Теплый период ТП (см.рис.1)
При кондиционировании изначально определяются параметры внутреннего воздуха для ТП.
t
в=20-20 °C; φ в=40-65%
Границы оптимальных условий для кондиционирования наносят на i-d диаграмму.
Кондиционирование ТП требует охлаждение приточного воздуха.
В зоне оптимальных условий наносят (.)В (параметры внутреннего воздуха)
Составляется тепловой баланс помещения для ТП
по явному теплу ΣQТПя
по полному теплу ΣQТПп
Делается расчет по влаговыделениям. — ΣW
Определяем тепловую напряженность помещения
где, V — объем помещения
Исходя из величины теплового напряжения находим градиент повышения температуры по высоте
Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий
Тепловая напряженность помещения Qя/Vпом. | grad t, °C | |
---|---|---|
кДж/м3 | Вт/м3 | |
Более 80 | Более 23 | 0.8-1.5 |
40-80 | 10-23 | 0.3-1.2 |
Менее 40 | Менее 10 | 0-0.5 |
и рассчитываем температуру удаляемого воздуха
!/upload/files/f/form_21_14.jpg ( )!
где:
H — высота помещения, в м;
hр.з. -высота рабочей зоны, в м
Температуру приточного воздуха tп задаем на 4-5°С ниже температуры внутреннего воздуха
Определяем величину тепловлажностного отношения
и на i-d диаграмме проводим луч процесса через точку 0,0°С
(для нашего примера примем ε=ΣQТПп/W=3800)
а затем через(.)В параллельную линию лучу процесса до пересечения с изотермами tу и tп получаем (.)У и (.)П.
И воздухообмен по влаге
Внимание!
Остается самое главное, а именно как из(.)Н-параметры наружного воздуха t“Б”нар. = 28,5°C, i“Б”нар. = 54 кДж/кг попасть в (.)П-параметры приточного воздуха tп=17°С; iп=40кДж/кг.
Рис. 1 |
Возможно несколько решений этой задачи,а именно:
- Классический вариант(рис.1)
- сначала воздух охлаждается по политропическому процессу;
- затем воздух нагревается.
- Второй вариант
- Третий вариант
Используем оросительную камеру и калорифер второго подогрева.
Из (.)П проводим прямую линию по d=const до φ=90%(это стабильный вариант для оросительной камеры).
Полученная (.)0-характеризует охлажденный воздух.
Далее (.)0 соединяем с (.)Н-это политропический процесс в оросительной камере.
Процесс ОП-нагрев в калорифере 2-го подогрева (т.к. мы рассматриваем ТП,то теплоносителем является вода из системы горячего водоснабжения).
Подобная обработка воздуха в блоках центрального кондиционирования не является идеальной:
Рис. 2 |
И все эти процессы в теплый период года ТП.
Мало того, теплоноситель из системы ГВС нестабилен, следовательно, 2 подогрев необходимо осуществлять в электрокалорифере, что повлечет значительное увеличение энергозатрат.
При использовании воздухоохладителя возможны два случая.
случай а)
если влагосодержание наружного воздуха ниже влагосодержания приточного воздуха
dн>dп, г/кг (см.рис.2)
т.е. тепловлажностное отношение — луч процесса — имеет большую величину (значительное выделение тепла и небольшие влагопоступления)
В нашем случае бралось
Тогда охлаждать наружный приточный воздух необходимо до температуры притока tп (.)О1 и далее увлажнять воздух паром до (.)П по изотерме t=const
Рис. 3 |
случай б) если влагосодержание наружного воздуха выше содержания приточного воздуха
dн>dп, г/кг (см.рис 3)
т.е. тепловлажностное отношение – луч процесса имеет незначительную величину (незначительное выделение тепла и большие влагопоступления)
Для нашего случая бралось
Необходимо «глубоко» охлаждать наружный воздух.
Возможность байпасировать, а затем смешивать наружный и охлажденный воздух дает дополнительные возможности. В данном случае этот вариант не рассматривается.
Холодный период ХП (см.рис.4)
При кондиционировании изначально определяются параметры внутреннего воздуха для ХП.
Границы оптимальных условий для кондиционирования наносят на i-d диаграмму.
tв=20-22°С; φв=30-55%
Рекомендации:
- при выборе внутренних параметров относительную влажность следует выбирать по минимальному значению (φв=30%) т.к. это снизит затраты на увлажнение воздуха.
