13. Тепловлажностное отношение в процессах кондиционирование воздуха

При кондиционировании воздуха происходят изменения его тепловлажностного состояния, которые удобно прослеживать и рассчитывать с помощью h-d-диаграммы. Нанесем на h-d-диаграмму точку 1, соответствующую начальному состоянию воздуха, и точку 2, соответствующую его измененному состоянию.

Л иния, соединяющая эти две точки, характеризует изменение тепловлажностного состояния воздуха и называется лучом процесса.

Положение луча процесса в h—d-диаграмме определяют угловым коэффициентом ɛ. Если влажныйвоздух изменил свое состояние от начальных значений I₁ и d₁до конечных значений I₂ и d₂, то можно записать отношение:

.

Коэффициент ɛ измеряется в кДж/кг влаги. Этот параметр называют также тепловлажностным отношением, поскольку он показывает величину приращения количества теплоты на 1 кг полученной (или отданной) воздухом влаги. Если начальные параметры воздуха различны, а значения ɛодинаковы, то линии, характеризующие изменение состояния воздуха, параллельны между собой.

Выражение ɛ можно преобразовать умножив числитель и знаменатель на расход воздуха G, кг/ч, участвующего в процессе:

,

где Q_п — поток полной теплоты, обмененной в процессе изменения состояния воздуха, кДж/ч; М_Изб — расход влаги, обмененной в процессе изменения состояния воздуха, кг/ч.

Р асчет воздухообмена по полной теплоте:

.

Рассчитывается и проектируется система воздухораспределения. На основании этого расчета устанавливается ∆t_расч. И по h-d-диаграмме откладывается эта величина ∆t.

∆d– будет поглощать (ассимилировать) избыточную влагу.

Луч процесса позволяет определить такие пара-ры приточного воздуха, при которых синхронно будет поглощ-ся избыточная явная теплота и избыточные влаговыделения.

При проектировании систем кондиционирования воздуха, а также при их испытании, регулировании и т. д. необходимо иметь возможность рассчитывать процессы изменения тепловлажностного состояния воздуха аналитически и численно (в том числе с использованием ЭВМ). Особенно большое значение это имеет для расчета процессов и систем с помощью ЭВМ при использовании системы автоматического проектирования САПР.

14. Увлажнение воздуха паром

Если в воздух подать пар, имеющий ту же температуру, что и воздух по сухому термометру, то воздух будет увлажняться не изменяя своей температуры. Изотермический процесс увлажнения воздуха паром в h—d-диаграмме можно проследить по линиям t= const.

d _тр – требуемое значение влагосодержания.

Нужно увеличить влагосодержание на эту величину: на каждый кг.

Давление пара д.б. при-но = атмосферному при введении его в воз-х.

На вводе пара в воздуховод или кон-р его давление д.б. = атмосферному. В воздух вводится пар с t=100 ⁰С. Пар будет смешиваться в помещении с t_в=20 ⁰С и будет происходить увлажнение.

Q=1г∙2(100-20)=160 Дж – каждый грамм пара вводит 160 Дж теплоты. Теплоемкость пара = 2, воз-ха = 1005 Дж.

Q=Lcρ∆t; ∆t=160/(1∙1005∙1,2)=0,13.

С тепень увлажнения воз-ха (по необход.): ∆t=∆d∙0,13.

Секундный расход пара: М=Lρ∆d.

Мощность, которую использует котел:

где – КПД электро-котла; 2,26 – теплота фазового перехода.

Это устро-во дешевле при покупке, но очень дорогое при эксплуатации.

При применении увлаж-иявоз-ха паром генерации пара осуществляются в miniэлектрокотлах. Расчет мощности котла можно провести с помощью секундного расхода и N. Анализ показывает, что для дефицита влаги в ХП года для климатических условий Беларуси для конд-ра производительностью L=10 м³/ч требуется мощность эл-котла 50 и более кВт. Мощность для электро-котла можно снизить путем рециркуляции. Практическое применение увлажнения воз-ха паром характеризуется следующими показателями: малые затраты на закупку сис-мы и большие затраты на электроэнергию в процессе эксплуатации.