Билет 2 исходные данные для теплового расчета аппаратов СКВ

1)Термодинамические параметры влажного воздуха

Смесь сухого воздуха (не содержащего молекул воды) с водяным паром называется влажным воздухом.

Смесь, состоящую из сухого воздуха и н а сыщенного водяного пара, называют н а сыщенным в л ажным в о зд у х о м. Парциальное давление водяного пара в этой смеси равно давлению насыщения при данной температуре. Количество пара в каждом кубическом метре такого воздуха численно равно плотно­сти сухого насыщенного пара р" (кг/м3). Общее давление влажного воздуха, согласно закону Дальтона, равно сумме парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара, входящих в его состав: Р = Рв + Рп где р_в — парциальное давление сухого воздуха; р_п — парциальное давление водяного пара.

Масса пара в 1 м^3 влажного воздуха, численно равная плотности п а р а р_п п р и п а р ц и а л ь н о м д а в л е н и и р_п , н а з ы в а е т с я а б с о л ю т н о й в л а ж ­ностью.Отношение массы пара т_п во влажном воздухе к массе сухого воз­духа т_в в не м н а з ы в а ю т в л а г о с о д е р ж а н и е м в о з д у х а и и з м е р я ют в кил о ­граммах на килограмм (кг/кг) или в граммах на килограмм (г/кг): d = mn/m_B или d=Pп/Pв Следовательно, величина d измеряет массу пара, содержащегося в 1 кг сухого воздуха или в (1 + d) кг влажного воздуха.. Отношение действительной абсолютной влажности ненасыщенного воздуха к максимально возможной абсолютной влажности воздуха при той же температуре называют относительной влажностью и обозна­чают φ: φ = Р п / P м а к с Относительная влажность воздуха может изменяться в пределах от φ= 0 (сухой воздух) до φ = 1 (воздух, насыщенный влагой). Плотность влажного воздуха равна сумме плотностей пара и сухо­го воздуха, взятых при своем парциальном давлении и при темпе­ратуре смеси: Р = Рп + РвПлотность влажного воздуха определяется по уравнениям р = p/RT; p = рur_п + р_вr_в Газовую постоянную влажного воздуха можно определить по урав­нению R = 8314,2 μ_см = 8314,2/ (M_в + M_пr_п) - (м – буква (вниз)).Энтальпия влажного воздуха определяется как. сумма энтальпий сухого воздуха и водяного, пара. Энтальпия влажного воздуха удобнее относить к 1 кг сухого воздуха или к (1+d) кгвлажного воздуха. Энтальпия (1+d) кг влажного, воздуха равна i = i_B + di_п Энтальпия 1 кг сухого воздуха, выраженная в килоджоулях на килограмм (кдж/кг), численно равна его температуре t° С так как теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении равна ~ 1кдж/(кг*град). Энтальпия 1 кг сухого насыщенного пара при малых давлениях может быть определена по эмпирической формуле i_n = 2490 + 1,97t_н тогда энтальпия влажного воздуха будет in = t+ (2490 + I,97 tн) d

2) Допустимые метеорологические условия в объектах СК и Ж

Под метеорологическими параметрами воздуха закрытых помеще­ний будем понимать его температуру, относительную влажность и подвижность (скорость движения).

Тепловые комфортные условия

На теплоощущения человека оказывают влияние, в основном, следующие четыре фак­тора: температура и влажность воздуха, ско­рость его перемещения (подвижность) и тем­пература ограждающих поверхностей помещения.

С гигиенической точки зрения наибо­лее благоприятный уровень температуры, поддерживаемой в жилом помещении, со­ставляет 22 °С, а допустимые колебания от 21 до 23 °С. Более низкая температура воз­духа, например 18 °С, рекомендуемая в нор­мативных материалах при проектировании отопительных систем, оценивается как "прохладно" и "холодно". При этом следует отметить, что в микроклиматических условиях, которые принято считать "нормальными", обычно до 10% лю дей ощущают различную степень дискомфорта. Это объясняется разными социальными условиями жизни: привычным климатом, жилищными условиями, одеждой, питанием и пр Влажность Влияние влажности воздуха на теплооб­мен человека зависит от основных парамет­ров микроклимата: температуры воздуха и теплового излучения.Высокая влажность в сочетании с высо­кой температурой ухудшает теплообмен че­ловека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. Наиболее оптимальной считается относи­тельная влажность воздуха в диапазоне от 30 до 60%. Верхняя граница влажности состав­ляет около 70%.Превышение указанных параметров влажности воздуха в условиях как высоких, так и особенно относительно низких темпе­ратур крайне нежелательно. При низком влагосодержании воздуха, характерном для хо­лодного периода, возрастает отдача тепла человеком за счет интенсивного испарения влаги с поверхности тела, высыхают поверх­ности слизистых оболочек дыхательных пу­тей. Подвижность: Температура и относительная влажность воздуха не определяют полностью теплофизическое состояние среды. Немаловажное значение играет подвижность воздуха. Отсутствие движения воздуха в помещении или чрезмерно низкие его значения ассоциируются с плохой вентиляцией. Причи­на неприятного самочувствия в плохо вен­тилируемом помещении объясняется тем, что при отсутствии движения воздуха вок­руг тела человека образуется тонкая непод­вижная воздушная оболочка, которая быст­ро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу.В то же время чрезмерная подвижность воздуха, особенно в условиях охлаждения, вызывает увеличение теплопотерь конвекци­ей и испарением и способствует быстрому охлаждению организма.Значение подвижности воздуха выбира­ется в зависимости от характера деятельности человека. Подвижность воздуха зависит от спо­соба организации воздухообмена, типа воз­духораспределительного устройства, скоро­сти выпуска воздуха и его расхода.

Еще одним важным компонентом ком­фортного состояния является динамика из­менения скорости движения воздуха. Описанные ком­фортные условия среды должны поддержи­ваться в рамках так называемой "занятой зоны". Газовый состав: Воздушный комфорт человека в закрытом помещении определяется качественной характеристикой комнатного воздуха, кото­рая во многом зависит от количества посту­пающего свежего атмосферного воздуха.Жалобы на духоту и "нехватку кислоро­да" отмечаются нередко как в помещениях с недостаточным естественным воздухообменном, так и в помещениях, уже оснащенных различными системами вентиляции и кон­диционирования воздуха. В условиях комфортного кондициониро­вания, когда газовый состав изменяется глав­ным образом в результате жизнедеятельнос­ти людей, критерием санитарного состояния воздуха служит содержание в нем углекислого газа (С0₂). Установлено, что работоспособность и основ­ные физиологические функции организма зна­чительно не изменяются, если во вдыхаемом воздухе Kco2 = 0,5-1,5%. Комфортной же зоне соответствуют: Kco2 = 0,04-0,5%. Действующими санитарными нормами регламентируется подача в помещение на одного человека 20-60 м³/ч свежего (приточ­ного) воздуха.

3) Э т а п ы и с т а д и и про е кт и р о в а н ия СК и Ж

Проектирование СКВ с чиллерами и фэнкойлами можно разделить на несколько эта­пов.

На первом этапе необходимо подготовить исходные данные для расчета нагрузки на систему кондиционирования воздуха по каждому помещению: -выбрать расчетные параметры внутреннего воздуха; -выбрать расчетные параметры наружного воздуха; -определить поступления в помещения теплоты, влаги, вредных газов; -определить минимальное количество наружного воздуха, подаваемого в поме­щения; -выбрать схему организации воздухообмена. Исходная информация для выполнения первого этапа включает в себя: -архитектурно-строительные чертежи здания (планы этажей и разрезы); -технологическую часть проекта; -задание на проектирование, утвержденное заказчиком.В случае, когда объектом является гражданское здание, на основе технологической части проекта определяют количество людей по каждому помещению, количество орг­техники: компьютеров, ксероксов, принтеров, сканеров и т.д. В производственных поме­щениях на основе технологической части проекта определяют источники выделяющих­ся вредностей в помещения и их мощность: теплопоступления от оборудования, влаго-поступления, газопоступления. На стадии подготовки исходных данных закладываются основы для будущего энер­гопотребления СКВ, определяемые уровнем требований к поддержанию расчетных вну­тренних условий, которые в свою очередь диктуют выбор расчетных параметров наруж­ного воздуха для проектирования. На втором этапе проводят построение на l-d диаграмме процессов обработки возду­ха в СКВ для расчетных режимов работы, и определяют технологические показатели работы СКВ: нагрузки по холоду, теплоте, влаге на цент­ральную СКВ, по холоду и теплоте на местные агрегаты-фэнкойлы, значения которых необходимы для подбора оборудования. На третьем этапе выполняют подбор основного оборудования: центрального конди­ционера, фэнкойлов, чиллеров. На четвертом этапе проводят конструирование сети воздуховодов центральной сис­темы кондиционирования воздуха, системы трубопроводов тепло-холодоснабжения фэнкойлов, аэродинамический расчет воздуховодов и гидравлический расчет трубопро­водов. На пятом этапе подбирают вентагрегат центрального кондиционера и дополнитель­ное оборудование: теплообменники, насосные станции или отдельные насосные груп­пы, баки аккумуляторы, расширительные баки, предохранительные клапаны и т.д. На шестом этапе разрабатывают функциональную схему автоматического регулиро­вания местно-центральной СКВ.

4) Исходные данные для теплового расчета аппаратов СКВ

В соответствующих таблицах приводятся максимальные и минимальные значения температуры и относительной влажности воз­духа при определенной подвижности воздуха в помещении. В нормах рекомендуется с целью уменьшения затрат на тепло- и холодоснабжение СКВ расчетную температуру и относительную влажность воздуха принимать для теплого периода года максимальные, для холодного — минимальные. Для систем кон­диционирования воздуха с местными рециркуляционными агрегатами в помещении, в которых воздух охлаждается и осушается в теплое время года (сплит-системы, фэнкой-лы, внутренние блоки систем VRF), нельзя строго задать и поддерживать определенное значение относительной влажности воздуха в помещении, особенно максимальное ее значение 60%. Это значение может быть определен о при построении процессов измене­ния состояния воздуха на 1-d диаграмме.

tв =tb опт+0,4 (tH p-30) t_в^oпт — температура воздуха, определя емая по приложению 4 СниП

tH p — расчетная температура наружного воздуха по параметрам Б. Одновременно необходимо обеспечить повышенную под вижность воздуха в п оме­щении. Расчетные параметры наружнего воздуха: В зависимости от географического место расположения здания определяют следую­щие исходные климатологические данные:-географическая широта, -расчетные температура и энтальпия наружного воздуха для двух периодов года среднесуточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, -Р а сч е т н а я с к о р о с т ь ве т р а в т е п л ы й и х о л о д н ы й п е р и о д ы г о д а, -максимальная и среднесуточная интенсивность солнечной радиации (прямой и рассеянной) в июле, поступающей на вертикальную и горизонтальную по­верхности, табл. 3.1 [7]; -время максимума интенсивности солнечной радиации

Для теплого периода года расчетные параметры определяются в зависимости от класса кондиционирования воздух