2256

нением рециркуляции. Параметры воздуха в помещении: tВ = 24 ОС;В = 60 %; dВ = 13,3 г/кг с.в; hВ = 53 кДж/кг. Параметры наружного

воздуха: tН = 32 ОС; Н = 55 %; hН = 73,5 кДж/кг; dН = 16,4 г/кг с.в.

Температура удаляемого воздуха tУ = 25 ОС. Минимальное количество

наружного воздуха GНМИН = 6000 кг/ч.

Решение. Определяем угловой коэффициент линии процесса изменения состояния воздуха:

ПОМ = QП / W = 250000 / 35 = 7100 кДж/кг.

Аналогично рассмотренному выше примеру на h-d-диаграмму наносим точки Н и В, а затем находим положение точек У, П и О.

Параметры точек:

Расход приточного воздуха

GП = QП / (hУ – hП) = 250000 / (56 – 41,8) = 17600 кг/ч.

Определяем параметры точки У' :

tУ’ = 27 ОС; У’ = 52 %, hУ’ = 57 кДж/кг, dУ’ = 11,7 г/кг с.в.

Расход воздуха первой рециркуляции

G1P = GП – GНМИН = 17600 – 6000 = 11600 кг/ч.

Определяем энтальпию и влагосодержание точки С:

hC = (GHМИН hH + G1P hУ') / GП =

= (6000 73,5 + 11600 57) / 17600 = 62,6 кДж/кг;

dC = (GHМИН dH + G1P dУ') / GП =

= (6000 16,4 + 11600 11,7) / 17600 = 13,3 г/кг с.в. tC = 28,8 ОC, = 54 %.

Соединяем точки С и О (линии охлаждения и осушки воздуха в оросительной камере).

Расход холода в оросительной камере

QОХЛ = GП (hС – hО) = 17600 (62,6 – 40,4) = 391000 кДж/ч.

22

Количество сконденсировавшейся влаги из воздуха

GК = GП (dC – dО) 10-3 = 17600 (13,3 – 9,7) 10-3 = 63 кг/ч.

Задача к курсовой работе. Система кондиционирования воздуха с применением первой рециркуляции.

Определить количество приточного воздуха для помещения с из-

бытками теплоты QП и влаги W и рассчитать процесс кондиционирования воздуха с применением рециркуляции. Параметры воздуха

в помещении: tВ ; В ; dВ ; hВ . Параметры наружного воздуха: tН ; Н ; hН ; dН . Температура удаляемого воздуха tУ . Минимальное количест-

во наружного воздуха GНМИН = 7000 кг/ч. Температура удаляемого tУ воздуха выше tВ на 1 ОС.

Таблица 3

3.3. Кондиционирование воздуха в холодный период года

23

На рис. 3.4, а представлена принципиальная схема прямоточной системы кондиционирования воздуха в холодный период года. Наружный воздух направляется в воздухоподогреватель ВП1, увлажняется изоэнтальпийно в оросительной камере ОК, окончательно подогревается в воздухоподогревателе ВП2 и направляется в обслуживаемое помещение.

В расчетах расход приточного воздуха GП принимается по расчету летнего периода с целью обеспечения устойчивости работы системы воздухораспределения.

d

Рис. 3.4. Схема (а) и h-d диаграмма (б) изменения состояния воздуха в прямоточной СКВ для режима холодного периода

Пример 3.3. Для кондиционирования воздуха по прямоточной схеме для холодного периода (см. рис. 3.4, а) определить расход теплоты в воздухоподогревателе ВП1 и ВП2 и расход воды, испарившей-

ся в оросительной камере. Построить на h-d диаграмме (см. рис. 3.4, б) процессы кондиционирования воздуха. Расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха следующие:

Температура удаляемого воздуха tУ = 23 ОС.

Расход приточного воздуха для летнего периода GП = 20000 кг/ч. Избытки теплоты QП = 160000 кДж/ч; избытки влаги W = 25 кг/ч.

24

Решение. Угловой коэффициент луча процесса

ПОМ = QП / W = 160000 / 25 = 6400 кДж/кг.

Наносим на h-d-диаграмму точки Н и В. На линии процесса ПОМ , проведенную через точку В, находим положение точки У. Точка У

имеет параметры: tУ = 23 ОС; У = 58 %; dУ = 10,4 г/кг с.в; hУ = 49,7

кДж/кг.

Параметры приточного воздуха составляют:

hП = hВ – QП / GП = 48 – 160000 / 20000 = 40 кДж/кг; dП = dВ – W / GП = 10,2 – 25 103 / 20000 = 9 г/кг с.в.

Пересечение линии hП = const (или dП = const) с линией ПОМ определяет положение точки П, характеризующей состояние приточного

воздуха: tП = 17,1 ОС; П = 73 %; dП = 9 г/кг с.в; hП = 40 кДж/кг.

На пересечении линии dП = const с кривой = 90 % находим поло-

жение точки О с параметрами tО = 14,2 ОС; О = 90 %; dО = 9 г/кг с.в; hО = 37,2 кДж/кг.

Проводим линию hО = const до пересечения с линией dН = const в точке К, параметры которой tК = 35,5 ОС; К = 1 %; dК = 0,5 г/кг с.в; hК = 37,2 кДж/кг.

