Меню

Расчет проекта по кондиционированию



Проектирование кондиционирования

Проектирование систем кондиционирования по России реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на проектирование кондиционирования, позвоните по телефону: . Отправить письменную заявку Вы можете на email или через форму заказа .

Пристальное внимание при конструировании систем кондиционирования воздуха уделяется и подбору необходимого оборудования. Оно должно быть не только высокотехнологичным, но и энергоэффективным.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что законченный проект на монтаж системы кондиционирования включает в себя следующие данные:

  1. Совокупные данные о будущей системе.
  2. Выполненные точные расчеты.
  3. Принципиальная схема.
  4. Спецификация на материалы и предполагаемое оборудование.

Помимо всего прочего – проектирование систем кондиционирования и вентиляции требует строгого соответствия с санитарными нормами и требованиями пожарной безопасности, а также обязательного согласования в ряде инстанций.

Нормы проектирования систем кондиционирования

Ключевые требования к системе вентиляции прописаны в СНиП 41-01-2003. Более подробно о параметрах микроклимата в жилых, общественных, административных и производственных зданиях можно узнать в профильных СНиП, утвержденных Минстроем России.

При проектировании систем кондиционирования также необходимо учитывать:

  • санитарно-гигиенические требования;
  • отраслевые нормативы (ГОСТ, ТИ, правила и другие виды НД);
  • правила противопожарной безопасности;
  • архитектурно-строительные нормативы и требования;
  • требования к электробезопасности и т.д.

Выбор системы кондиционирования зависит от множества факторов: специфики объекта, климатических особенностей региона, архитектурно-строительного проекта и расстановки оборудования. Задача инженера-проектировщика – создать максимально эффективную систему кондиционирования в рамках действующего законодательства и заданного бюджета. Обращаясь за помощью к профессионалам, вы можете быть уверены – для вас подберут лучшее решение из всех возможных.

Разработка проекта

Работы по разработке самого проекта и дальнейшего монтажа климатического оборудования требуют высокого уровня технических знаний и большого опыта работы в данной сфере, поэтому обращаться за помощью в выполнении этих работ необходимо к специалистам – фирмам, занимающимся соответствующей деятельностью и имеющим в области проектирования и монтажа систем кондиционирования хорошую репутацию.

От качественно выполненного проекта зависит не только успешное функционирование самих систем кондиционирования, но и здоровье проживающих или работающих в помещении людей, поэтому доверять его выполнение случайным организациям-однодневкам — неразумно и чревато лишними финансовыми и временными затратами.

Заказчик должен четко представлять размеры бюджета, который можно израсходовать на проектные и пуско-наладочные работы системы кондиционирования, а также заранее подготовит пакет следующих данных:

  1. Непосредственно техническое задание, в котором четко будут изложены все требования к будущей системе.
  2. Если вентиляция или система кондиционирования требуются для здания общественного питания или других типов зданий, указанных в специальном регламенте – то к общему техническому заданию нужно приложить технологический проект.
  3. Общий пакет чертежей всего здания, исходя из которых, можно сделать предварительную оценку сложности проекта.

В первую очередь учитывается непосредственный объем воздухообмена, который происходит в помещении. Расчет этого параметра – основа, на которой будут базироваться остальные аэродинамические вычисления. Полученные данные позволят определить категорию оборудования, которое будет оптимально функционировать в данном помещении исходя из параметров мощности, типажа и размерности.

Принципы проектирования

Принципы проектирования базируются на составлении теплового, влажностного баланса воздушной среды внутри помещения/здания. При этом одновременно учитывается то тепло, которое поступает с улицы, а также тепловая энергия, появляющаяся уже внутри помещений.

Внешнее тепловое воздействие

Представлено следующими факторами:

  • поступление теплого воздуха, его потери зависят от температурной разницы воздуха внутри/снаружи помещения. В зависимости от времени года поток воздушной массы меняет свое направление. Зимой приток тепла направлен наружу, летом – вовнутрь;
  • интенсивность солнечного теплового излучения. Летом эта дополнительная нагрузка должна ликвидироваться или компенсироваться силами устройств климатического регулирования характеристик внутренней пространственной среды. Зимой она включается в общий расчет норм обогрева помещений.

Внутренние источники теплоэнергии

Сюда относится тепло:

  • выделяемое в процессе жизнедеятельности людьми;
  • от осветительных, других схожего плана приборов;
  • офисное оборудование (компьютерная, фотокопировальная техника);
  • оборудование, установленное на производстве;
  • горячие вещества, жидкости;
  • продукты сгорания.

Летом тепло от внутренних источников должно быть ликвидировано, зимой – принято в расчет к планированию нагрузки на общую схему конвекции, микроклиматического регулирования пространственной среды.

