2256
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
Кафедра «Городское строительство, хозяйство и экспертиза объектов недвижимости»
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА ОФИСНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Методические указания к курсовому проекту
Составитель В.Д. Галдин
Омск 2019
УДК 697.9 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите |
ББК 38.762.3 |
детей от информации, причиняющей вред их |
К64 |
здоровью и развитию» данная продукция |
|
маркировке не подлежит. |
Рецензент
канд. техн. наук, доц. А.Л. Иванов(СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве методических указаний.
К64 Кондиционирование воздуха офисных помещений [Электронный ресурс] : методические указания к курсовой работе / сост. В.Д. Галдин. –
Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2019. – Режим доступа:……....................……...,
свободный после авторизации. – Загл. с экрана.
Предназначены для выполнения курсовой работы и выпускной квалификационной работы по дисциплине «Кондиционирование» для студентов направления подготовки «Строительство» профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Текстовое (символьное) издание (6 МБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Издание первое. Дата подписания к использованию 21.01.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019
Выбор исходных данных
Студенту выдаются: план квартала города с указанием границ квартала и номерами проектируемых домов (рис. 1) и план секции жилого дома (рис. П. 1).
В зависимости от варианта студенту предлагается снабжать газом 4 дома в соответствии с табл. 1. В табл. 1 знаком «+» указаны дома, проектируемые по каждому варианту.
Давление газа на входе в квартал в точке А (Б, В, Г) (см. рис. 1) и этажность дома и число подъездов необходимо выбирать в соответствии с вариантом из табл. 2.
4
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение …………………………………………………………………….. |
4 |
1. Системы кондиционирование воздуха……...……………………..… |
5 |
2. Примеры расчетов основных процессов кондиционирования воздуха в центральных СКВ ……………………………………………… 8
2.1.Системы кондиционирования воздуха с применением прямого 8 изоэнтальпийного охлаждения …………………………………….
2.2.Системы кондиционирования воздуха с применением прямого 11 изоэнтальпийного охлаждения с байпасированием …………….. 14
3. Кондиционирования воздуха на основе применения внешних |
17 |
источников холода в теплый период года…………………………….. |
19 |
3.1. Прямоточная системы кондиционирования воздуха с использо- |
21 |
ванием воды от внешних источников холодоснабжения … |
|
3.2. Системы кондиционирования воздуха с применением первой ре- |
21 |
циркуляции …………….................................................................... |
|
3.3. Кондиционирование воздуха в холодный период года …………… |
24 |
3.4. Кондиционирование помещений с использованием центрального |
28 |
кондиционера и компрессорно-конденсаторного блока ………… |
34 |
3.5. Кондиционирование помещений с использованием чиллера …… |
37 |
3.6. Кондиционирование помещений с использованием системы |
39 |
«центральный кондиционер-чиллер-фанкойлы» …………………. |
39 |
Приложение ……………………………………………………..................... |
40 |
Библиографический список……………………………………………….. |
43 |
5
ВВЕДЕНИЕ
Под кондиционированием воздуха подразумевается создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздушной среды: температуры, влажности, чистоты, скорости движения и др.
Кондиционирование воздуха в офисных, производственных, общественных и жилых помещениях должно обеспечивать такие микроклиматические условия, которые бы способствовали сохранению здоровья людей, повышению производительности их труда, улучшению качества продукции, интенсификации производственного процесса.
Центральные кондиционеры нашли широкое применение в комфортном и технологическом кондиционировании и представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды или незамерзающих жидкостей), теплотой (подводом горячей воды или пара) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов и запорно-регулирующих аппаратов на коммуникациях и др.
Современные центральные кондиционеры выпускаются в секционном исполнении, и состоят из унифицированных типовых секций, предназначенных для регулирования, смешивания, охлаждения, нагревания, очистки, осушки, увлажнения и перемещения воздуха.
Методические указания для выполнения курсовой работы «Кондиционирование воздуха офисных помещений» содержат все необходимые при проектировании расчеты и примеры чертежей разделов.
Курсовая работа «Кондиционирование воздуха офисных помещений» состоит из пояснительной записки и графической части.
В пояснительной записке излагаются обоснования проектных решений, приводятся расчеты с необходимыми пояснениями. В начале записки приводится аннотация, введение, в конце – список используемой литературы и выводы.
Графическая часть представляет собой 3 листа формата А-3 чертежей, на которых должны быть отражены: схема кондиционирования помещений с использованием центрального кондиционера и компрес- сорно-конденсаторного блока; схема кондиционирования помещений с использованием центрального кондиционера и чиллера; схема кондиционирования помещений с использованием системы «центральный кондиционер-чиллер-фанкойлы».
6
1. СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
Комплекс технических средств, с помощью которых осуществляется кондиционирование воздуха, называется системой кондициони-
рования воздуха (СКВ).
В состав СКВ входят технические средства для забора воздуха, обработки, т.е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства тепло- и холодоснабжения, автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля, насосы и трубопроводы, вспомогательное электрооборудование.
Наружный воздух через воздухозаборное устройство 1 (рис. 1.1) подается в кондиционер 3, где он очищается в фильтрах, смешивается при целесообразности с рециркуляционным воздухом, проходит регулируемую тепловлажностную обработку в специальных устройствах. В дальнейшем он может проходить дополнительную обработку в доводчиках 5.
