где tB, tн - соответственно температуры внутреннего и наружного воздуха, Кп =4,85, Кс = 3,2 кДж/(м0С) - коэффициент теплопередачи покрытия и стены, Fп, Fс - площадь покрытия и наружной стены, м.
Qпомсм в зимний период года учитываются лишь в том случае, когда перепад температур между расчетным помещением и смежным превышает 30С и рассчитывается по формуле(21), с последующим умножением на(-1).
Qпот = Qнар + Qсм=169815,6+7333,2=177148,8кДж/ч
Тогда баланс по полным и явным теплопоступлениям в зимний период года составит:
где Wлюд - влаговыделения от людей, определяется как
Здесь n - количество людей в помещении,w - влаговыделения от одного человека.
WT - поступающее в помещение количество влаги от технологических процессов. По заданию WТ= кг/ч.
4. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ И ПОЛНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОНДИЦИОНЕРА
Расход приточного воздуха L, м3/ч, определяется расчетом только для летнего периода и принимается наибольший из величин, полученных по формулам (27)-(29):
а) по избыткам явной теплоты:
б) по избыткам полной теплоты:
в) по избыткам влаги ( водяного пара):
где Lмo- расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, м3/ч. ∑Qполнлет, ∑Qявнлет - суммарные полные и явные теплопоступления в летний период года, кДж/ч в помещение; tв, tп,tу - соответственно температуры воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, подаваемого СКВ в помещение и удаляемого из помещения
за пределами обслуживаемой, или рабочей зоны; ∑W- суммарные поступления влаги в помещение, г/ч. dB, dn, dy- соответственно влагосодержание воздуха в рабочей зоне помещения, подаваемого воздуха и удаляемого воздуха вне рабочей зоны, г/кг; cB=1,2 кДж/(кГ °С) - теплоемкость воздуха; IB, Iп, Iy- энтальпии воздуха соответственно в рабочей зоне помещения, подаваемого в помещение и удаляемого из него, кДж/кг.
Формула (27) преобразована к следующему виду:
где Квоз- коэффициент воздухообмена, устанавливающий связь температуры в удаляемом воздухе и рабочей зоне.
Коэффициент Квоз= 1,45 для рекомендованных к расчету в курсовой работе конструкций воздухораспределителей. Найдем температуру в рабочей зоне помещения:
Так как получены все неизвестные решаем уравнение (30):
Из формулы (31)
найдем температуру удаляемого из помещения воздуха tу:
Для определения значений dв, dп, dу, IB, IпиIy, используемыхв формулах (28) и (29), воспользуемся I-d диаграммой. Предварительно определяется угловой коэффициент луча процесса из соотношения:
На I-d диаграмме на пересечении изотермы tBи кривой φBнаходим положение точки В, соответствующей заданному состоянию воздуха в помещении. Через точку В проводим луч процесса. Он проводится следующим образом: на поле I-d диаграммы нанесены риски с указанием численных значений луча процесса. Находим риску, численно равную величине, определенной по формуле (33), и соединяем ее с 0°С на оси температур. Параллельно полученной прямой проводим линию через точку В до пересечения с изотермами tп и ty. Точки пересечения П и У имеют координаты приточного и удаляемого из помещения воздуха. С I-d диаграммы считываются значения d и I в точках В, П и У.
В | П | У | |
Температура, ⁰С | 22 | 19 | 23,35 |
Относительная влажность, % | 55 | 64 | 52 |
Влагосодержание, г/кг | 9,15 | 8,95 | 9,2 |
Энтальпия, кДж/кг | 45,7 | 41,9 | 47 |
После этого определяется воздухообмен по полным теплоизбыткам и влаговыделениям в помещении (формулы (28) и (29)).
За полезную производительность кондиционера Lпппринимается наибольшая из величин LMO, LЯ, Lп, LW.
Lпп = Lw=58583,33м3/ч
При транспортировании воздуха, из-за неплотностей в воздуховодах, возможны утечки, которые должны восполняться за счет увеличения производительности кондиционера на 10-15%.
Для создания подпора в кондиционируемом помещении, необходимо увеличение Lпп. С учетом потерь на утечки и создание подпора в помещении, полная производительность кондиционера Lполн, составит:
где L - количество воздуха, вводимое в помещение на каждого человека, проходящего через дверь, для создания повышенного давления в помещении, м3/ч; n - количество проходящих людей; V - объем кондиционируемого помещения, м3; К - кратность воздухообмена, для создания подпора в помещении; β - коэффициент, учитывающий утечки воздуха.
5. ВЫБОР СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА И КОМПАНОВКИ КОНДИЦИОНЕРА
По Lполн определяется типоразмер кондиционера. Так как Lполндо 80 тыс. м3/ч, то выбирается кондиционер КТЦ3-80. Последние две цифры в обозначении марки кондиционера показывают его производительность в тыс.м3/час.
Тип кондиционера | L1, мм | L2, мм | L3, мм | L4, мм | Н, мм | h, мм |
КТЦЗ-80 | 2005 | 810 | 2900 | 950 | 3345 | 255 |
При расчете системы кондиционирования воздуха, пользуются массовыми единицами расхода воздуха, для чего необходимо использовать следующее выражение:
Здесь ρв=1,2кг/м3 – плотность воздуха при стандартных условиях. После перевода Lмо, LполниLппк массовым единицам, вводим для них соответствующие обозначения - Gмо, GполниGпп:
Так как величина LMOнебольшая из LЯ, Lп, LW, то применяется схема с рециркуляцией.
При рециркуляции необходимо определить количество наружного воздуха Gнар, кг/ч. Полная производительность кондиционера Gполн:
где Gрец- количество рециркуляционного воздуха, кг/ч.В помещении имеются местные отсосы, тогда
Окончательно скомпоновать кондиционер можно после построения процессов обработки воздуха в I-d диаграмме для летнего и зимнего периодов.
Кондиционер с первой рециркуляцией, построение процесса обработки воздуха на I-d диаграмме.
Летний период
Построение процесса в I-d диаграмме начинаем с нанесения точки В, с параметрами внутреннего воздуха, через которую проводим луч процесса в помещении, до пересечения с изотермой заданной температуры tпв точке П. Через точку П проводим луч подогрева dп=const, до пересечения с кривой с φо= 90% в точке О. Её параметры соответствуют состоянию воздуха, покидающего КО. Наносим точки Н и В', с координатами наружного и рециркуляционного воздуха, перед входом его в камеру смешивания. Точки В' и Н соединяем прямой линией, которая является линией смеси наружного и рециркуляционного воздуха перед KO. Точка В' находится выше точки В на 10С по dв=const.
Положение точки С, соответствующей состоянию смеси воздуха, можно найти из пропорции:
Откладывая от точки В' длину отрезка В' С, находим на прямой смеси В'Н положение точки С. Через точки О и С проводим луч процесса охлаждения и осушения воздуха, до пересечения с кривой φ= 100% в точке W. Координаты точки W- twи Iw используются при расчете КО. Все точки процесса обработки воздуха в кондиционере построены, выписываем параметры, характеризующие их: