«

»

Ноя 30

Расчет систем кондиционирования воздуха на I-d диаграмме

Системы кондиционирования воздуха заполнили нашу жизнь целиком и полностью.Именно они создают тот необходимый микроклимат внутри помещения при котором мы чувствуем себя комфортно. Поэтому расчет этих параметров очень важен. Люди все больше внимания обращают на условия работы и жизни, ведь от этого зависит их здоровье. К сожалению, помещений с правильными параметрами не так уж много. Но все в ваших руках — руках квалифицированных проектировщиков! И если уж заказчик не думает о комфорте своих клиентов, то правильный расчет систем кондиционирования, как минимум, позволит ему сэкономить немалую сумму, а это уже весомый аргумент. А как же произвести более правильный расчет нежели на I-d диаграмме влажного воздуха? Правильно — никак.

Поэтому в этой статье рассмотрим пример расчета процессов отработки воздуха для трех наиболее распространенных схем:

  1. Прямоточная — схема где воздушные массы с улицы нагревается и увлажняется без использования отработанного воздуха.
  2. Схема с рециркуляцией — когда воздушные массы повторно используют в вентиляционном процессе. То есть часть или даже весь (при 100% рециркуляции) отработанный воздушный поток возвращается в приточную камеру.
  3. Схема с рекуперацией — уличные воздушные массы в рекуператоре нагреваются или охлаждаются частично вытяжным воздухом.

 

Схема устройства кондиционера

Расчет прямоточного центрального кондиционера

Прямоточная схема самая простая в использовании. И расчет ее не так сложен, но сегодня она не так популярна, потому что энергосбережение все больше и больше охватывает мир. Но не все заказчики имеют деньги на подобное оборудование, поэтому разберемся в последовательности построения процессов на I-d диаграмме для данной схемы.

Расчет центрального кондиционера осуществляют для теплой и холодной поры года, но в первую очередь рассчитывают кондиционер на теплый пери

Исходными данными для центрального кондиционера с прямотоком:

  • параметры внешнего воздуха,
  • параметры внутреннего воздуха,
  • явные теплопоступления в комнату,
  • скрытые теплонадхождения,
  • влагопоступления,
  • разница температур (необходимо температуру приточного воздуха брать меньше чем в помещении).

Расчет центрального кондиционера производят в такой очередности

  1. Находится необходимая производительность кондиционера:
    Gk= Qя/cвΔ
    Qя — явные теплопоступления;
    cв – массовая теплоемкость воздуха (1,005 кДж/кг°С);
    Δt – рабочая разница температур между поступающим воздухом и внутренним.
  2. Рассчитывается нужная температура подаваемого воздуха:
    tп= tв-Δt
    tв- температура воздуха в комнате
    Δt –рабочая разница температур между внутренним воздухом и тем что подается.
  3. На I-d диаграмме обозначают параметры внутреннего (В) и внешнего воздуха(Вн). Параметры внешнего воздуха берут из климатических данных, внутреннего воздуха из начальных данных. Построение процессов на I-d диаграмме производится в такой последовательности:
    Вн-К – процесс, что происходит в оросительной камере (охлаждение и осушение)
    К-П – подогрев воздуха в калорифере
    П-В – процесс, который происходит в кондиционированном помещении (поглощение теплоты и влаги)
  4. Определяют сколько тепла полностью поступает в помещение:
    Qп=Qя+Qск
    После чего рассчитывают угловой коэффициент процесса, который определяется в помещении
    ε =Qп/W
    W –влагонадхождения.

Построение процессов теплый период

Расходы холода (процесс ЗК) составят:

Qк = Gк( Iз-Iк)

Gк – массовая производительность кондиционера

Iз – энтальпия начала процесса (точка З)

<Iк – энтальпия конца процесса (точка К)

Расходы тепла (процесс КП)

Q= Gк(Iк-Iп)/p>

Gк – массовая производительность кондиционера

Iк – энтальпия начала процесса (точка К)

Iп – энтальпия конца (точка П)

Перейдем к расчету кондиционера для зимнего периода

Некоторые заказчики не используют зимой водяное отопление, а поддерживают температуру за счет центрального кондиционера.

  1.  Производительность кондиционера такая же как и для лета:
    Gk= Qя/cвΔt
  2. Делается расчет рабочей разницы температур:
    Δt= Qя/cвGk
    Потом определяют температуру подаваемого воздуха (не больше 40° С по санитарным нормам)
    tп= tв-Δt
  3. Определяют сколько тепла полностью поступает в комнату и угловой коэффициент
    Qп=Qя+Qск
    ε =Qп/W
    W –влагонадхождения.

Расходы холода (процесс З-К) составят:
Qк = Gк( Iз-Iк)
Gк – массовая производительность кондиционера
Iз – энтальпия начала процесса ( точка З)
Iк – энтальпия конца процесса ( точка К)
Расходы тепла (процесс КП)
Q= Gк(Iк-Iп)
Gк – массовая производительность кондиционера
Iк – энтальпия начала процесса ( точка К)
Iп – энтальпия конца ( точка П)

Процессы обработки воздуха в холодный период года

На I-d диаграмме обозначают параметры внутреннего и внешнего воздуха. Строятся процессы отработки воздуха в центральном кондиционере. Для холодного периода построение легче начать с конца то есть от точки внутреннего воздуха.

