Расчет систем кондиционирования воздуха на I-d диаграмме

Холодный период года — ХП.

tВ = 20 ÷ 22ºC;   φВ = 40 ÷ 65%.

2. Границы оптимальных параметров при кондиционировании наносят на J-d диаграмму (см. рисунок 1).

3. Для достижения оптимальных параметров внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения в тёплый период года — ТП требуется охлаждение наружного приточного воздуха.

4. При наличии тепловых избытков в помещении в тёплый период года — ТП, а также учитывая, что приточный воздух охлаждается, целесообразно выбрать из зоны оптимальных параметров наибольшую температуру

tВ = 22ºC

и наибольшую относительную влажность внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения

Скачать

φВ = 65%.

Получим на J-d диаграмме точку внутреннего воздуха — (•) В.

5. Составляем тепловой баланс помещения по тёплому периоду года — ТП:

  • по явному теплу ∑QТПЯ
  • по полному теплу ∑QТПП

6. Рассчитываем поступления влаги в помещение

где: V — объем помещения, м3.

8. Исходя из величины теплового напряжения, находим градиент нарастания температуры по высоте помещения.

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий.

Тепловая напряженность помещения QЯ/Vпом. grad t, °C
кДж/м3 Вт/м3
Более 80 Более 23 0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80 10 ÷ 23 0,3 ÷ 1,2
Менее 40 Менее 10 0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру удаляемого воздуха

tY = tB grad t(H — hр.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;hр.з. — высота рабочей зоны, м.

9. Для ассимиляции температуру приточного воздуха — tП принимаем на 4 ÷ 5ºС ниже температуры внутреннего воздуха – tВ, в рабочей зоне помещения.

10. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения

11. На J-d диаграмме точку 0,0 °С шкалы температур соединяем прямой линией с численным значением тепло-влажностного отношения (для нашего примера численное значение величины тепло-влажностного отношения принимаем 3 800).

12. На J-d диаграмме проводим изотерму приточного — tП, с численным значением

tП = tВ — 5, °С.

13. На J-d диаграмме проводим изотерму уходящего воздуха с численным значением уходящего воздуха — tУ, найденным в пункте 8.

14. Через точку внутреннего воздуха — (•) В, проводим линию, которая параллельна линии тепло-влажностного отношения.

15. Пересечение этой линии, которая будет называться — лучом процесса

с изотермами приточного и уходящего воздуха — tП и tУ определит на J-d диаграмме точку приточного воздуха — (•) П и точку уходящего воздуха — (•) У.

16. Определяем воздухообмен по полному теплу

и воздухообмен на ассимиляцию избытков влаги

tВ = 20 ÷ 22ºC;  φВ = 30 ÷ 55%.

2. Изначально на J-d диаграмму по двум известным параметрам влажного воздуха наносим точки (см. рисунок 8):

  • наружного воздуха (•) Н tН = – 28ºC;   JН = – 27,3 кДж/кг;
  • внутреннего воздуха (•) В tВ = 22ºC;   φВ = 30% с минимальной относительной влажностью;
  • внутреннего воздуха (•) В1 tВ1 = 22ºC;   φВ1 = 55% с максимальной относительной влажностью.

При наличии тепловых избытков в помещении целесообразно принять верхний температурный параметр внутреннего воздуха в помещении из зоны оптимальных параметров.

3. Составляем тепловой баланс помещения по холодному периоду года — ХП:

  • по явному теплу ∑QХПЯ
    по полному теплу ∑QХПП

4. Рассчитываем поступления влаги в помещение

6. Исходя из величины теплового напряжения, находим градиент нарастания температуры по высоте помещения.

tY = tB grad t(H – hр.з.), ºС

7. Для ассимиляции избытков тепла и влаги в помещении температуру приточного воздуха — tП, принимаем на 4 ÷ 5ºС ниже температуры внутреннего воздуха — tВ, в рабочей зоне помещения.

8. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения

9. На J-d диаграмме точку 0,0°С шкалы температур соединяем прямой линией с численным значением тепло-влажностного отношения (для нашего примера численное значение величины тепло-влажностного отношения принимаем 5 800).

10. На J-d диаграмме проводим изотерму приточного — tП, с численным значением

tП = tВ — 5, °С.