- при наличии теплоизбытков внутреннюю температуру следует выбирать максимальной.
Построение процесса начинают с нанесения точек:
(.)Н tнар. = -28°С, iнар. =-27.8кДж/кг
(.)В tв =22°С, φ в=30%
(.)В1 tв1 =22°С, φ в1=50%
Составляется тепловой баланс помещения для ХП
по явному теплу ΣQХПя
по полному теплу ΣQХПп
Делается расчет по влаговыделениям — ΣW
Определяем тепловую напряженность помещения
где, V — объем помещения, м3
Исходя из величины теплового напряжения, находим градиент повышения температуры по высоте
Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий
Тепловая напряженность помещения Qя/Vпом. | grad t, °C | |
---|---|---|
кДж/м3 | Вт/м3 | |
Более 80 | Более 23 | 0.8-1.5 |
40-80 | 10-23 | 0.3-1.2 |
Менее 40 | Менее 10 | 0-0.5 |
и рассчитываем температуру удаляемого воздуха
!/upload/files/f/form_21_15.jpg ( )!
где:
H -высота помещения, в м;
hрз -высота рабочей зоны ,в м
Температуру приточного воздуха tп задаем на 4-5оС ниже температуры внутреннего воздуха
Определяем величину тепловлажностного отношения
и на i-d диаграмме проводим луч процесса через точку 0,0°С (для нашего примера примем ε=Σ Qхпп =6600 )
а затем через(.)В через (В1) параллельную линию лучу процесса до пересечения с изотермами tу и tп и получаем
- (.)У, (.)У1;
- (.)П, (.)П1;
Возможностей достигнуть (.)П несколько:
- Первый способ – классический (см. рис.4)
- нагрев наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева;
- увлажнение по адиабатному циклу;
- нагрев в калорифере 2-го подогрева.
-
Рис. 5 Второй способ позволяет избежать нагрева в калорифере 2-го подогрева (см. рис.5)
-
Третий способ самый простой – увлажнение приточного воздуха в пароувлажнителе (см. рис.6)
Рис. 6 -
Четвертый способ. ( см. рис. 7 )
Рис. 7 - глубина сотовой насадки 100мм — φ=45%;
- глубина сотовой насадки 200мм — φ =70%;
- глубина сотовой насадки 300мм — φ=90%.
Рис. 4 |
Из (.)П по d=const проводим линию до φ=90%(эту относительную влажность стабильно обеспечивает оросительная камера) -это (.)0.
Однако температура (.)0 близка к нулю,следовательно ,относительную влажность воздуха (.)В следует увеличить (.)В1.
Далее из (.)П1 по d=const проводим линию до φ =90% -получаем (.)01.
Из (.)01 по i=сonst (адиабатный цикл) проводим до пересечения d=сonst из (.)Н и получаем (.)К
Линия НК
— нагрев в калорифере 1-го подогрева
Линия КО1
— адиабатическое увлажнение в оросительной камере
Линия Q1П1
— нагрев в калорифере 2-го подогрева
Линия П1В1
— ассимиляция теплоизбытков
ЛинияВ1У1
— нагрев воздуха за счет нарастания gradt температуры по высоте помещения
Количество приточного воздуха
Требуемое количество тепла калорифера 1-го подогрева
Требуемое количество влаги
W=GΔi(dп1-dк1), г/ч
Требуемое количество тепла калорифера 2-го подогрева
Q1=GΔi(iп1-iо1)=GΔixC(tп1 — tо1), кДж/ч
Величину С принимаем:
C=1.005 кДж/кг x °C — удельная теплоемкость воздуха
Чтобы получить тепловую мощность калориферов1-го и 2-го подогрева в кВт необходимо величины Q1 и Q2 разделить на 3600 кДж/чхкВт
Все исходные данные остаются аналогичными как и для 1-го способа (классического).
Далее проводим линию i=сonst через (.)П до φ =90% и до линии d=const (точка К1).
Смешиваем при помощи байпаса воздух с параметрами О2 и K1 ,в такой пропорции,чтобы точка С накладывалась на точку притока П.
Эта операция выполняется либо по датчику температуры,либо по датчику относительной влажности после камеры смешения.
