Завдання та його виконання

Визначити витрати охолодженої і рецеркульованої води, початкову і кінцеву температуру води, необхідні для охолодження і осушки заданої кількості повітря (кг/год) від початкового стану з температурою (°С) та ентальпією (кДж/кг) до кінцевого стану з температурою (°С) та вологістю . Вода, що поступає з холодильного центру, має температуру (°С). Тип кондиціонера задано.

Для виконання завдання необхідно:

1. Вивчити методику розрахунку за рекомендованою літературою і лекційним матеріалом, а також відомості з теорії, наведені в даних рекомендаціях.

2. Розглянути приклад визначення витрат охолодженої і рециркуляційної води.

3. Одержати варіант завдання у викладача (дані наведено в таблиці 7.3 розділ 7.5).

4. Провести розрахунок витрат охолодженої і рециркульованої води, початкову і кінцеву температуру води, необхідні для охолодження і осушки заданої кількості повітря. Побудувати на I-d діаграмі лінію процесу тепловологої обробки повітря в камері зрошення.

5. Результати розрахунку подати у вигляді зведених таблиць 7.1 та 7.2 (розділ 7.4).

Відомості з теорії

Для визначення витрат охолодженої і рецеркуляційної води, початкової і кінцевої температури води, необхідних для охолодження і осушки повітря від початкового стану з температурою t ₁ та ентальпією I ₁ до кінцевого стану з температурою t ₂ і вологістю φ за допомогою І-d діаграми визначають всі параметри процесу тепловологої обробки повітря в камері зрошення, а саме , , , .

Коефіцієнт адіабатної ефективності визначають за рівнянням

.                                            (7.1)

По графіку (рис. Д.12) визначають коефіцієнт зрошення  і коефіцієнт ентальпійної ефективності  для прийнятого типорозміру і виконання камери зрошення.

Відносна різниця температур повітря визначається за формулою

,                                     (7.2)

Де b – коефіцієнт апроксимації;  – теплоємність води.

Початкова і кінцева температура води відповідно

,                                      (7.3)

.                                             (7.4)

Витрати води, що розбризкується визначають за рівнянням

.                                              (7.5)

Витрати охолодженої води розраховують за формулою

.                                   (7.6)

Витрати рециркуляційної води визначають за формулою

.                                      (7.7)

Для процесу охолодження повітря витрати холоду (кДж/год) визначають за рівнянням

,                               (7.8)

Де G – кількість повітря, що охолоджується; I_пп, I_пк – ентальпія повітря на початку та в кінці процесу відповідно.

Кількість сконденсованих водяних парів (кг/год) розраховують за рівнянням:

,                        (7.9)

Де d_пп, d_пк – вологовміст повітря на початку та в кінці процесу відповідно.

Витрати водяного пару (кг/год), необхідного для ізотермічного зволоження повітря визначають за формулою

                           (7.10)

або

,                                  (7.11)

Де G – кількість повітря, що зволожується; I_п1, I_п2 – ентальпія повітря на початку та в кінці процесу відповідно; d_п1, d_п2 – вологовміст повітря на початку та в кінці процесу відповідно.

Для вибору кондиціонера небхідної потужності розраховують потужність охолодження. Орієнтовний розрахунок потужності охолодження Q (в кіловатах) проводиться за загальноприйнятою методикою:

,                                  (7.12)

де Q ₁ – тепловий притік від вікна, стін, підлоги і стелі; Q ₂ – сума теплопритоков від людей; Q ₃ – сума теплопритоків від побутових приладів.

Тепловий притік від вікон, стін, підлоги та стелі визначають за формулою

,                                           (7.13)

де S – площа приміщення (м²); h – висота приміщення (м); q – коефіцієнт, що дорівнює 30–40 Вт/м³.

Для затіненого приміщення приймають q = 30, при середній освітленості – q = 35 та q = 40 для приміщень, в які потрапляє багато сонячного світла. Якщо в приміщення потрапляють прямі сонячні промені, то на вікнах повинні бути світлі штори або жалюзі.

Теплопритоки від людей визначають за формулою

,                                            (7.14)

Де N – кількість людей, що перебувають в приміщенні; q ₂ – теплопритік від однієї людини. Тепловий притік від дорослої людини: 0,1 кВт – у спокійному стані; 0,13 кВт – при легкому русі; 0,2 кВт – при фізичному навантаженні.

Тепловий притік від побутових приладів розраховують за формулою

,                                      (7.15)

Де N_i – Кількість однотипних приладів у приміщенні; q_i – тепловий притік від і ‑го типу побутового приладу. Тепловий притік від комп’ютера складає 0,3 кВт, від телевізора – 0,2 кВт; для інших приладів можна вважати, що вони виділяють у вигляді тепла 30 % від максимальної споживаної потужності (тобто передбачається, що середня споживана потужність складає 30% від максимальної).

Потужність обраного кондиціонера повинна лежати в діапазоні від ‑ 5% до +15% розрахункової потужності Q.

Приклади розрахунку