11. На J-d диаграмме проводим изотерму уходящего воздуха с численным значением уходящего воздуха — tУ, найденным в пункте 6.

12. Через точки внутреннего воздуха — (•) В, (•) В1, проводим линии, которые параллельны линии тепло-влажностного отношения.

13. Пересечение этих линий, которые будет называться — лучами процесса

Расчет воздухообмена при кондиционировании

с изотермами приточного и уходящего воздуха — tП и tУ определит на J-d диаграмме точки приточного воздуха — (•) П, (•) П1 и точки уходящего воздуха — (•) У, (•) У1.

14. Определяем воздухообмен по полному теплу

и воздухообмен на ассимиляцию избытков влаги

Введение

Настоящий стандарт разработан с учетом требований федеральных законов от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”, от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”.

В документе рассмотрена методика расчета потребления теплоты, холода, воды и электроэнергии на обработку наружного воздуха при кондиционировании воздуха помещений в течение года. Методика расчета энергопотребления системами отопления и вентиляции приведена в СП 50.133300.2012 “СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий”.

Настоящий стандарт содержит методику, позволяющую выполнить расчет по вероятностно-статистической модели климата, содержащей в себе сочетания энтальпии и влагосодержания наружного воздуха за последние 30 лет, относящиеся к различным временным отрезкам суток, и по данным климатологического “типового” года, содержащим в себе почасовые данные о температуре, энтальпии и влагосодержании наружного воздуха в течение года.

Внимание!

Остается самое главное, а именно как из точки — ( • ) Н, с параметрами наружного воздуха tН„Б“, °С и JН„Б“, кДж/кг попасть в точку ( • ) П, с параметрами приточного воздуха.

Остается самое главное, а именно как из точки — (•) Н, с параметрами наружного воздуха t Н„Б“, °С и JН„Б“, кДж/кг попасть в точку (•) П, с параметрами приточного воздуха.

Возможны три варианта решения этой проблемы.

Настоящий стандарт устанавливает методику расчета годовых затрат теплоты, холода, воды и электроэнергии на обработку наружного воздуха при кондиционировании.Стандарт распространяется на жилые, общественные и производственные здания.

3.1 Термины и определения

3.1.1 вероятностно-статистическая модель климата: Таблица фактических повторяемостей в среднем многолетнем разрезе различных сочетаний температуры и относительной влажности, либо энтальпии и влагосодержания наружного воздуха, относящаяся к определенному временному интервалу суток, обладающая полнотой климатической информации (желательно не менее чем за 30 лет) для расчета процессов кондиционирования воздуха.

3.1.2 потребление воды системой кондиционирования воздуха (водопотребление): Количество воды, кг/г, расходуемой системой на увлажнение приточного воздуха и растворение солей, осаждающихся на внутренних элементах в поддоне воздухоувлажнителя за определенный период времени, чаще за год.

3.1.3 потребление пара системой кондиционирования воздуха: Количество пара, кг/г, расходуемого системой на увлажнение приточного воздуха за определенный период времени, чаще за год.

3.1.4 потребление теплоты (теплопотребление) системой кондиционирования воздуха: Количество тепловой энергии, расходуемой системой на нагревание приточного воздуха, Дж/г или МВт·ч/г, за определенный период времени, чаще за год.

3.1.5 потребление холода (холодопотребление) системой кондиционирования воздуха: Количество холода, расходуемого системой на обработку приточного воздуха, Дж/г или МВт·ч/г, за определенный период времени, чаще за год.

Расчет систем кондиционирования воздуха на I-d диаграмме

3.1.6 потребление электроэнергии (электропотребление) системой кондиционирования воздуха: Количество электроэнергии, расходуемой системой на привод электропотребляющего оборудования, кВт·ч/г или МВт·ч/г, за определенный период времени, чаще за год.

3.1.7 “типовой” год: Набор почасовых значений параметров наружной среды, состоящий из реально наблюдавшихся в рассматриваемом географическом пункте значений параметров за отдельные месяцы с наиболее близкими к средним многолетним за последние 30 лет.

Примечания

1 “Типовой” год, как правило, предназначается для расчетов среднего многолетнего энергопотребления различными системами, поддерживающими микроклимат в помещениях зданий.

