Выбор метеорологических условий в помещениях и характеристик наружного воздуха

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г.ШУХОВА»

 

 

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

 

 

Утверждено

научно-методическим советом

университета

 

Кондиционирование

Воздуха и холодоснабжение

 

Методические указания к выполнению курсовой работы, раздела выпускной квалификационной работы для

студентов направления подготовки

08.03.01 – Строительство, профиль «Теплогазоснабжение

и вентиляция»

 

 

 

Белгород

 

 

УДК 697.94

ББК 38.762.3

К 64

 

Рецензенты

Доктор технических наук, профессор Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова К.И. Логачёв

 

К 64 Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: методические указания /сост. Т.Н. Ильина, Д.А. Емельянов.-

Белгород: Изд-во БГТУ, 2015. – 73 с.

 

В учебном издании представлены основные сведения и классификация систем кондиционирования воздуха, необходимые для усвоения курса дисциплины и выполнения курсовой работы.

Дано содержание курсовой работы с описанием разделов расчетно-пояснительной записки и графической части. Представлены рекомендации для выбора метеорологических условий в помещениях. Рассмотрены свойства влажного воздуха и процессы изменения его состояния. Приведены методы расчета вредных выделений в помещении, выбор схемы организации воздухообмена, построение процессов обработки воздуха на I-d диаграмме. Дана схема расчета производительности СКВ и подбора центрального кондиционера, а также его секций. Показаны решения тепло- и холодоснабжения секций центрального года.

В конце разделов даны задания для выполнения курсовой работы, приведены справочные и нормативные материалы, необходимые для выполнения курсовой работы, выбора кондиционера, рассмотрены режимы его работы в теплый и холодный периоды работы.

Учебное издание предназначено для практических занятий, выполнения курсовой работы, раздела выпускной квалификационной работы, а также самостоятельного изучения дисциплины для студентов дневной и заочной форм обучения, в том числе с применением дистанционных технологий, по направлению подготовки: «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция», квалификаций: бакалавр, магистр.

УДК 697.94

ББК 38.762.3

К 64

Ó Белгородский государственный

технологический университет

(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2015

ВВЕДЕНИЕ

 

Под термином к о н д и ц и о н и р о в а н и е в о з д у х а подразумевается создание и автоматическое поддержание необходимых кондиций воздушной среды в помещении или сооружении. В общем случае понятие кондиция воздуха включает в себя следующие его параметры: температура, влажность, скорость движения, чистота, содержание запахов, давление, газовый и ионный состав.

Кондиционирование воздуха обеспечивается применением специальных систем. Под термином с и с т е м ы к о н д и ц и о н и р о в а н и я в о з д у х а (СКВ) подразумевается комплекс устройств, предназначенных для создания и автоматического поддержания в обслуживаемых помещениях заданных параметров воздушной среды. Указанный комплекс может включать шесть составных частей:

1) установку кондиционирования воздуха (У К В), обеспечиваю-щую необходимые кондиции воздушной среды по тепловлажностному состоянию, чистоте, газовому составу и наличию запахов;

2) средства автоматического регулирования и контроля за приготовлением воздуха нужных кондиций в УКВ, а также поддержания в обслуживаемом помещении или сооружении постоянства заданных величин параметров воздуха;

3) устройства для транспортирования и распределения кондиционированного воздуха;

4) устройства для транспортирования и удаления избытков внутреннего воздуха;

5) устройства для глушения шума, вызываемого работой элементов СКВ;

6) устройства для приготовления и транспортирования источников энергии (электрического тока, холодной и теплой сред), необходимых для работы аппаратов в СКВ.

В зависимости от конкретных условий некоторые составные части СКВ могут отсутствовать.

Классификацию СКВ можно провести по следующим признакам: назначению, характеру, способам снабжения холодом, схеме обработки воздуха в УКВ и величине давления, развиваемого вентиляторами.

П о н а з н а ч е н и ю СКВ можно подразделить на три вида: комфортные, технологические и комфортно-технологические. Для к о м ф о р т н ы х СКВ характерно выполнение требований по обеспечению в обслуживаемых помещениях воздушной среды, наиболее благоприятной для труда и отдыха. Работоспособность и самочувствие человека в значительной мере определяются тепловым балансом его организма в наиболее оптимальных условиях окружающей среды на уровне теплового комфорта.