Вн-Т — нагрев воздуха в калорифере первичного подогрев

Т-К – охлаждение и увлажнение воздуха в оросительной камере

К-П – нагрев воздуха в калорифере вторичного нагрева

П-В – процесс смены состояния воздуха в кондиционированном помещении ( поглощение тепла и влаги)

Построение и расчет процессов обработки воздуха для центрального кондиционера с рециркуляцией

Рециркуляция- повторное потребление отработанного воздуха. Процент задействования вытяжного воздуха может быть до 100%. Эта схема экономичнее предыдущей. Но ее не везде можно использовать.

медицинских заведениях, пищевых, и в других, где присутствуют загрязнители воздуха или бактерии, категорически запрещено использовать рециркуляцию!

Исходные данные для построения процессов:

  • параметры внешнего воздуха
  • параметры внутреннего воздуха
  • явные теплопоступления
  • скрытые теплопоступления
  • влагопоступления
  • минимальное количество внешнего воздуха (или процент рециркуляционного).

Расчет для теплого периода года

<1. Определяют необходимую производительность кондиционера:

Gk= Qя/cвΔt

2. Рассчитывают необходимую температуру приточного воздуха:

<tп= tв-Δt

<3.Рассчитывают угловой коэффициент процесса:

ε =Qп/W

4 На I-d диаграмме обозначают параметры внутреннего и внешнего воздуха. Строятся процессы.

Точка С характеризует параметры смеси рециркуляционного и внешнего воздуха. Для нахождения точки на диаграмме нужно решить систему уравнений:

ВС/ВнС=Gвн/Gр

Gр =Gк- Gвн

Gк- производительность кондиціонера

Gвн – расход внешнего воздуха ( из исходных даннях)

Gр – расход рециркуляционного воздуха

Диаграмма для теплого периода с рециркуляцией

Построение процессов обработки воздуха для холодного периода года

1.Производительность кондиционера берется для теплого периода. И находят рабочую разницу температур:

Δt= Qя/cвGk

2. Рассчитывают необходимую температуру приточного воздуха:

tп= tв-Δt

3.На I-d диаграмме обозначают параметры внутреннего и внешнего воздуха. Строятся процессы обработки воздуха в центральном кондиционере.

Если точка С ниже отрезка ТК ( линии І=const), воздух необходимо подогреть. Если же точка С выше, то ее опускают к линии и ставят точку С1 увеличивая при этом количество внешнего воздуха.

4.Рассчитывают угловой коэффициент процесса:

ε =Qп/W<

5. Расход тепла на калорифер первого подогрева

Qк = Gк( Iт-Iс)

Второго подогрева
Qк = Gк( Iп-Iк)

Холодный период рециркуляция

Построение и расчет обработки воздуха для кондиционера с рекуперацией

Что такое рекуперация, какие бывают рекуператоры и для чего они предназначены мы уже рассматривали. На данный момент это самый экономичный вариант, который поможет сохранить немало денег. Поэтому он набирает все большей популярности среди заказчиков.

Исходные данные:

  • воздухообмен, Lпр и Lв
  • влагопоступления, W
  • расчетные параметры внешнего воздуха, tв
  • расчетные параметры внутреннего воздуха, tвн<
  • явные теплопоступления в помещение, Q
  • разница между внешним воздухом и температурой после охлаждения, Δt
  • теплоемкость, с
  • плотность воздуха, ρ

Построение процессов обработки воздуха

  1. Рассчитываем температуру приточного воздуха для теплого периода:
    tп= tв-Δt+0,001p,
    где р- давление, создаваемое вентилятором
  2. Тепловлажностное отношение определяем по формуле:
    ε =Qп/W

Тоже делаем и для зимнего периода. Строим процесс на диаграмме и производим расчет:

  1. Количество явного тепла, отбираемого от бросового тепла в холодный период года:
    Qрек=Lв·ρ·с(tв — Δt)
  2. Разница энтальпий при нагревании приточного воздуха:
    ΔI = Qрек/(Lпр·ρ)
  3. Количество насыщенного водяного пара для обработки воздуха в зимний период и тепла для его выроботки (процесс П-К):
    Gр =Lпр·ρ(dк-dн)
    Qпары= Lпр·ρ·с(Iк-Iн)
  4. Количество холода для обработки воздуха в теплый период (процесс В-П):
    Qх= Lпр(Iв-Iп)

Процессы на диаграмме для рекуперации

Построение диаграмм дает более точный расчет и возможность регулировки. Надеемся статья была для вас полезной и поможет в дальнейшей работе по созданию помещений для комфортного прибывания людей. Ведь каждый проектировщик желает стать специалистом в своем деле.

Читайте также:

Понравилась статья? Поделись об этом с друзьями!

Добавить комментарий