2. Подбор крышного кондиционера

1) Суммарные тепловыделения в помещениях здания:

• Офис 1 – 3,0 кВт;

• Офис 2 – 1,74 кВт;

• Офис 3 – 3,0 кВт;

• Офис 4 – 2,42 кВт;

• Офис 5 – 1,94 кВт;

• Офис 6 – 1,8 кВт;

• Офис 7 – 2,18 кВт;

• Коридор – 1,0кВт;

Всего – 17,1 кВт

2) Определяем воздухообмен в отдельных помещениях здания.

Предварительно определяем количество наружного воздуха по крайности воздухообмена равного 2. Для этого определяем объем помещений:

• Офис 1 – 105 м³;

• Офис 2 –71,4 м³;

• Офис 3 – 105 м³;

• Офис 4 – 63 м³;

• Офис 5 – 63 м³;

• Офис 6 – 63 м³;

• Офис 7 – 63 м³;

• Коридор – 126 м³

Всего –659,4 м3

Требуемый воздухообмен с округлением – 660×2=1320 м³/час с людьми. Таким образом, на одного человека количество свежего воздуха составит – 1320/23=57,4 м³/час. Эта величина меньше регламентируемой [1]. Уточняем количество свежего воздуха необходимого для подачи в служебные помещения и коридор – 23×60=1380 м³/час.

3) Делаем предварительный выбор крышного кондиционера.

Учитывая, что количество свежего воздуха для крышных кондиционеров фирмы YORK может варьироваться в пределах от 10 до 25%, принимаем это количество в пределах 25%. То есть общее количество воздуха, транспортируемого кондиционером, составит порядка 6900м³/час.

По таблице предварительно принимаем к установке кондиционер D2IG 150G, у которого расход составляет 8800 м³/час. Эта цифра несколько больше установленной нами, но дальнейшим расчетом мы определим, какой необходимо установить электродвигатель к вентилятору, чтобы воздухопроизводительность кондиционера отвечала нашим требованиям.

4) Определяем расход холода необходимый для охлаждения воздуха распределяемого в здании системой кондиционирования. Принимаем параметры наружного воздуха 29,4°C и I=64,5, рециркуляционого 26 °C и φ=40% (при этом учитываем, что перепад между температурой наружного и внутреннего воздуха не должен превышать 12 °C, а температура рециркуляционого воздуха выше внутренней на 2-3 °C при условии средних теплопоступлений в помещении и схемы воздухораздачи сверху-вверх). Для определения параметров (точка С) используем компьютерную программу COUNT.exe. Определяем параметры точек Н и Р.

Параметры точки Н

Параметры точки р

По аналитической зависимости определяем теплосодержание и влагосодержание точки смеси воздуха (точка С):

здесь: I_н и d_н, I_р и d_р, I_с и d_с – соответственно теплосодержание и влагосодержание наружного воздуха, рециркуляционого и смеси, кДж/кг и г/кг;

L_н и L_р – количество наружного и рециркуляционого воздуха, м³/час.

Так как d_с = d_о и φ = 100%, то с помощью компьютерной программы методом последовательных приближений определяем величину теплосодержания I_о = 35,34 кДж/кг.

По формуле определяем расход холода в поверхностном теплообменнике:

Учитывая, что в поверхностном теплообменнике имеют место дополнительные затраты холода в размере 20%, необходимое количество холода для обработки воздуха составит – Q=42274*1,2=50,729 кВт.

5) Определяем общий расход холода:

· для ассимиляции тепловыделений в помещения здания – 17,1 кВт;

· для охлаждения воздуха – 42,27 кВт.

ВСЕГО –59,37 кВт

Крышной кондиционер D2IG 150G имеет холодопроизводительность 42,8 кВт, что недостаточно. К установке принимаем кондиционер D2IG 300G с холодопроизводительностью 91 кВт и воздухопроизводительностью 17100 м³/час. Баланс траспортируемого воздуха крышным кондиционером будет выглядеть следующим образом:

• Количество наружного воздуха - L_н=1380 м³/час;

• Количество воздуха подаваемого в офисы - L_пр=8800м³/час;

• Количество воздуха возвращаемого из обслуживаемых помещений офиса L_р1=8800-1380=7420 м³/час;

• Количество воздуха возращаемого через байпас в рециркуляционный воздуховод кондиционера L_к=17100-8800=8300м³/час.

Вследствии переброса части воздуха через байпас отображение процесса изменения состояния воздуха при его обработке в кондиционере и в офисных помещениях на I-d диаграмме примет вид:

Здесь линия Р₁К - процесс смешения воздуха прошедшего байпас и воздуха забираемого из помещений. Точка Р параметры воздуха после смешения двух указанных выше количеств воздуха. Линия РН - смешение рециркуляционного воздуха и наружного воздуха.

Проверим достаточно ли холода вырабатываемого холодильной машиной вновь выбранного кондиционера. Параметры воздуха после кондиционера(точка К):

• Теплосодержание I_к=I₀/1,2=35,34/1,2=29,45кДж/кГ;

• Влагосодержание d_к=d₀/1,2=9,09/1,2=7,58 г/кГ

Остальные параметры воздуха в точке К определим с помощью программы COUNT.exe.

Зная параметры точек К и Р₁ определяем два параметра точки Р аналитически.

Параметры воздуха после кондиционера (точка К)

Определяем параметры смеси наружного и рециркуляционного воздуха (точка С) по формулам:

С помощью программы COUNT.exe уточняем параметры точки О. По формуле, определяем теоретический расход холода в поверхностном теплообменнике.

С учетом дополнительных затрат холода в размере 20% - Q=35*1,2=42 кВт.

• для ассимиляции тепловыделений в помещения здания – 17,1 кВт;

• для охлаждения воздуха – 42 кВт

ВСЕГО – 59,1 кВт

Уточненные параметры воздуха после кондиционера(точка К):

• Теплосодержание I_к=I₀/1,2=33,76/1,2=28,13 кДж/кГ;

• Влагосодержание d_к=d₀/1.2=8,72/1,2=7,27г/кГ

Выбранный типоразмер кондиционера удовлетворяет поставленным условиям. Безусловно необходимо еще одно или несколько повторений расчета для того, чтобы уточнить параметры воздуха в расчетных точках К, Р, Р₁, С и О, но уже ясно, что запас по холодопроизводительности кондиционера D2IG 300G достаточен.

Параметры воздуха точки О

6) Учитывая, что в приточном воздухе имеется 20% свежего, принимаем нахождения его не менее чем 60 м³/час на одного человека и определяем количество приточного воздуха приходящегося на офисные помещения:

Помещение, количество людей	Необходимое количество свежего воздуха, м3/час	Расход приточного воздуха, м3/час
Офис 1, 4 чел.	240	1200
Офис 2, 3 чел.	180	900
Офис 3, 3 чел.	180	900
Офис 4, 3 чел.	180	900
Офис 5, 3 чел.	180	900
Офис 6, 3 чел.	180	900
Офис 7, 2 чел.	120	600
Коридор, 2 чел	120	600
Всего	1320	6900

С помощью компьютерной программы AeroDyn_2_0.exe производим аэродинамический расчет магистрального пути воздухораспределителей сети кондиционирования. Коэффициенты местный сопротивлений и дополнительных сопротивлений следующее:

Магистраль:

Участок 1-2

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=1,05 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=2,25

Участок 2-3

1. Дроссель-клапан 2-х створчатый 20^о ξ_{др.клап}=1,1

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0,35 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=1,47

Участок 3-4

1. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

2. Дроссель-клапан 2-х створчатый 20^о ξ_{др.клап}=1,1

3. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0,17 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=1,47

Участок 4-5

1. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

2. Дроссель-клапан 2-х створчатый 10^о ξ_{др.клап}=0,4

3. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0,21 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=0,81

Участок 5-17

1. Дроссель-клапан 5-и створчатый 17^о ξ_{др.клап}=0,55

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0,25 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=0,8

Участок 17-0

1. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

2. Дроссель-клапан 2-х створчатый 10^о ξ_{др.клап}=0,4

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=0,6

Ветка

Участок 10-12

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=1,05 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=2,25

Участок 12-14

1. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

2. Дроссель-клапан 4-х створчатый 20^о ξ_{др.клап}=0,8

3. Тройник на проход ξ_тр.пр.=0,27 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=1,27

Участок 14-16

1. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

2. Дроссель-клапан 2-х створчатый 10^о ξ_{др.клап}=0,4

3. Тройник на проход ξ_тр.пр.=0,2 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=0,8

Участок 16-17

1. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

2. Дроссель-клапан 5-и створчатый 10^о ξ_{др.клап}=0,2

3. Тройник на проход ξ_тр.пр.=0,47 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=0,87

Ответвления

Участок 6-2

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Конфузор 20^о ξ_конф=0,2

3. Тройник на проход ξ_тр.пр.=0,96 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=2,36

Участок 7-3

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0,99 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=2,19

Участок 9-4

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=2,12 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=3,32

Участок 8-5

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=2,15 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=3,35

Участок 11-12

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=0,96 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=2,16

Участок 13-14

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=2,05 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=3,25

Участок 15-16

1. Воздухораспределитель – ξ_ВР=1,2

2. Тройник на ответвление ξ_тр.отв.=2,24 (определен автоматически

программой)

Всего Σξ₁=3,44