Приклад розрахунку системи кондиціювання

Зміст матеріалу

Організація повітрообміну

Для забезпечення параметрів повітряного середовища приміщень, встановлених санітарними нормами та технологічними вимогами, у будинках та спорудах влаштовують системи вентиляції з природним чи механічним спонуканням, змішані системи чи системи кондиціювання повітря.

Кількість повітря, необхідного для забезпечення нормованих параметрів повітряного середовища в робочій або зоні приміщень, що обслуговується, визначають розрахунком з умови асиміляції надлишків тепла і вологи, зменшення концентрацій шкідливих парів і газів до допустимих меж, а також видалення пилу, що надійшов в приміщення. Мінімальна кількість зовнішнього повітря, що подається в приміщення системами вентиляції та кондиціювання повітря, рекомендується приймати відповідно до табл.1.

Мінімальна кількість зовнішнього повітря, що подається в приміщення

Приміщення або окремі ділянки та зони приміщень

Об'єм приміщення (дільниці, зони) на одну особу, м 3

Мінімальна кількість зовнішнього повітря, що подається на одну особу, м 3 /год

Виробничі за можливості природної вентиляції (провітрювання)

Громадські та інші за можливості природної вентиляції (провітрювання)

Те саме, без природної вентиляції (провітрювання)

* ) Допускається зменшити до 10% при подачі на одного працюючого понад 120 м 3 /год зовнішнього повітря.

** ) У зали для глядачів театрів, кінотеатрів, клубів, Палаців культури та інших приміщень з тривалістю перебування людей до 3 год слід подавати зовнішнє повітря в кількості 20 м 3 /год на одну людину.

Подачу припливного повітря системами вентиляції такондиціювання повітря в приміщення з значними надлишками явного тепла, а також у приміщення, в яких тепловиділення (значні та незначні) супроводжуються виділеннями вологи та шкідливих речовин, проектують у робочу або обслуговувану зону.

Шкідливі виділення у вигляді газів, пари та пилу необхідно видаляти безпосередньо від місць їх утворення за допомогою місцевих відсмоктувачів. При можливості повного видалення шкідливих виділень через них проектують загальнообмінну витяжну систему вентиляції. При влаштуванні витяжної загальнообмінної системи вентиляції місце розташування витяжних пристроїв рекомендується вибирати в залежності від характеру шкідливих виділень, керуючись даними табл. 2.

Вибір місця розташування витяжних пристроїв

Характер шкідливих виділень

Місце розташування витяжних пристроїв

Значні виділення парів і газів при щільності їх менші за щільність повітря

Верхня зона для видалення 2/3 об'єму повітря та нижня зона для видалення 1/2 об'єму повітря

Те ж саме, при щільності їх більше щільності повітря

Нижня зона для видалення 2/3 об'єму повітря та верхня зона для видалення 1/2 об'єму повітря

Спільне виділення тепла та газів

Спільне виділення пилу та тепла від зосереджених високотемпературних джерел

Шкідливі виділення у житлових, громадських та допоміжних будівлях

2. Тепловий режим приміщення

2.1. Порядок проектування систем регулювання мікроклімату. Проектування систем кондиціювання мікроклімату полягає у розрахунку необхідних теплових режимів будівлі за різних способів забезпечення. Знаходження найбільш ефективного та економічного рішення проводять у такійпослідовності: 1) встановлюють розрахункові (допустимі чи оптимальні) внутрішні теплові умови та необхідну їх забезпеченість; 2) визначають розрахункові параметри зовнішнього клімату; 3) розраховують теплонадходження через зовнішні огорожі, побутові та технологічні тепло- та вологовиділення та складають тепловий баланс приміщення; 4) перевіряють розрахунком можливість забезпечення необхідних внутрішніх умов за допомогою природного режиму при різних конструктивно-планувальних рішеннях щодо захисту від перегріву та вентилювання; 5) у разі необхідності влаштування системи регульованого кондиціювання зі штучним охолодженням, визначають розрахункову продуктивність та режим регулювання системи кондиціювання, що забезпечують підтримку оптимальних умов у приміщенні.

При визначенні теплового та вологого балансів приміщення враховують: а) надходження тепла від виробничого обладнання, електродвигунів, штучного освітлення, нагрівальних приладів опалення, а також надходження (видалення) тепла від нагрітих (охолоджених) матеріалів або напівфабрикатів та від хімічних реакцій; б) виділення тепла та вологи людьми; в) надходження (втрати) тепла через зовнішні та внутрішні огорожі; г) надходження тепла сонячної радіації через світлопрозорі огородження; д) виділення чи поглинання вологи, що у багатьох випадках супроводжується поглинанням чи виділенням тепла.

