Akademia Górniczo – Hutnicza im. Stanisława Staszica

Wydział: Górnictwo i Geoinżynierii Stopnia I

Miejsce prowadzenia zajęć: AGH Kraków

Data prowadzenia zajęć: 06.07.2011

Rok akademicki: 2010/2011

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA W LABORATORIUM Z BPIE

Temat: Pomiar parametrów mikroklimatu w celu osiągnięcia komfortu cieplnego.

Cel ćwiczenia: przeprowadzone doświadczenie miało na celu zbadanie mikroklimatu środowiska pracy.

Wprowadzenie teoretyczne:

Mikroklimat – jest to zespół elementów meteorologicznych (klimatycznych) cechujących ograniczone pomieszczenie lub niewielki obszar terytorialny. Rozróżnia się mikroklimat naturalny i sztuczny.

Komfort cieplny – stan człowieka, w którym odczuwa on harmonię pomiędzy środowiskiem otaczającym a wrażeniami psychofizycznymi, zaś organizm znajduję się w stanie równowagi termicznej, tj. równowagi pomiędzy ilością ciepła wytwarzanego w czasie procesów metabolicznych a jego ilością ciepła oddawanego do otoczenia na drodze konwekcji, promieniowania i przewodzenia. Na poczucie komfortu wpływ będą więc miały wszystkie czynniki, które modulują wymianę ciepła między organizmem ludzkim i otoczeniem, w celu utrzymania równowagi termicznej organizmu.

Wilgotność powietrza - określana jest w różny sposób, do pomiarów wilgotność powietrza dla potrzeb górniczych stosuje się wyłącznie metodę psychrometryczną . Psychrometr jest to układ dwóch termometrów mierzących tzw. temperaturę „ suchą” i „ wilgotną” tego powietrza. Dysponując powyższymi wartościami z pomiaru wilgotność powietrza określamy korzystając z odpowiednich tablic .

Prędkość przepływu powietrza - do pomiaru której w wyrobiskach górniczych używa się różnych przyrządów, w tym za pomocą anemometrów: różnicowych, skrzydełkowych i czaszowych, których stosowanie jest uzależnione od prędkości powietrza.

Temperatura zastępcza klimatu – obliczana jest po dokonaniu pomiarów temperatury termometrem suchy i wilgotnym oraz prędkości powietrza wg. następującego wzoru:

t_zk=0,6*t_w+0,4t_s-V [°C]

gdzie:

t_w - temperatura zmierzona termometrem wilgotnym,

t_s - temperatura zmierzona termometrem suchym,

V- prędkość powietrza[m/s] pomnożona przez współczynnik przeliczeniowy[1s * °C/m]

Spis użytych urządzeń w ćwiczeniu:

- katatermometr suchy i wilgotny,

- psychrometr Assmana,

- anemometr,

- mikromanometr pochyły,

- rurka Pitota.

Przebieg ćwiczenia:

1^o Pomiar intensywności chłodzenia katatermometrem.

2^o Pomiar temperatury i wilgotności względnej powietrza psychrometrem Assmana.

3^o Pomiar prędkości przepływu powietrza anemometrem skrzydełkowym, mikromanometrem pochyłym i rurką Pitota.

4^o Obliczenie temperatury zastępczej dla mikroklimatu w danych warunkach pracy.

Tabela wyników pomiaru:

	Warunki pracy bez ingerencji w mikroklimat	Warunki pracy z zwiększonym przepływem powietrza	Warunki pracy z zwiększonym przepływem oraz wilgotnością powietrza
Katatermometr suchy	4,313 $\frac{\text{mcal}}{\text{cm}^{2}*s}$	5,141 $\frac{\text{mcal}}{\text{cm}^{2}*s}$	4,988 $\frac{\text{mcal}}{\text{cm}^{2}*s}$
Katatermometr wilgotny	7,003 $\frac{\text{mcal}}{\text{cm}^{2}*s}$	10,496 $\frac{\text{mcal}}{\text{cm}^{2}*s}$	9,901 $\frac{\text{mcal}}{\text{cm}^{2}*s}$
Termometr suchy	22,6 °C	18,4 °C	20,0 °C
Termometr wilgotny	17,4 °C	22,8°C	22,8°C
Wilgotność powietrza	60 %	62 %	78 %
Temperatura zastępcza	19,48 °C	20,5°C	21,2°C
WBGT	19,1 °C	21,3 °C	21,9 °C
Prędkość przepływu powietrza na wlocie	n/d	0,517 $\frac{m}{s}$	0,517 $\frac{m}{s}$
Prędkość przepływu powietrza na wylocie ( w rurce Pitota)	n/d	2,03$\ \frac{m}{s}$	2,03$\ \frac{m}{s}$

Wnioski:

Warunki pracy bez ingerencji w mikroklimat środowiska:

Wskazanie termometru suchego 22,6 ^oC przy intensywności chłodzenia powietrza 7 katastopni wilgotnych wykazały, że nie mieszczą się w normie prawnej. Należy skrócić czas pracy do 6 godzin roboczych, łącznie z zjazdem i wyjazdem.

Warunki pracy ze zwiększonym przepływem powietrza:

Wskazanie termometru suchego 18,4 ^oC przy intensywności chłodzenia powietrza 10,5 katastopni wilgotnych wykazały, że nie mieszczą się w normie prawnej. Należy skrócić czas pracy do 6 godzin roboczych, łącznie z zjazdem i wyjazdem.

Warunki pracy ze zwiększonym przepływem powietrza i zwiększoną wilgotnością:

Wskazanie termometru suchego 20 ^oC przy intensywności chłodzenia powietrza 9,9 katastopni wilgotnych wykazały, że nie mieszczą się w normie prawnej. Należy skrócić czas pracy do 6 godzin roboczych, łącznie z zjazdem i wyjazdem.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 roku w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy.

Paragraf 239. 1. Temperatura powietrza w miejscu pracy nie powinna przekraczać 28 przy wykonywaniu pomiaru termometru suchym, a intensywność chłodzenia nie powinna być mniejsza od 11 katastopni wilgotnych.

2. W przypadku gdy temperatura powietrza mierzona termometrem suchym w miejscu pracy jest większa od 28 stopni C a nie przekracza 33 stopni C, lub intensywność chłodzenia jest mniejsza od 11 katastopni wilgotnych, stosuje się odpowiednie rozwiązania techniczne dla obniżenia temperatury powietrza lub ogranicza czas pracy do 6 godzin, liczonych łącznie ze zjazdem i wyjazdem, dla pracowników przebywających cała zmianę roboczą w miejscu pracy, gdzie parametry klimatyczne są przekroczone.

3. W przypadku gdy temperatura powietrza mierzona termometrem suchym przekracza 33 °C można zatrudnić ludzi tylko w akcji ratowniczej.

4. W zakładach górniczych stosujących maszyny samojezdne dopuszcza się określenie warunków klimatycznych pracy, wyznaczając temperaturę zastępczą klimatu w sposób określony w Polskiej Normie.