Для т е х н о л о г и ч е с к и х С К В характерно выполнение требований по созданию и поддержанию воздушной среды, наиболее благоприятной для технологического производственного процесса, создание специальных условий для испытания готовых изделий и веществ, обеспечение микроклимата для выращивания или испытания биологических сред, сохранения изделий и веществ и т. п. Величины параметров воздушной среды при этом выбирают только исходя из назначения технологического процесса без учета воздействия среды на человеческий организм. Такие СКВ обслуживают замкнутые объемы камер, рабочее пространство технических аппаратов, помещение хранилищ и др. Обслуживающий персонал находится в кондиционируемом объеме только кратковременно и снабжается средствами защиты от воздействия окружающей среды.

Для т е х н о л о г и ч е с к и - к о м ф о р т н ы х СКВ характерно выполнение требований по созданию и поддержанию воздушной среды, благоприятной как для проведения технологического производственного процесса, так и достаточно комфортной для пребывания обслуживающего персонала. Величины параметров воздушной среды при этом выбирают руководствуясь требованиями производственного процесса, которые, как правило, не зависят от наружных климатических условий. Обслуживающий персонал находится в таких помещениях постоянно. Например, в цехах точного машиностроения для обеспечения нужной точности изготовления деталей и сборки изделий требуется поддержание постоянной температуры воздуха на уровне 20 + 0,5^оС и относительной влажности 45-50%. Кондиционирование воздуха способствует уменьшению брака и повышению производительности труда.

П о х а р а к т е р у с в я з и с о б с л у ж и в а е м ы м п о м е щ е н и е м можно подразделить СКВ на три вида: центральные, местные и центрально-местные. Ц е н т р а л ь н ы е С К В характеризуются расположением УКВ в удалении от обслуживаемых объектов и наличием приточных воздуховодов значительной протяженности. М е с т н ы е С К В характеризуются расположением УКВ в самом обслуживаемом помещении или в непосредственной близости от него, при отсутствии (или наличии весьма коротких) приточных воздуховодов. Ц е н т р а л ь н о – м е с т н ы е С К В характеризуются как наличием УКВ в удалении от обслуживаемых объектов, так и местных УКВ, располагаемых в самих помещениях или в непосредственной близости от них.

П о с п о с о б у с н а б ж е н и я х о л о д о м можно выделить три вида СКВ: неавтономные, автономные и испарительные. Н е а в т о н о м н ы е С К В характеризуются наличием централизованных источников холодоснабжения в виде холодильных станций, от которых насосами подаются холодная вода или рассол к аппаратам СКВ. А в т о н о м н ы е С К В характеризуются наличием УКВ со встроенными источниками холода в виде холодильных машин различного типа. И с п а р и т е л ь н ы е С К В характеризуются использованием для целей охлаждения кондиционируемого воздуха эффекта испарения воды.

П о с х е м е о б р а б о т к и в о з д у х а можно выделить два вида СКВ: п р я м о т о ч н ы е, характеризующиеся обработкой в УКВ только наружного воздуха, р е ц и р к у л я ц и о н н ы е – с обработкой в УКВ смеси наружного и рециркуляционного воздуха, или только рециркуляционного воздуха.

П о в е л и ч и н е д а в л е н и я, р а з в и в а е м о г о в е н т и л я т о р о м, СКВ могут быть:

- низкого давления (Р<1000 Па)

- среднего давления (1000<Р<3000 Па)

- высокого давления (Р>3000 Па)

П о в о з м о ж н о с т и о б е с п е ч е н и я з а д а н н ы х к о н д и ц и й У К В можно подразделить на установки общего назначения, обеспечивающие круглогодовое придание воздуху требуемых кондиций, и установки ограниченного действия для придания нужных кондиций воздуху только в определенном сезоне климатического периода. По конструктивному исполнению УКВ можно подразделить на секционные, блочные и агрегатные. С е к ц и о н н ы е У К В собирают на месте монтажа по заданной схеме приготовления воздуха из отдельных секций, поставляемых на строительство заводами-изготовителями. Б л о ч н ы е У К В собирают из отдельных технологических блоков по заданной схеме приготовления воздуха. Сборка может производиться на заводе-изготовителе или на месте монтажа. Для а г р е г а т н ы х У К В характерна поставка заводом-изготовителем полностью собранного агрегата по постоянной технологической схеме обработки воздуха.

В аппаратах УКВ осуществляют процессы нагревания или охлаждения воздуха, увлажнения или осушения. Расчет и проектирование аппаратов основываются на общих закономерностях аэродинамики, гидравлики, теплотехники, термодинамики, и теории автоматического регулирования. Для решения инженерно-технических задач при вентиляции и кондиционировании воздуха в первую очередь необходимы знания физических параметров воздуха и изменения его тепло-влажностного состояния.

