Температуру видаляємого повітря знаходимо за залежністю:

t_в^тп==1.2(25-20)+20=26°С;

K_l =1,1-1,2–коефіцієнт ефективності повітрообміну;

на перетині та променя процесу отримуємо точку “В” – параметри видаляємого повітря;

4. Параметри рециркуляційного повітря (В^) знаходимо, відкладаючи вгору від точки “В” по d = const відрізок ⁰C; враховуючи тим самим нагрів повітря в вентиляторі та повітропроводах. З’єднуємо точку В^´ з точкою З. На цій лінії буде знаходитися точка суміші.

5. Витрата повітря першої рециркуляції

;

де - - корисна витрата припливного повітря (кг/год);

G_o=∆Q_п/(I_в-I_п)=65405,06*3,6/(51,21-40,63)=22260 кг/год;

G_o=W/(d_в-d_п)=40250/(9,89-8,05)=21880 кг/год;

Δ=(22260-21880)/22260=1,7% < 5%;

Приймаємо максимальне значення G_o=22260 кг/год.

- мінімальна витрата зовнішнього повітря ( кг/год)

=8750 кг/год;

G_1р=22260-8750=13510 кг/год;

6. Знаходимо положення на I – d діаграмі параметри суміші ( точка С) зовнішнього, рецир­куляційного повітря.

, г/кг

d_c=(8750*10.68+13510*9,89)/22260=10,2 г/кг

Проводимо пряму d_с= 10,2 г/кг до перетину з прямою В^´ З та отримуємо точку С.

7. Процес охолодження та осушення повітря в поверхневому повітроохолоджувачі - лінія “СО”.

8.Визначаємо повну продуктивність кондиціонера, враховуючи втрати в мережі повітропроводів в розмірі 10%:

G_o^´=1,1* G_o=1,1*22260=24490 кг/год;

9. Витрата холоду в повітроохолоджувачі;

Q_x=G´_o*(I_c-I_o)= 24490*(53,78-31,91)=535596,3 кДж/год;

10. Витрата тепла на ПН:

Q_т=G´_o*(I_п´-I_o)= 24490*(39,41-31,91)=183675 кДж/год;

2. Холодний період.

Існують два варіанта змішування зовнішнього і рециркуляційного повітря;

• до повітронагрівача ПН;

• та після нього.

Вихідні дані :

параметри зовнішнього повітря t_з = -22⁰С, I_з =-20,7 кДж/кг;

Параметри внутрішнього повітря: t_р = 21⁰С, _р =40%,

Надлишки повної теплоти =38219,09 Вт

Вологонадлишки М_вл = 29,05 кг/год;

Приймаємо витрати повітря по теплому періоду

G_o=22260 кг/год; =8750 кг/год; G_1р=13510 кг/год;

Підмішування рециркуляційного повітря - перед повітронагрівачем першого підігріву.

Стан видаляємого повітря відповідає параметрам робочої зони, t_в = t_р = 21⁰С,

Послідовність розрахунку та побудова процесів на I – d діаграмі

1. На I – d діаграму наносимо точки “Р” та “З”, які відповідають параметрам зовнішнього та внутрішнього повітря.

Значення параметрів заносимо до таблиці №6

Характеристика повітря	Точка на I- d діаграмі.	Параметри
		t0С		I,кДж/кг		d,г/кг	, %
Зовнішнє	З	-22,0		-20,7		0,44	62,10
Внутрішнє	Р	21,0		36,88		6,28	40,00
Після парозволожувача	П	18,2		30,94		4,97	37,86
Після ПН	О	17,2		27,19		3,98	32,31
Суміші	С	4,9		14,98		3,98	74,50
Видаляєме	Р´	22,0	37,94		6,28		38,00
Після вентилятора	П´	18,2	28,19		3,98		30,00

2. Визначаємо кутовий коефіцієнт променя процесу:

ε_хп=3,6*38219,09/29050=4,74 кДж/г;

3. Асимілюючу здатність припливного повітря по волозі визначаємо за формулою:

∆d=М_вл*1000/ G_o=29,05*1000/22260=1,31 г/кг;

4. Визначаємо вологовміст припливного повітря згідно з (8 ф.1.8):

= - =6,28 – 1,31 =4,97 (г/кг);

5. На перетині ε_хп=4,74 кДж/г;з = 4,97 (г/кг); знаходимо параметри припливного повітря (точка П).