2 Для расчетов энергопотребления различными системами составляются “типовые” года с разным набором параметров.

3 Для расчетов энергопотребления ЦСКВ на обработку приточного воздуха используется “типовой” год, отражающий изменения температуры и влажности наружного воздуха и состоящий из температуры и относительной влажности наружного воздуха, либо из энтальпии и влагосодержания наружного воздуха. Второй набор удобнее, т.к.

с.в. – сухой воздух;ТП – теплый период года;ХМ – холодильная машина;ХП – холодный период года;ЦСКВ – центральная система кондиционирования воздуха.

Определяем тепловую напряженность помещения

5.1 Расчет выполняется с предварительным (по 5.3) построением на I-d-диаграмме погодных зон, в каждой из которых работает определенное оборудование обработки приточного воздуха.

Предлагаем ознакомиться  Терморегулятор для батарей р326 инструкция по применению

5.2 Продолжительность работы ЦСКВ при конкретном сочетании энтальпии и влагосодержания наружного воздуха т, ч, определяют по формулам (8) или (9):- в расчете по вероятностно-статистической модели

При этом учитывают, к какой погодной зоне относится каждое сочетание параметров наружного воздуха.

5.3 Область возможных сочетаний температуры и относительной влажности в районе строительства приближенно на I-d-диаграмме можно очертить линиями постоянной относительной влажности =100% и =15%, а также линией постоянной расчетной энтальпии наружного воздуха в теплый период года. В зависимости от принятой схемы обработки воздуха в установке ЦСКВ эту область на I-d-диаграмме следует разделить на погодные зоны.

Нанесение границ погодных зон начинается с вычерчивания на I-d-диаграмме косоугольного четырехугольника ВВВВ области оптимальных или допустимых параметров внутреннего воздуха, образованного изотермами нормируемых СП 60.13330 значений температуры и линиями нормируемых значений максимальной и минимальной относительной влажности.

Через точки В и В, ограничивающие четырехугольник максимальным нормируемым значением относительной влажности в ТП года, следует провести линию тепловлажностного отношения процесса в помещении в теплый период года , а через точки В и В, ограничивающие снизу четырехугольник минимальным нормируемым значением относительной влажности в холодный период года, провести линию тепловлажностного отношения процесса в помещении в холодный период года , и на этих линиях отложить соответствующие рабочие разности температур между температурой внутреннего и приточного воздуха.

Принять количество наружного приточного воздуха по холодному периоду года (ХП) — GХП равное количеству наружного приточного воздуха по тёплому периоду года (ТП) — GТП, т. е.

GХП = GТП = G.

В этом случае придётся выполнить перерасчёт параметров приточного воздуха в точке — (•) 

для холодного периода года — (

Для этого определяют приращение теплосодержания или влагосодержания в приточном воздухе в холодный период года — (ХП).

и на пересечении с лучом процесса по холодному периода года — εХП получаем точку — (•) П с пересчитанными параметрами приточного воздуха.

Этот вариант самый простой, но и самый затратный.

2. Второй вариант — применяя рециркуляцию воздуха.А) Оптимальное применение рециркуляции

(см. рисунок 16).

Для резко континентального климата территории России в холодный период года — ХП смешивание уходящего вытяжного внутреннего воздуха с наружным приточным воздухом в секции камеры рециркуляции центрального кондиционера возможно лишь в том случае, когда температура точки смеси — (•) С является положительной и находится в пределах

tС = 5 ÷ 7, °С.

В этом случае количество наружного воздуха — GН, кг/ч составляет 25 ÷ 30% от общего количества приточного воздуха — GП, кг/ч.

Причём, это количество наружного воздуха должно быть не меньше минимальной санитарной нормы подачи наружного воздуха на одного человека.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха для 2-го варианта, оптимального применения рециркуляции А) смотри на рисунок 17.

Если из J-d диаграммы следует, что количество наружного воздуха — GН, кг/ч, принятое по санитарной норме подачи наружного воздуха на одного человека, оказалось больше 30% от общего количества воздуха, то в этом случаи необходимо:

  • увеличить общее количество приточного воздуха — GП, кг/ч с таким условием, чтобы количество наружного воздуха было бы 25 ÷ 30% от общего количества приточного воздуха (смотри рисунок 17).
  • наружный приточный воздух предварительно подогреть в калорифере до положительной температуры в пределах 5 ÷ 7 °С, и только после этого смешивать его с воздухом, идущим на рециркуляцию (смотри рисунок 18).

