Федорова В.В., Аюрова О.Б. (состав.) Кондиционирование воздуха в общественных зданиях

Расход тепла на нагревание воздуха Q

возд

, Вт:

Q

возд

= 0,278⋅с⋅G

в

(t

к

– t

н

) (2.32)

При расчете воздухонагревателей первого подогрева

значения G

в

, t

к

,t

н

принимаются из расчета процессов обра-

ботки воздуха в холодный период (рис.2).

При расчете воздухонагревателей второго подогрева

за расчетный принимается больший из расходов тепла Q

II

по холодному и теплому периодам.

Количество тепла, отдаваемое теплоносителем Q

т/н

,

Вт:

Q

т/н

= 0,278⋅с

w

⋅W⋅((Т1 – Т2), (2.33)

где с

w

= 4,187 кДж/кг град – удельная теплоемкость

воды;

W – расход теплоносителя, кг/ч;

W = 3600⋅ω⋅f

т/н

⋅ρ

w

, (2.34)

где ω - скорость движения теплоносителя по трубкам

теплообменника, м/с;

f

т/н

– площадь сечения трубок для прохода теплоно-

сителя, м

2

(табл. 2.3);

ρ

w

= 1000 кг/м

3

– плотность теплоносителя – воды.

В результате совместного решения уравнений 2.32 – 2.34

получена формула для определения скорости движения

теплоносителя:

278,0)21(3600

/

.

⋅⋅−⋅⋅⋅

=

нтww

возд

fТТс

Q

ρ

ω

(2.35)

Скорость воды в трубках рекомендуется принимать в

пределах

ω

рек.

= 0,15÷0,8 м/с.

Повышение скорости ω

рек

>0,8 м/с не приводит к су-

щественному увеличению теплоотдачи, но значительно

возрастает гидравлическое сопротивление воздухонагре-

вателя, а при уменьшении скорости ω

рек

< 0,15 м/с отмеча-

ется заметное снижение теплоотдачи и возрастает опас-

ность замерзания воздухонагревателей первого подогрева.

Уравнение теплопередачи:

Q = к⋅F⋅∆t, (2.36)

где к – коэффициент теплопередачи, Вт/м

2

К;

F – поверхность теплообмена, м

2

. /прил.6/

∆t = (Т1+Т2)/2 – (t

н

+ t

к

)/2 – средняя разность темпе-

ратур,

0

С.

Коэффициент теплопередачи

к определяется по эм-

пирическим зависимостям:

к = а⋅(v

ρ

)

0,49

⋅ω

0,13

, (2.37)

где а – опытный коэффициент, равный:

а=16,86 для однорядных теплообменников,

а=15,6 для двухрядных и полуторорядных тепло

обменников.

(v

ρ

) – массовая скорость воздуха, кг/м

2

⋅с, вычис

ляемая по формуле:

,

3600

)(

в

f

G

v

⋅

=

ρ

(2.38)

где f

в

– площадь фронтального сечения для прохода

воздуха, м

2

/прил. 6/

Сопоставляя значения теплоотдачи воздухонагрева-

телей Q (2.36) и требуемого расхода тепла на нагревание

воздуха Q

возд

(2.33) определяется процент запаса по теп-

лопроизводительности:

%,100%

.

⋅

−

=

возд

Q

QQ

запаса

Для воздухонагревателей первого подогрева процент

запаса должен быть не более 15%. Если это условие не вы-

полняется, то делается пересчет.

Воздухонагреватели второго подогрева допускается

устанавливать с минимальным или даже нулевым запа-

сом.