6. Знаходимо точку “О” на перетині лінії з лінією  = 90 %.

7. Визначаємо положення точки суміші “С”. Лінія РЗ характеризує процес змішування рециркуляційного повітря ( з параметрами, які відповідають точці “Р”) та зовнішнього повітря ( з параметрами, які відповідають точці “З”).

Визначаємо вологовміст суміші (точки “С”):

d_c=(8750*0,44+13510*6,28)/22260=3,98 г/кг

Точку суміші “С” знаходимо на перетині лінії “РЗ” та = const;

Процес C-O нагрів повітря в ПН.

О-П´нагрів повітря в вентиляторі та повітроводах Δt=1°C.

П´-П зволоження повітря в парозволожувачі при t_c=const.

8.Визначаємо повну продуктивність кондиціонера, враховуючи втрати в мережі повітропроводів в розмірі 10%:

G_o^´=1,1* G_o=1,1*22260=24490 кг/год;

10. Витрата теплоти у повітронагрівачі.

Q_П= G´_o*( I_п-I_о)= 24490*(28,19-17,19)=269390 кДж/год;

11. Витрата пара на зволоження повітря:

W_п= G´_o*(d_п-d_о)= 24490*(4,97-3,98)*10 ^-3=24,25 кг/год;

Розрахунок холодопостачання та підбір холодильного устаткування.

Q_x=G´_o*(I_c-I_o)= 24490*(53,78-31,91)=535596,3 кДж/год=148,8 кВт.

Приймаємо до установки парокомпресійну холодильну машину з водяним охолодженнням конденсата TRANE CXAN-600:

Q_x=151.4 кВт, N=63.0 кВт.

Коефіцієнт продуктивності режиму охолодження 2,5;

Холодоагент R407C;

Кількість контурів холодагента 2;

Тип компресора SCROLL; кількість ступенів потужності 4; кількість компресорів 4;

Тип випарника- з паяними пластинами; об’єм води W=19.1 л;

Тип конденсатора- мідні трубки з алюмінієвим оребренням; L=52700 м³/год; кількість вентиляторів 6.

Вбудований гідромодуль з баком-акумулятором.

Підбір обладнання для системи цетрального кондиціонування КП-1.

За повною продуктивністю центрального кондиціонера L=20410 м³/год вибраємо припливну установку фірми CLIMA(каталог 2003-2004) CV-A6-D/NL-43E/1-7; L=7465-25491 м³/год.

Фільтр: Карманий фільтр тип EU4 (довжина 300мм);середня ступінь фільтрації А_м=93%; максимальна температура 80°С; вологість 100%; рекомендована заміна при ΔР=150Па; швидкість руху повітря 4,6 м/с.

Повітронагрівач: Тип HW, мідні трубки з насадженими на них блоками алюмінієвих ребер; відстань між ребрами:2,0-2,5 мм;товщина ребер 0,1мм; діаметр трубок 12,5мм, товщина стінки трубки 0,4мм; кількість рядів нагрівача-5. Q_П= 269390кДж/год;

Повітроохолоджувач: Тип CW, відстань між ребрами:2,0-2,5 мм;товщина ребер 0,1мм; діаметр трубок 12,5мм, товщина стінки трубки 0,4мм; кількість рядів нагрівача-10. Мінімальна температура холодної води +2°С; максимальний робочий тиск холодоносія 1,6 МПа; максимальна допустима швидкість повітря 4,1 м/с(з сепаратором)ю

Q_x=535596,3 кДж/год;

Вентилятор: "Plug Fan" тип SWSI, 1500 об/хв.,трьохфазні двигуни мають внутрішній термічний захист, робоча температура повітря до 40°С (максимальна 60°С), клас захисту двигуна IP55, клас ізоляції обмоток двигуна F-робота з перетворювачем частоти.

Парозволожувач: NORDMANN серії АТ-3000, модель 3264 W=32кг/год; система антивспінювання , інтерфейс RS 485, стандартна система самоочищення SC .

