1.1Расчёт теплового баланса помещения и параметров тну.

Массовый расход сухого воздуха, определённый из условия удаления избыточной влаги:

,

где d_н = d_пр = 0,0003 кг/кг, d_в = 0,0118 – влагосодержание наружного, приточного и внутреннего воздуха; W = 80 кг/ч – влаговыделение.

Объёмный расход приточного воздуха по тому же условию:

,

где _в = 1,2 кг/м³ – плотность влажного воздуха при 20 ^оС.

Объёмный расход приточного воздуха по условию трёхкратного воздухообмена:

V_в3 = 3FH =3·380·6= 6840 м³/ч = 1,9 м³/с.

Так как расход воздуха по условию кратности воздухообмена больше, то принимаем это значение в качестве расчётного.

Массовый расход сухого приточного воздуха по условию трёхкратного воздухообмена:

.

Так как расход приточного воздуха по условию удаления избыточной влаги меньше расхода воздуха, определённого из условия трёхкратного воздухообмена, то в расчёте принимаем последний.

Тепловой баланс помещения означает, что сумма входящих тепловых потоков должна быть равна сумме выходящих:

Q_об + Q_от + G_вh_пр = G_вh_в + Q_пот

где h_пр – энтальпия приточного воздуха; h_в = 50кДж/кг – энтальпия внутреннего воздуха (он же вытяжной) в помещении при заданных условиях.

Отсюда определим энтальпию приточного воздуха:

По этой энтальпии и влагосодержанию приточного воздуха определим температуру приточного воздуха (используя h –d диаграмму): t_пр = 32^оС.

Тепловая мощность воздухонагревателя в системе вентиляции должна быть равна:

Q_к = Q_вен = G_в( h_пр – h_н) = 2,28·(32,5+25) =131,1 кВт

где h_н = -25кДж/кг – энтальпия наружного воздуха.

Максимальная тепловая мощность испарителя, которую можно получить от вытяжного воздуха охлаждая его до температуры t_ух = +1^оС и относительной влажности φ = 100% (при температуре кипения в испарителе ТНУ 0^оС, т.к. при отрицательной температуре кипения будет происходить инееобразование на поверхности испарителя):

Q_о = G_в( h_в – h_ух) = 2,28(50-15) = 79,8 кВт

где h_ух = 15кДж/кг – энтальпия охлаждённого воздуха после испарителя при температуре t_ух = +3^оС и относительной влажности φ = 100%.

Соответствующая тепловая мощность конденсатора определяется из теплового баланса ТНУ:

Q_к = Q_о + N_к = Q_о + Q_к  η_э / μ

Отсюда находим коэффициент преобразования ТНУ для соблюдения теплового баланса при рассчитанной выше тепловой мощности воздухонагревателя-конденсатора ТНУ Q_вен = Q_к = 131,1кВт:

где η_э – электрический КПД компрессора (η_э = 0,95); μ – коэффициент преобразования ТНУ.

Если коэффициент преобразования ТНУ будет выше рассчитанной величины, то необходимо будет или подключать водяной калорифер для восполнения недостающей мощности воздухонагревателя, или дополнительный источник НПИТ для испарителя. Однако и то и другое потребует дополнительных капитальных затрат.

Таким образом принимаем следующие параметры ТНУ:

• температура кипения хладоагента в испарителе:

t_о = t_ух - 3 ^оС = 0 ^оС

• температура конденсации фреона-22 в конденсаторе-воздухонагревателе:

t_к = t_пр + 11 ^оС = 43 ^оС.

• температура перегрева паров фреона-22 :

t₁ = t_о + 10 ^оС = 10 ^оС (принимаем).