Меню

Примеры расчета систем кондиционирования



Расчет мощности кондиционера

Расчет мощности охлаждения

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. Расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по следующей методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3 , где

Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне Qrange от –5% до +15% расчетной мощности Q .

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.

    Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q выберем равным 40, так как комната расположена на солнечной стороне:

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью 3,5 кВт.

Расчет мощности с использованием дополнительных параметров

Типовой расчет мощности кондиционера, описанный выше, в большинстве случаев дает достаточно точные результаты, однако вам будет полезно знать о некоторых дополнительных параметрах, которые порой не учитываются, но существенным образом влияют на требуемую мощность кондиционера.

Учет притока свежего воздуха от приоткрытого окна

Методика, по которой мы рассчитали мощность кондиционера, предполагает, что кондиционер работает при закрытых окнах и свежий воздух в комнату не поступает. В инструкции к кондиционеру обычно также говорится о том, что эксплуатировать его необходимо при закрытых окнах, иначе наружный воздух, попадая в помещение, будет создавать дополнительную тепловую нагрузку. Следуя инструкции, пользователю приходится периодически отключать кондиционер, проветривать помещение и снова включать его. Это создает определенные неудобства, поэтому покупатели часто интересуются, можно ли сделать так, чтобы и кондиционер работал, и воздух был свежим.

Для ответа на этот вопрос нам нужно разобраться, почему кондиционер может эффективно работать вместе с приточной вентиляцией, но не может — с открытым окном. Дело в том, что система вентиляции имеет вполне определенную производительность и подает в помещение заданный объем воздуха (подробнее об этом рассказывается на странице Вентиляция квартир и коттеджей), поэтому при расчете мощности кондиционера можно легко учесть эту тепловую нагрузку. С открытым окном ситуация иная, ведь объем воздуха, попадающий через него в комнату, никак не нормируется, и дополнительная тепловая нагрузка неизвестна.

Эту проблему можно попробовать решить, установив окно в режим зимнего проветривания (приоткрыв форточку) и закрыв в комнате дверь. Тогда в помещении не будет сквозняков, но небольшое количество свежего воздуха будет постоянно поступать внутрь. Сразу оговоримся, что работа кондиционера с приоткрытым окном не предусмотрена инструкцией, поэтому мы не можем гарантировать нормальную работу кондиционера в таком режиме. Тем не менее, во многих случаях такое техническое решение позволит поддерживать в помещении комфортные условия без периодического проветривания. Если вы планируете использовать кондиционер в таком режиме, то необходимо учесть следующее:

  • Мощность Q1 должна быть увеличена на для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Эта величина получена исходя из однократного дополнительного воздухообмена при температуре / влажности наружного воздуха и температуре внутреннего воздуха В калькуляторе вы можете выбрать другую кратность воздухообмена (рекомендуемое значение для жилых помещений —
  • Потребление электроэнергии возрастет на Заметим, что это является одной из основных причин запрета эксплуатации кондиционеров при открытых окнах в офисах, отелях и других общественных помещениях.
  • В некоторых случаях теплопритоки могут оказаться слишком большими (например, при очень жаркой погоде) и кондиционер не сможет поддерживать заданную температуру. В этом случае окно придется закрыть.

Гарантированные

Многих покупателей волнует вопрос: не опасен ли кондиционер для здоровья? В Ответах на Часто задаваемые вопросы приводится несколько простых правил, выполняя которые вы обезопасите себя от риска простуды. Одно из этих правил заключается в том, что перепад температур воздуха снаружи и внутри помещения не должен быть слишком большим. Так, если на улице 35 – , то в помещении желательно поддерживать температуру не ниже 25 – . Но такие рекомендации подходят не всем, ведь для некоторых людей комфортная температура не превышает . Проблема в том, что типовой расчет мощности кондиционера производится в соответствии со Строительными Нормами и Правилами, а в СНиП указано, что для Москвы расчетная температура воздуха в теплый период года составляет . Соответственно, поддержание в помещение минимально возможной температуры на уровне гарантируется только при температуре наружного воздуха не выше .