10 |
9 |
8 |
|
|
6 |
|
|
7 |
|
|
5 |
2 |
|
|
1 |
3 |
4 |
|
|
Рис. 1.1. Принципиальная схема СКВ: 1 – воздухозаборное устройство; 2 – рециркуляционный воздуховод; 3 – установка кондиционирования воздуха; 4 – приточный вентилятор; 5 – доводчик; 6 – система распределения воздуха; 7 – помещение; 8 – система удаления воздуха; 9 – вытяжной вентилятор; 10 – канал для удаления воздуха
Воздух поступает в помещение через воздухораспределительное устройство 6, которое обеспечивает требуемую скорость в обслуживаемой или рабочей зоне помещения. Приточный кондиционирован-
7
ный воздух выполняет в помещении свои регулирующие функции и замещает отработанный воздух. Воздух через вытяжные устройства может удаляться из помещения или частично направляться на рециркуляцию в кондиционер.
Система автоматического регулирования |
|
Система автоматического управления |
|
Система утилизации энергии |
|
Система рециркуляции воздуха |
|
|||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Система удаления воздуха
Воздухо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Установка кондицио- |
|
|
|
Система рас- |
|
Поме- |
||||||||||
заборное |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
нирования воздуха |
|
|
|
|
|
пределения воз- |
|
щение |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
устройство |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
духа |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Система холодоснабжения |
|
|
Система теплоснабжения |
|
Система водоснабжения и дренажа |
|
Система |
энергоснабжения |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.2. Структурная схема системы кондиционирования воздуха
Большие офисные, общественные и производственные здания обслуживаются СКВ, снабженными комплексными автоматизированными системами управления, поддерживающая заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий).
Основное оборудование системы кондиционирования для приготовления и перемещения воздуха агрегатируется (компонуется в едином корпусе) в аппарат, называемый кондиционером. Во многих случаях все технические средства для кондиционирования воздуха скомплектованы в одном или двух блоках, и тогда понятия "СКВ" и "кондиционер" становятся однозначными.
8
Основными элементами схемы СКВ (рис. 1.2) являются воздухозаборное устройство, установка кондиционирования воздуха, системы подачи и распределения воздуха в помещении и системы удаления и рециркуляции воздуха.
Обслуживающие и дополнительные системы и устройства – это системы теплоснабжения, холодоснабжения, водоснабжения (водоподготовки и дренажа), электроснабжения. СКВ имеет автоматизированную систему, обеспечивающую режим ее работы и регулирования, и, как правило, включает систему утилизации теплоты и холода.
Система холодоснабжения СКВ может быть представлена в виде трех основных элементов: генератора – источника холода; холодопроводов, передающих холод от генератора к потребителю; потребителя – стока холода.
Схемы холодоснабжения классифицируются по трем признакам (рис. 1.3): способ производства холода в генераторе; способ связи источника и потребителя; способ использования холода.
Система холодоснабжения СКВ
|
|
|
|
|
|
|
|
Способ производства |
|
Способ связи источ- |
|
|
Способ использова- |
||
холода в генераторе |
|
ника и потребителя |
|
|
ния холода |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Использование природных источников холода |
|
Использование искусственных источников холода |
|
Испарительное охлаждение |
|
Комбинированные схемы охлаждения |
|
Централизованное кондиционирование |
|
Местное кондиционирование |
|
Непосредственное охлаждение |
|
Охлаждениес промежуточным хладоносителем |
|
|
Рис. 1.3. Классификация схем холодоснабжения СКВ |
|
|
||||||||||
По способу производства холода на нужды охлаждения кондиционируемого помещения выделяется четыре разновидности: использо-
9
вание природных источников холода, использование искусственных источников холода, испарительное охлаждение, комбинированные схемы охлаждения.
По способу связи источника и потребителя холода выделяется две разновидности: централизованное и местное кондиционирование.
По способу использования холода у потребителя выделяется две разновидности: непосредственное использование холода от рабочей среды источника, применение промежуточного хладоносителя.
В центральных системах воздух обрабатывается в центральном кондиционере и направляется в одно крупное помещение (например, офисное помещение, зрительный зал, цех и т.п.) или распределяется в несколько небольших, характеризуемых близкими тепловлажностными условиями.
10
2. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ЦЕНТРАЛЬНЫХ СКВ
2.1. Система кондиционирования воздуха с применением прямого изоэнтальпийного охлаждения
Прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха применяют в СКВ в теплый период с жарким и сухим климатом (рис. 2.1, а).
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
h |
Н |
tН |
|
У |
tУ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
GП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tB |
В |
hУ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В' |
||||||
|
|
|
|
ВП2 ОК |
|
ВП1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
t |
|
П |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
ОР |
|
ОР |
|
|
|
|
|
|
Н |
|
Н |
Н |
tП |
|
|
|
= 1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OP |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tОР |
|
hН = const |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|||||
Рис. 2.1. Схема СКВ (а) и h-d диаграмма (б) с режимом прямого изоэнтальпийного охлаждения воздуха для режима теплого периода
Для изоэнтальпийного охлаждения воздух направляют в оросительную форсуночную камеру ОК, работающую на рециркуляционной воде. Заданная влажность воздуха и температура на выходе из ОК достигается изменением подачи воды форсунками.
Вкамере обычно испаряется до 3 % воды, а ее восполнение не приводит к значительному изменению температуры воды в форсуночной камере. Температуру разбрызгиваемой воды с достаточной для практических расчетов точностью принимают равной температуре мокрого термометра.
Втеплый период года работает только оросительная камера ОК, а воздухоподогреватели первой ВП1 и второй ВП2 ступеней не функционируют и не влияют на изменение состояния обрабатываемого воздуха.
11