Сертификация систем обеспечения микроклимата (стр. 8 из 16)

Трехканальная конфигурация этого прибора позволяет определить ТНС–индекс, включая взвешенный показатель. Для этого достаточно перед измерениями задать режим работы измерительного прибора.

Блок схема 3–х канального комплекса приведена на рис. 9.5. Такая комплектация позволяет одновременно измерять значение WBGT–индекса в рассмотренных точках и рассчитывать взвешенный показатель

Рис. 9.5 Блок-схема 3–х канального прибора

10. Проведение сертификационных испытаний

Порядок проведения испытаний рассмотренных параметров различных режимов воздушной среды установлен стандартом системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте СТ ССФЖТ ЦТ–ЦП 129–2002[2]. Стандарт предусматривает оценку параметров микроклимата, как в кабине машиниста подвижного состава, так и в салонах и служебных помещениях при проведении сертификационных испытаний. Для реализации требований сертификации стандартом устанавлены методические требования по оценке следующих показателей (табл. 10.1):

1. коэффициента теплопередачи ограждений;

2. коэффициента герметичности;

3. эффективности системы подогрева;

4. эффективности системы охлаждения;

5. подпор воздуха (избыточное давление);

6. колическтво наружного воздуха, подаваемого в помещение (инфильтрация).

10.1 Сертификация показателя «Коэффициент теплопередачи ограждений»

Для поддержания оптимального температурного режима в кабине машиниста необходимо знать коэффициент теплопередачи ограждений:

где Q – тепловой поток

Таблица 10.1

Показатели, характеризующие микроклимат

Показатель	Вид показателя
Показатель	Оценочный	Измеряемый
Коэффициент теплопередачи ограждений	средний коэффициент теплопередачи, Вт/м²К	мощность обогревателей, кВт; температура воздуха, °С
Коэффициент герметичности	температурный коэффициент герметичности (ч·град)^–1; скоростной коэффициент герметичности, (ч·км/ч)^–1	температура воздуха, °С; относительная влажность, %; скорость движения объекта, км/ч
Эффективность системы подогрева	перепад температур, °С; время достижения заданной температуры, мин; точность поддержания температуры, °С	температура воздуха, °С; скорость ветра, м/с; скорость движения объекта, км/ч; время нагрева до заданной температуры, мин
Эффективность системы охлаждения	перепад температур, °С; время достижения заданной температуры, мин; точность поддержания температуры, °С	температура воздуха, °С; скорость воздуха, м/с; скорость движения объекта, км/ч
Подпор воздуха (избыточное давление)	избыточное давление, Па	нет
Колическтво наружного воздуха, подаваемого в помещение (инфильтрация)	количество наружного воздуха, подаваемого на 1 человека, м³/ч	скорость воздуха, м/с; площадь вентиляционного проема, м²

Установленные стандартом показатели должны измеряться в определенных точках в зависимости от сертифицируемого объекта. При этом объекты классифицируются по площади помещения: до 12 м² и свыше. В обоих случаях точки располагаются в трех сечениях горизонтальной и вертикальной плоскостях. К первым относятся кабины машиниста, схема расположения точек измерения для которых показана на рис. 10.1.

Измеряемыми показателями являются:

· мощность электрообогревателей, кВА;

· температура воздуха, °С

¾ в помещении объемом до 12 м³в 9-ти точках, а при объеме более 12 м³ – в 18 точках;

¾ в цехе с двух сторон от объекта на уровне 1,5 м от пола;

· площадь ограждения (внутренняя и внешняя).

Порядок проведения испытаний

Испытываемый объект (например, локомотив) устанавливают в помещении и прогревают до температуры окружающего воздуха. Затем в кабине размещают электрообогреватели мощностью 0,8–1,0 кВт в расчете на каждые 10 м³ помещения.

Внутри кабины равномерно размещают в 9–18 точках (в зависимости от объема) термодатчики измерительной аппаратуры по схеме (рис.10.1 и 10.2). Собирают измерительный комплекс температур и расхода электроэнергии.

Процесс испытания делят на два периода – период предварительного прогрева кабины и период непосредственного проведения измерений при достижении стационарного температурного режима. Продолжительность прогрева помещения должна составлять не менее 8–12 часов. В этот период ведут запись всех температур с целью определения момента выхода на стационарный режим.

Когда изменение показаний термодатчиков изменяются в пределах ±1,0^°С, начинают регистрацию показаний всех приборов с интервалом 15 мин в течение 1–2 часа.

Средний коэффициент теплопередачи ограждения К вычисляют по формуле (Вт/м²·К):

где Q – тепловой поток, проходящий через ограждение помещения, Вт,

где I, U – соответственно, ток А и напряжение В в цепи питания электрообогревателей; Dt_ср – средний перепад температур воздуха в испытываемом помещении относительно наружного (в депо), ^оС;

где j – точка замера; t_j – температура воздуха в j-ой точке помещения; m – количество точек измерения; n – количество измерений по времени при установившемся температурном режиме.

где t_n1, t_n2 – наружная температура в точках 1 и 2; F_ср – средняя площадь ограждения помещений, м².

где F_н и F_вн – площадь наружных и внутренних ограждений, м².

Точность полученного путем вычислений среднего коэффициента теплопередачи ограждений помещения выражается интервалом, в котором с вероятностью 0,95 находится искомый результат, т.е.

где р – надежность получения результата, Р= 95% (0,95); `К – средний коэффициент теплопередачи ограждений помещения из n измерений:

n – количество повременных измерений, идущих в зачет; k_i – результат вычисления коэффициента теплопередачи в каждый момент времени; DК – доверительный интервал:

t_a_,n–1 – коэффициент Стьюдента, который зависит от объема выборки (n) и доверительной вероятности (p=1–a); S_K – среднеквадратическое отклонение результата вычисления коэффициента теплопередачи ограждений помещения:

S_D_t – суммарное среднеквадратическое отклонение результата перепада температур воздуха в помещении относительно наружного;

S′_D_t – систематическая погрешность прибора по измерению температуры; S″_D_t – случайная погрешность измерения

S_F – суммарное среднеквадратическое отклонение результата измерений средней площади ограждения помещения:

DС – погрешность одного линейного измерения; m – количество линейных измерений; S_Q – суммарное среднеквадратическое отклонение результата измерения мощности электрообогревателя, установленного в помещении;

S'_Q – систематическая погрешность измерительного прибора:

Q_вп – верхний предел измерения прибора; К_л – класс точности измерительного прибора; Q_i – результат повременного измерения

В случае, если погрешность испытаний превышает приписанную методике испытаний 0,05 Вт/м²·К, испытания проводят повторно.

Средний коэффициент теплопередачи ограждений помещения оценивают удовлетворительно, если он меньше или равен нормативному значению. В противном случае его оценивают неудовлетворительно.