Аэродинамическое сопротивление воздухонагревате-

лей зависит от конструкции (ВН или ВНО), рядности ба-

зового теплообменника, режима работы кондиционера и

количества теплообменников, установленных последова-

тельно по воздуху /14, Кн. 2, табл. III.7/

Таблица 2.3 Техническая характеристика базовых

теплообменников кондиционеров КТЦ 3

Высота теп-

лообменника,

м

Количество

рядов тепло-

отдающих

элементов

Количество

ходов

Площадь жи-

вого сечения

хода

f

т/н

, м

2

1,00 1 4 0,00148

1.00 2 (1,5) 4 0,00296

1.25 1 6 0,00123

1,25 2 (1,5) 6 0,00246

1,50 1 6 0,00148

1,50 2 (1,5) 6 0,00296

2,00 1 8 0,00148

2,00 2 (1,5) 8 0,00296

2.9 Подбор остального оборудования УКВ

.2.9.1 Подбор воздушных фильтров

Для очистки воздуха от пыли в СКВ применяют

фильтры, конструктивное решение которых зависит от ха-

рактера пыли, начальной запыленности воздуха и требуе-

мой степени очистки.

Выбор воздушного фильтра для КТЦЗ осуществля-

ется согласно /14, Кн2, прил.III).

2.9.2 Подбор камер обслуживания и смешивания воз-

душных потоков.

Камеры обслуживания КО-3 предназначены для

формирования воздушных потоков и обслуживания со-

седнего оборудования в кондиционере. Для смешения на-

ружного и рециркуляционного воздуха и обслуживания

соседнего оборудования предназначены камеры воздуш-

ные КВ 0,5-3 шириной 565 мм и камеры воздушные КВ 1-

3 шириной 1080 мм. Основные данные по камерам КОЗ и

КВ представлены в табл. III.17 и III.18 /14, Кн2/.

2.10. Аэродинамический расчет воздуховодов СКВ

При проектировании СКВ в зданиях гражданского

назначения применяются стальные воздуховоды прямо-

угольного сечения класса «П». Расчет воздуховодов вы-

полняется по методике, рассмотренной в курсе «Системы

вентиляции».

В рециркуляционных СКВ с одним приточным вен-

тилятором необходимо обратить особое внимание на

увязку потерь давления по рециркуляционным воздухово-

дам и в оборудовании УКВ до точки слияния воздушных

потоков. При невозможности увязки изменением сечений

рециркуляционных воздуховодов можно использовать

воздушные клапаны на рециркуляциях или утепленный

клапан на наружном воздухе. В расчетном режиме клапа-

ны считаются полностью открытыми, при увязке клапа-

нами створки прикрываются и определяется угол закрытия

створок клапанов. Технические характеристики воздуш-

ных клапанов кондиционеров КТЦЗ даны в табл. III.19

/14, кн.2).

2.11 Подбор вентиляторной секции УКВ

В центральных кондиционерах применяются ради-

альные вентиляторы одностороннего и двухстороннего

всасывания.

Производительность вентилятора принимается рав-

ной расходу воздуха в СКВ-L

в

, м

3

/ч.

Полное давление , развиваемое вентилятором, нахо-

дится по формуле:

P

в

= 1,1 (∆Р

УКВ

+ ∆Р

нагн

) , (2.39)

где 1,1 - коэффициент запаса на неучтенные потери,

∆Р

УКВ

– потери давления в оборудовании УКВ на

стороне всасывания, Па,

∆Р

нагн

= Σ (Rl +Z)

маг

– потери давления по участкам

магистрали СКВ, Па.

Потери давления на всасывающей линии вентилято-

ра определяются суммированием ∆Р по отдельным эле-

ментам кондиционера:

∆Р

УКВ

= ∆Р

ВЗУ

+∆Р

БП

+∆Р

I

+∆Р

ОКФ

+ ∆Р

Ф

+∆Р

II

+∆Р

ПС ,

(2.40)

где ∆Р

ВЗУ

– потери давления в воздухозаборном уст-

ройстве, Па;

∆Р

БП

– сопротивление блока приемного, равное 70

Па при номинальной нагрузке;

∆Р

I

, ∆Р

II

– сопротивление воздухонагревателей пер-

вого и второго подогрева, Па;

∆Р

ОКФ

– сопротивление ОКФ, Па;

∆Р

Ф

сопротивление фильтра с учетом его загрязне-

ния, Па;

∆Р

ПС

– сопротивление присоединительной к вентиля-

тору секции, равное 50 Па при номинальной нагрузке.

