2.1.2. Расчет влагопритоков в помещения

Влагопритоки от остывающей пищи

Влаговыделения от горячей пищи в залах ресторана определяют по формуле [7]

(2.12)

где к = 0,34 – коэффициент, учитывающий неравномерность потребления пищи, а также наличие жировой пленки, затрудняющей испарение влаги; – средняя температура пищи.

В

24

лагопритоки от людей

Количество влаги, выделяемой людьми, W_л (в кг/с) подсчитывают по формуле [4]

(2.13)

где – влаговыделение одного человека, кг/с; - число людей в помещении.

Влаговыделения в зависимости от температуры воздуха в помещении и рода выполняемой работы приведены в приложении 5.

2.1.3. Расход приточного и вытяжного воздуха

Затраты холода и теплоты в системах с рециркуляцией внутреннего воздуха меньше, чем в прямоточных системах. Поэтому если только санитарные нормы допускают рециркуляцию, необходимо ее использовать. Однако системы со 100%-ной рециркуляцией применяют только в специальных сооружениях (газоубежища и т.п).

В обычных СКВ приточный воздух состоит из смеси наружного воздуха с рециркуляционным. При этом расход наружного воздуха при расчетных наружных условиях ограничивают санитарным минимумом (20 м³/ч на 1 человека), а в переходные периоды (весна, осень) экономически целесообразно расход наружного воздуха увеличить вплоть до 100%.

П

26

отоки наружного и рециркуляционного воздуха в центральных кондиционерах смешиваются, как правило, перед фильтром и воздухонагревателем первого подогрева. Это позволяет очищать от пыли весь обрабатываемый воздух и предохранять воздухонагреватели первогоподогрева от загрязнения. Однако в районах с низкой зимней температурной параметры точки смеси могут оказаться в области тумана (ниже кривой ), т.е. из смеси воздуха будет выпадать влага. В этих случаях вначале наружный воздух нагревают в воздухонагревателях первого подогрева, а затем смешивают с рециркуляционным. При осуществлении такой схемы обработки воздуха принимают специальные меры против размораживания воздухонагревателей первого подогрева.

В летний период воздух из помещения рециркуляционным вентилятором (при двухвентиляторной схеме) или вентилятором кондиционера (при одновентиляторной схеме) забирается из кондиционируемого помещения, частично удаляется наружу, а большая часть поступает в камеру (секцию) смешения кондиционера. Там он смешиваеться с наружным воздухом, расход которого ограничивают минимально допустимой нормой, после чего смесь воздуха очищается в фильтре, охлаждается и осушается в камере орошения или в поверхностном воздухоохладителе блока тепломассообмена.

В установках для помещений с малыми влаговыделениями (например, жилые помещения) и небольшим количеством подмешиваемого наружного воздуха парметры воздуха после воздухоохладителя могут быть близкими к требуемым параметрам приточного воздуха. В этом случае воздух после воздухоохладителя без дополнительной обработки подают в кондиционируемое помещение. Именно по такой схеме работают большинство автономных кондиционеров.

О

27

днако в установках для помещений, влагосодержание которого значительно меньше, чем в помещении, смесь наружного и рециркуляционного воздуха охлаждают глубже, чем это требуется для компенсации теплопритоков. Поэтому переохлажденную смесь после воздухоохладителя перед подачей в помещение нагревают до температуры приточного воздуха (с учетом подогрева в вентиляторе). Необходимость в последующем подогреве возникает также при охлаждении воздуха в камерах орошения, из которых воздух выходит с относительной влажностью, близкой к .

В установках, где весь рециркуляционный воздух смешивается с наружным (схема с первой рециркуляцией), для подогрева воздуха после его охлаждения и осушения используются воздухонагреватели второго подогрева. Преимущество данной схемы заключается в возможности точного регулирования температуры воздуха в помещении, а ее недостаток – в необходимости подогрева вохдуха даже в летнее время. Поэтому применяют схему, по которой только часть рециркуляционного воздуха поступает для охлаждения, а остальной рецеркуляционный воздух по обводному каналу байпасируется мимо камеры орошения и смешивается с охлажденной первой смесью (схема с первой и второй рецеркуляцией). Благодаря этому воздух может быть нагрет до температуры приточного воздуха без использования воздухонагревателя второго подогрева. Преимущество этой схемы заключается в отсутствии посторонних источников для подогрева воздуха, и, следовательно, в ее эхкономичности, недостаток – в трудности точного поддержания параметров приточного воздуха путем количественного регулирования потоков воздуха створчатыми клапанами. Кроме того, при таком способе нагревания воздуха происходит и его одновременное доувлажнение, что снижает осущающую способность установки. Поэтому применение схем с первой и второй рецеркуляцией для помещений с большой нагрузкой по скрытой теплоте (большими влаговыделениями) не может быть рекомендовано.

В

28

зимний период в СКВ с первой рециркуляцией смесь рециркуляционного и наружного воздуха очищается в фильтре, нагревается в воздухонагревателе первого подогрева, увлажняется в камере орошения рециркулирующей водой (адиабатическое увлажнение), нагревается в воздухонагревателе второго подогрева и подается вентилятором, меньшая часть его (равная количеству наружного воздуха) удаляется наружу, а большая часть поступает обратно в кондиционер.