Б) Применение рециркуляции с камерой орошения

(см. рисунок 19) .

1. Общее количество приточного воздуха принимаем по тёплому периоду года — ТП

GПТП, кг/ч.

2. Количество наружного приточного воздуха принимаем по нормативному воздухообмену

Gнорм., кг/ч.

Границы оптимальных параметров при кондиционировании

3. Количество воздуха, идущего на рециркуляцию, определяем по формуле

GP = GПТП — Gнорм., кг/ч.

4. Численное значение влагосодержания смеси определяем из уравнения смеси

Построение процессов обработки воздуха на J-d диаграмме.

5. Параметры внутреннего воздуха выбираем из зоны оптимальных параметров:

  • температуру – максимальную tВ = 22°С;
  • относительную влажность – минимальную φВ = 30%.

6. По двум известным параметрам находим на J-d диаграмме точку внутреннего воздуха — (•) В.

7. Температуру приточного воздуха принимаем на 5 °С меньше температуры внутреннего воздуха

tП = tВ — 5, °С.

Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения

На J-d диаграмме проводим изотерму приточного воздуха — tП.

8. Составляем тепловой баланс помещения по холодному периоду года — ХП:

  • по явному теплу ΣQХПЯ, Вт;
  • по полному теплу ΣQХПП, кДж/ч.

9. Рассчитываем поступления влаги в помещение

ΣW, кг/ч.

10. Определяем тепловую напряженность помещения по формуле

где: V — объем помещения, м3.

11. Исходя из величины теплового напряжения, находим градиент нарастания температуры по высоте помещения и рассчитываем температуру удаляемого воздуха

tY = tB grad t(H — hр.з), ºС

На J-d диаграмме проводим изотерму уходящего воздуха — tУ.

12. Через точку с параметрами внутреннего воздуха — (•) 

проводим луч процесса с численным значением тепло-влажностного отношения

ε = 5 800 кДж/кг Н2О

до пересечения с изотермой приточного воздуха — tП и с изотермой уходящего воздуха — tУ.

Получаем точку с параметрами приточного воздуха — (•) П и точку с параметрами уходящего воздуха — (•) У.

13. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — dН = const.

14. На J-d диаграмме проводим линию постоянного влагосодержания с численным значением влагосодержания смеси — dC1, найденным из уравнения смеси в пункте 4.

15. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П проводим линию постоянного теплосодержания — JП = const до пересечения с линиями:

  • относительной влажности φ = 90%.

Получаем точку с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха — (•) О.

  • и с линией постоянного влагосодержания смеси — dC1.

Получаем точку с параметрами смеси воздуха уходящего и воздуха наружного нагретого в калорифере — (•) С1.

16. Часть приточного воздуха с параметрами в точке смеси — (•) С1 пропускаем через оросительную камеру увлажняя и охлаждая его, оставшуюся часть воздуха пропускаем по байпасу, минуя оросительную камеру.

1. Первый способ – классический (см. рисунок 8)

Для обработки наружного приточного воздуха используем секцию оросительной камеры и секцию калорифера 2-го подогрева.

1. На J-d диаграмме из точки приточного воздуха — (•) П, проводим линию постоянного влагосодержания d = const, до пересечения с линией относительной влажности φ = 90% . Это стабильный вариант работы оросительной камеры.

Получаем точку (•) О, которая характеризует параметры увлажнённого и охлаждённого воздуха в оросительной камере.

2. Соединяем прямой линией точку с параметрами наружного воздуха — (•) Н, с точкой с параметрами увлажнённого и охлаждённого воздуха — (•) О. Эта прямая линия на J-d диаграмме характеризует политропический процесс, при котором все параметры обрабатываемого воздуха изменяются.

Для получения политропического процесса вода, поступающая из системы хозяйственно – питьевого водопровода, подаётся на форсунки оросительной камеры, где подвергается мелко — дисперсному распылению.

Часть влаги уносится с приточным воздухом, увлажняя и охлаждая его, а оставшаяся часть влаги стекает в дренажный поддон оросительной камеры и удаляется системой дренажных трубопроводов в хозяйственно – фекальную канализацию.