Содержание курсовой работы

Курсовая работа предназначена для закрепления теоретических знаний по курсу «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение».

Материал курса студенты изучают по основному учебнику, но так как в технике кондиционирования воздуха происходят изменения, необхо­димо прорабатывать и дополнительную литературу самостоятельно. При выполнении расчетов и подборе оборудования СКВ можно пользоваться любой технической литературой, но тогда в пояснительной записке необходимо приводить подробное описание методик расчета с полной расшиф­ровкой приводимых формул и со ссылками на таблицы, рисунки, источни­ки, из которых взяты эти методики.

Курсовая работа должна содержать пояснительную записку объемом 20-30 страниц (формат А4) и графическую часть, представленную на 1 листе (формат А1 или А2); оформление записки и графической части должно соответствовать существующим требованиям по проектированию систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Расчетно-пояснительная записка должна включать разделы:

1. Общая часть: в разделе приводятся краткое описание здания (назначение, число этажей, краткое описание строительных конструкций); метеорологические условия в помещениях (расчетные температуры, влажность и скорость движения воздуха); характеристики наружного воздуха (температуры, энтальпии, скорости ветра, давления - со ссылкой на источники) для холодного и теплого периодов.

2. Определение количеств вредных выделений.

3. Выбор схемы организации воздухообмена в помещении.

4.Выбор схемы обработки воздуха, построение процессов изменения состояния воздуха на I-d диаграмме для двух периодов года, расчет производительности СКВ.

5.Выбор центрального кондиционера, теплотехнический и аэродинамический расчет элементов установки кондиционирования воздуха.

6. Выбор схем тепло - и холодоснабжения секций кондиционера.

Пояснительная записка включает: титульный лист, задание на курсо­вую работу, содержание, основные разделы (1-6), список литературы.

На листе графической части должны быть: план части здания с нане­сением кондиционера, чиллера, воздуховодов от кондиционера в помещения с пока­зом подачи воздуха, систем вытяжки из помещения в масштабе М 1:100; схема компоновки кондиционера (М1:20 или 1:50); аксонометрическая схема приточной системы кондиционирования воздуха (М1:100); схема холодоснабжения секций кондиционера, спецификация оборудования.

Тепловыделения в помещении

 

Избыточная теплота определяется в холодный и переходный перио­ды как сумма теплопоступлений от людей по явной или полной теплоте , , искусственного освещения , технологических теплопоступлений и минус теплопотери помещения через ограждения и технологические тепловыделения из помещения :

 

= + (2.1)

 

= + (2.2)

 

Избыточная теплота в теплый период определяется как сумма теплопоступлений от людей по явной или полной теплоте , , солнечной радиации через остеклениеQ_p и совмещенные покрытия Q_n, технологические теплопоступления и минус технологические тепловыделения из помещения :

 

(2.3)

 

(2.4)

 

Теплопоступления от людей в помещение зависят от температуры воздуха и вида выполняемой работы, принимаются для одного человека по таблице 2.1. Влаговыделения человеком и выделения углекислого газа СО₂ также принимаются по таблице 2.1.

Количество явной и полной теплоты, Вт, выделения CO₂,г/ч, и вла­ги, г/ч, в помещении определяются:

 

(2.5)

 

(2.6)

 

(2.7)

 

, (2.8)

 

где и - выделения явной и полной теплоты одним человеком (мужчиной), Вт, определяемые в зависимости от температуры помещения для холодного и теплого периодов года;

N - число людей в помещении (из общего числа необходимо задать число мужчин, женщин и детей);

k - коэффициент снижения выделений.

Определив теплопоступления от людей , , , , влаговыделения W_x,W_т, выделения углекислого газа M_CO2, их необходи­мо внести в таблицу 2.4. Если или получились со знаком минус, следовательно, в помещении недостатки теплоты.

Теплопоступления от искусственного освещения определяются как

 

, (2.9)

 

где Е - освещенность, лк (табл. 2.2);

А - площадь пола помещения, м²;

q_осв- удельные тепловыделения, Вт/(м²∙лк), для помещений площа­дью 200-400 м², q_осв= 0,09-0,08 Вт/(м²∙лк); площадью 50-200 м², q_осв= 0,1­0,08 Вт/(м²∙лк); площадью 20-50 м², q_осв= 0,17-0,12 Вт/(м²∙лк);

η_осв = 1 - доля теплоты, поступающей в помещение.