Расчетные параметры наружного воздуха

Выбор системы кондиционирования воздуха и ее функционирование во многом зависит от внешней среды. Такие факторы, как температура, влажность (либо энтальпия) воздуха, интенсивность солнечной радиации, скорость и направление ветра, количество выпадающих осадков (дождя, снега, тумана и т.п.), наряду с факторами внутренней среды зданий и сооружений, влияют на тепловлажностный баланс помещений. От них существенно зависят поступления или потери тепла и влаги через ограждающие конструкции. Кроме того, от них, в первую очередь от температуры и влажности, зависит сам процесс кондиционирования, выбор способов обработки приточного воздуха, установочная мощность СКВ и ее энергопотребление, выбор систем управления и автоматического регулирования СКВ.

Расчетные внешние метеорологические условия для зимнего и летнего времени года выбираем согласно СНиП2. 04.05-91*.

На холодный период года для СКВ всех классов в качестве расчетных следует принимать параметры воздуха «Б».

На теплый период года:

  • для СКВ 1-го класса — параметры «Б»;
  • для СКВ 2-го класса — параметры «Б», сниженные на 2°С;
  • для СКВ 3-го класса — параметры «А».

Параметры наружного воздуха для жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещений для систем вентиляции следует принимать:

  • для теплого периода года — параметры «А»;
  • для холодного периода — параметры «Б».

На основе исходных данных проводятся расчеты тепло- и влаговыделений в помещении. На основании тепловлажностного баланса производим расчет воздухообмена, т.е. определяем количество воздуха, необходимое для ассимиляции избытков тепла и влаги в помещении и создания оптимальных или допустимых параметров воздуха.

Программы для разработки проекта

Существует множество компьютерных программ, которые позволяют наиболее точно разработать проект по кондиционированию и вентиляции воздуха в помещении. На основе заложенных данных, программа сделает максимально верные расчеты и позволит осуществить подбор требуемого оборудования и сам процесс монтажа в кратчайшие сроки.

Заказчику производства работ важно иметь начальные представления о различных типах систем компьютерных расчетов, чтобы выбрать наиболее подходящую программу для решения конкретной задачи по проектированию системы кондиционирования воздуха в зависимости от типа помещения и требований к эффективности работы кондиционеров и сплит-систем.

К числу наиболее популярных программ, используемых в проектировании систем кондиционирования и вентиляции можно отнести: «VentCalc», «Поток», «VSV», «RTI», «KALOR», «BOLER», «STOL», «VIBROS».

Однако какими бы простыми не были эти программы в использовании, сделать самостоятельный расчет будущего проекта кондиционирования непрофессионалу будет не под силу – только проектные организации с большим опытом работы в сфере климатического оборудования смогут осуществить весь спектр проектных работ с подбором соответствующей документации и максимальными разъяснениями по проекту.

Этапы проектирования

Проектирование систем кондиционирования воздуха предполагает два основных этапа:

  1. Проект техническо-экономического обоснования. На этом этапе осуществляется определение расположения кондиционеров, подбор их типа, расчеты показателей тепла и воздуха и прочих важных параметров. На основе всей совокупности данных разрабатывается первичная схема и согласовывается с заказчиком.
  2. После одобрения заказчиком первичной схемы начинается проектирование рабочего проекта, процесс которой состоит в обработке данных планировки помещения, тепловых характеристик помещения и собственно технологического задания. Производится непосредственный расчет воздухообмена для каждой комнаты помещения, выводятся показатели нужного напора в сети и тепловыделений. Чертятся все необходимые планы по будущим местам монтажа оборудования и разводке сетей. Проводится окончательный подбор климатотехники и составление спецификаций на него и все требуемые в процессе работ материалы.
Читайте также:  Сколько стоит заправить кондиционер рено логан

После того, как одобрение заказчика получит и рабочий проект – его нужно согласовать в СЭС и в пожарной инспекции. Проектная стадия работ по кондиционированию может считаться законченной.

В заключении еще раз хочется подчеркнуть важность проведения проектных работ квалифицированными специалистами — ведь профессионалы своего дела помогут не только подобрать и разработать оптимальный проект кондиционирования помещения, но и решить сложные вопросы его согласования.

Программа и организация пусконаладочных испытаний

Пусковые испытания смонтированных систем вентиляции и кондиционирования проводятся в соответствии с требованиями СНиП 111-28-75 «Правила производства и приемки работ» после механического опробования вентиляционного и связанного с ним энергетического оборудования. Целью пусковых испытаний и регулировки систем вентиляции и кондиционирования воздуха является установление соответствия параметров их работы проектным и нормативным показателям. До начала испытаний установки вентиляции и кондиционирования воздуха должны непрерывно и исправно проработать в течение 7 ч.

