15. Требуемая площадь поверхности теплообмена испарителя Аи, м2, рассчитывается по формуле:

А_и = 1000^.Q_и/(К_и^.t_и), (П.57)

где Q_и = Q_х.раб/n, кВт; К_и - условный коэффициент теплопередачи в конденсаторе, учитывающий передачу полного тепла при среднелогарифмической разности температур t_и между кипящим холодильным агентом и охлаждаемой водой.

В поверочных расчетах можно принять для R12 К_и = 300 Вт/(м^2.К), а для R22 - К_и = 400 Вт/(м^2.К) по отношению к площади оребренной поверхности.

По найденному значению А_и подбирают кожухотрубный испаритель (см. табл. П3.3) с учетом требований по запасу поверхности теплообмена.

t_и = [(16 – 5) – (6 – 0)]/ln[(16 – 5)/(6 – 0] = 7,5 ^oC.

А_и = 1000*76,62/[2*(400*7,5)] = 12,77 м².

16. Определяют расход воды, охлаждающей конденсатор холодильной машины W_к, м³/ч:

1,1^.3,6^.Q_к

W_к =  , (П.58)

С_pw^.(t^к_w.к - t^к_w.н)^._w

где С_pw = 4,187 кДж/(кг^.К) - изобарная теплоемкость воды; _w - плотность воды, кг/м³.

W_к = 1,1*3,6*43710*2/[4,19*1000*(31 – 25)] = 13,77 м³/ч.

17. Расход воды, проходящей через испаритель холодильной машины, W_и, м³/ч:

1,1^.3,6^.Q_и

W_и =  , (П.59)

С_pw^.(t_w.к - t_w.х)^._w

W_и = 1,1*3,6*76620/[4,19*1000*(16 – 6)] = 7,24 м³/ч.

Задача №5. Подобрать Сплит-систему с приточной вентиляцией для круглогодового кондиционирования воздуха в офисном помещении. Исходные данные для расчета:

- климатические данные принять по условиям задачи №1.

- А = 12 м, В = 5 м, Н = 4,1 м – соответственно длина, ширина и высота помещения;

- n = 5 – число людей в помещении;

- q_т = 0,77 Вт/(м³К), q_х = 0,25 Вт/(м³К) - соответственно удельная тепловая характеристика помещения в теплый и холодный периоды года, Вт/(м³К).

Решение:

Примечание. Расчетные теплопоступления в ТП года и расчетные теплопотери в ХП года следует определять по формуле

Q = q*V_п*(t_н – t_в), Вт;

где q – соответствующая тепловая характеристика; V_п – объем помещения; t_н , t_в - соответственно расчетная температура наружного и внутреннего воздуха в соответствующий период года.

1. По ГОСТ 30494-96 принимаем расчетные параметры воздуха в кондиционируемом помещении. Офисное помещение относится к категории 2. Оптимальные параметры микроклимата для ХП года: температура в ОЗ - t_p = 19 ^oC; остальные параметры сплит-системой обеспечены быть не могут, так как увлажнение воздуха не предусматривается. Для ТП года: t_p = 25 ^oC, _р = 60 %, v_p  0,3 м/с.

2. Составляем тепловой баланс для ТП и ХП года. Теплопоступления и теплопотери определяем укрупненным измерителям.

Теплопоступления в ТП года:

Q_пост. = q_т*V_п*(t_н – t_в) = 0,77*(12*5*4,1)*(31,9 – 25) = 1306 Вт;

Теплопотери в ХП года:

Q_пот. = q_х*V_п*(t_н – t_в) = 0,25*(12*5*4,1)*(19 +22) = 2521 Вт.

2. Составляем баланс влаги. Источник влаговыделений – люди (мужчины – 3 человека; женщины – 2 человека)

ТП: Gw = 3*115 + 2*0,85*115 = 540 г/ч;

ХП: Gw = 3*75 + 2*0,85*75 = 352 г/ч.

2. Определяем избытки (недостатки) полной теплоты в помещении и рассчитываем угловой коэффициент луча вентиляционного процесса

ТП: Qпол = 1306 + 0,278*0,540*(2500 + 1,8*25) = 1688 Вт;

 = 3,6*1688/0,540 = 11253 кДж/кг;

ХП: Qпол = -2521 +0,278*0,352*(2500 + 1,8*20) = -2273 Вт.

 = 3,6*(-2273)/0,352 = -23246 кДж/кг.

2. Определяем минимальный расход наружного воздуха по санитарно-гигиенической норме на одного человека l_1.min = 60 м3/ч.

G_н = 1,2*5*60 = 360 кг/ч; L_н = 5*60 = 300 м³/ч.

2. Определяем производительность кондиционера по воздуху в ТП года из условия ассимиляции избытков теплоты и влаги.

Температуру воздуха, удаляемого из верхней зоны помещения определяем, принимая градиент температуры gradt = 0,2 К/м ( t_у = 25 + 0,2*(4,2 – 2) = 25,4 ^оС). Температуру приточного воздуха принимаем, примерно, на 1  2 ^оС выше температуры точки росы в помещении (t_p = 16,7 ^оС, следовательно tп = 18 ^оС). На h – d - диаграмме строим луч вентиляционного процесса и на пересечении с изотермами t_у и t_п определяем точки П и У и соответствующие им значения энтальпии.

G_п = 3,6*Q_пол/(h_у – h_п) = 3,6*1688/(56,3 – 44,9) = 533 кг/ч.

L_п = 533/1,2 = 444 м³/ч.

Расход рециркуляционного воздуха будет равен G_p = 533 – 360 = 173 кг/ч.

2. Определяем расчетную холодопроизводительность кондиционера Q_хол , Вт

Q_хол = 0,278*[G_н*(h_н – h_п) + G_p*(h_у – h_п)] =

0,278*[360*(57,2 – 44,9) + 173*(56,3 – 44,9)] = 1779 Вт.

2. По каталогам фирм-производителей сплит-систем с приточной вентиляцией подбираем кондиционер с достаточной номинальной холодопроизводительностью, то есть должно выполняться условие:

Q_х.ном  1,1Q_хол .

Так же расчетный расход приточного воздуха не должен превышать максимальную производительность и быть не меньше минимальной.

В частности, подбираем сплит-систему с инвертером серии ДИЗАЙН с настенным внутренним блоком (охлаждение – нагрев) фирмы MITSUBISHI (внутренний блок MSZ-EF22VE(B/S/W), внешний блок только в составе мультисистем MXZ-C), имеющий следующие технические данные:

- холодопроизводительность Q_х.ном = 2200 Вт;

- теплопроизводительность Q_т.ном = 2500 Вт;

- максимальный расход циркулирующего воздуха 630 м3/ч;

- минимальный расход циркулирующего воздуха 240 м3/ч.