Количество воздуха,проходящего через оросительную камеру можно определить по отношению отрезков
Расход воды:
W=Gп(dп-dн), г/ч
Расход воды:
— нагрев в калорифере при d=const;
Линия К
1О2 — адиабатическое увлажнение в оросительной камере при i=const приточного воздуха в количестве G0 ;
В камере смешения происходит смешивание воздуха в количестве:
G
0 — количество воздуха, проходящее через оросительную камеру;
G
П-GО — количество воздуха, проходящего через байпас.
Линия НК
— нагрев в калорифере при d=const;
Линия КП
— увлажнение паром при t=const;
Линия ПВ
— ассимиляция теплоизбытков при ε =6600;
Линия ВУ — нагрев воздуха за счет нарастания grad t по высоте помещения при ε =6600.
Количество приточного воздуха
Количество пара
W=G
xx(dn-dk), г/ч
Количество тепла на нагрев приточного воздуха
Q=G
n(ik-iн)=GnxC(tk-tн), кДж/ч
где:
C
= 1,005 кДж/кгх°С – удельная теплоемкость воздуха.
Для получения тепловой мощности калорифера в кВт, необходимо величину Q кДж/ч разделить на 3600 кДж/ч х кВт.
Такое увлажнение применяется, как правило, для отраслей: медицинская, радиоэлектронная т.п.
Применение сотовых увлажнителей дает возможность наиболее оптимального с точки зрения энергозатрат решить вопрос увлажнения воздуха. Задавшись фронтальной скоростью Vф=2,3м/сек приточного воздуха в сотовом увлажнителе можно достичь относительной влажности:
Далее, как и в предыдущем случае, применяя байпасирование воздуха, мы имеем возможность попасть точкой С – точкой смеси в точку П – точку притока.
Этот вариант, с точки зрения энергозатрат, самый экономичный.
Однако, вероятность совпадения количества подачи приточного воздуха, рассчитанная для ХП и ТП очень мала.
Нахождение общего решения
Возможны три варианта решения этой проблемы.
-
Рис. 8
Первый вариант (см. рис.8) -
Второй вариант (применяя рециркуляцию) - определяем зону оптимальных параметров внутреннего воздуха для ХП;
- принимаем в зоне оптимальных параметров точку В – параметры внутреннего воздуха;
-
составляем тепловой баланс помещения по ХП
по явному теплу ΣQхпя
по полному теплу ΣQхпп
-
делается расчет влаговыделений в помещении по ХП
ΣW
-
определяется тепловая напряженность помещения
- по величине тепловой напряженности находим по таблице grad t повышение температуры по высоте;
-
находим температуру уходящего воздуха по формуле
!/upload/files/f/form_21_16.jpg ( )!
- принимаем температуру приточного воздуха tп на 4-5˚С ниже температуры внутреннего воздуха tв ;
-
определяем величину тепловлажностного отношения
- на i-d диаграмме наносим точку У (уходящего воздуха) и точку П (приточного воздуха;
- в камере орошения происходит адиабатическое увлажнение до φ=90%. Проводим линию до точки П по i=const до пересечения с линией φ=90% и находим точку О;
- на пересечении линии влагосодержания dc=const (величина найденная ранее по формуле) и линии i=const через точку П находим точку С (смеси);
- через точку У (уходящий воздух) и точку С (точка смеси) проводим прямую до пересечения d=const (из точки Н, нагрев в калорифере наружного воздуха Gн ), получаем точку К;
- смешиваем подогретый наружный воздух Gн ( с параметрами в (•) К) и уходящий – рециркуляционный воздух (с параметрами в (•)У), получаем (•)С
- в точку притока (•)П попадаем, смешав воздух с параметрами (•)С и параметрами (•)О
- определяем зону оптимальных параметров внутреннего воздуха для ХП;
- принимаем в зоне оптимальных параметров точку В – параметры внутреннего воздуха;
-
составляем тепловой баланс помещения по ХП
по явному теплу ΣQхпя
по полному теплу ΣQхпп
-
делается расчет влаговыделений в помещении по ХП
ΣW
-
определяется тепловая напряженность помещения
- на i-d диаграмме наносим точку У (уходящего воздуха) и точку П (приточного воздуха;
- из точки П (параметры приточного воздуха) проводим изотерму t=const (процесс пароувлажнения) до пересечения с линией d=const (величина найденная ранее по формуле) (линия постоянного влагосодержания смеси) получаем точку Wк (параметры точки смеси);
- соединяем точку У (параметры уходящего/рециркуляционного воздуха с точкой W к (параметры смешанного воздуха) и далее до пересечения с t=const (нагрев наружного воздуха от (•)Н) получаем точку К1
-
Третий вариант
Принять Gхп=Gтп=Gп и выполнить перерасчет параметров (•) П.