Если схемой предусмотрено увлажнение воздуха паром, воздухонагреватель второго подогрева не нужен.

Применение в зимнее время схемы с первой и второй рециркуляцией также позволяет исключить воздухонагреватели второго подогрева. Однако, как и в летнее время, эта схема не позволяет осуществить точное поддержание параметров воздуха в помещении.

Построение процессов обработки воздуха в -диаграмме сходно с таковым для пряоточных систем. Основное различие заключается в том, что тепловлажностной обработке в кондиционереподвергается не наружной воздух, а его смесь с рециркуляционным. Поэтому построение процессов начинают с определения расхода наружного воздуха , приточного и рециркуляционного воздуха .

Рассмотрим последовательность построения обработки воздуха для летнего расчетного режима на рис. 20.3, на котором показаны только аппараты, участвующие в обработке.

На - диаграмму наносят точки Н, В и П, соответствующие параметрам наружного, внутренного и приточного воздуха, а также линию луча процесса изменения параметров воздуха в помещении .

Для СКВ с первой рециркуляцией положение точки смеси на линии, соединящей В и Н, находят на пересечении этой линии с изоэнтальпией , значение которой находят по правилу смешения:

(2.15)

г

29

де и - энтальпия (в кДж/кг) и плотность (в кг/м³) наружного воздуха; и - энтальпия и плотность рециркуляционного воздуха, принимаемые равными энтальпии и плотности внутреннего воздуха.

Далее при построении режима обработки проводят через точку П вертикальную линию ( ) до пересечения с линией (точка К₁) и соединяют точки С и К₁ прямой линией. Температуру воздуха в точке К (на выходе воздухонагревателя второго подогрева) принимают на 1-2⁰С ниже, чем в точке П.

Тепловую нагрузку на воздухоохладитель (в кВт) определяют по формуле

(2.16)

Тепловую нагрузку на воздухонагреватель второго подогрева находят по формуле

(2.17)

где , , - удельные энтальпии в соответствующих точках, кДж/кг; - средняя плотность воздуха в процессе охлаждения или нагревания.

При построении процесса обработки воздуха в СКВ с первой и второй рециркуляцией необходимо определить количество воздуха, проходящего через воздухоохладитель и байпас .

Принимаем во внимание, что параметры точки К должны быть одинаковы для обеих схем обработки: в СКВ с первой рециркуляцией это параметры воздуха после воздухонагревателя II подогрева, а в СКВ с первой и второй рециркуляцией это параметры воздуха после второго смешения. Поэтому проводим линию ВК до пересечения с линией в точке К₂ и измеряем длину отрезков К₂К и КВ. Соотношение количество воздуха, проходящих через обводной канал (байпас) и воздухоохладитель, находят по правилу смешения:

(2.18)

30

откуда, с учетом баланса воздушных потоков:

(2.19)

(2.20)

Состояние воздуха после первого смешения характеризуется точкой С₂, лежащей на линии ВН. Параметры воздуха в этой точке находим по правилу смешения потоков и .

Тепловую нагрузка на воздухоохладитель в СКВ с первой и второй рециркуляцией

(2.21)

Определяем тепловлажностное отношение по формуле [4]

(2.21)

(2.22)

Определяем объемный расход воздуха, который необходимо подавать в кондиционируемое помещение, из условия удаления теплопритоков:

	(2.23)

г

31

де – плотность воздуха при , кг/м³;

c – удельная теплоемкость воздуха при , кДж/кг;

– допустимая (рабочая) разность температур, ℃;

– удельные энтальпия приточного и внутреннего воздуха (в точках П и В).

Определяем объемный расход наружного воздуха по формуле

(2.24)

где – число людей в помещении; – требуемый объемный расход воздуха (в м³/ч) в помещении по нормам на одного человека: принимаем 25 м³/ч.

Определяем расход рециркуляционного воздуха

(2.25)

Результаты расчета: тепловлажностное отношение - кДж/кг;

расход приточного воздуха – м³/с; расход наружного воздуха - м³/с; расход рециркуляционного воздуха м³/с.

Из результатов расчета видно, что большую часть приточного воздуха составляет рециркуляционный. Поэтому для данных условий целесообразно применять схемы с рециркуляцией воздуха. Итак, принимаем схему с первой рециркуляцией. Построение процессов обработки воздуха в I-d диаграмме осуществляем согласно вышеизложенной методике [4].

Определяем тепловую нагрузку на воздухоохладитель по формуле [4]:

(2.26)

Определяем расход теплоты в воздухонагревателе второго подогрева

32

(2.27)

Расход приточного воздуха

L_n = (Q_общ. ·3,6)/ρ_n(t_y - t_n)c_p

Расход приточного и вытяжного воздуха для кухни

L_nк = 13050 м³/ч; L_вк = 21850 м³/ч

Расход приточного и вытяжного воздуха для зала

L_nЗ = 70650 м³/ч; L_вз = 80000 м³/ч.