Розрахунок повітророзподільників

Розрахунок ведемо згідно [9, стор 200].

Розраховуємо розподілення L=18550 м³/год повітря в приміщенні площею F_пр=348.8 м² та висотою Н=7 м за допомогою повітророзподільників ВДУМ по схемі V на рис. 8.1. при умові V_ср=0,25 м/с та t_x=5С.

1. Визначаємо кількість повітря на один повітророзподільник:

L_o=L_сум / z=18550/4=4637,5 м³/год;

Приймаємо повітророзподільник ВДУМ-4 з площею поперечного перерізу F_о=0,13 згідно з (12 табл. 3.1) і знаходимо швидкість руху повітря в горловині : V­_o= L_o / 3600* F_о

V­_o=4637,5 /3600*0,13=9,9 м/с

2. Визначаємо рекомендовану кількість повітророзподільників

z_рек= L_сум /2820* V­_o*d_o²=18550 /2820*9,9*0,4 ²=4 шт

3. Визначаємо відстань Х_п від нижньої площини плафона до верхньої границі робочої зони Х_п=h-h_р.з.=(6-0,292)-2=3,708 м

4. Визначаємо значення Х_п / F_о=3,708/ 0,13=11,09 і знаходимо значення коефіцієнтів m та n: m=0,98 , n=1,26, ζ=1,3 згідно (6 табл.5.18).

5. Перевіряємо відповідність прийнятого рішення розташування плафонів умові рівномірності руху повітря в робочій зоні : F_п F_п.мах

F_п.мах=8*( Х_п / m) ²=8*(3,708/0,98)²=184.6 м ²

Отже умова виконується 37,4 184,6

6. Знаходимо швидкість на осі струмини в місці її входження в робочу зону :

V­_х= V­_o*(т*к_с*к_в*к_н* F_о) / Х_п

Ця формула справедлива при Х_п / F_п 1,5. В нашому випадку 3,708/ 37,4=0,76 <1,5

Знаходимо значення коефіцієнтів к_с, к_в ,к_н : к_с=0,65-коефіцієнт стиснення струмини (6 табл. 5.19); к_в=1- коефіцієнт взаємодії струмини( 6 табл. 5.12); та к_н= -коефіцієнт неізотермічності;

7. Знаходимо поточний критерій Архімеда для компактніх та віялових струмин:

де – різниця температур повітря в приміщенні та на виході з повітророзподільника, С ( =5С);

F_o – площа випускного отвору, м² (F_o=0,13 м²);

V_о – швидкість виходу повітря із повітророзподільника, м/с (V_о­=9,9 м/с);

Т_окр – температура оточуючого повітря, К

Тоді:

Аr_0.1=11,1*(5* )/(9,9 ²*298)=0,0006

Аr_х,1=1,26/(0,98)²*0,0006*(4,708/(1,13* ))²=0,12<0,5

тоді к_н= =1,09

V­_х= V­_o*(т*к_с*к_в*к_н* F_о) / Х_п

V­_х=9,9*(0,98*0,65*1*1,09/ )/3,708=0,5 м/с

8. Перепад температур на осі струмини при вході в робочу зону :

∆t_х=∆t_о*(n* к_в * F_о)/ Х_п* к_н * к_с=5*(1,26*1* )/3,708*1,09*0,65=0,68 С

що в межах норми.

9.Втрати тиску

ΔР=ζ*(V_o²*ρ)/2=1.3*(9.9²*1.2)/2=76.45 Па

.

Аеродинамічний розрахунок системи КП-1

Аеродинамічний розрахунок систем кондиціонування повітря виконують з метою вибору діаметрів повітропроводів, регулюючих пристроїв та збудників руху повітря.

Виходячи з відомих залежностей визначаємо:

F – площу повітропроводу, м²;

d – діаметр повітропроводу, мм;

V – швидкість повітря в повітропроводі, м/с.

Попередньо задаємось швидкістю повітря в:

• магістральних повітропроводах – 6...8 м/с;

• відгалуженнях – 4...6 м/с.