Перша частина розрахунку полягає у визначенні максимуму надлишку тепла або тепла та вологи в приміщенні при розрахункових параметрах зовнішнього повітря для теплого періоду року, так як ця величина є підставою для вибору продуктивності системи вентиляції або кондиціонування повітря та розрахунків мереж системи. Друга частина розрахунку полягає у визначенні найменших надлишків абонайбільших недоліків тепла та відповідних надлишків вологи при розрахункових параметрах зовнішнього повітря для холодного періоду року, що служать для розрахунку повітрообміну та для розрахунку навантажень на калорифери та тепломережі у цей період року.

У більшості випадків продуктивність систем вентиляції та кондиціонування повітря, а отже, витрати на їх спорудження та експлуатацію визначаються надлишками тепла та вологи в приміщенні.

2.2. Тепловий баланс приміщення.

Загальні теплонадходження в приміщення в теплий період року складаються з тепла, що передається через зовнішні огородження Qогр, з технологічних та побутових тепловиділень Qтехн і з тепла, що вноситься з повітрям від систем вентиляції або кондиціонування Qвент.

Теплонадходження Qогр, а іноді також Qвент і Qтехн є змінними в часі. Величину Qогр для кожної години розрахункової літньої доби визначають складання надходжень тепла через різні види масивних непрозорих (I) (покриття, стіни) і променепрозорих (II) (світлові прорізи – вікна, ліхтарі) зовнішніх огорож різної орієнтації:

При змінних технологічних тепловиділення також для кожної години розрахункової доби повинні бути отримані Qтехн. В результаті складання Qогр і Qтехн отримують розрахункову криву погодинної зміни теплонадходжень у приміщення та максимальне їх значення:

Величину Qп.макс зазвичай приймають як розрахункові надлишки тепла, для визначення продуктивності вентиляційних систем, а також повітро- і холодопродуктивності систем кондиціювання. Однак за такого розрахунку, що не враховує теплоінерційність приміщення, можливе завищення встановленої потужності систем на 30% і більше.

3. Розрахунок надходжень тепла до приміщення

3.1. Тепловиділення віделектродвигунів та від перетворення механічної енергії на теплову.

Електродвигуни можуть знаходитися в загальному або в різних приміщеннях з приводним ними в дію обладнанням, а споживана ними енергія може повністю переходити в тепло, що нагріває повітря приміщення, або частково витрачатися на нагрівання оброблюваного продукту, рідини, що перекачується, або повітря, що видаляється з укриття машини.

Тепловиділення від електродвигунів насосів та вентиляторів, що не мають примусового охолодження з відведенням тепла за межі приміщення, ккал/год:

, (3)

де: Nу - Настановна або номінальна потужність електродвигуна, кВт;

Кзагр – коефіцієнт завантаження електродвигуна, рівний відношенню середньої потужності, що передається устаткуванню протягом розрахункового години Nоб, до настановної чи номінальної потужності двигуна Nу, тобто. Кзагр = Nоб/Nу;

Код – коефіцієнт одночасності роботи електродвигунів;

h1 = Кпh - ККД електродвигуна при даному завантаженні; тут Кп – поправочний коефіцієнт, що враховує завантаження двигуна: при Кзагр ³ 0,8 значення Кп = 1, при Кзагр 2;

tв і tпов – температура відповідно повітря в приміщенні та нагрітій поверхні, про С;

a - коефіцієнт тепловіддачі поверхні до повітря приміщення, ккал/(ч×м 2 × про З).

Значення a визначають за такою формулою:

, (8)

де v – швидкість руху повітря біля зовнішньої поверхні, м/с, у зоні комфорту v = 0,5 м/с.

3.3. Тепловиділення від штучного освітлення

Прийнято вважати, що вся енергія, що витрачається на освітлення, переходить у тепло, що нагріває повітря приміщення, при цьому нехтують частиною енергії, конструкції конструкції, що нагріває, і йде через них.

Тепловиділення від освітлення, ккал/год:

де Nосв- Сумарна потужність джерел освітлення, кВт.

3.4. Виділення тепла людьми

Виділення тепла і вологи людьми залежить від енергії, що витрачається, і температури повітря в приміщенні. Для розрахунків рекомендується скористатися табл. 3, у якій наведено середні дані для чоловіків. Вважають, що жінки виділяють 85%, а діти, у середньому - 75% тепла, що виділяється чоловіками.

Кількість тепла, що виділяється дорослими людьми

Кількість тепла, ккал/год. , що виділяється людьми при температурі повітря в приміщенні,