Поскольку типовой расчет делается с небольшим запасом, то на практике кондиционер сможет эффективно охлаждать помещение при температуре наружного воздуха до 30 – , однако при увеличении температуры до 35 – его мощности уже будет недостаточно. Поэтому тем, кто «любит похолоднее» можно посоветовать увеличить мощность Q1 на 20 – 30% (в калькуляторе используется среднее значение – 25%).

Верхний этаж

Если квартира расположена на последнем этаже и сверху нет чердака или технического этажа, то тепло от нагретой крыши будет передаваться в помещение. Крыша, расположенная горизонтально, да еще темного цвета, получает в несколько раз больше тепла, чем светлые стены (для примера сравните в солнечный день температуру асфальта и стены снаружи помещения). Вследствие этого теплопритоки от потолка будут выше, чем учтено в типовом расчете, и мощность Q1 необходимо будет увеличить на 10 – 20% (точное значение зависит от фактического нагрева потолка, в калькуляторе используется среднее значение – 15%).

Большая площадь остекления

Насколько сильно влияет большая площадь остекления на поступление тепла? Самый простой способ понять это без сложных расчетов — обратиться к аналогии и рассмотреть обогрев помещения в зимний период. Эта аналогия уместна, поскольку теплоизоляция здания не зависит от того, где теплее — внутри или снаружи, а теплопритоки или теплопотери определяются только перепадом температур. Зимой перепад температур между наружным и внутренним воздухом может длительное время превышать ( ). Летом же перепад в два раза меньше ( ). Несмотря на то, что теплопотери зимой в два раза больше, чем теплопритоки летом, для расчета мощности обогревателей используется та же формула, что и для расчета кондиционера — 1 кВт на 10 м².

Объясняется это как раз влиянием солнечного излучения, проникающего в комнату через окно. Зимой солнце помогает обогревать помещение (вы, наверно, замечали, что в морозный солнечный день в квартире заметно теплее, чем в пасмурную погоду). А летом кондиционеру приходится тратить до 50% своей мощности на компенсацию теплопритоков от Солнца.

При типовом расчете предполагается, что в комнате есть одно окно стандартного размера (с площадью остекления 1,5 – 2,0 м²). В зависимости от инсоляции (степени освещенности солнечными лучами) мощность кондиционера изменяется на 15% в большую или меньшую сторону от среднего значения. Если площадь остекления больше стандартного значения, то мощность кондиционера необходимо увеличить. Поскольку в типовом расчете уже учтена стандартная площадь остекления то для компенсации дополнительных теплопритоков на каждый квадратный метр площади остекления свыше нужно прибавить при сильной инсоляции, при средней освещенности и для затененного помещения.

Если в течение дня в помещение заглядывает Солнце, на окне обязательно должны быть светлые шторы или жалюзи — они позволяют снизить теплопритоки от солнечного излучения.

На что еще обратить внимание?

Если учет дополнительных параметров привел к увеличению мощности, то мы рекомендуем выбрать инверторный кондиционер, который имеет переменную мощность охлаждения и поэтому будет эффективно работать в широком диапазоне тепловых нагрузок. Обычный (не инверторный) кондиционер увеличенной мощности специфики своей работы может создавать некомфортные условия, особенно в небольшом помещении.

Расчет потребляемой мощности и затрат на электроэнергию

Значение потребляемой кондиционером мощности позволяет определить, можно ли его подключать к обычной розетке или же нужно тянуть отдельный кабель к электрощиту. В современных домах электропроводка и розетки рассчитаны на ток до 16А, но если дом старый, то максимальный ток не должен превышать 10А. Для безопасной работы потребляемый сплит-системой ток должен быть на 30% меньше максимально допустимого, то есть в розетку можно включать оборудование, рабочий ток которого не превышает , что соответствует потребляемой мощности (заметим, что при таком энергопотреблении мощность охлаждения кондиционера будет лежать в диапазоне 4,5–9 кВт). Необходимо учитывать, что в квартирах к одному кабелю подключается несколько розеток, поэтому для расчета фактической нагрузки нужно суммировать мощности всех электроприборов, подключенных к розеткам одной линии.

Точное значение потребляемой кондиционером мощности и его рабочий ток указывается в каталоге. Поскольку мы не знаем, какая модель будет выбрана, то рассчитываем эти параметры исходя из среднего значения коэффициента ERR.