Аксонометрична схема системи К-1

Аеродинамічний розрахунок КП-1

Номер ділянки	Витрата повітря на ділянці	Довжина ділянки	Розміри поперечного перерізу повітропроводу		Еквівалентний діаметр	Площа поперечного перерізу повітропроводу	Дійсна швидкість повітря в перерізі	Коефіцієнт шорсткості	Коефіцієнт К1	Питомі втрати тиску на тертя
№ діл.	Lділ, м3/год	lділ, м	a	b	dv, мм	fф, м2	Vд, м/с	βш	К1	R, Па/м
1	2	3	4		5	6	7	8	9	10
Магістраль
1	4637,5	9,4	600	350	442	0,21	6,13	1,0	1,0	0,85
2	9275,0	6,8	600	700	646	0,42	6,13	1,0	1,0	0,56
3	13912,5	6,8	600	1000	750	0,60	6,44	1,0	1,0	0,50
4	18550,0	15,6	600	1300	821	0,78	6,61	1,0	1,0	0,45
Відгалудження
5	4637,5	2,6	600	600	600	0,36	3,58	1,0	1,0	0,22
6	4637,5	2,6	600	600	600	0,36	3,58	1,0	1,0	0,22
7	4637,5	2,6	600	600	600	0,36	3,58	1,0	1,0	0,22

Втрати тиску на тертя на всій ділянці ΔРтер=RlділβшК1	Швидкісний (динамічний) тиск на ділянці Рд=ρvд2/2	Сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці	Коефіцієнт К2	Втрати тиску на подолання місцевих опорів ΔPz=ΣξділРдК2	Загальні втрати тиску на ділянці ΔРділ=ΔРтер+ΔРz	Сума втрат тиску від початку мережі	Нев"язка	Коефіцієнт опору діафрагми	кут затворки дросель-клапана
ΔPтер, Па	Рд, Па	Σξділ	К2	ΔPz,Па	ΔРділ,Па	ΣΔР,Па	Н,%	ξдф	α°
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Магістраль
8,02	22,58	2,26	1,0	51,03	59,05	59,05	-	-	-
3,80	22,58	1,15	1,0	25,85	29,65	88,70	-	-	-
3,40	24,89	2,78	1,0	69,20	72,60	161,30	-	-	-
7,04	26,18	2,40	1,0	62,84	69,88	231,18	-	-	-
Відгалудження
0,56	7,68	3,08	1,0	23,66	24,22	-	58,98	4,54	30
0,56	7,68	2,21	1,0	16,98	17,54	-	80,23	9,28	40
0,56	7,68	2,08	1,0	15,98	16,54	-	89,75	18,88	50

Список літератури

1. СниП 2.04.05-91^ “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”;

2. СниП 2.04.05-86 “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”;

3. Титов В.П., Сазонов Э.В. “Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий Москва”, Стройиздат 1935г.

4. Кортис “Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях”

5. Пеклов А.А., Степанова “Кондиционирование” М.-1978г.

6. Волков О. Д."Проектирование вентиляции промышленного здания"Уч.пособие.-Х. Выща школа. Изд. при ХГУ, 1989г.

7. Ткачук “Методические указания к курсовому проекту “Вентиляция общественного здания” ” К. КИСИ –1990.

8. Корбут В.П. “Методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Кондиционирование воздуха и холодоснабжение” ” К, КИСИ-1990 г.

9. Староверов “Справочник проектировщика” М,-1978 г.

10. Нестеренко “Основы термодинамического расчета вентиляции и кондиционирования воздуха”

11. Вентиляція громадських будівель. Навчальний посібник./ Уклав: П.Л. Зінич - К: КНУБА, 2002.

12. Торговников Б.М. "Проектирование промышленной вентиляции: Справочник проектировщика"- К.,Будівельник, 1983.

13. Щекин Р.В. и др. "Расчет систем центрального отопления" – К.: Вища школа, 1975.

14. Методичні рекомендації до практичних занять, курсового тa дипломного проектуванні з курсу з курсу «Опалення» на тему: «Теплотехнічний розрахунок і підбір огороджуючих конструкцій будинків різного призначення» для студентів спеціальності 7.092108 «Теплогазопостачання і вентиляція» / Укл. Є.С.Зайченко. –К.: КДТУБА, 1998. – 34с.

15