При пусковых испытаниях должны быть произведены:

  • проверка соответствия параметров установленного оборудования и элементов вентиляционных устройств, принятым в проекте, а также соответствия качества их изготовления и монтажа требованиям ТУ и СНиП;
  • выявление неплотностей в воздуховодах и других элементах систем;
  • проверка соответствия проектным данным объемных расходов воздуха, проходящего через воздухоприемные
  • и воздухораспределительные устройства общеобменных установок вентиляции и кондиционирования воздуха;
  • проверка соответствия паспортным данным вентиляционного оборудования по производительности и напору;
  • проверка равномерности прогрева калориферов. (При отсутствии теплоносителя в теплый период года проверка равномерности прогрева калориферов не производится).

Вентиляционные установки, непосредственно связанные с технологическим оборудованием (местные отсосы и т.п.), испытывают и регулируют после окончания монтажа этого оборудования.

Установки кондиционирования воздуха могут быть испытаны при ручном управлении. Выявленные при проверке отступления от проекта, не согласованные с проектной организацией, а также дефекты изготовления и монтажа элементов вентиляционных устройств должны быть устранены до начала инструментальных замеров характеристик этих элементов.

Действие вытяжных устройств естественной вентиляции в жилых и общественных зданиях проверяют по наличию тяги в решетках вентиляционных устройств (по задымленному потоку воздуха или отклонению тонких бумажных лент). Устанавливают также соответствие конструктивных решений проектным, а качество выполнения — требованиям СНиП.

По результатам пусковых испытаний на каждую установку составляют акт и паспорт. Акты испытаний и паспорта вентиляционных устройств являются приложениями к актам сдачи систем вентиляции в эксплуатацию.

Пусковые испытания и регулировка систем вентиляции и кондиционирования воздуха производятся строительно-монтажной или специализированной пусконаладочной организацией.

Необходимость проведения испытаний и наладки систем вентиляции и кондиционирования воздуха устанавливается по результатам контрольных санитарно-гигиенических обследований состояния воздушной среды помещений.

Наладке подлежит основное оборудование центральных СКВ, которое состоит из вентиляционных агрегатов, направляющих аппаратов, приводных муфт, фильтров, секций подогрева и воздухоохладителей, камер орошения, регулирующих воздушных клапанов и др.

Перед началом пусконаладочных работ необходимо: ознакомиться с проектом СКВ;

обследовать кондиционируемые помещения; ознакомиться с технологическими процессами производства; осмотреть смонтированные СКВ; ознакомиться с актами на скрытые работы; проверить соответствие смонтированных СКВ проектным решениям и выявить отклонения; выявить и устранить неплотности соединений секций кондиционеров и воздуховодов; проверить наличие и соответствие требованиям проекта толщины тепловой изоляции секций кондиционера, воздуховодов, трубопроводов и другого оборудования; подготовить необходимые инструменты и приборы, протарированные в лабораториях.

В процессе обследования СКВ тщательно проверяют техническое состояние всего смонтированного оборудования, размещение и исправность регулирующих устройств, установку и размещение смонтированных контрольно-измерительных приборов. В результате этой работы должны быть составлены ведомости на выявленные неисправности и недоделки СКВ (ведомости дефектов).

После анализа результатов испытаний при наладке необходимо наметить мероприятия по обеспечению работы СКВ в проектном режиме. Рекомендации (чертежи и пояснительная записка) направляются заказчику для выполнения намеченных мероприятий.

Если установленное оборудование СКВ соответствует паспортным данным, то в процессе наладки следует отрегулировать вентиляторную установку на расчетную производительность по воздуху и напору, а также отрегулировать сеть воздуховодов и воздухораспределительные устройства, максимальную производительность калориферов первого и второго подогревов и зональных подогревателей; требуемую по проекту производительность воздухоохладителя или оросительной камеры; характеристики регулирующих устройств по воздуху, воде и пару; производительность источника холода.

Пусконаладочные работы выполняются специализированными организациями по договорам с заказчиком. К договору прилагают календарный план производства пусконаладочных работ, в котором должны быть указаны: объекты, подлежащие наладке; сроки начала и окончания работ по объектам (помещениям, сооружениям) и в целом; сметная стоимость, в том числе по этапам работ, где должны быть указаны обязанности сторон по исполнению договора.

«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Проектирование систем кондиционирования по России реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на проектирование кондиционирования, позвоните по телефону: . Отправить письменную заявку Вы можете на email или через форму заказа .

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

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

Adblock
detector

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