Технические характеристики вентиляторных агрега-

тов кондиционеров КТЦ3 представлены в табл. III.22 /14,

кн.2/.

2.12

Приближенный расчет и подбор

холодильного оборудования

Расчет основного оборудования системы холодо-

снабжения выполняется с целью выбора типа холодиль-

ной машины и определения режимных параметров работы

холодильной машины, а также проведение на их основе

поверочного расчета основных элементов – испарителя и

конденсатора.

1. Требуемая холодопроизводительность машины оп-

ределяется с учетом запаса в 5 – 15% по формуле:

Q

х.м.

= (1,05 ÷ 1,15) Q

хол

, (2.41)

где Q

хол

– расчетный расход холода, Вт.

2. По величине Q

х.м.

выбирается тип холодильной

машины /1,2,8,9,10/ и приводится ее техническая характе-

ристика.

3. Режим работы холодильной машины характеризу-

ется следующими температурами:

- температура испарения хладагента в испарителе,

0

С.

t

u

= t

w

х.ст

– (2 ÷ 4)

0

≥ + 1

0

С (2.42)

- температура конденсации паров хладагента в кон-

денсаторе,

0

С.

t

к

= t

w2

+ (3 ÷ 4)

0

≤ 30 ÷ 36

0

С (2.43)

где t

w2

– температура воды на выходе из конденсатора с во

дяным охлаждением

t

w2

= t

w1

+ (4 ÷ 6),

0

С

t

w1

- температура воды на входе в конденсатор.

При применении проточной водопроводной воды для

охлаждения конденсатора температура t

w1

= 20 ÷ 22

0

C (хо-

лодильные машины малой и средней мощности). Для хо-

лодильных машин большой мощности и для холодильных

станций устраивают системы оборотного водоснабжения, в

которых вода из конденсаторов охлаждается в вентилятор-

ных градирнях воздушно-испраительным способом. В

этом случае температура

t

w1

= t

м.т

+ (4 ÷ 6),

0

С,

где t

м.т

– температура наружного воздуха по мокрому тер-

мометру в теплый период,

0

С.

- температура всасывания паров хладагента в ци-

линдр компрессора,

0

С

t

вс

= t

u

+ (10 ÷ 40),

0

С, (2.44)

- температура переохлаждения жидкого хладагента

перед терморегулирующим вентилем,

0

С

t

п

= t

к

- (3 ÷ 5),

0

С (2.45)

Стандартный режим работы хладоновых холодиль-

ных установок для кондиционирования воздуха характери-

зуется следующими значениями:

t

u

= 5

0

C; t

к

= 35

0

С; t

вс

= 15

0

С; t

п

= 30

0

С.

Если температурные режимы значительно отличают-

ся от стандартных, то действительная

холодопроизводительность машины вычисляется по

формуле:

Q = Q

хм

ст

λ q

v

/ λ

ст

q

v

ст

,Вт (2.46)

где Q

хм

ст

– каталожная холодопроизводительность маши-

ны, Вт;

λ

ст

, λ

- коэффициенты подачи компрессора при работе в

стандартном и расчетном режиме;

q

v

ст

, q

v

– удельная объемная холодопроизводительность

хладагента при работе машины в стандартном и расчетном

режиме, кДж/м

3

.

4. Поверочный расчет поверхностей теплообмена ис-

парителя и конденсатора выбранной холодильной маши-

ны.

4.1. Поверхность испарителя определяется по форму-

ле:

испсрu

хол

u

tк

Q

F

.

∆

=

, м

2

(2.47)

где к

u

= 350 ÷ 530 Вт/м

2

град – коэффициент теплопереда-

чи кожухотрубного испарителя

для хладона R12 к

u

≤ 350 Вт/м

2

град;

для хладона R22 к

u

≥ 400 Вт/м

2

град;

∆t

ср.исп

– среднелогарифмическая разность температур в

испарителе, град

)(

)()(

∆

.

u

стх

w

uwk

u

стх

wuwk

испср

tt

n

tttt

t

−

−−−

=

λ

, (2.48)

4.2. Поверхность конденсатора вычисляется по формуле:

кондсрk

k

tк

Q

F

.

