6.2. Определение расхода воздуха, необходимого для удаления тепло- и влагоизбытков

Исходные данные (пример)

Температура воздуха, подаваемого в помещение t_п=23,3°С; теплосодержание приточного воздуха, i_п=52,5 кДж/кг; полные тепловыделения в помещении Q_п=22800 кДж/ч=6333 Вт; влаговыделения в помещении W=1,78 кг/ч; объём помещения, V=108 м³; вертикальное растояние от пола до горизонтального отверстия всасывания вентилятора, Н=3,5м. Последовательность расчётов:

1.Определение температуры воздуха в помещении по выражению:

t_р.з. = t_п +.(6..-10°С)=23,3+6,7=30°С.

2.Определение удельных избытков тепла: q = Q_п / V = 6333/108= 58,6 Вт/м³

3.Определение температуры воздуха, удаляемого из помещения: t_у = t_р.з. +Δ(Н-2), где: Δ - градиент температуры, °С/ м.

при q <16,8 Вт/м3 Δ=0...0,3, при q =16,8. ..33,6 Δ=0,3.. 1,2, при q >33,6 Δ=0,8...1,5

Принимаем Δ=0,9°С/м, т.к. q =58,6>33,6 Вт/м3; тогда: t_у=30+0,9(4-2)=31,8°С.

4.Определение направления луча процесса изменения параметров приточного воздуха под воздействием тепло- и влагоизбытков:

а)вычисляем параметр: ε= Q_п / W =22800/1,78=12809 кДж/кг

б)на I-d диаграмме (см. приложение 5) находим точку «Е» (ε =12809) и точку «А» (t₀=0°С и d=0, г/кг сухого воздуха).

Соединим точку «А» с точкой «Е» прямой линией на диаграмме I-d и получим луч «АЕ».

5.Определение направления луча процесса изменения параметров удаляемого воздуха.

а)на I-d диаграмме находим точку «В», характеризующуюся параметрами приточного воздуха t_п =23,3°С и i_п =52,5кДж/кг.

б)проводим из точки«В» луч, параллельный линии«АЕ», до пересечения с линией t_у=31,8°С и получаем точку«С»

(т.е. линия ВС ‖ АЕ).

6.Находим параметры приточного воздуха в точке «В», а именно d_п =11,4 г/кг сух воздуха и φ_п=62%,

и в точке «С» - d_у =12 г/кг сух. воздуха, i_у =622 кДж/кг, φ_у=42%.

7.Определяем плотность воздуха ρ кг/м³ при t градС, по выражению:

при температуре воздуха, поступающего в помещение t_п: ρ_п=353/(273 + t_п);

при температуре наружного воздуха t_н: ρ_н=353/(273 + t_н); ρ_у=353/(273 + t_у);

8. Вычисляем расход воздуха, необходимый для нейтрализации тепловыделений, м³/ч:

L_т = Q_т /ρ (i_у-i_п) =22800/[(62,2-52,5)1,2]=1958,8 м³/ч

и влаговыделений:

L_в = W_п/ρ(d_у-d_п) =1000*1,78/[(12-11,4)1,2]=2472,2м³/ч

В дальнейшем за расчётный принимается более высокий воздухообмен.

9.Определение кратности вентиляционного воздухообмена, 1/ч:

К_вв = L_max / V =2472,2/108=23 1/ч

где: L_max - максимальный расход воздуха, необходимый для нейтрализации тепло- и влаговыделений, м³/ч (т.е. L_max →L_т или L_в).

10.Вычисляем теплоту, уносимую с вентилируемым воздухом, по выражению:

Q_в = ρ_у с V (t_п-t_н) К_вв

где: с - удельная теплоёмкость воздуха, с=0,28 Вт_*ч/кг_*°С.

11.Вычисляем потери теплоты в Вт через ограждения (потолок, стены, двери и окна) помещения:

Q_о = (t_п-t_н) ∑К_т F= (t_п-t_н) (К_тп F_п + К_тс F_с + К_то F_о + К_тд F_д ),

где: F_п , F_с , F_о , и F_д - площади ограждений перекрытий, стен, окон и дверей, соответственно.

Значения коэффициента теплопередачи К_{т *}10 (Вт / м²_*°С)

	Перекрытие с теплоизоляцией, Ктп	Стены, Ктс		Окна, Кто		Двери, Ктд		Теплообменник (радиатор), Ктт
		кирпичные	шлакобетонные	двойные	одинарные	двойные	одинарные
	1,17	1,55	1,85	2,33	4,68	2,68	5,65	10,03

12. Расчётная теплоотдача калорифера, Вт: Q_к = Q_в + Q_о

13.Вычисляем мощность калорифера по формуле, Вт: P_к = Q_к / η_к

где: η_к - к.п.д. калорифера (при установке непосредственно в вентилируемом помещении η_к =1,

а при установке в другом помещении η_к =0,9).

14.Вычисляем суммарную поверхность нагрева калорифера по выражению, м²: F_к = Q_к / K_тт Δt

где: Δt - разность между средней температурой теплоносителя теплообменника и температурой воздуха в помещении,

т.е. Δt =t_у- t_ср, где: t_ср = (t_п + t_у) / 2.