Зная потребляемую мощность, мы можем оценить расходы на электроэнергию. Для этого нужно задать среднее время работы кондиционера в сутки при опредленной мощности, например, 2 часа при 100%, 3 часа при 75%, 5 часов при 50% и 4 часа при 25% (такой режим работы характерен для жаркой погоды). После этого можно определить среднее потребление энергии в сутки и, умножив его на количество дней в месяце и стоимость получить стоимость потребляемой за месяц электроэнергии. Среднесуточное энергопотребление кондиционера зависит от устанавливаемой пользователем температуры воздуха, характера погоды и других трудно учитываемых факторов, поэтому наш расчет не претендует на высокую точность.

После выбора определенной модели вы сможете уточнить предполагаемый расход электроэнергии (о том, как это сделать рассказывается в разделе Потребляемая мощность).

Источник

Расчет систем кондиционирования воздуха с центральными кондиционерами и фэнкойлами

М. Г. Тарабанов, директор НИЦ «Инвент», руководитель НП «АВОК Волгоград»

В последние годы в офисных и многофункциональных зданиях, в торговых центрах, гостиницах и на других объектах широко применяют системы кондиционирования воздуха с центральными кондиционерами, подающими в помещение некоторый расчетный объем наружного воздуха, и фэнкойлами в качестве охладителей-доводчиков.

Не останавливаясь подробно на достоинствах и недостатках таких систем, заметим, что в некоторых случаях подобный выбор является просто данью моде и ничем не обоснован.Например, при проектировании систем кондиционирования воздуха для торговых залов мебельного центра «Гранд-2» в Химках общей площадью 80 000 м 2 НИЦ «Инвент» предложил центральные системы с переменной первой рециркуляцией без каких-либо доводчиков. Такая схема для данного конкретного объекта оказалась значительно эффективнее и экономичнее как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам, чем система кондиционирования воздуха с фэнкойлами.

Однако во многих случаях системы кондиционирования воздуха с центральными кондиционерами и доводчиками-охладителями более эффективны и бесспорно имеют право на существование, например, для развлекательной и офисной зон того же «Гранд-2» применены именно такие системы.

Цель настоящей статьи — дать методику расчета СКВ с фэнкойлами, включая построение процессов обработки воздуха на I-d диаграмме и подбор фэнкойлов, в зависимости от режима их работы.

Для систем кондиционирования воздуха с местными доводчиками построение процессов на I-d диаграмме принципиально отличается от построений для центральных систем, т. к. процесс в доводчиках может идти со значительной осушкой воздуха, а холодопроизводительность доводчиков зависит от неизвестной до начала расчета температуры поступающего в них воздуха по сухому и мокрому термометрам.

Поэтому для систем с доводчиками нельзя задать на I-d диаграмме точку с параметрами внутреннего воздуха, а можно указать лишь требуемое значение температуры и допустимую область значений относительной влажности или влагосодержания, что делает задачу построения процесса неопределенной.

Рассмотрим одну из наиболее распространенных схем кондиционирования воздуха, например, в офисном помещении или торговом зале (рис.1).

На рисунке 1 приняты следующие обозначения индексов:

н — параметры приточного наружного воздуха, подаваемого от центрального кондиционера;

у — параметры воздуха, удаляемого из помещения общеобменной вытяжной системой;

ф — параметры приточного воздуха, подаваемого в помещение фэнкойлами;

уф — параметры воздуха, удаляемого из помещения фэнкойлами;

в — параметры внутреннего воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне.

Рассматриваемая схема, безусловно, не является какой-то исключительной. Возможно размещение фэнкойлов на или в полу, на стене или под потолком, так же как и подача приточного воздуха у пола (вытесняющая вентиляция) или в рабочую зону, но это не меняет сути решаемой задачи — обеспечить требуемые параметры воздуха, включая, кроме указанных, его качество и подвижность в обслуживаемой зоне.

Составим тепловлажностный баланс для рассматриваемого помещения, который в общем случае имеет вид:

(1)
(2)

Количество сухой части приточного или удаляемого воздуха определяется по формуле

(3)

Поскольку значения влагосодержания обычно невелики (0,008–0,012 кг/(кг св)), то уравнения (1) и (2) можно записать в виде:

(4)
(5)

где G — количество воздуха, кг/ч;

I — энтальпия воздуха, кДж/(кг св);

d — влагосодержание воздуха, г/(кг св);

S Qпол — суммарные полные теплоизбытки в помещении, кДж/ч;

W — суммарные влаговыделения в помещении, кг/ч.