∆

=

, м

2

(2.49)

где Q

к

– тепловая нагрузка на конденсатор, Вт:

Q

к

= Q

хол

+ N

i

= Q

хол

+ N

п

η, (2.50)

N

i

– индикаторная мощность компрессора, Вт;

N

п

– потребляемая мощность компрессора, Вт;

η = 0,8 – 0,9 – механический кпд;

к

= 450 ÷ 600 Вт/м

2

град – коэффициент теплопередачи

кожухотрубного конденсатора с водяным охлаждением,

для хладона R12 к

к

≤ 480 Вт/м

2

град;

для хладона R22 к

к

≤ 600 Вт/м

2

град;

∆t

ср.конд

– среднелогарифмическая разность температур в

конденсаторе, град

)(

)()(

∆

2

1

21

.

wк

wk

wкwk

кондср

tt

n

tttt

t

−

−−

−

=

λ

, (2.51)

4.3. Расход воды, охлаждающий конденсатор, м

3

/ч:

wwww

k

ttc

Q

W

ρ

)(278.0

1.1

12

−

=

, (2.52)

где с

w

= 4.187 кДж/кг град – удельная теплоемкость воды;

ρ

w

= 1000 кг/м

3

плотность воды.

Полученные значения F

u

, F

к

и W

к

должны не более

чем на 15% отличаться от каталожных данных серийно

выпускаемых холодильных машин.

При выборе схемы холодоснабжения оросительной

камеры кондиционера рекомендуется использовать лите-

ратуру /1,2,14, кн.2/.

Приложение 1 Схема компоновки центрального

кондиционе

р

а КТЦ3 с I и II

р

еци

р

к

у

л

я

циями

Приложение 2 Габаритные размеры кондиционеров КТЦ3

Размеры, мм

Тип кон-

диционера

Индекс

конди-

ционе-

ра

L

1

L

2

L

3

L

4

H

h

КТЦ3-10 01. 1440 740 1250 580 1952 217

КТЦ3-20 02. 1440 770 1825 705 1953 18

КТЦ3-31,5 03. 1440 810 1850 725 2845 530

КТЦ3-40 04. 2005 810 1850 725 3345 530

КТЦ3-63 06. 1440 810 2900 950 2845 255

КТЦ3-80 08. 2005 810 2900 950 3345 255

КТЦ3-125 12. 2005 1020 3510 1120 4845 530

КТЦ3-160 16. 2520 6543 3187 4845 350

КТЦ3-200 20. 2005 7180 3664 4845 390

КТЦ3-250 25. 2520 7130 3615 5845 390

Приложение 3 Экспликация оборудования кондиционера

КТЦ3

Поз

Обозначение

(индекс)

Наименование Кол Примеч

1 с.1.494-27 Воздухозаборная решетка

СТД

2 ХХ.51ХХ4 Блок приемный прямо-

точный с эл.приводом

БПЭ-3

1

3 ХХ.10Х14 Воздухонагреватель I по-

догрева ВН

1

4 ХХ.52Х04 Камера воздушная КВ

0,5 - 3

2

5 ХХ.01304 Оросительная камера

форсуночная ОКФ - 3

1

6 ХХ.2ХХ34 Фильтр воздушный 1

7 ХХ.50004 Камера обслуживания

КО -3

1

8 ХХ.10Х14 Воздухонагреватель II

подогрева ВН

1

9 Блок присоединительный

БП 1 - 3

1

10 ХХ.41ХХ4 Вентиляторный агрегат 1

11 ХХ.3ХХХ4 Клапан воздушный с

эл./приводом КЭ 0,5-3

2

Примечание: В индексах оборудования «Х» обозна-

чены цифры, характеризующие производительность кон-

диционера по воздуху и конструктивные особенности от-

дельных секций.