Для этого определяют приращение тепла и влагосодержания в приточном воздухе
на пересечении с лучом процесса εхп получаем точку П.
Этот вариант самый простой, но и самый затратный.
Рис. 9 |
А)Оптимальное применение рециркуляции (см. рис. 9)
Смешение уходящего воздуха и наружного воздуха в рециркуляционной камере (камера смешения) в ХП в климатический условиях России возможно лишь в случае, когда температура точки смеси является положительной в пределах +5 ÷ +7 С. В этом случае количество наружного воздуха составляет 25-30% (эта величина не должна быть меньше минимальной санитарной нормы подачи наружного воздуха на одного человека от общего количества приточного воздуха. (см. рис. 9). Если требуется подать большее количество наружного воздуха (более 25-30%) при том же общем количестве приточного воздуха, то наружный воздух необходимо подогреть до положительных температурных параметров.
Б) Применение рециркуляции с камерой орошения. (см. рис.10)
Количество приточного воздуха берем по ТП
Gптп, кг/ч
Рис. 10 |
Количество наружного воздуха принимаем по нормативному воздухообмену
G
норм, кг/ч
Количество рециркуляционного воздуха определяем по формуле
G
p=Gптп-Gнорм, кг/ч
Линию влагосодержания определяем
Построение процесса (см. рис.10)
линия УК
— общее количество приточного воздуха Gптп , кг/ч;
линия СК
— количество рециркуляционного воздуха Gp , кг/ч;
линия УС
— количество наружного воздуха Gнорм, кг/ч.
линия ПС
— количество воздуха, которое прошло через оросительную камеру;
линия ОП
— количество байпасированного воздуха (минуя оросительную камеру);
линия ОС
— общее количество приточного воздуха Gптп, кг/ч;
линия ПВ
— ассимиляция теплоизбытков;
линия УВ
— нагрев воздуха за счет нарастания grad t температуры по высоте помещения.
Этот вариант с рециркуляцией воздуха значительно сокращает расход тепла(греть воздух надо не весь, а только воздух по нормативному воздухообмену Gнорм):
Q=
Gнорм(ik-iн), кДж/ч
и уменьшает расход влаги в оросительной камере
W=Gп(dп-dс), г/ч
В) Применение рециркуляции и пароувлажнения. (см. рис.11)
Этот вариант аналогичен варианту Б
Количество приточного воздуха берем по ТП
Gтпп, кг/ч
Количество наружного воздуха принимаем по нормативному воздухообмену
G
норм, кг/ч
Количество рециркуляционного воздуха определяем по формуле
Рис. 11 |
Gp=Gтпп-Gнорм, кг/ч
Построение процесса (см. рис.11)
Линия НК
1 — нагрев воздуха в калорифере;
Линия К
1У — процесс смешения наружного воздуха Gн, кг/ч с уходящим/рециркуляционным воздухом Gр , кг/ч. В результате смешения получим
G
норм+Gp=Gпхп, кг/ч
Причем: линия WУ — количество наружного воздуха Gнорм , кг/ч.
линия К
1W — количество рециркуляционного воздуха Gp , кг/ч;
линия К1У
— количество приточного воздуха Gпхп, кг/ч;
При применении пароувлажнителя снижается температура предварительно подогретого наружного воздуха Gнорм , кг/ч в калорифере (и как следствие уменьшается количество тепла) по сравнению с вариантом Б.
Большое отличие Gхп от Gтп (на 50% и более). В этом случае необходимо заложить две пары вентиляционных систем:
- одна пара приток-вытяжка-рециркуляция на ХП:
- вторая пара приток (без калорифера)-вытяжка-рециркуляция на ТП.
При этом капитальные вложения возрастут, но снизятся эксплуатационные издержки.
Этот вариант встречается крайне редко и здесь не рассматривается.
