4.2 Переходный и холодный периоды

Построение процессов обработки воздуха в переходный и холодный периоды года выполняется аналогично.

Выбирается схема обработки воздуха: прямоточная или с рециркуляцией. Следует принимать схему обработки воздуха с рециркуляцией, если это допускается нормативными документами. Схема обработки воздуха с рециркуляцией позволяет значительно снизить потребление тепловой энергии калориферами.

Прямоточная схема обработки воздуха (Рис.4.3)

1. На I-d диаграмму наносим точку Н, которая характеризует параметры наружного воздуха ( и ). Из точки Н проводим прямую d_н=const до пересечения с изотермой приточного воздуха t_п и фиксируем положение точки П, соответствующей параметрам приточного воздуха. Прямая НП отображает процесс подогрева воздуха в калорифере.

2. Определяется значение углового коэффициента луча процесса для переходного и холодного периода года:

. (4.8)

3. Через точку П проводим луч процесса и на пересечении с изотермой внутреннего воздуха t_в фиксируется точка В, а на пересечении с изотермой удаляемого воздуха t_у- точка У.

4.Определяется расход приточного воздуха G_пр, кг/ч :

- из условия ассимиляции избытков теплоты:

, (4.9)

где - избытки теплоты в помещении здания в переходный или холодный период года, Вт, (табл.3.5);

- и - энтальпии удаляемого и приточного воздуха, соответственно, кДж/кг, значения которых определяются с помощью Id-диаграммы.

- из условия ассимиляции влаги:

, (4.10)

где - влаговыделений в помещении, г/ч (табл.3.5);

и - влагосодержание удаляемого и приточного воздуха , г/кг, значения которых определяются с помощью I-d диаграммы.

5. Определяется количество теплоты на подогрев воздуха в калорифере Q_{1 подогр.}, Вт, по формуле:

. (4.11)

Рис. 4.3 Прямоточная схема обработки воздуха

Схема обработки воздуха с рециркуляцией (Рис.4.4)

При построении схемы обработки воздуха с рециркуляцией рассматривают 2 варианта:

1 вариант-расход приточного воздуха в холодный период неизвестен и определяется из построения процесса обработки воздуха.

2 вариант-расход приточного воздуха в холодный период принимается равным расходу приточного воздуха в теплый период.

1 вариант

1.На I-d диаграмму наносится точка Н ( и ) (табл.1.1).

2.Определяется изменение влагосодержания воздуха в помещении Δd,г/кг:

, (4.12)

где G_н- расход наружного воздуха, кг/ч (см. раздел 4.1).

3.Рассчитывается влагосодержание удаляемого воздуха d_у:

(4.13)

4.На I-d диаграмме определяется положение точки У, характеризующей состояние удаляемого воздуха, на пересечении линий влагосодержания d_у и изотермы t_у.

5.Соединяем точки Н и У, прямая НУ характеризует процесс смешения воздуха.

6.Определяется значение углового коэффициента луча процесса для холодного периода года:

(4.14)

7.Через точку У проводится луч процесса до пересечения с изотермами t_в и t_п и фиксируются точки В и П, которые определяют соответственно состояние внутреннего и приточного воздуха.

8.Из точки П опускается прямая d_п=const до пересечения с прямой НУ и фиксируется положение точки С, характеризующей состояние воздуха после смешения.

9.Определяется расход приточного воздуха G_пр,кг/ч, из соотношения

, (4.15)

где НУ - длина линии НУ на Id-диаграмме, мм;

СУ-длина отрезка СУ ,мм.

10.Определяется расход теплоты на подогрев воздуха в калорифере Q_{1 пологр.}, Вт:

, (4.16)

где I_п и I_с- энтальпии воздуха до и после подогрева ,кДж/кг.

2 вариант

В некоторых случаях расход приточного воздуха в холодный период года принимают равным расходу воздуха в теплый период G_п^х=G_п^т. В этом случае последовательность построения процесса на I-d диаграмме следующая (Рис.4.4):

1.На I-d диаграмме находим положение точек Н и У.

2.Содиняем точки Н и У.

3.На прямой НУ определяется положение точки С из соотношения:

(4.17)

4.Через точку У проводится луч процесса до пересечения с линией влагосодержания d_с= соnst, проведенной через точку С, и фиксируется точка П, а на пересечении прямой ПУ с изотермой t_в=const –точка В.

Рис. 4.4 Схема обработки воздуха с рециркуляцией

4. Определяется расход теплоты на подогрев воздуха в калорифере Q_{1 подогр.}, Вт:

(4.18)

Пример построения процессов изменения параметров воздуха с рециркуляцией в холодный период года на I-d диаграмме (Рис. 4.5.).

Теплопоступления - Q= 10850 Вт, количество выделяемой влаги W=15 кг/ч.

Количество вентиляционного воздуха, которое определяется расчетом L_н=5000 кг/ч; количество воздуха, которое необходимо для растворения вредных выделяющихся газов в пре­делах допустимой концентраций составляет L_н=2500 кг/ч. Температура внутреннего воздуха (равна температуре уда­ляемого воздуха) t_в=t₄=20°C.

Расчетные параметры наружного воздуха:

t_н=-14°C; _н=80%; I_н=-11,55 кДж/кг сух.возд.; d_н=l г/кг сух.возд.

На I-d диаграмме находим точку Н. Определяем количество рециркуляционного воздуха:

L_p=5000=2500=2500 кг/ч.

Ассимилирующая способность наружного воздуха отно­сительно влаги:

d=W/L_н=15000г/2500 кг = 6 г/кг сух.возд.

Влагосодержание внутреннего воздуха составляет:

d_в=d_н+d=1+6=7 г/кг сух.возд.

Проводя линию d_в=const до пересечения с изотермой t_в=20°C, получим точку В, которая определяет состояние внутреннего воздуха.

Соединивши точки Н и В, находим положение точки С из пропорции 5000/НВ=2500/ВС; ВС=40 см

НВ=8.0 см

Отложив отрезок ВС от точки В получим точку С (состав смеси) I_с=13,02 кДж/кг; d_c=4 кг/кг сух.возд.

Проводя через точку С луч подогрева в калорифере, а че­рез точку В - луч процесса =2604 кДж/кг. Точка пересече­ния П определит параметры состояния приточного воздуха: t_п=19,8°С; I_п=30,24 кДж/кг; d_п=4 г/кг сух.возд.

Рис. 4.5. Построение процессов изменения состояния воздуха в I-d диаграмме в холодный период года с рециркуляцией