Глава 3 расчет требуемых воздухообменов в зрительном зале. Выбор схемы скв

ОПРЕДЕЛЕНИЕ В ЗРИТЕЛЬНОМ ЗАЛЕ ТРЕБУЕМОГО ВОЗДУХООБМЕНА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКВ

Использование наружного воздуха в СКВ требует значительных затрат тепла и холода на тепловлажностную обработку. Поэтому всегда следует стремиться к возможному уменьшению его количества. Количество наружного воздуха, кг/ч, подаваемого в зал, определяется исходя из следующих требований:

а) обеспечения требуемой санитарной нормы подачи воздуха на одного человека; б) компенсации воздуха, удаляемого системой общеобменной вытяжной вентиляции (ВСОВ); в) поддержания при необходимости избыточного давления в кондиционируемом помещении.

По санитарным нормам минимальное количество наружного воздуха на одного зрителя составляет 20 м³/час, поэтому:

G_н^min =20   n, (3.1)

10

где  - плотность воздуха, кг/м³, подаваемого в зрительный зал, определяемая по формуле:

(3.2)

Количество воздуха, которое необходимо удалять ВСОВ, определяется из условия обеспечения допустимых концентраций в воздухе углекислого газа выделяемого зрителями (G_у =G_со2):

(3.3.)

где М_со2 – количество выделяемого зрителями углекислого газ, г/ч;

с_пдк – предельно-допустимая концентрация углекислоты в зрительном зале, с_пдк =1,65 г/кг;

с_н - содержание СО₂ в наружном (приточном) воздухе, г/кг.

Для дальнейших расчетах в качестве G_н принимаем большую из величин, полученных по формулам (3.1) и (3.3).

Обоснованный выбор значений t_п и t_у имеет существенное значение, так как он влияет на производительность СКВ и, следовательно, на ее энергопотребление и экономичность.

Температура воздуха в верхней зоне помещений общественных зданий ориентировочно может быть определена по формуле:

t_в.з. = t_р.з.+ grad t (Н - 1,5), (3.4)

где H - высота помещения, м; grad t - градиент температуры по высоте

помещения выше обслуживаемой зоны, определяется по табл.3.1 в зависимости от удельных избытков явного тепла:

; (3.5)

11

где Q_я – явные избытки тепла, определяемые

в теплый период года как ,

в холодный период года ;

V_в – внутренний строительный объем помещения, м³.

Таблица 3.1

qуд.я.,
grad t, С/м	0,81,5	0,31,2	00,5

Меньшие значения принимаются для холодного периода года, большие – для теплого.

ВЫБОР СХЕМЫ СКВ

Системы кондиционирования могут быть прямоточными или с рециркуляцией (с первой и второй рециркуляциями). Рециркуляция применяется в тех случаях, когда требуемое количество приточного воздуха превышает минимально необходимое. В этих условиях в теплый период года использование рециркуляции (вместо увеличения количества наружного воздуха) способствует снижению расхода холода (в ряде случаев и тепла). В холодный период рециркуляция в аналогичных условиях позволяет снизить теплопотребление.

При кондиционировании воздуха происходят изменения его тепловлажностного состояния, которое удобно прослеживать и рассчитывать с помощью I-d-диаграммы. Построение процессов и необходимые расчеты производят одновременно. В качестве исходных данных принимают: расчетные параметры наружного t_н, I_н (точка Н), и внутреннего t_в, _в (точка В) воздуха; избытки (недостатки) полного тепла Q_п (Q_изб или Q_нед) и вла-

ги W, полученные при составлении тепловлажностного баланса помещения; температуру удаляемого воздуха t_у (точка У).

12

Теплый период:

Исходные данные:

Q_п, Вт ___________ t_в,С ____________ t_н,С ____________

W_п, кг/ч ___________ I_в, кДж/кг ____________ I_н, кДж/кг ____________

t_пр,C ___________ _в, % ____________ _н, % ____________

t₁,C ___________ d_в, г/кг ____________ d_н, г/кг ____________

t₂ ,C ___________

1.0пределяется угловой коэффициент _пом, кДж/кг, луча процесса смешивания приточного воздуха с внутренним воздухом помещения:

(3.6)

2.На I-d-диаграмму наносят точки Н и В. Через точку В проводится линия с наклоном, соответствующим _пом. В месте пересечения луча процесса с изотермами t_у и t_п=t_в  t_пр получают точки У и П. Чем выше перепад параметров внутреннего и приточного воздуха, тем меньше требуется приточного воздуха G₀, для ассимиляции (восполнения) тепловлагоизбытков. Параметры приточного, удаляемого и рециркуляционного воздуха выбирают на основании принимаемой схемы организации воздухообмена в помещении (при заборе воздуха на рециркуляцию из рабочей зоны его температура равна t_в). Рабочий перепад температур в помещении

t_пр=(t_в-t_пр) должен быть проверен на условия обеспечения требуемой комфортности распределения приточного воздуха с помощью выбранных средств воздухораспределения. При выпуске воздуха в верхнюю зону предлагается принять t_пр = 610 С.