Количество теплоты, поступающей в помещение общественных зда­ний через световые проемы за счет солнечной радиации, в случае, когда над окнами отсутствуют солнцезащитные козырьки, определяются как

, (2.10)

 

где q - максимальное количество теплоты, поступающее в помещение в июле через одинарные остекления, Вт/м²:

 

, (2.11)

 

где q_вп, q_вр- количество теплоты, поступающей соответственно от пря­мой и рассеянной солнечной радиации в июле, зависит от ориентации ос­текления и географической широты, принимается по табл. 2.3;

k ₁ - коэффициент, учитывающий затенение остекления световых проемов переплетами и загрязнение атмосферы: для одинарного остекле­ния в металлических переплетах k ₁=0,6, в деревянных переплетах k ₁=0,48; для двойного остекления в металлических переплетах k ₁=0,54, в де­ревянных переплетах k ₁=0,45; для тройного остекления в металлических переплетах k ₁=0,48, в деревянных переплетах k ₁=0,42;

k ₂ - коэффициент, учитывающий загрязнение стекла: для промзда­ний k ₂ =0,9; для общественных k ₂ =0,95;

F_o - площадь световых проемов, м;

с_т - коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств: для тройного остекления с_т=0,8; для двойного - с_т=0,9; для одинарного - с_т = 1.

Катего­ рия работы

mco2, г/час

Температура окружающего воздуха, °С

w

w

w

w

w

w

Покой

9 0

Легкая

Средней тяжести

Тяжелая

 

Таблица 2.1

Влаговыделения в помещении

Источниками влагопоступлений в помещение являются люди, технологическое оборудование, горячая пища и т.д. В некоторых помещениях (души, прачечные и пр.) влаговыделение происходит со смоченных поверхностей ограждающих конструкций и оборудования.

Влаговыделения от людей определяют по таблице «Количество теплоты и влаги, выделяемое взрослыми людьми (мужчинами)» из уравнения 2.8, учитывая интенсивность физической нагрузки, но рекомендуется уточнение по ниже приведенной формуле, кг/час:

 

 

где = - , Вт - разность избытков полной и явной теплоты, т.е. поток скрытой теплоты. При отсутствии других источников влаги, кроме людей, берется разность поступлений полной и явной теплоты только от людей. Температура принимается для соответствующего периода года по таблице расчетных параметров внутреннего воздуха в режиме вентиляции или кондиционирования.

Если имеются поступления теплоты и влаги от горячей пищи, к добавляется еще 2/3 . Иначе говоря, влагопоступления от остывающей пищи W_гп, кг/ч, в торговых залах предприятий общественного питания определяют по формуле:

 

где 0,67 - доля скрытой теплоты (около 2/3 от общих тепловыделений), - полные тепловыделения от горячей пищи в торговом зале предприятия общественного питания, Вт.(r₀ =2493 кДж/кг; С_вп=1,98 кДж/кг К)

Влаговыделения с открытой водной поверхности рассчитывают по рекомендациям [1].

 

 

где а - фактор скорости движения окружающего воздуха под влиянием гравитационных сил. При от 15 до 30^оС принимается по таблице:

 

Температура поверхности воды , ^ОС
Фактор а	0,022	0,028	0,033	0,037	0,041	0,046	0,051	0,06

 

v - относительная скорость движения воздуха над поверхностью испарения, м/с, может быть принята равной подвижности воздуха в помещении для соответствующего периода года; P₁ - парциальное давление водяного пара во внутреннем воздухе, Па, принимается по таблице расчетных параметров внутреннего воздуха для соответствующего периода; P₂ - давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре поверхности воды , определяется по формуле, приведенной в методических указаниях «Расчет мощности отопительных приборов системы отопления» или по I-d-диаграмме, а также по таблицам водяного пара; F - поверхность испарения, м²; P_Б - барометрическое давление в районе строительства, Па, выбирается по принятым расчетным параметрам наружного климата.

Если вода хорошо перемешивается, температура ее поверхности равна температуре воды в целом t _W. Для спокойной воды можно пользоваться таблицей (при около 20^оС и φ_в около 70%):

 

tw, °С
, °С

 

При других параметрах внутреннего воздуха величину можно считать равной температуре мокрого термометра по таблице расчетных параметров внутреннего воздуха.

Влаговыделения от плит, сковород, котлов и другого оборудования, снабженного укрытиями, поступают в эти укрытия и в балансе помещения не учитываются.

От немодулированного оборудования без отсоса воздуха, а также от теплового оборудования, установленного в раздаточном проеме, в кухню поступает влага в следующем количестве:

- от варочных котлов емкостью: 40 л - 3 кг/ч;

60 л - 5 кг/ч;

125 л - 10 кг/ч;

- от мармитов и тепловых стоек - 0,7 кг/ч на 1м² в плане. При расчете влаговыделений от варочных котлов коэффициент загрузки принимают равным 0,3; а коэффициент одновременности (если установлено несколько варочных котлов) - 0,7.

 

Градиенты температур

 

Удельные избытки явной теплоты, кДж/(м^3ч)	более 80	40-80	менее 40
Градиент β, °С/м	0,8-1,5	0,3-1,2	0-0,5

 

Температуру приточного воздуха t_n для теплого периода можно принимать на 2-7 °С ниже температуры внутреннего воздуха.

На пересечении луча процесса с линией температур t_n получим точку П, характери­зующую параметры приточного воздуха после кондиционера. Параметры точек У и П используются в расчетах производительности СКВ для теплого периода.

Так как в помещениях нет местных отсосов, расчет производительности, м³/ч, проводят по формулам (3.4-3.8), где Q, Вт:

-по избыткам явной теплоты:

 

 

- по избыткам полной теплоты:

 

- по влагоизбыткам:

 

- по избыткам углекислого газа:

 

- по санитарным нормам:

 

где ρ _в – плотность внутреннего воздуха, кг/м³,ρ _в = 1,2 кг/м³;

с_о – теплоемкость воздуха, с_о =1,0 кДж/кг·К;

I_у, I_п – энтальпия удаляемого и приточного воздуха, взятые по I-d диаграмме для т. У и т. П, кДж/кг;

d_y, d_n – влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, взятые по I-d диаграмме для т. У и т. П, кг вл./кг с.в.;

k'_y, k'_np – содержание СО₂ соответственно в удаляемом из помещения и в приточном воздухе, г/м³, (табл.3.2);

L_n – нормируемый расход воздуха, м³/(ч∙чел), на одного человека;

N – количество людей.

Значение L_n, принимается по таблице 3.3.

Таблица 3.2

Газа в воздухе

Назначение помещения	k'y
л/м^3	г/м^3
В местах постоянного пребывания людей (жилые комнаты)	1,0	1,8
В местах периодического пребывания людей (учреждения)	1,25	2,3
Тоже, кратковременного пребывания	2,0	3,6
В детских комнатах и больницах	0,7	1,16
Место расположения здания	k'np
л/м^3	г/м^3
В сельской местности	0,33	0,6
В малых городах	0,4	0,73
В больших городах	0,5	0,91

 

Расчет производительности СКВ проводится для теплого периода. Значения параметров приточного и удаляемого воздуха находят на I-d диаграмме (см. гл. 4).

Таблица 3.3

Теплый период

 

В теплый период года воздух охлаждают и осушают. Исходными условиями являются параметры внутреннего (т. В), наружного (т. Н), приточного (т. П), удаляемого (т. У) воздуха, тепло и влагоизбытки в помещении, а также расчет производительности СКВ, представленные в разделах 2, 3.

1. На I-d диаграмме наносят т. В, через которую проводят луч процесса с коэффициентом ε для теплого периода года. На луче процесса

выставляют т. У, т. П на пересечении с изотермами (рис.4.1,а).

2. Через т. П проводим линию постоянного влагосодержания d_n = const до пересечения с кривой φ= 90-95 %, это т. О, характеризующая состояние воздуха после камеры орошения. На линии ОП от т. П вниз откладываем отрезок 1-1,5° С, соответствующий нагреву воздуха в венти­ляторе и воздуховодах. Получим т. П’, параметры воздуха после его нагре­ва в воздухонагревателе II подогрева (линия ОП’).

3. Соединяем т. О с т. Н, процесс ОН - обработка воздуха в ороси­тельной камере (т. Н строится по и ).

4. Вычисляем расход теплоты воздухонагревателя, Вт:

 

, (4.1)

 

где I_п' и I_о - энтальпии соответственно воздуха в т. П’ и т. О, кДж/кг.

Если в зависимости от луча процесса, величина тепла для подогрева воздуха значительно меньше теплоизбытков в помещении, ею можно пренебречь.

5. Находим количество влаги, кг/ч, сконденсировавшейся в камере орошения:

 

, (4.2)

 

где d_H и d_О - соответственно влагосодержание воздуха в т. Н и т. О, г/кг.