Если воздух
удаляется из помещения непосредственно
из рабочей или обслуживаемой зоны (РЗ),
то параметры его соответствуют параметрам
в РЗ. Однако чаще всего воздух удаляется
из верхней зоны помещения, где параметры
воздуха могут отличаться от параметров
в РЗ.
Условно
считается,
что помещение разделено на две зоны:
рабочую зону (РЗ)
и верхнюю
зону. Приточный
воздух, вбирая вначале тепло и влагу из
РЗ, принимает параметры, соответствующие
расчетным параметрам РЗ. Затем, условно
поднимаясь из РЗ в верхнюю зону, он
вбирает тепло и влагу из нее, принимает
параметры, соответствующие расчетным
параметрам воздуха в верхней зоне.
Подчеркнем, что
деление помещения на РЗ и верхнюю зону
достаточно условно,
так как часто очень трудно выделить из
общего количества теплопоступления и
вредности, поступающие именно в РЗ.
Кроме того, воздух редко подается именно
в РЗ, так как это конструктивно достаточно
сложно, нарушает интерьер, требует
раздачи воздуха с малыми скоростями и,
как следствия, большой площади
воздухораспределительных устройств.
Чаще воздух подается в верхнюю зону
струями из решеток или потолочных
плафонов, при этом он вначале воспринимает
тепло, влагу и другие вредности именно
из верхней зоны, а не из РЗ. В принципе,
деление помещения на две зоны придумано
для того, чтобы отразить тот факт, что
главной заботой вентиляции и обслуживаемой
ею зоной является именно РЗ, а также
учесть подтвержденный на практике факт
существования разности температур в
РЗ и в верхней зоне помещения. Если
считать помещение одним большим общим
объемом, то пришлось бы принимать в
расчетах одну среднюю температуру по
всему объему помещения. Однако, теплый
воздух всегда стремится вверх, и в
верхней зоне, как правило, температура
воздуха выше, чем в РЗ. Это расслоение
воздуха наблюдается в любом помещении,
в котором имеются конвективные источники
теплоты, причем даже при общих недостатках
теплоты. Расслоение воздуха зависит
именно от наличия конвективных струй
в помещении, а не от средней температуры
воздуха. Воздух из помещений удаляется
чаще всего именно из верхней зоны,
поэтому в расчеты желательно вводить
более точное значение температуры
воздуха в ней, определенное с учетом
предполагаемого расслоения воздуха по
высоте помещения. Таким образом, при
делении объема помещения на две зоны
расчетная модель помещения становится
более корректной и больше соответствует
реальным условиям.
Температура
удаляемого воздуха (верхней зоны) в
общественных зданиях чаще всего
определяется с использованием понятия
градиента температуры в помещении.
Предполагается, что в пределах высоты
РЗ (2 метра от пола или 1,5 метра от пола,
если люди находятся в сидячем положении)
температура внутреннего воздуха остается
постоянной, а выше рабочей зоны она
линейно возрастает по высоте.
Градиентом
температуры – изменение температуры
на 1 метр высоты помещения выше рабочей
зоны.
Фактически понятие
градиента температуры предполагает
равномерное расслоение внутреннего
воздуха по высоте, связанное с нагревом
воздуха от источников теплоты в помещении
– более нагретый воздух, как более
легкий, поднимается к потолку помещения,
поэтому температура в верхней зоне
всегда будет выше, чем внизу, в рабочей
зоне.
Тогда температура
воздуха под потолком помещения, откуда
чаще всего воздух и удаляется, определится
по формуле
tу
= tрз
+ grad
t
(Нпом
– 2),
где Нпом
–
высота помещения, м.
Величина градиента
температуры зависит от избытков теплоты
в помещении и интенсивности циркуляции
воздуха в помещении. Если приточный
воздух подается в помещение рассредоточено
с малыми скоростями, то такая схема не
нарушает естественного движения
конвективных потоков около нагретых
объектов в помещении. При этом нагретый
воздух, поднявшийся вверх, так и остается
там, так как отсутствуют силы стремящиеся
вернуть его обратно в нижнюю зону. Из
верхней зоны он постепенно удаляется
через воздухоприемные отверстия или
решетки вытяжных систем. Величина
градиента температуры при такой схеме
максимальна и зависит в основном от
температуры источников и количества
теплоты, поступающей от них.
Если приточный
воздух подается в помещение мощными
сосредоточенными струями с высокими
скоростями (как правило, в верхнюю зону),
то такая схема явно нарушает естественного
движения конвективных потоков около
нагретых объектов в помещении. При этом
нагретый воздух, поднявшийся вверх,
вовлекается приточными струями в общую
циркуляцию воздуха в помещении, и
поступает обратно в нижнюю зону. Иными
словами, приточные струи непрерывно
размывают образующуюся вверху теплую
подушку и способствуют выравниванию
температуры по высоте помещения. Величина
градиента температуры при такой схеме
не может быть высокой, хотя тоже зависит
от температуры источников и количества
теплоты, поступающей от них. Следует
помнить, что подача воздуха в помещение
мощными струями всегда создает повышенную
циркуляцию воздуха в нем, что усиливает
турбулентный обмен и способствует
выравниванию температуры во всем
помещении.
Сказанное выше
иллюстрируется рисунком 2.1
а) Gуб)Gу
а) при рассредоточенной
подаче воздуха в рабочую зону
с малыми
скоростями;
б) при сосредоточенной
подаче воздуха в верхнюю зону
мощными приточными
струями;
Рис 2.1. Схемы
циркуляции воздуха в помещении
(к понятию градиента
температуры в помещении)
Наибольшие значения
градиента наблюдаются при рассредоточенной
подаче в нижнюю зону и наличии в помещении
мощных локальных (отдельно стоящих)
источников теплоты с высокой температурой,
от которых создается мощная конвективная
струя с высокой начальной температурой.
Такая ситуация наиболее характерна для
промышленных помещений – термических,
кузнечных, плавильных и других цехов,
называемых общим термином “горячие
цеха”.
Что касается
общественных зданий, то в них нет мощных
локальных высокотемпературных источников,
кроме осветительной аппаратуры сцены
в зрелищных предприятиях. Основной
источник теплоты – находящиеся в
помещениях люди. Они размещены
рассредоточено по помещению и имеют
низкую температуру (36,6°), поэтому такой
характер и расположение источников не
может способствовать созданию мощных
конвективных струй. Кроме того, подача
воздуха чаще всего осуществляется
струями в верхнюю зону, что еще больше
способствует снижению градиента. В
общественных зданиях градиент температуры
редко имеет большое значение, и температура
воздуха в верхней зоне даже при
значительной высоте помещения не может
быть высокой, поэтому при проектировании
вентиляции не следует задаваться
большими значениями градиента.
Обычно величину
градиента температуры рекомендуется
определять, исходя из теплонапряженности
помещения q,
Вт/м3
q
= Qизб.я.
/ Vпом.
где
Qизб.я
–
расчетные избытки явного тепла в
помещении, Вт;
Vпом
– объем
помещения, м3.
Рекомендуемые
значения градиентов температуры
приведены в таблице 7.
Таблица 7.
Рекомендуемые
значения градиента температуры
в
помещениях общественных зданий
Теплонапряженность
(удельные избытки q, |
Градиент |
Более |
0,8 |
11,6 |
0,3 |
Менее |
0 |
Примечание:
Меньшие значения
градиента следует принимать при подаче
воздуха в верхнюю зону помещения, а
большие — при подаче в рабочую или
обслуживаемую зону.
Концентрация
углекислого газа считается постоянной
по всему помещению, поэтому концентрация
углекислого газа в удаляемом воздухе
принимается равной концентрации в
рабочей зоне, то есть предельно допустимой
концентрации в помещении. Значения ПДК
приведены выше в таблице 4.
Соседние файлы в папке вент_лекции
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
где – теплоемкость воздуха (принимаем );
– плотность воздуха (принимаем );
– температура уходящего воздуха в
теплый период года;
– температура приточного воздуха в
теплый период года;
где – температура внутреннего воздуха;
– градиент температуры (принимаем ); [4]
– высота от пола до оси вентилятора
(принимаем );
– высота рабочей зоны (принимаем );
где – допустимая разность температур
(принимаем )
В холодный
период:
4.3. Определение количества
приточного воздуха, необходимого
для удаления избытков влаги
В теплый
период:
где – влагосодержание уходящего воздуха
в теплый период года;
– влагосодержание приточного воздуха
в теплый период года.
Для
нахождения влагосодержания уходящего и приточного воздуха в теплый период года
найдем тепловлажностный коэффициент:
С помощью i-d диаграммы влажного воздуха находим значения влагосодержания
уходящего и приточного воздуха, откладывая луч тепловлажностного коэффициента
до точки, характеризующей параметры внутреннего воздуха Значения смотрим по температурам
уходящего и приточного воздуха:
В холодный
период:
где – влагосодержание уходящего воздуха
в холодный период года;
– влагосодержание приточного воздуха
в холодный период года;
Температура
уходящего воздуха в холодный период года:
4.4. Определение количества
приточного воздуха, необходимого
для удаления вредных газов и паров
В теплый и
холодный период года:
где – предельно допустимая концентрация
(принимаем ); (ГН 2.2.5.686-98)
4.5. Определение количества
приточного воздуха, необходимого
на инфильтрацию
В теплый и
холодный период года:
где – инфильтрация воздуха снаружи;
4.6. Определение количества
приточного воздуха,
необходимого в помещении
В теплый
период:
где – производительность местной системы
вентиляции (местных отсосов);
В холодный
период:
5. Определение минимального
количества наружного воздуха
где – минимальный расход наружного
воздуха по санитарным нормам на одного человека (принимаем ); (СНиП 2.04.05-91)
6. Определение кратности
воздухообмена
В теплый
период:
В холодный
период:
7. Результаты расчета воздухообмена в
промышленном помещение
В таблице 1 представлены результаты
расчета воздухообмена в помещении.
Таблица 1. Результаты расчета воздухообмена в помещении
Вид помещения |
Объем помещения, |
Период года |
Параметры внутреннего воздуха |
Расчет воздухообмена, |
Принятый воздухообмен в помещении, |
Кратность воздухообмена, |
||||
производственное |
20000 |
теплый |
22 |
50 |
3500 |
5000 |
2,6 |
|||
холодный |
22 |
50 |
0 |
3500 |
5000 |
2,2 |
Задание на вторую часть
По
полученным данным расчета воздухообмена в промышленном помещении организовать
процесс кондиционирования воздуха в центральном кондиционере, работающему по прямоточной
схеме обработки воздуха и схеме обработки воздуха с двумя рециркуляциями.
Определить нагрузку на основное оборудование. Построить процессы в i-d
диаграмме.
Представить план здания и систему вентиляции (кондиционирования) воздуха.
Разработать аксонометрическую схему системы вентиляции (кондиционирования)
воздуха.
8. Расчет прямоточной системы кондиционирования
воздуха
Зададимся
параметрами наружного воздуха в теплый и холодный периоды года. (СНиП 23-01-99)
Температура
наружного воздуха для теплого периода:
Относительная
влажность воздуха для теплого периода:
Температура
наружного воздуха для холодного периода:
Относительная
влажность воздуха для холодного периода:
8.1. Теплый период года
Температура – уходящий воздух
Cтраница 2
Выводы: приведенный метод определения воздухообмена дает возможность определить температуру уходящего воздуха. В данном случае удалять воздух следует непосредственно под потолком, а подачу приточного воздуха осуществить на высоте 2 – 3 м от пола.
[16]
При расчете общеобменной вентиляции в горячих цехах приходится задаваться температурой уходящего воздуха. Температура рабочей зоны для летнего периода, как правило, принимается на 5 С выше расчетной наружной температуры по параметрам А как для помещений со значительными избытками явного тепла.
[17]
Принимаем температуру воздуха в пылеосадительной части сушилки на 5 град выше температуры уходящего воздуха.
[18]
Скорость отвода тепла из помещения с удаляемым воздухом Qy есть функция только температуры уходящего воздуха t – y, так как количество уходящего из помещения воздуха всегда будет равно количеству поступившего воздуха.
[19]
С; tH – температура наружного воздуха, С; ty – температура уходящего воздуха, С.
[21]
Площадь вытяжных шахт рассчитывается по формуле ( IX-1), при этом температура уходящего воздуха из сусловарочного и заторного котлов принимается равной 60 С и для фильтрационного котла-40 С.
[22]
При воздухообмене по схемам / и 3 температура воздуха в рабочей зоне не соответствует температуре уходящего воздуха ( меньше), как это было принято ГПИ Промстройпроект.
[23]
Поступившая в сушилку теплота расходуется на испарение влаги из материала, нагрев испаренной влаги до температуры уходящего воздуха, нагрев материала, транспортных устройств, потери теплоты в окружающую среду.
[24]
Учитывая незначительное изменение температуры по высоте в зоне циркуляции вместо температуры циркуляционных потоков t примем температуру уходящего воздуха tyx, значение которой требуется определить при расчете общеобменной вентиляции, а вместо температуры смеси t см – температуру воздуха в рабочей зоне около источника тепла.
[25]
Коэффициенты ki, kz и k3 учитывают постоянство разности между температурой воздуха в кондиционируемом помещении и температурой уходящего воздуха, а также температуры поступающего из кондиционера воздуха в поверхностный теплообменник.
[26]
С – теплоемкость воздуха, 1 005 кДж / ( кг – С); t2 – температура уходящего воздуха, равная установившейся температуре 130 С ( найдена по УД); t – температура воздуха в помещении, 20 С.
[27]
Вт; С, – удельная объемная теплоемкость воздуха, Дж / ( м3 – С); / у – температура уходящего воздуха, СС; / п – температура приточного воздуха, С.
[28]
УХ-температура воздуха, уходящего из помещения ( подчеркиваем, что / ух не есть температура воздуха в рабочей зоне, а температура уходящего воздуха); / пр – температура приточного воздуха.
[29]
Ввиду того что непосредственное измерение конечной влажности uz затруднительно, так как существующие влагомеры не в состоянии обеспечить измерение влажности высушенного материала в потоке, то о ней судят по температуре уходящего воздуха t2 ( для данного материала t2 почти однозначно определяет и2) ( см. гл. Применение импульсов по t2 или по tei для стабилизации работы сушилки вполне оправдано, так как их измерение не вызывает затруднений.
[30]
Страницы:
1
2
3
4
Онлайн расчет температуры приточного и вытяжного воздуха при определении необходимого расхода воздуха в помещении
(2 оценок, среднее: 3,00 из 5)
Загрузка…
Важную роль при определении расходов воздуха играют температуры приточного и удаляемого воздуха в системе общеобменной вентиляции.
Температура приточного воздуха
Температура приточного воздуха принимается из следующих соображений:
- в теплый период года в системах вентиляции температура притока превышает расчетную температуру наружного воздуха по параметрам А на величину подогрева в вентиляторе. Обычно считается, что перемещаемый воздух нагревается на 0.01 °С на каждые 10 Па давления, развиваемого вентилятором. Для помещений с естественным притоком, такой нагрев отсутствует;
- в холодный период года для систем вентиляции, в холодный и теплый периоды года для систем кондиционирования воздуха температуру притока принимают на 2-6 °С ниже расчетной температуры воздуха в помещении в зависимости от воздухораспределительных устройств;
- для систем, в которых ассимиляция тепло и/или влагоизбытков возлагается на рециркуляционные аппараты (вентиляторные теплообменники типа фанкойл или внутренние блоки сплит-систем), температура приточного воздуха общеобменной вентиляции принимается близкой к расчетной температуре внутреннего воздуха. В этом случае балансы воздуха и вредностей используются для определения нагрузки на рециркуляционные аппараты, а воздухообмен принимается по санитарной норме.
Температура вытяжного воздуха
Температура вытяжного воздуха в системе общеобменной вентиляции рассчитывается исходя из градиента температур, высоты воздухозабора и температуры воздуха в рабочей зоне помещения.
Высота рабочей зоны принимается равной 2 м., а в помещениях, где люди находятся преимущественно в сидячем положении — 1.5 м.
Градиент температуры воздуха по высоте помещения, принимается:
- 1.3 °С — для обеденных залов ресторанов и столовых;
- 2.0 °С — для горячих цехов предприятий общественного питания.
Избытки полного тепла в помещении возможно рассчитать по ссылке:
- от людей — в зависимости от вида деятельности, пола и температуры воздуха;
- от остывающей еды — в зависимости от количества посадочных мест и ее теплоемкости;
- от оборудования — в зависимости от его вида и электрической мощности;
- от искусственного освещения — по двум вариантам, по площади или по известной эл. мощности;
- от солнечной радиации — в зависимости от стороны света, размера окон и наличия солнцезащитных устройств;
- от инфильтрации воздуха — теплопритоки через неплотности строительных конструкций.
а также, поступление влаги:
- от людей;
- от остывающей еды.