Для определения энтальпии воздуха необходимо знать его температуру, поэтому формулы (4) и (5) обычно дополняют равенством:

(6)

где S Qявн — суммарные явные теплоизбытки в помещении, кДж/ч.

Из уравнений (4) и (5) нетрудно получить формулы для расчета количества воздуха, подаваемого фэнкойлами, при условии, что Gн = Gу:

(7)
(8)

Аналогичную формулу можно получить и из уравнения (6), но поскольку процессы в помещении и в фэнкойлах идут с изменением влагосодержания воздуха, то дальнейший расчет следует выполнять по формуле (7).

В приведенных выше уравнениях нет двух параметров, которые интересуют нас в первую очередь и являются нормируемыми или требуемыми: температуры tрз и относительной влажности j рз в рабочей или обслуживаемой зоне.

Обычно для связи параметров воздуха в рабочей зоне с параметрами приточного и удаляемого воздуха используют коэффициенты воздухообмена Кt и Kd [1]:

(9)
(10)

Причем для рассматриваемых систем кондиционирования воздуха необходимо вводить по два разных значения: Кt и Kd (отдельно для центрального кондиционера и для фэнкойлов). В общем случае значения коэффициентов воздухообмена зависят от способа организации воздухообмена, типа воздухораспределителей, расположения приточных и вытяжных отверстий относительно друг друга и источников выделения тепла и вредностей и ряда других факторов.

Эти вопросы достаточно подробно рассмотрены Г. М. Позиным [1]. Однако для офисных и многофункциональных зданий при высоте помещений 2,8–3,5 м и при схеме организации воздухообмена сверху-вверх надо очень хорошо подобрать и расположить приточные и вытяжные плафоны, чтобы получить Кt = 1. Даже при вытесняющей вентиляции при подаче приточного воздуха непосредственно у пола значения Кt для офиса и зала заседаний, рассчитанные при высоте обслуживаемой зоны 1,8 м, не превышают 1,25 [2].

В любом случае, используя коэффициент воздухообмена или полагаясь на личный опыт, проектировщик должен принять значения температур tу и tуф с учетом температуры воздуха в рабочей зоне и размещения вытяжных плафонов и фэнкойлов. Расчет полных теплопоступлений от людей, освещения, оргтехники, компьютеров и солнечной радиации, а также влаговыделений не требует каких-то пояснений.

Расчетный объем наружного воздуха следует определять как:

• минимальный, требуемый по санитарным нормам;

• необходимый для компенсации местных отсосов и создания подпора в кондиционируемом помещении;

• необходимый для ассимиляции теплоизбытков в помещении в холодный период года.

При окончательном решении целесообразно сравнить первые два и третье значения, и если окажется, что при разумном увеличении объема наружного воздуха можно отказаться от dry-cooler, промежуточных теплообменников, этиленгликоля, насосов и другого оборудования, то разумнее выполнить технико-экономическое сравнение вариантов, предусмотрев, например, фэнкойлы только для теплого периода года.

Поскольку система кондиционирования воздуха с фэнкойлами предполагает наличие холодильных машин, то в теплый период следует охлаждать наружный воздух в центральном кондиционере до 18–22 °С. В этом случае наружный воздух ассимилирует часть теплоизбытков в помещении и, что особенно важно, не возникает дополнительных проблем с воздухораспределением.

Зная начальные параметры наружного воздуха, задав температуру, до которой воздух охлаждается в поверхностном воздухоохладителе центрального кондиционера, по компьютерной распечатке можно определить температуру, энтальпию и влагосодержание приточного воздуха с учетом его нагрева в вентиляторе и воздуховодах на 0,5–1,0 °С, в зависимости от протяженности трассы и полного давления вентилятора.

Сложнее определить параметры воздуха на выходе из фэнкойла, поскольку его холодопроизводительность, как уже отмечено выше, зависит от температуры сухого и мокрого термометра воздуха на входе в аппарат.

Однако процесс охлаждения воздуха в фэнкойлах имеет определенный нижний предел, связанный с температурой на поверхности теплообменника, которая, в свою очередь, зависит от начальной и конечной температуры холодной воды. Для предварительного расчета можно принять:

где twk — расчетная температура воды на выходе из фэнкойла;

j ф — относительная влажность воздуха на выходе из фэнкойла.

Возможная небольшая ошибка (±0,5 °С; ±5 %) не имеет принципиального значения, т. к. принятые значения tф и j ф будут уточнены в конце расчета.

Задавшись значениями twk, tф и j ф, можно вычислить влагосодержание dф и энтальпию Iф воздуха на выходе из фэнкойла. Таким образом, на данном этапе расчета известны:

• количество Gн, температура tн, энтальпия Iн и влагосодержание dн приточного воздуха, подаваемого от центрального кондиционера;

• количество удаляемого из помещения воздуха Gу и его температура tу;

• температура tф, энтальпия Iф и влагосодержание dф приточного воздуха, подаваемого фэнкойлами;

• температура воздуха по сухому термометру на входе в фэнкойл tуф;

• суммарные полные тепловыделения S Qпол и влаговыделения W в помещении;

• нормируемая температура внутреннего воздуха в рабочей зоне tрз.

Порядок дальнейшего расчета удобнее показать на конкретном примере.

Необходимо запроектировать систему кондиционирования воздуха с фэнкойлами для торгового зала магазина.

• размер помещения в плане 18 • 12 = 216 м 2 , высота до низа подшивного потолка 3,2 м, объем V = 690 м 3 ;

• суммарные полные тепловыделения от людей, освещения и аппаратуры Qпол = 17 кВт;

• влаговыделения W = 4 кг/ч;

• количество посетителей и продавцов соответственно 36 и 4 чел.;

• расчетные параметры наружного воздуха: tн = 33 °С, Iн = 60 кДж/(кг св), Рб = 99 кПа, j н = 33 %;

• требуемые параметры внутреннего воздуха в обслуживаемой зоне: tрз = 24 °С, j рз • холодоноситель — вода 7–12 °С.

• для уменьшения холодильной нагрузки на фэнкойлы и более равномерного распределения температуры наружный воздух охлаждается в кондиционере, нагревается в вентиляторе и воздуховодах на 1 °С и подается в помещение с температурой 22 °С;

• применяем фэнкойлы без кожуха и устанавливаем их в подшивном потолке, с приточными плафонами фэнкойлы соединены гибкими воздуховодами с тепло- и звукоизоляцией;

• удаляемый и рециркуляционный воздух забирается из помещения и объема подшивного потолка через вытяжные плафоны;

• температура удаляемого и рециркуляционного воздуха примерно равны температуре в обслуживаемой зоне, т. е. Кt ≈ 1.

Принципиальная схема организации воздухообмена и размещения фэнкойлов приведена на рисунке 1. Для расчета потребуются следующие основные формулы [3]:

(11)
(12)
(13)
(14)
(15)

Определяем минимальный расход наружного воздуха:

Поскольку помещение не имеет наружных ограждающих конструкций, по согласованию с заказчиком увеличиваем объем:

Из компьютерной распечатки для воздухоохладителя центрального кондиционера получаем: tох = 21 °С, j ох = 63 %. По приложению 1 [3] находим давление насыщенного водяного пара при tох = 21 °С, Рпн = 2,4877 кПа и по формуле (14) вычисляем парциальное давление Рох = 2,4877 • 0,63 = 1,567 кПа.

По формуле (12) определяем влагосодержание наружного воздуха на выходе из воздухоохладителя:

Определяем основные параметры и количество приточного наружного воздуха:

Задаемся конечными параметрами воздуха на выходе из фэнкойлов:

По прил. 1 [3] находим давление насыщенного водяного пара при t = 13,5 °С и вычисляем значения Iф и dф:

Итак, нам известны параметры и количество подаваемого в помещение наружного воздуха, параметры приточного воздуха от фэнкойлов, температура удаляемого и внутреннего воздуха и тепловлаговыделения в помещении.

Определим требуемое количество воздуха, подаваемого фэнкойлами. С этой целью реальный процесс, когда приточный наружный воздух и воздух от фэнкойлов «самостоятельно» ассимилируют тепло- и влаговыделения, а уже потом смешиваются в помещении, заменим условным процессом, приняв, что воздух от фэнкойлов смешивается с наружным до помещения и уже смесь ассимилирует тепло- и влаговыделения. Такое допущение не влияет на конечный результат, т. к. тепловлажностный баланс помещения не изменяется, но позволяет достаточно просто выполнять дальнейший расчет методом последовательных приближений.