ПРЕДПОДОГРЕВ ДОГРЕВАЮЩИЙ Т\О ПРИТОЧНЫЙ

Теплопроизводительность 59882 ккал/ч Теплопроизводительность 24953 ккал/ч Объем возд.15022м

3

/ч

Теплоноситель 110,8/63,6

0

С Теплоноситель 65,6/45

0

С Свободное давление: 366,65 Па

Вход .воздух: - 20

0

СТс Вход .воздух: - 10,2

0

СТс Полное давление: 860Па

Вых ..воздух: - 6,254

0

СТс Вых.воздух: - 15928

0

СТс Вентил-р RDN 560-R

Число рядов :1 Число рядов :1 Скорость вент.: 1742 об.

Теплообм.:Cu/Al Теплообм.:Cu/Al Мощность вент.:6,97 ЛС

Мощно.зв. (дБ):88,49

КАМЕРА ОРОШЕНИЯ Мощн.двигат. 7,5/10 kW/ЛС

Вход темп.возд.: 28,2

0

С Тс/20

0

С Тм Скорость двигат.: 1430об.

Темп.возд.на вых.: 12

0

С Тс Шкив вентил. 224х2К х SPA

Макс.эффективн.: 95% Шкив двигат. 280х2К х SPA

Рез.насос: Не Режим 12

,

5 х 2250

Приложение 4. Схема компоновки центрального кондиционера КЦКП

Приложение 5. Схема компоновки центрального кондиционера КЦМ

Приложение 6 Технические характеристики

воздухонагревателей КТЦ3

Продолжение прил.6

Без обводного канала

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.

Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В.

Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. –

М.: Стройиздат, 1985.

2.

Баркалов Б.Н., Карпис Е.Е. Кондиционирование

воздуха в промышленных, общественных и жилых

зданиях. –М.: Стройиздат, 1982.

3.

Нестеренко А.В. Основы термодинамических рас-

четов вентиляции и кондиционирования воздуха. –

М.: Высшая школа, 1971.

4.

Голубков Б.Н., Романова Т.М., Гусев В.А. Проек-

тирование и эксплуатация установок кондициони-

рования воздуха и отопления. – М.: Энергоатомиз-

дат, 1988.

5.

Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах конди-

ционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1986.

6.

Пекер Я.Д., Мардер Е.Я. Справочник по выбору

оборудования для кондиционирования воздуха. –

Киев: «Будивэльнык», 1990.

7.

Ананьев В.А., Балуева Л.Н. и др. Системы венти-

ляции и кондиционирования. Теория и практика. –

М.: Евроклимат, 2000.

8.

Ананьев В.А., Седых И.В. Холодильное оборудо-

вание для современных центральных кондиционе-

ров. Расчеты и методы подбора. –М.: Евроклимат,

2001.

9.

Холодильные машины. Справочник. – М.: Легкая и

пищевая промышленность, 1982.

10.

Чумак И.Г. и др. Холодильные установки. – М.:

Агропромиздат, 1991.

11.

Титов В.П. и др. Курсовое и дипломное проектиро-

вание по вентиляции гражданских и промышлен-

ных зданий . - М.: Стройиздат, 1985.

12.

Бодров В.И. и др. Микроклимат зданий и сооруже-

ний. –Нижний Новгород: Арабеск, 2001.

13.

Отопление, вентиляция и кондиционирование воз-

духа. Ч.1. Теоретические основы создания микро-

климата здания: Уч.пос. /Полушкин В.И. и др. –

СПб: Профессия, 2000.

14.

Внутренние санитарно-технические устройства.

Справочник проектировщика. Часть 3 Вентиляция

и кондиционирование воздуха. Кн.1,2. –М.: Строй-

издат, 1992.

15.

СНиП 2.04.05 – 91* Отопление, вентиляция и кон-

диционирование. –М.: ГУП ЦПП, 2002.

16.

СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. –М.:

ГУП ЦПП, 2002.

17.

ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные.

Параметры микроклимата в помещениях. –М.: ГУП

ЦПП, 1999.

18.

СНиП 23-01-99 Строительная климатология. –М.:

ГУП ЦПП, 2002.

19.

СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и соору-

жения. -М.: ГУП ЦПП, 2000.

20.

Ведомственные строительные нормы ВСН 45-86

Культурно-зрелищные учреждения. –М.: Стройиз-

дат, 1988.

21.

ВСН 50-86 Общеобразовательные школы интерна-

ты. –М.: Прейскурантиздат., 1988.

22.

ВСН 51-86 Профессионально-техниические учи-

лища и лицеи. –М.: Стройиздат, 1988.

23.

Федорова В.В., Аюрова О.Б. Методические указа-

ния для работы с программным комплексом «Воз-

душно тепловые балансы помещений». - Улан-Удэ:

РИО ВСГТУ, 1998.

24. Прикладной программный комплекс ОАО «ВЕЗА»

Кондиционеры центральные каркасно-панельные

КЦКП. - М: ОАО «ВЕЗА», 2001

25.

Прикладной программный комплекс ОАО

«МОВЕН» Кондиционеры центральные КЦМ. - М:

ОАО «МОВЕН» , 2001

26.

Полищук В.В.AUTOCAD 2000. Практическое ру-

ководство. М.: 2000

27.

Аюрова О.Б. САПР в системах теплогазоснабжения

и вентиляции. Методические рекомендации для

студентов специальности 290700 ТГВ.- Улан-Удэ:

Изд-во ВСГТУ, 2002

28.

Каталог оборудования ОАО «ВЕЗА» Кондиционе-

ры центральные каркасно-панельные КЦКП. - М:

ОАО «ВЕЗА», 2001

29.

Каталог продукции ОАО «МОВЕН» Кондиционе-

ры. Ч.5. - М:, 2001

30.

СТП 2.02-2002 Правила выполнения рабочей доку-

ментации отопления, вентиляции и кондициониро-

вания. Основные требования. – М.: Госстрой Рос-

сии, ФГУП «СантехНИИПроект», 2002

Содержание

1. Состав курсовой работы 3

2. Указания по выполнению курсовой работы 4

2.1.Выбор расчетных параметров наружного воздуха 5

2.2.Выбор расчетных параметров внутреннего воздуха 6

2.3.Расчет балансов вредностей в кондиционируемом

помещении 8

2.4. Выбор схемы организации воздухообмена в

помещении 11

2.5. Выбор принципиальной схемы обработки воздуха и расчет

процессов кондиционирования воздуха 14

2.6. Анализ режимов работы СКВ в течение года 25

2.7. Компоновка центрального кондиционера из типовых секций 27

2.8. Расчет и подбор тепло-, массообменных аппаратов УКВ 30

2.9. Подбор остального оборудования УКВ 44

2.10.Аэродинамический расчет воздуховодов СКВ 44

2.11.Подбор вентиляторной секции УКВ 45

2.12.Приближенный расчет и подбор холодильного

оборудования 46

Приложение 1. Схема компоновки центрального кондиционера КТЦ3

с 1и 2 рециркуляциями 50

Приложение 2. Габаритные размеры КТЦ3 51

Приложение 3. Экспликация оборудования КТЦ3 52

Приложение 4. Схема компоновки центрального

кондиционера КЦКП 53

Приложение 5. Схема компоновки центрального

кондиционера КЦМ 54

Приложение 6. Технические характеристики воздухо-

нагревателей КТЦ3 55

Список рекомендуемых источников 57

Редактор Т.А.Стороженко

Подписано в печать 25.12.2003 г. Формат 60х84 1/16

Объем в усл. п..л. 3,49, уч.-изд.л. 3,0.

Тираж 150 экз. Заказ № 183

Издательство ВСГТУ г.Улан-Удэ, ул.Ключевская,40 в

Федорова В.В., Аюрова О.Б. (состав.) Кондиционирование воздуха в общественных зданиях

Подождите немного. Документ загружается.