Расход теплоты в воздухоподогревателе 1-й ступени

Q1 = GП (hК – hН) = 2000 (37,2 – (-27,8)) = 130000 кДж/кг.

Теплопотребление воздухоподогревателем 2-й ступени

Q2 = GП (hП – hО) = 2000(40 – 37,2) = 5600 кДж/кг.

Задача к курсовой работе. Система кондиционирования воздуха в холодный период года.

Для кондиционирования воздуха по прямоточной схеме для холодного периода (см. рис. 3.4, а) определить расход теплоты в воздухоподогревателе ВП1 и ВП2 и расход воды, испарившейся в ороси-

тельной камере. Построить на h-d диаграмме (см. рис. 3.4, б) процессы кондиционирования воздуха. Расчетные параметры внутреннего и

наружного воздуха следующие: tВ ; В ; tН ; Н . Температура удаляемого tУ воздуха выше tВ на 1 ОС.

25

26

3.4. Кондиционирование помещений с использованием центрального кондиционера

и компрессорно-конденсаторного блока

Пример 3.4. Рассмотреть вариант кондиционирования помещений с использованием центрального кондиционера и компрессорноконденсаторного блока (рис. 1). Над помещениями находится плоская кровля, на которой можно расположить холодильную машину с воздушным охлаждением с осевыми вентиляторами. На этаже имеется техническое помещение, предназначенное под вентиляционную камеру. Для разводки воздуховодов можно использовать межпотолочное пространство в коридоре. Рассмотреть работу кондиционера по прямоточной схеме в связи с ограниченным межпотолочным пространством, которое не позволяет осуществить рециркуляцию воздуха. Предусмотреть охлаждение воздуха в летний период в хладоновом теплообменнике.

Исходные данные: г. Москва; 3-й этаж общественного здания; количество помещений – 10; общая площадь – 203 м2; высота помещений – 3,5 м; высота фальш-потолка – 800 мм (только в коридоре).

В помещениях необходимо обеспечить круглогодичное поддержание следующих параметров внутреннего воздуха: температура t =

= 22 20С, влажность = 40–60 %.

Решение.

Летний режим

Кондиционирование 1 класса. Расчетные параметры наружного воздуха для Москвы согласно СНиП 2.04.05-91* по параметрам «Б»

tН = 28,5 0С, Н = , hН = 54 кДж/кг.

Схема обработки воздуха прямоточная. Лето: фильтрация, охлаждение и осушение (рис. 2 процесс 1-2). Воздух после хладонового охладителя (точка 2) нагревается в вентиляторе и воздуховоде на 1 0С (точка 2’) и с температурой 14 0С поступает в помещение, где за счет теплоизбытков нагревается до требуемой температуры внутреннего воздуха 22 0С (точка 3). При отсутствии влаговыделений в помещении процесс 2’-3 идет при d = const.

Производительность центрального кондиционера определяется необходимым количеством воздуха, подаваемого в помещение для ассимиляции теплоизбытков и обеспечения требуемых параметров воздуха в соответствии с процессом в h-d-диаграмме (рис.2).

27

Рис. 1. Схема кондиционирования помещений с использованием центрального кондиционера и компрессорно-конденсаторного блока

28

Определяем количество воздуха:

VQТ.ИЗБ ,

сР t

где QТ.ИЗБ. = 26,47 кВт – теплоизбытки в помещениях, (см. табл. 1);

t = t3 – t2’ – разница температур воздуха внутри помещения и температуры притока, согласно процесса в h-d-диаграмме (рис. 2 точка 2’ и 3);

= 1,2 кг/м3 – плотность воздуха; сР = 1004 Дж/(кг К) – теплоемкость воздуха.

На охлаждение рассчитанного расхода воздуха и на компенсацию теплоизбытков в помещениях необходимо следующее количество холода

QХОЛ V h, кBт,

где h = h1 – h2 – разность энтальпий (теплосодержаний) наружного воздуха (h1) и воздуха после воздухоохладителя (h2). Определяется по h-d-диаграмме.

QХОЛ 1,2 2,746 54 36 59,3 кBт.

30

Зимний режим

В центральном кондиционере происходит фильтрация воздуха,

его нагрев в водяном калорифере (параметры теплоносителя 90-70

0С).

Расчетные параметры наружного воздуха для г. Москвы согласно СНиП 2.04.05-91*

tН = - 26 0С, Н = , hН = 25,3 кДж/кг.

Расчетные параметры внутреннего воздуха

tВН = 22 20С, = 40–60 %.

Строим процесс обработки воздуха в h-d-диаграмме (рис. 3 про-

цесс 4-5).

На нагрев рассчитанного расхода воздуха необходимо следующее количество воздуха

QТЕП сР V tВН tН , кBт,

где сР = 1004 Дж/(кг К) – теплоемкость воздуха;= 1,2 кг/м3 – плотность воздуха;

tВН = 20 0С – температура воздуха в помещении; tН = - 26 0С – температура наружного воздуха.

QТЕП 1,2 1004 2,746 20 26 152,2 кBт.

В расчетах участвует количество наружного воздуха для летнего периода, т.к. необходимо обеспечить влажность в помещении не ме-

нее 40 %.

По расчетной производительности центрального кондиционера в 9887 м3/ч из каталогов можно подобрать соответствующую модель кондиционера.

Выбрав центральный кондиционер, определяем его габаритные размеры и размещаем в вентиляционной камере.

31