Предположим, что количество наружного воздуха составляет 25 % от общего количества приточного воздуха G.

Вычисляем расчетную разность энтальпии и влагосодержания внутреннего и приточного воздуха:

Определяем энтальпию, влагосодержание и температуру внутреннего воздуха:

Как видно, при выбранном расходе воздуха его температура значительно ниже требуемой tрз = 24 °С. Выполним аналогичные расчеты при Gн = 30 % и Gн = 35 %. Результаты расчетов приведены ниже в таблице.

Принимаем вариант Gн = 0,3 Gсм , т. к. в этом случае температура воздуха в рабочей зоне практически равна требуемой. Тогда с некоторым запасом имеем:

Определяем плотность воздуха на входе в фэнкойлы:

Расчетный объемный расход воздуха фэнкойлов:

В помещении предполагаем установить 6 фэнкойлов. Вычисляем расход воздуха и полную холодопроизводительность одного фэнкойла:

Таким образом, необходимо подобрать фэнкойл при следующих исходных данных:

• расход воздуха при средних оборотах и статическом давлении 15 Па — 670 м 3 /ч;

• полная холодопроизводительность при воде 7–12 °С и начальных температурах tс = 24 °С и tм = 17,2 °С — 2,86 кВт.

По электронному каталогу фирмы-производителя подбираем фэнкойл: Qпол = 2,96 кВт; Qявн = 2,51 кВт; Рст = 15 Па; Lф = 663 м 3 /ч. Уточняем параметры воздуха на выходе из фэнкойла, пренебрегая очень небольшим изменением плотности воздуха:

Определяем уточненные параметры воздуха в обслуживаемой зоне:

Как видно, расчетные параметры воздуха в обслуживаемой зоне очень близки к требуемым, поэтому практически расчет можно закончить, однако, с чисто теоретической целью доведем расчет до конца, т. е. проверим, установится ли в помещении тепловлажностный баланс при работе центрального кондиционера и фэнкойлов, если: tуф = 22,8 °С; tм = 17 °С; dуф = 10 г/(кг cв) и Iуф = 48,37 кДж/(кг св).

По электронному каталогу для выбранного фэнкойла находим:

Наименование параметра Gн = 0,3 Gсм Gн = 0,35 Gсм
Gсм , кг/ч 6580 5640
Gф , кг/ч 4606 3666
Iсм , кДж/(кг св) 39,46 40,04
dсм , г/(кг св) 9,22 9,27
Iр , кДж/(кг св) 9,30 10,85
dр , г/(кг св) 0,61 0,71
Iрз, кДж/(кг св) 48,76 50,89
dрз , г/(кг св) 9,83 9,98
tрз , °С 23,61 25,32

Дальнейший расчет не требует пояснений:

Если подставить полученные значения параметров в балансовые уравнения (4) и (5), то действительно получим равенства:

1 974 • 47,54 + 4 606 • 34,87 +17 • 3 600 =
= 1 974 • 48 + 4 606 • 48 кДж/ч;
1 974 • 10 + 4 606 • 8,95 + 4 000 =
= 1 974 • 9,88 + 4 606 • 9,88 г/ч.

Построение процессов обработки воздуха на I-d диаграмме показано на рисунке 2.

Если при подборе фэнкойлов расчетная температура воздуха в рабочей зоне значительно ниже требуемой, то следует:

• изменить количество и типоразмер фэнкойлов;

• уменьшить расход воды через фэнкойлы, т. е. увеличить конечную температуру;

• повысить начальную температуру холодной воды, если это целесообразно для большинства кондиционируемых помещений;

• уменьшить количество воздуха, подаваемого фэнкойлами;

• повысить температуру приточного наружного воздуха;

• выполнить несколько указанных рекомендаций.

В рассматриваемом примере помещение не имеет наружных ограждающих конструкций и тепловлаговыделения в нем в холодный период такие же, как и в теплый, поэтому предполагается использовать фэнкойлы круглый год.