Таким образом, температура воды, которая идёт на увлажнение приточного воздуха, остаётся всегда неизменной. Это обязательное условие при увлажнении воздуха по политропному процессу.

3. Линия НО — политропический процесс, который процесс увлажнения и охлаждения приточного воздуха. Линия ОП характеризует процесс нагрева воздуха в теплообменнике 2-го подогрева.

4. Подобная обработка наружного приточного воздуха не является идеальной и имеет ряд недостатков:

  • сначала воздух увлажняется и охлаждается в оросительной камере в тёплый период года — ТП, а затем нагревается в теплообменнике 2-го подогрева;
  • политропический процесс требует постоянного увеличенного водопотребления, так как вода, которая не пошла на увлажнение приточного воздуха, удаляется в систему хозяйственно – фекальной канализации;
  • в тёплый период года — ТП, в системе теплоснабжения калорифера 2-го подогрева будет являться теплоноситель из открытой системы горячего водоснабжения — ГВС, который по своим параметрам — температурному перепаду и по располагаемому давлению нестабилен.

Возможно, осуществить нагрев увлажнённого и охлаждённого воздуха в электрическом калорифере, но это повлечёт значительное увеличение энергетических затрат.

Предлагаем ознакомиться  Расчет воздуховодов по скорости и расходу способы измерения расхода воздуха в помещениях

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в тёплый период года – ТП для 1-го варианта – классического, смотри на рисунок 3.

1. Процессы обработки наружного воздуха:

  • нагрев наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева;
  • увлажнение по адиабатному циклу;
  • нагрев в калорифере 2-го подогрева.

Построение процессов обработки воздуха наJ-d диаграмме.

2. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — dН = const.

Пересечение этой линии, которая будет называться - лучом процесса

Эта линия характеризует процесс нагревания наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева. Конечные параметры наружного воздуха после его нагревания будут определены в пункте 8.

3. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П проводим линию постоянного влагосодержания dП = const до пересечения с линией относительной влажности φ = 90% (эту относительную влажность стабильно обеспечивает оросительная камера при адиабатическом увлажнении).

Получаем точку — (•) О с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха.

4. Через точку — (•) О проводим линию изотермы — tО = const до пересечения со шкалой температур.

Значение температуры в точке — (•) Облизко к 0°С. Поэтому в оросительной камере возможно образование тумана.

5. Следовательно, в зоне оптимальных параметров внутреннего воздуха в помещении необходимо выбрать другую точку внутреннего воздуха — (•) В1 с той же температурой — tВ1 = 22°С, но с большей относительной влажностью — φВ1 = 55%.

Определяем воздухообмен по полному теплу

В нашем случае точка — (•) В1 принималась с самой максимальной относительной влажностью из зоны оптимальных параметров. При необходимости возможно принять и промежуточную относительную влажность из зоны оптимальных параметров.

6. Аналогично пункту 3. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П1 проводим линию постоянного влагосодержания dП1 = const до пересечения с линией относительной влажности φ = 90% .

Получаем точку — (•) О1 с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха.

7. Через точку — (•) О1 проводим линию изотермы — tО1 = const до пересечения со шкалой температур и считываем численное значение температуры увлажнённого и охлаждённого воздуха.

Важное замечание!

Минимальное значение конечной температуры воздуха при адиабатическом увлажнении должно находиться в пределах 5 ÷ 7°С.

8. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П1 проводим линию постоянного теплосодержания — JП1 = сonst до пересечения с линией постоянного влагосодержания наружного воздуха — точка (•) Н — dН = const.

Получаем точку — (•) К1 с параметрами нагретого наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева.

9. Процессы обработки наружного воздуха на J-d диаграмме будут изображаться следующими линиями:

  • линия НК1 — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере 1-го подогрева;
  • линия К1О1 — процесс увлажнения и охлаждения нагретого воздуха в оросительной камере;
  • линия О1П1 — процесс нагревания увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха в калорифере 2-го подогрева.

10. Обработанный наружный приточный воздух с параметрами в точке — (•) П1 поступает в помещение и ассимилирует избытки теплоты и влаги по лучу процесса — линия П1В1. За счёт нарастания температуры воздуха по высоте помещения — grad t. Параметры воздуха изменяются. Процесс изменения параметров происходит по лучу процесса до точки уходящего воздуха — (•) У1.

11. Необходимое количество приточного воздуха для ассимиляции избытков теплоты и влаги в помещении определяем по формуле

12. Требуемое количество теплоты для нагрева наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева

Q1 = GΔJ(JK1 — JH) = GΔJ(tK1 — tH), кДж/ч

13. Необходимое количество влаги для увлажнения приточного воздуха в оросительной камере

W = GΔJ(dO1 — dK1), г/ч

14. Требуемое количество теплоты для нагрева увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха в калорифере 2-го подогрева

Q2 = GΔJ(JП1 — JO1) = GΔJ x C(tП1 — tO1), кДж/ч

C = 1,005 кДж/(кг × °С).

Чтобы получить тепловую мощность калориферов 1-го и 2-го подогрева в кВт необходимо величины Q1 и Q2 в размерности кДж/ч разделить на 3600.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в холодный период года — ХП, для 1-го способа — классического, смотри на рисунок 9.

2. По двум известным параметрам внутреннего воздуха находим точку на J-d диаграмме — (•) В.

3. Температуру приточного воздуха принимаем на 5°С меньше температуры внутреннего воздуха

tП = tВ — 5, °С.

4. Через точку с параметрами внутреннего воздуха — (•) В проводим луч процесса с численным значением тепло-влажностного отношения

воздухообмен на ассимиляцию избытков влаги

ε = 5 800 кДж/кг Н2О

до пересечения с изотермой приточного воздуха — tП

Получаем точку с параметрами приточного воздуха — (•) П.

5. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — dН = const.

Получаем точку с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха — (•) О.

  • постоянного влагосодержания наружного воздуха — dН = const.

Получаем точку с параметрами нагретого в калорифере приточного воздуха — (•) К.

7. Часть нагретого приточного воздуха пропускаем через оросительную камеру, оставшуюся часть воздуха пропускаем по байпасу, минуя оросительную камеру.

Классический вариант

8. Смешиваем увлажнённый и охлаждённый воздух с параметрами в точке — (•) О с воздухом, проходящим по байпасу, с параметрами в точке — (•) К в таких пропорциях, чтобы точка смеси — (•) С совместилась с точкой приточного воздуха — (•) П:

  • линия КО — общее количество приточного воздуха — GП;
  • линия КС — количество увлажнённого и охлаждённого воздуха — GО;
  • линия СО — количество воздуха, проходящего по байпасу — GП — GО.
  • линия НК — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере;
  • линия КС — процесс увлажнения и охлаждения части нагретого воздуха в оросительной камере;
  • линия СО — байпасирование нагретого воздуха минуя оросительную камеру;
  • линия КО — смешение увлажнённого и охлаждённого воздуха с нагретым воздухом.

10. Обработанный наружный приточный воздух с параметрами в точке — (•) П поступает в помещение и ассимилирует избытки теплоты и влаги по лучу процесса — линия ПВ. За счёт нарастания температуры воздуха по высоте помещения — grad t. Параметры воздуха изменяются. Процесс изменения параметров происходит по лучу процесса до точки уходящего воздуха — (•) У.

11. Количество воздуха, проходящего через оросительную камеру можно определить по отношению отрезков

12. Необходимое количество влаги для увлажнения приточного воздуха в оросительной камере

W = GO(dП — dH), г/ч

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в холодный период года — ХП, для 2-го способа, смотри на рисунок 11.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в тёплый период года

1. Определение параметров внутреннего воздуха — (•) В и нахождение точки на J-d диаграмме смотри пункты 1 и 2.

2. Определение параметров приточного воздуха — (•) П смотри пункты 3 и 4.

3. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — dН = const до пересечения с изотермой приточного воздуха — tП. Получим точку — (•) К с параметрами нагретого наружного воздуха в калорифере.

4. Процессы обработки наружного воздуха на J-d диаграмме будут изображаться следующими линиями:

  • линия НК — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере;
  • линия КП — процесс увлажнения нагретого воздуха паром.

5. Далее аналогично пункту 10.

