- •Содержание
- •Назначение систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- •1.1 Особенности климатических условий России и их влияние на развитие систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- •1.2 Требования по совершенствованию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в нормативно-технической документации
- •2. Основные характеристики влажного воздуха
- •2.1 Термодинамические характеристики и физико-математическое описание процессов влажного воздуха.
- •2.2 I-d диаграмма влажного воздуха
- •3. Выбор расчетных условий и средств обеспечения заданного воздушно-теплового режима
- •3.1 Расчетные характеристики наружного климата и обеспеченность расчетных внутренних условий
- •3.2 Нестационарный тепловой режим ограждения
- •3.3 Расчет требуемого термического сопротивления ограждений
- •3.4 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче
- •4. Тепловая обстановка и условия комфортности для человека в помещении
- •4.1 Тепловой баланс организма человека
- •4.2 Условия комфортности для человека в помещении
- •4.3 Обеспеченность расчетных условий
- •4.3.1 Теплоустойчивость помещения
- •4.3.2 Регулярный тепловой режим: остывание и нагревание помещения
- •5. Тепловой и влажностный баланс помещений
- •5.1 Тепловой баланс помещения
- •5.2 Влажностный баланс помещения:
- •6. Нормативный метод расчета теплопотерь через ограждающие конструкции
- •6.1 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
- •7. Нормативный метод расчетов теплопотерь на вентиляцию и технологически-бытовых тепловыделений
- •7.1 Расчет теплопотерь на вентиляцию
- •7.2 Расчет технологически - бытовых тепловыделений
- •7.3 Теплота, вносимая в помещение за счет солнечной радиации
- •7.4 Теплопоступления от источников искусственного
- •8. Расчет влагопритоков. Тепло-влажностное соотношение. Анализ тепло-влажностного соотношения
- •8.1 Расчет влагопритоков
- •8.2 Тепловлажностное соотношение
- •8.3 Анализ тепловлажностного соотношения
- •8.4 Процессы тепловлажностной обработки воздуха
- •9. Выбор системы отопления
- •9.1 Характеристика систем отопления
- •9.2 Теплообмен в помещении
- •10. Основы гидро- и аэродинамики систем отопления, вентиляции и кондиционирования
- •10.1 Задачи и способы гидро- и аэродинамического расчетов систем отопления, вентиляции и кондиционирования
- •10.2 Методы гидравлического расчета трубопроводов
- •10.3 Основы пневмотранспорта
- •1. Движение частицы в вертикальном трубопроводе
- •2. Движение частицы в горизонтальном трубопроводе
- •11. Баланс вредных выделений в помещении и методика их определения
- •11.1 Методика определения вредных выбросов в помещение
- •11.2 Расчет требуемого воздухообмена помещения
- •11.2.1 Расчет воздухообмена по теплоизбыткам
- •11.2.2 Воздухообмен по избыткам тепла и влаги
- •11.2.3 Расчет воздухообмена по газовым вредностям
- •11.2.4 Требуемые воздухообмены в помещении с местной вытяжной вентиляцией
- •11.2.5 Расчет воздухообмена по кратности
- •12. Аэродинамические основы организации воздухообмена в помещении
- •12.1 Основы теории турбулентных струй
- •12.1.1 Распространение изотермической турбулентной струи
- •12.1.2 Распространение неизотермической турбулентной струи
- •12.1.3 Настилающие струи
- •12.2 Основные принципы организации воздухообмена в помещении
- •1. Воздухообмен в жилых зданиях
- •2. Воздухообмен в общественных зданиях
- •3. Воздухообмен в кухнях и торговых залах предприятий общественного питания
- •13. Основы аэродинамики здания
- •13.1 Основы аэродинамики здания а) Аэродинамические характеристики здания
- •Б) Распределение давления воздуха по высоте здания
- •13.2 Распределение давления в здании
- •Список рекомендуемой литературы
- •Список дополнительной литературы
- •Теоретические основы обеспечения микроклимата в помещении
2.2 I-d диаграмма влажного воздуха
Для практических расчетов процессов и состояния влажного воздуха используется I-d – диаграмма влажного воздуха, предложенная Л. К. Рамзиным. Диаграмма построена в косоугольной системе координат для увеличения полезной части диаграммы. Угол между осями I и d составляет 135о (150о). На диаграмме (рисунок 2.2) нанесены следующие линии постоянных параметров: I, d, t, .
Кроме того, на диаграмме нанесены линии постоянной температуры для мокрого термометра tм =const.
Когда ненасыщенный воздух соприкасается с поверхностью тонкой пленки воды, то происходит тепломассообмен, т. е. будет переноситься тепло и влага в направлении более низкого потенциала. Если температура ненасыщенного воздуха окажется выше температуры воды, а температура воды – выше температуры точки росы, то перенос тепла будет происходить от воздуха к поверхности воды, а перенос влаги – от поверхности воды в воздух. Температура воздуха будет понижаться, а отдаваемое тепло будет затрачиваться на испарение влаги. Испарившаяся влага поступит в воздух, увеличив его влагосодержание и парциальное давление водяных паров. Поступающие в воздух водяные пары за счет своей энтальпии восстанавливают энтальпию воздуха примерно до начальной величины, поскольку отданное воде явное тепло возвращается обратно в воздух в скрытом виде (энтальпия пара). Такой процесс испарения называется адиабатическим. Энтальпия влажного воздуха в начальном состоянии в соответствии с формулой (2.11) будет равна:
I1 = 1,005 t1 + 2500 d1 *10-3+ 1,8068 t1 d1 *10-3, (2.12)
а в конечном насыщенном состоянии (при = 100%)
I2 = 1,005 tм + 2500 dн*10-3+ 1,8068 tм dн *10-3 = I1 + (dн -d1) tм c*10-3. (2.13)
Так как I2 отличается от I1 на величину начальной энтальпии испарившейся воды, имеющей малую величину, то с достаточной точностью можно считать процесс адиабатическим, т. е. I2I1.
Первое и второе слагаемые характеризуют переход явного тепла в скрытое, а третье слагаемое изменяется незначительно, т. к. с уменьшением температуры одновременно увеличивается влагосодержание.
Температура, которую принимает насыщенная воздушно-паровая смесь в процессе испарения при условии сохранения постоянной энтальпии воздуха, равной начальному, называется температурой мокрого термометра.
Идеальный адиабатический процесс возможен только при tм = 0 оС.
Связь между температурой сухого и мокрого термометров можно установить следующим образом. Количество тепла, которое необходимо для испарения влаги в количестве dx кг/кг сух. возд., будет равно:
dq = (rм + cп (tс - tм)) dx, (2.14)
где rм – теплота испарения при температуре мокрого термометра;
cп – теплоемкость водяного пара.
Это тепло получено при адиабатическом процессе испарения из окружающего воздуха, т. е.
dq = ссм dt = - (cв + cп x) dt, (2.15)
где cв – теплоемкость сухого воздуха;
х – влагосодержание воздуха.
Тогда
(rм + cп (tс - tм)) dx = - (cв + cп x) dt. (2.16)
Интегрируя обе части равенства по х и t в пределах от х до хм и от tс до tм, получим:
, (2.17)
где хм – влагосодержание насыщенного воздуха при температуре мокрого термометра.
Таким образом, температура мокрого термометра является функцией температуры воздуха и его влагосодержания. Эта формула показывает, что при полном насыщении воздуха, когда х = хм температура его tс = tм.
Значения величины tм для этих линий определяют по шкале температур сухого термометра, в точке пересечения линии tм = const с линией = =100 %.
В нижней свободной части диаграммы нанесена линия зависимости Рп=f(d), позволяющая определять парциальное давление водяных паров.
Используя диаграмму, можно выполнять следующие определения:
– по заданному на диаграмме положению точки состояния влажного воздуха определять все параметры состояния;
– по заданным двум любым параметрам состояния определить положение на диаграмме точки, определяющей состояние влажного воздуха и значения недостающих параметров;
– по заданным условиям построить и рассчитать любой процесс с влажным воздухом.
Темы для самостоятельной проработки:
– определение влажности воздуха;
– психрометрическая диаграмма.
Вопросы и задания для самоконтроля по теме 2
№ вопроса |
Вопрос |
№ ответа |
Вариант ответа |
1 |
Что такое влагосодержание воздуха? |
1 |
Количество влаги ( в г), содержащейся в 1 кг сухого воздуха. |
2 |
Количество влаги (в кг), содержащейся в 1 м3 влажного воздуха. | ||
3
|
Отношение количества влаги, содержащейся в 1 м3 влажного воздуха, к максимально возможному количеству влаги. | ||
2 |
Что такое абсолютная влажность воздуха?
|
1 |
Количество влаги (в кг), содержащейся в 1 м3 влажного воздуха. |
2 |
Количество влаги ( в г), содержащейся в 1 кг сухого воздуха. | ||
3 |
Отношение количества влаги, содержащейся в 1 м3 влажного воздуха, к максимально возможному количеству влаги. | ||
3 |
Как изменяется ассимилирующая способность воздуха к влаге при нагревании воздуха в поверхностном теплообменном аппарате? |
1 |
Увеличивается. |
2 |
Уменьшается. | ||
3
|
Не изменяется. |