З. Производительность кондиционера, кг/ч, определяется:

(3.7)

4. Если полученное значение G₀, оказывается больше минимального расхода наружного воздуха G_н^min, то значение G₀, принимается к дальнейшему

13

расчету, а количество воздуха равное (G₀ - G_н^min) можно использовать для рециркуляции G_р. Если же оказывается, что G_н^min > G₀, то принимают величину воздухообмена G_н^min и рассматривают прямоточную схему обработки воздуха.

5. На первом этапе необходимо оценить возможность применения схемы

обработки воздуха с первой и второй рециркуляциями. Для этого сначала

находят положение точек В' и П', откладывая соответственно вверх по

линии d_в=const t₁= (0,51)С и вниз по d_п=const t₂= (11,5)С. Таким образом учитывается нагрев воздуха при движении его в рециркуляционных и приточных воздуховодах.

6. Поскольку точка П' является точкой смеси (С) воздуха состояний 0 и В', все эти три точки лежат на одной прямой. При этом относительная влажность воздуха на выходе из оросительной камеры (точка О) равна 9095%. Поэтому, проведя через точки В' и П' прямую, на ее пересечении с кривой ₀ находят точку 0.

7. 0пределяют количество рециркуляционного воздуха на вторую рециркуляцию:

(3.8)

8. Расход воздуха, прошедшего через камеру орошения:

G_ко=G_о - G_р2, (3.9)

9. Расход воздуха на первую рециркуляцию:

G_р1=G_ко – G_н, (3.10)

10. Энтальпию точки смеси С₁ на линии В'-Н находят по формуле

(3.11)

точка смеси С₁ находится на пересечении изоэнтальпии I_с1 и В’ - Н.

11. Параметры воздуха (рис.3.1) во всех точках представлены в виде

14

точка	t, C	I, кДж/кг	,%	d, г/кг
Н
В
В/
П
П/=С2
О	810С		90 95%
С1

Определение искомых величин

1. Расход холода для осуществления процесса охлаждения и осушки воздуха, Q_х, Вт:

, (3.12)

Холодный период

Исходные данные:

Q_п, Вт ___________ t_в,С ____________ t_н,С ____________

W_п, кг/ч ___________ I_в, кДж/кг ____________ I_н, кДж/кг ____________

G₀,кг/ч ___________ _в, % ____________ _н, % ____________

G_р1,кг/ч ___________ d_в, г/кг ____________ d_н, г/кг ____________

G_р2,кг/ч ___________

1. 0пределяется угловой коэффициент луча процесса смешения приточного воздуха с внутренним воздухом в помещении зала по формуле (3.6).

2. 3начения энтальпии, кДж/кг, и влагосодержания, г/кг, которыми

должен обладать приточный воздух, соответственно должны быть:

(3.13)

З. На I-d-диаграмму наносят точки Н и В. Через точку В проводится луч процесса с угловым коэффициентом _пом. В месте пересечения луча процесса с линиями t_у=const и I_п=const получают точки У и П. Важно, чтобы

15

t_пр , полученное для холодного периода не превышало значения t_пр для лета.

4. Влагосодержание воздуха после камеры орошения:

(3.14)

5. Точка 0 находится на пересечении линии d₀=const и кривой =9095%. Соединив точки 0 и В (в холодный период нагрев воздуха в воздуховодах не учитывается) прямой линией, на пересечении ее с линией с d_п=const определяют положение точки смеси С₂.

6. Влагосодержание воздуха в точке С₁:

(3.15)

7. Соединяют точки Н и В. Если место пересечения линии Н-В и d_с1=const

расположено выше кривой =9095%, воздух первой рециркуляции может быть подмешан к наружному перед воздухоподогревателями I ступени, иначе – после I ступени.

8. Точка, соответствующая состоянию воздуха перед камерой орошения находится на пересечении линий d_с1=const и I₀=const.

9. Параметры воздуха (рис.3.2) во всех точках удобно представить в виде

точка	t, C	I, кДж/кг	,%	d, г/кг
Н
В
У
П
С1
С2
О	2С		9095%
К

Если G₀>G_н, но одно из значений G_р имеет отрицательное значение, необходимо применить схему обработки воздуха только с первой рециркуляцией.

16

Определение искомых величин

1. Количество требуемой влаги W_исп, кг/ч, на компенсацию испарившейся

в камере орошения:

W_исп=G_ко(d_о-d_с1)10^-3, (3.16)

2. Мощность первой секции подогрева Q_сп1,Вт:

Q_сп1=G_н(I_к –I_н)/3,6, (3.17)

3. Мощность второй секции подогрева Q_сп2 , Вт:

Q_сп2=G_о(I_П –I_с2)/3,6. (3.18)

1 7

18