6. Определяем охлаждающую мощность камеры орошения, Вт

 

(4.3)

 

где I_н и I_о- энтальпии воздуха в т. Н и т. О, кДж/кг.

Для сокращения расходов холода Q_x и теплоты Q_II необходимо строить процессы с I и II рециркуляциями.

Примечание: температура т. О должна быть выше или равна 6 °С.

 

а)

Рис. 4.1. Построение на - диаграмме процесса обработки

воздуха для прямоточной схемы:

а – теплый период

 

Холодный период

В холодный период воздух нагревают и увлажняют. При этом необходимо учитывать имеющиеся влагоизбытки в помещении. Для этого рассчитывают влагосодержание приточного воздуха и находят на I-d диаграмме точку П_х.

Через точку (внутренние параметры воздуха для зимы) проводим луч процесса для зимнего режима (рис.4.1б) и определяем

 

б)

Рис. 4.1. Построение на - диаграмме процесса обработки

воздуха для прямоточной схемы:

б – холодный период

 

приращение влагосодержания воздуха в помещении, г/кг:

 

, (4.4)

 

где W – количество выделяющейся в помещении влаги в зимний период, г/кг, G_пр - массовая производительность приточного воздуха, определенная по уравнению (3.10) для теплого периода.

Влагосодержание приточного воздуха, :

 

. (4.5)

 

На пересечении линии с линией получим точку П, также на пересечении с линией точку ; - нагрев воздуха в воздухонагревателе подогрева. Нагрев воздуха в вентиляторе и воздуховодах в зимний период не учитывают. Из точки проводится линия изоэнтальпийного увлажнения воздуха до пересечения с линией (точка ). Линия - характеризует процесс подогрева в I воздухонагревателе.

Расход теплоты в воздухонагревателе первого подогрева, :

. (4.6)

 

Расход теплоты в воздухонагревателе второго подогрева, :

. (4.7)

Количество воды, испарившейся в оросительной камере, :

 

. (4.8)

 

Полученные по уравнениям (4.6-4.8) значения используются в расчетах воздухоподогревателей и оросительной камеры кондиционера (раздел 5.1,5.2).

4.2. Построение на диаграмме и расчет

Теплый период

Схема воздухообмена с рециркуляцией позволяет снизить расходы тепла на подготовку воздуха в холодный период и расход холода в теплый период. Выбор рециркуляционной схемы возможен при соответствии параметров вытяжного (рециркуляционного) воздуха требованиям СНиП и экономической целесообразностью ее применения.

Положение точек У и определяем аналогично прямоточной схеме.

Через точку У проводим линию и откладываем на ней линию нагрева рециркуляционного воздуха на 0,5…1^оС, соединяем точки и Н (рис. 4.2. а)

 

 

а)

 

Рис. 4.2. Построение на - диаграмме процессов обработки воздуха для схемы с одной рециркуляцией:

а – теплый период

 

Положение точки смеси внутреннего и наружного воздуха (точка ) находим по длине отрезка , мм:

, (4.9)

где и - отрезки на - диаграмме, характеризующие соответственно пропорции наружного и всего количества подаваемого воздуха, мм;

- минимально необходимое количество наружного воздуха, (определяется по уравнению 3.5).

Положение точки С можно также найти на пересечении линии смеси с линией энтальпии I_с или d_c, , рассчитанных по уравнению:

 

 

(4.10)

 

Соединяем точки и прямой линией, которая характеризует процесс изменения состояния воздуха в оросительной камере.

Следует отметить, что если забор рециркуляционного воздуха проводится из рабочей зоны помещения, в расчетах параметров точки в уравнениях (4.9 и 4.10) принимаются значения точки В^’.

Количество рециркуляционного воздуха, рассчитывается по разности общего расхода G_пр и нормируемого, G_н, (см. уравнение 3.8), :

 

. (4.11)

 

Расход холода, :

 

. (4.12)

 

Расход теплоты на второй подогрев, :

 

. (4.13)

 

Экономия холода при использовании рециркуляционной схемы рассчитывается как относительная разность расхода холода на охлаждение и осушение воздуха в прямоточной и рециркуляционной схемах (в процентах).

 

Холодный период

 

Точки , характеризующие состояние воздуха на разных стадиях обработки, находим по аналогии с расчетами прямоточной схемы (см. п. 4.1).

На прямой (рис. 4.2. б) находим вспомогательную точку , положение которой определится длиной отрезка , мм: