внутренний двор или на улицу), а так же влияниянаправленного действия ветра.

Воздушный поток поступает через окна нанаветренном фасаде, и удаляется через окна, расположенные на заветреннойстороне.Усредненнаявеличинакратностивоздухообменаприодносторонней вентиляции составляет от 0,17 до 1,35 обм/мин, при сквозномпроветривании – от 1 до 5 обм/мин [26].

Использование сквозногопроветривания позволяет осуществлять вентиляцию помещения в теплыйпериод года, создает микротоки воздуха в холодный период года, тем самым,исключаяпоявлениезастойныхзониулучшаявоздушнуюсреду.

Применение планировок квартир со сквозным и угловым проветриваниемзначительно влияет на психоэмоциональное состояние человека за счет20ощущения расширения наружного пространства, а так же увеличениядинамики естественного освещения.

Эффективность естественного проветривания помещения зависит отсилы и направления ветра и может значительно различаться в течение суток,что особенно заметно в крупных городах.

Внутри плотной городскойзастройки вокруг каждого здания формируются циркуляционные потокивоздуха (Рисунок 4), возникающие вследствие увеличения скорости вприземном слое за счет рассечения потока, эффекта «ветрового каньона» ивоздействия тепловой конвекции [27].Рисунок 4 – Результаты моделирования ветровых потоков в городскойзастройке [28].

Слева показана шкала изменения скорости ветра Vв, м/с.У заветренных фасадов зданий происходит значительное снижениескорости ветра и образование застойных зон, что негативно влияет навнутренний микроклимат в помещении.211.1.2 Экспериментальное исследование работы канальных системестественной вентиляции в теплый и переходный периоды года.

На практике, параметры, обуславливающие эффективность работывентиляции в основном определяются с помощью натурных измерений,которые можно разделить на два метода [29]:1.Косвенный метод, основанный на проведении анализа состояниявоздушной среды в рассматриваемой зоне помещения на соответствиесанитарно-гигиеническимнормам.

Основнымиконтролируемымипараметрами являются: концентрация вредных веществ, температура,относительная влажность и подвижность воздуха, а так же интенсивностьтеплового облучения.2.

Прямой метод представляет собой проведение оценки работысистем вентиляции, при этом происходит измерение скорости движениявоздуха в приточных и вытяжных устройствах, производительности системы,уровней звукового давления и вибраций, а так же концентрации вредныхпримесей в приточном воздухе.

При соответствии величин перечисленных параметров требованиямсанитарно-гигиеническим норм и регламентов, рассматриваемая системавентиляции считается эффективной.Экспериментальныеисследованияпооценкекачестваработыканальных систем естественной вентиляции проводились в квартире,расположенной на последнем этаже многоэтажного жилого здания серии П44 с помощью прямого и косвенного метода измерений (Рисунок 5).

Источник: https://studizba.com/files/show/pdf/42704-3-dissertaciya.html

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 при отсутствии дефектов в стенах и потолках на высоте 0,5 м от пола колеблется чаще в пределах 0,05—0,25 м/сек и редко достигает величины 0,3 м/сек. Осенью и весной движение воздуха в помещениях несколько уменьшается, а летом при открытых окнах и дверях достигает 7 м/сек.

Скорость движения воздуха в помещениях более резко колеблется в торцовых частях здания и в зоне лежания животных (в коровниках).

Ветер, как фактор погоды, оказывает косвенное и прямое влияние на организм животного. Движение воздуха вместе с температурой и влажностью его существенно влияет на теплообмен животного организма.

Чем выше скорость движения воздуха, тем быстрое происходит смена слоев его, непосредственно прилегающих к коже.

Если температура воздуха ниже температуры кожи и буферного воздуха в волосяном покрове, то движение воздуха разрывает воздушную оболочку, холодная масса воздуха соприкасается с кожей и способствует усиленной отдаче тепла путем конвекции и испарения с поверхности кожи.

Если температура воздуха выше температуры кожи, то теплоотдача конвекцией ослабляется или прекращается; в этих случаях, если влажность воздуха невысокая, усиливается отдача тепла испарением.

Движение воздуха в помещениях летом от 0,3 до 1,6 м/сек способствует лучшему состоянию животных.

Опытами, проведенными в течение двух летних сезонов в Калифорнийском университете (США), установлено, что при наружной температуре 31—32 в загоне с вентилятором, где скорость движения воздуха достигала 1,6 м/сек, привес животных составил 1075—1088 г в сутки на голову, а в загоне, где естественная скорость движения воздуха была в среднем 0,2 м/сек, привес был всего лишь 585—848 г при равных условиях кормления и поения.

При низких температурах и высокой влажности подвижность воздуха способствует усиленной теплоотдаче путем конвекции, теплопроведения и теплоизлучения.

Таким образом, при высоких температурах подвижный воздух (ветер) предохраняет животных от перегревания, а при низких усиливает возможность переохлаждения.

Умеренные ветры благоприятно действуют на животных, особенно во время жары. Холодные и сырые ветры вызывают сильное охлаждение и даже обмораживание животных.

Сильные ветры при высокой температуре и сухом воздухе способствуют выгоранию растительности, насыщают воздух пылью, вызывают у животных сильное потоотделение и испарение, жажду, снижение аппетита, запоры, понижение продуктивности и т. д.

Холодные и сырые ветры представляют большую опасность для животных и при содержании их в помещениях, когда открываются с обеих сторон двери, окна или при наличии щелей в стенах (сквозняки).

Чтобы предохранить животных от охлаждения в холодное время года, в помещениях нельзя допускать сильного движения воздуха. Максимальный обмен воздуха в помещениях животных, если воздух предварительно не обогревается, не должен превышать 5-кратного объема внутренней кубатуры помещения.

Скорость движения воздуха в помещениях животных зимой желательно поддерживать в пределах от 0,05 до 0,25 м/сек.

Однако вопрос оптимальных скоростей движения воздуха в помещениях для животных недостаточно разработан и подлежит более глубокому изучению с учетом различных микроклиматических условий.

Источник: https://www.activestudy.info/dvizhenie-vozduxa-2/

Движение воздуха

  • Причины движения воздуха
  • Постоянные ветры
  • Сезонные ветры

Причины движения воздуха

Атмосферный воздух прибывает в состоянии непрерывного и постоянного движения. Различают три направленности движения воздуха: восходящее, нисходящее и горизонтальное. Вектор движения воздушных масс обусловлен множеством факторов и может периодически меняться, в зависимости от определенных условий.

Движение атмосферного воздуха по горизонтальному вектору иначе называется ветром. Его скорость и интенсивность зависит от температурных показателей и давления.

Также существенным фактором, оказывающим влияние на направленность движения, является наличие поверхностных препятствий – сила трения, сила Кориолиса (отклоняющая). Именно факт наличия силы Кориолиса объясняет закономерности наблюдаемые на полюсах земли.

Так, для Южного полушария характерно преобладание левостороннего отклонения, для Северного – правостороннее.

При рассмотрении феномена движения воздушных масс, следует принимать в расчет принцип вытеснения, объясняющий направленность движения со стороны зон высокого давления, в сторону низкого. Данным аспектом отчасти объясняется направленность ветра, но в большей степени давление влияет на скорость и силу ветра.

При высокой разнице между показателями давления двух соседствующих зон, сила и скорость ветра будут изменяться по нарастающей.

Усредненный показатель – многолетней скорости ветра, имеет значение 4-9 м/с, в некоторых регионах он может достигать 15 м/с. Значение показателя выше 30 м/с – указывает на частые штормы.

Для тропических ураганов характерна скорость выше 65 м/с и пиковые значения 120-125 м/с (порывы).

Еще одной единицей измерения, кроме метров и километров в секунду, скорость ветра может высчитываться в балах шкалы Бофорта, имеющей 13 делений (от 0 до 13). Скорость является ключевым показателем, определяющим в динамике, силу давления воздуха на поверхность (предметы, природные объекты, строения и т.д.) измеряемую в кг/м2.

Направление ветра определяется по плоскостному графику – розе ветров, имеющему восемь румбов, в соответствии с количеством сторон света (четыре основных и столько же промежуточных). Направленность движения ветра имеет прямую связь с силой Кориолиса и атмосферным давлением.

Ветры достаточно разнообразны и отличаются по характеру, значению и природе происхождения. В умеренных широтах доминируют ветры с западным вектором движения, так как в регионе преобладает западный перенос масс воздуха. Типичными для области являются юго-западные, северо-западные и западные ветра.

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.

Полярные регионы отличаются слабой вариативностью ветров, для них характерны ветра обратно полярной направленности, то есть дующие в сторону зон низкого давления – умеренных широт. Арктические ветра имеют смещение движения по часовой стрелке, Антарктические ветра смещены в противоположном направлении.

Полярные ветра имеют высокую степень устойчивости скорость. В зонах тропических широт доминируют пассаты.

Постоянные ветры

К постоянным ветрам относятся те, что имеют неизменное направление (от зон высокого, в зоны низкого давления) в течении календарного года. К таковым справедливо причислить Антарктический и Арктический ветра, западный ветер и пассаты.

Пассатами именуются ветра постоянного типа, встречающиеся в тропических широтах и имеющих экваториальную направленность. Скорость движения ветра данного типа колеблется в диапазоне 5-6 м/с, высота охвата воздушного слоя равна 16 км.

С пассатами связаны сильные океанские течения, в том числе: Бразильское и Антильское в Атлантике, Восточно-Австралийское и Минданао в Тихом океане, Мозамбикское в Индийском. В регионах пассатов преобладает теплый, сухой климат с низкой облачностью. Формирование засушливых участков – полупустынь и пустынь, происходило при участии пассатов.

Вектор направленности данного ветра зависит от рассматриваемого полушария – в северном он дует с северо-востока, в южном с юго-востока.

Западный ветер, относящийся к группе постоянных, характерен для умеренных широт, имеет направленность от тропиков к 60-й параллели.

Именно умеренные широты являются точкой контакта большого объёма холодного и теплого воздуха, при участие тропического, нагретого воздуха, происходит формирование благоприятных климатических условий.

Теплый воздух движется со стороны тропических широт, холодный нагнетается от полярных областей.

Результатом взаимодействия воздушных масс разной температуры формируются мощные циклоны и антициклоны. Особенностью умеренного пояса являются более низкие показатели давления, что является причиной скопления здесь достаточно плотных воздушных масс.

В регионе доминирует западный перенос воздуха, т.е. перемещение воздуха с востока и с севера на запад. Направленность движения воздуха обуславливает смягчение климатических условий, характерное усреднением температуры и повышением влажности.

Западные ветра приносят обильные осадки в летний период и значительное повышение температуры зимой. Северные ветра способствуют понижению температуры, южные приносят тепло.

Восточный ветер менее стабильный и может быть причиной как понижения, так и повышения температуры.

Единственной закономерностью характерной для восточного ветра, является отсутствие влияние на количество осадков и уровень влажности.

Полярный климат, свойственный для антарктического и арктического пояса, характеризуется постоянством показателей воздушных масс. Арктический воздух движется с высокой скоростью, на юг, «закручиваясь» по часовой стрелке.

Ярче всего его влияние можно наблюдать в северных прибрежных зонах Северной Америки и Евразии. Арктические ветра способствуют резкому понижению температуры. Антарктический ветер, дующий с юга на север, «закручиваясь» против часовой стрелки.

Влияние ветра отражается в понижении температуры, отличается высокой скоростью.

Сезонные ветры

Периодические ветры, с переменным направлением, называются сезонными. Яркими представителями данного типа являются муссоны.

Муссоны – тип ветров, имеющих тенденцию к перемене направления в разные времена года. Отличаются высокой степенью устойчивости и большим территориальным охватом. Зарождение муссонов происходит из-за разницы температуры воды и суши, этот факт определяет сезонность ветра.

В осенне-весенний период происходит нарушение системности и смена направленности движения. Зимой движение ветра направлено в сторону моря, летом меняется в противоположном направлении.

Активность муссонов выражается в сезонном изменении погоды и значительном повышении влажности в летний период.

Характер и причины муссонов имеют различия, данный тип ветра разделяют на тропический и внетропический. Ветра внетропического типа преобладают в полярных и умеренных широтах, образуются из-за сезонной разницы давления на границе суши и моря. Зонами образования ветров являются: Корея, Северо-Восточный Китай, Дальний Восток.

Тропические муссоны образуются из-за разницы температуры нагрева полушарий. В виду перемещения зон давления в течении года приводит к замене режима зимних пассатов летними муссонами. Способствует переменам, движение западных ветров из экваториальной зоны низкого давления в другие зоны. Наибольшую устойчивость муссоны тропического типа проявляют в северных регионах Индийского океана.

Бризы – еще один тип сезонных ветров. Меняют направление движения в рамках одних суток – ночью дуют с суши, днем с моря. На образование и интенсивность влияет суточная температура.

Бриз может образовываться на побережье любых крупных водоемов, в том числе озер, рек и искусственных резервуаров.

Зона проникновения бризов на сушу может исчисляться десятками километров, наиболее интенсивны в теплую летнюю погоду.

Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/dvizhenie-vozduha/

Ссылка на основную публикацию