6. Количество приточного воздуха определяем по формуле

7. Количество пара на увлажнение нагретого приточного воздуха рассчитываем по формуле

W = GП(dП — dK), г/ч

8. Количество тепла на нагрев приточного воздуха

Q = GП(JK — JH) = GП x C(tK — tH),  кДж/ч

где: С = 1,005 кДж/(кг × ºС) – удельная теплоемкость воздуха.

Для получения тепловой мощности калорифера в кВт, необходимо величину Q кДж/ч разделить на 3600 кДж/(ч × кВт).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целейГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещенияхСП 50.13330.2012СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданийСП 60.13330.

2012СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционированиеСП 131.13330.2012 СНиП 23-01-99* Строительная климатологияПримечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год.

Предлагаем ознакомиться  Особенности экономайзера для дымохода

Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия).

Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

4 Общие положения

Случай а

4.1 В настоящем стандарте приведена методика расчета потребления теплоты, холода, воды и электроэнергии на обработку наружного воздуха для подачи в помещение в качестве приточного в прямоточных ЦСКВ:- прямоточная с 1-м и 2-м подогревом, а также адиабатным процессом в блоке увлажнителя в ХП и охлаждением в поверхностном воздухоохладителе в ТП (далее – ЦСКВ со 2-м подогревом);

– с 1-м подогревом и адиабатным процессом в блоке увлажнителя, оборудованным обводом воздуха (байпасом) в ХП, и управляемым процессом охлаждения в поверхностном воздухоохладителе в ТП (далее – ЦСКВ с байпасом). По результатам увлажнения воздуха и, следовательно, по затратам энергии эта система близка к ЦСКВ с управляемым процессом увлажнения воздуха;

4.2 Методика реализуется на персональном компьютере.

вероятностно-статистическая для интервала времени, относящегося к времени работы расчетной ЦСКВ (для Москвы модель приведена в таблицах А.1-А.6 приложения А настоящего стандарта, для некоторых других городов – в ГОСТ 16350), либо “типовой” год;- барометрическое давление района строительства;- требования к внутренним условиям в помещениях здания (температуре, относительной влажности воздуха);

– тепловлажностное отношение процесса изменения состояния воздуха в помещении для ТП и ХП. Если в помещении имеются местные аппараты отопления и/или охлаждения, то задается тепловлажностное отношение изменения состояния воздуха в помещении с учетом их работы. Если климатической базой расчета принят “типовой” год, то возможен помесячный расчет с установлением тепловлажностного отношения для каждого месяца дифференцированно;

– расчетный расход воды, проходящий через блок воздухонагревателя;- расчетный расход воды, проходящий через блок сотового увлажнителя;- потери напора в гидравлической сети блоков обработки воздуха;- полный напор, обеспечиваемый работой вентилятора (определяется как сумма потерь напора в аэродинамической сети и в ЦСКВ);

– коэффициенты полезного действия электродвигателей насосов и вентиляторов;- электрические мощности электродвигателей вентиляторов и насосов воздухонагревателей и увлажнителей;- электрические мощности электродвигателей вентиляторов, насосов и компрессоров, входящих в состав холодильной машины;- температура холодной воды, поступающей в секцию воздухоохладителя;

– коэффициент отвода, определяемый качеством воды, поступающей в блок сотового увлажнителя, если неизвестна, принимается 0,3, что соответствует воде средней жесткости;- средний за год или помесячный холодильный коэффициент холодильной машины;- энтальпия точки росы для ТП и ХП (при регулировании по методу “точки росы”);- энтальпия точки К на линии насыщения при =100% и при средней температуре поверхности стенки воздухоохладителя.

4.4 В качестве расчетных внутренних условий принимают оптимальные или допустимые температуру и относительную влажность воздуха по ГОСТ 30494.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в тёплый период года

4.5 Основными результатами расчетов являются:- годовое или помесячное тепло- и холодопотребление ЦСКВ, обслуживающими помещение (при помесячном расчете);- продолжительность теплопотребления, холодопотребления, электропотребления и потребления воды в часах работы системы за год в целом при годовом расчете и за каждый месяц при помесячном расчете.