Источником холода зимой является dry-cooler с контуром раствора этиленгликоля, и от пластинчатого теплообменника подается вода 9–14 °С. В центральном кондиционере воздух нагревается в теплообменнике первого подогрева при постоянном влагосодержании 0,4 г/(кг cв) от –25 до 28,3 °С, адиабатически увлажняется в форсуночной камере с Еа = 0,65 и подается в помещение после второго подогрева, который в расчетном режиме не работает.

Необходимо построить процесс обработки воздуха на I-d диаграмме и определить параметры воздуха в рабочей зоне.

По I-d диаграмме находим параметры воздуха в точке «Т» (рис. 3): tТ = 28,3 °С; dТ = 0,4 г/(кг св); IТ = 29,5 кДж/(кг св); tМТ = 10 °С.

Вычисляем температуру воздуха на выходе из форсуночной камеры tк, используя выражение

По I-d диаграмме определяем: Iк = 29,7 кДж/(кг св); dK = 5,2 г/(кг св) и вычисляем:

Предварительно принимаем tрз = tу = 22 °С.

Как видно, возможная температура точки росы удаляемого воздуха ниже температуры воды, подаваемой в фэнкойлы, поэтому в них будет идти процесс сухого охлаждения. Поскольку фэнкойлы не изменяют влажностный баланс помещения, то все влаговыделения должен ассимилировать наружный воздух.

Считаем, что влаговыделения в помещении такие же, как в теплый период, и определяем влагосодержание удаляемого воздуха:

По электронному каталогу находим холодопроизводительность фэнкойла при tс = 22 °С и tм = 14,1 °С: Qпол = Qявн = 1,83 кВт.

Вычисляем температуру воздуха на выходе из фэнкойла:

и по I-d диаграмме находим Iф = 31,9 кДж/(кг св).

Определяем параметры смеси:

Вычисляем параметры воздуха в рабочей зоне:

Поскольку параметры воздуха точно соответствуют исходным, расчет заканчиваем и полученные данные используем для проектирования контура сухого охладителя и пластинчатых теплообменников.

Конечно, очень важное значение при проектировании рассматриваемых систем кондиционирования воздуха имеет правильный подбор самих фэнкойлов. В примере подбор выполнен с использованием электронного каталога, что значительно упрощает задачу и дает возможность рассмотреть несколько различных вариантов. Однако гораздо чаще фирмы-производители предлагают только таблицы, номограммы и поправочные коэффициенты для пересчета характеристик аппарата, приведенных при стандартных условиях 27–19 °С и максимальных оборотах вентилятора.

Поэтому рассмотрим некоторые общие рекомендации, которые надо учитывать при подборе фэнкойлов.

Некоторые специалисты предлагают принимать более высокую температуру воды, чтобы исключить образование конденсата, однако даже при графике 10–15 °С в теплый период года при высокой относительной влажности наружного воздуха процесс в фэнкойлах будет идти с осушкой, т. е. конденсатная линия необходима, а повышение температуры воды снижает как полную, так и явную холодопроизводительность фэнкойла.

Для примера на рисунке 4 приведены графики изменения Qпол и Qявн от температуры воды и начальных параметров воздуха при D tw = 5 °С для примененных в примере фэнкойлов при средних оборотах. Фэнкойлы надо подбирать при средней частоте вращения вентилятора с учетом аэродинамического сопротивления воздуховодов и плафонов. При этом возможны два варианта:

• расход воды принимается таким же, как при максимальном режиме, но тогда D tw • расход воды определяется из условия D tw = 5 °С.

Выбор варианта необходимо учитывать при проектировании холодильного центра.

Приведенная выше методика расчета может показаться достаточно трудоемкой, особенно при отсутствии электронного каталога, но упрощенные подборы в большинстве случаев дают результаты весьма далекие от действительности.

Литература

1. Гримитлин М. И. Распределение воздуха в помещениях. Изд. третье. С-Пб.: АВОК Северо-Запад, 2004.

Источник

Читайте также:  Подшипник в компрессоре кондиционера форд фокус 2

Вентилиция и кондиционирование © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Номер
линии
Температура
tс tм
1, 1` 27 19
2, 2` 24 17
3, 3` 24 14
4, 4` 24 8
5, 5` 22 16
6, 6` 22 13
7, 7` 22 7