Приложение 3 Расчет холодопроизводительности системы кондиционирования для кабины локомотива [25]

Холодопроизводительность системы кондиционирования производится по методике Ю.П. Сидорова [18,19]. Наиболее тяжелые условия с точки зрения теплопоступления от солнечной радиации наблюдаются на стоянке локомотива, когда охлаждение наружным воздухом от движения отсутствует.

В летний период тепло и влага Q_тепл поступают в кабину от следующих источников:

- Q_огр - приток тепла через ограждения от наружного воздуха, Вт

- Q_инф - приток тепла и влаги с инфильтрационным наружным воздухом, Вт,

- Q_л - приток тепла от солнечного излучения, Вт,

- Q_чел - приток тепла и влаги от людей, Вт,

- Q_об - приток тепла от работающего оборудования, Вт,

- G_скр - скрытая теплота парообразования, Вт.

Тепло-влажностный баланс кабины:

Q_тепл = Q_огр + Q_инф + Q_л + Q_чел + Q_об + G_скр.

Q_огр = F_огр К_ср (t_н - t_в), Вт,

где F_огр - площадь поверхности ограждения кабины, м²,

К_ср - средний коэффициент теплопередачи, Вт/м² К,

t_н и t_в - наружная и внутренняя температуры воздуха, ^оС.

Для расчетов наружную температуру воздуха принимают из расчетной по ТЗ для локомотива. Как правило, это 40^оС. Энтальпия воздуха принимается по ГОСТ 16350-80 районы II₁₁ и II₁₂.

Температуру воздуха в кабине принимают в соответствии с уравнением:

t_в = 20 + 0,4(t_н - 20), ^оС.

Относительная влажность наружного воздуха принимается 60%.

Теплопоступления за счет инфильтрации воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях кабины определяют по формуле:

Q_инф = L_инф с_р (t_н - t_в), Вт,

где L_инф - количество инфильтрационного воздуха,кг/с, поступающего в кабину, берется по результатам испытаний для каждого образца или в среднем из большой выборки -....,

с_р - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении,

с_р = 1005 Дж/кг ^оС.

Поступление тепла за счет солнечной радиации определяется из уравнения:

Q_л = ( А_кр F_кр К_ср I_кр) : α_н + ( А_бс F_бс К_ср I_бс) : α_н + ( А_лс F_лс К_ср I_лс) : α_н +

+ I_бс Д_ок F^бс_ок + I_лс Д_ок F^лс_ок , где

А_кр, А_бс, А_лс - поглощательные способности крыши, боковой и лобовой стен, принятые 0,5, 0,7 и 0,7,

F_кр, F_бс, F_лс - поверхность крыши. боковой стены без учета окон, лобовой стены без учета окон, м²,

К_ср - средний коэффициент теплопередачи, Вт/м² К,

α_н - коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, для условия стоянки α_н = 15 Вт/м² К,

Д_ок - коэффициент пропускания оконного стекла, принятый 0,7,

I_i - поток суммарной солнечной радиации на i - ое ограждение.

Теплопоступления от людей Q_чел для двух человек (машинист и помощник) в легкой одежде и в состоянии покоя составят 140 Вт.

Теплопоступления от оборудования Q_об принимаем 50 Вт.

Поступление влаги в кабину - скрытая теплота, вносимая в кабину определяется по формуле:

G_скр = (G_{в чел} + G_{в инф}) r,

где G_{в чел} - поступление влаги от человека. Для бригады из двух человек в комфортных условиях G_{в чел} = 0,09 кг/ч.

G_{в инф} - поступление влаги с наружным воздухом при наружной температуре 25^оС, температуре в кабине 22^оС, L_инф = 5 кг/ч, d_н = 19,5 г/кг,

d_в = 8,56 г/кг - G_{в инф} составит 0,054 кг/ч,

r - скрытая теплота парообразования, кДж/кг. Для условий t_н =25^оС и t_в = 22^оС r равно 2447 кДж/кг.

G_скр при этом составит 0,097 кВт.