а) выяснение уровня энергетических характеристик вновь проектируемых, реконструируемых и эксплуатируемых зданий;

б) возможность сравнения энергетических характеристик различных альтернативных решений проектируемого здания и конфигураций систем кондиционирования воздуха;

в) оценку предполагаемых мероприятий по энергосбережению в эксплуатируемых зданиях с помощью расчета энергопотребления с и без принятия мер по энергосбережению;

г) прогнозирование потребности в энергии на региональном или национальном уровне с помощью расчета энергопотребления типичных зданий – представителей рынка строительства.

4.7 Полученные результаты энергопотребления ЦСКВ следует рассматривать как достаточно вероятные. В каждом конкретном году они могут быть меньше или больше. В расчетах применяют среднюю за многолетний период климатическую информацию, разброс которой от года к году может быть достаточно большим, поэтому использование данных, усредненных за последние 30 лет, не гарантирует близости принятых климатических условий к тем, которые будут наблюдаться в конкретном году.

4.8 Точность расчетов, связанных с усреднением энергопотребления за месяц или даже за сезон, зависит от того, насколько колебания тепловлажностных нагрузок уравновешивают друг друга (насколько принятое в расчете тепловлажностное отношение изменения параметров воздуха в помещении отражает среднее значение).

Случай б

Задание среднего за теплый или холодный период времени тепловлажностного отношения воздуха в помещении в некоторых случаях может снижать точность расчета. При изменении тепловлажностного отношения от 30000 кДж/кг до 80000 кДж/кг энергозатраты изменяются в пределах 13%. В помесячном расчете есть возможность коррекции тепловлажностного отношения для каждого месяца и даже часа (при исходной климатической информации в форме “типового” года) при установлении границ между погодными зонами для каждого месяца (или часа) дифференцированно.

Значение влагосодержания d, г/(кг с.в.) рассчитывают по формуле

Энтальпию i, кДж/(кг с.в.), влажного воздуха для диапазона температур от минус 50°C до плюс 50°C определяют по формуле

где t – температура воздуха, °C; – относительная влажность воздуха, %;р – давление насыщенного водяного пара, Па;Р – барометрическое атмосферное давление, Па;р – парциальное давление водяного пара в воздухе, Па.

4.10 Определение энтальпии воздуха с известными влагосодержанием и относительной влажностью выполняют в такой последовательности: сначала по формуле (2) находят парциальное давление водяного пара в воздухе

где р – то же, что в формуле (2);t – рассчитываемая температура воздуха, °C;d, Р – то же, что в формулах (1)-(3).После этого по формуле (3) определяют энтальпию воздуха.

4.11 Расчет влагосодержания воздуха с известными энтальпией i и относительной влажностью выполняют в такой последовательности: сначала принимают температуру воздуха t, зная которую по формуле (1) можно определить давление насыщенного водяного пара р и далее по формулам (2) и (3) найти влагосодержание d и энтальпию i воздуха. Если i<

i, следует значение температуры t увеличить (если i>i, уменьшить). Последовательное приближение к истинным значениям температуры и влагосодержанию воздуха следует продолжать до тех пор, пока значения заданной энтальпии и полученной по предполагаемой температуре не будут отличаться друг от друга более чем на 0,05 кДж/(кг с.в.).

4.12 Влагосодержание воздуха, г/(кг с.в.), с заданной энтальпией и с параметрами, лежащими на линии процесса с известным тепловлажностным отношением, исходящей из точки с известными параметрами, находят по формуле

где i – энтальпия воздуха, г/(кг с.в); – тепловлажностное отношение изменения состояния воздуха, кДж/г;i, d – энтальпия, кДж/(кг с.в.), и влагосодержание, г/(кг с.в.), воздуха точки, из которой исходит линия с тепловлажностным отношением .

4.13 Влагосодержание воздуха, г/(кг с.в.), с параметрами, соответствующими пересечению изотермы с известной температурой и линии процесса изменения состояния воздуха с известным тепловлажностным отношением, идущей от точки 1 выше пересечения, находят по формуле

где – известное тепловлажностное отношение изменения состояния воздуха от точки 1 до точки с искомым влагосодержанием, кДж/(кг влаги);i, d – значения энтальпии, кДж/(кг с.в), и влагосодержания, г/(кг с.в), воздуха в точке 1 рассматриваемого процесса изменения состояния воздуха;t – температура изотермы, °C.

Супер отопление
Adblock detector