БИЛЕТ 7. 1) Определение параметров влажного воздуха по диаграмме

1) Определение параметров влажного воздуха по диаграмме

Заданное состояние воздуха определяется точкой на / - d диаграм­ме. Для нахождения точки, характеризующей это состояние, дос­таточно задать два независимых друг от друга параметра: / и t; t и φ; / и Р_п ; / и φ и т. д. Нельзя задавать параметры, однозначно определя­ющие друг друга, например Р_п и d. Допустим, необходимо определить параметры воздуха, если его состояние задано в точке А (рис. 1) Пусть заданы I_а и da. Проведя через точку А линии t_A = const и φ _a = const, получим соответствую­щие значения температуры и относительной влажности. Парциальное давление водяного пара найдем следующим обра­зом. Поскольку этот параметр однозначно определяется величиной влагосодержания, через точку А заданного состояния воздуха прове­дем линию da = const, найдем точку пересечения этой линии с линией Р_п = f(d), после чего определим значение Р_пa. Также просто определяется по / - d диаграмме температура точ­ки росы t”_A. Следователь­но, для нахождения температуры точки росы достаточно провести линию P_{n a} = const (а это все равно, что d_A = const) и для точки пересе­чения этой линии с линией φ = 1 определить соответствующее зна­чение температуры. Это и будет t"_A. Можно найти давление водяного пара, которое при д а н н о й т е м п е р а т у р е соответствует со стоя ни ю н а с ы щ е н н о го вл аж н о г о воздуха или д а влению насыщенного водяного пара. Для этого из точ­ки А следует провести изотерму до пересечения с линией φ = 1 и для полученной точки определить давление водяного пара Р"па ранее опи­санным способом (рис. 1)

Р и с. 1. Н а х о ж д е н и е п а р а м е т р о в в о з д у х а на I – d д и а г р а м м е

2) Поступление теплоты и влаги от нагретых поверхностей

Количество тепла, поступающего с 1 м² нагретой поверхности, имею­щей температуру t_Пов, в помещение с температурой воздуха t_B, можно определить по формуле q = (ε _пр С₀ Ь + А * 3√t пов-t в) (tпов — tв) = (α л + α к) (t пов — t в) = α пов (t noв—t_B)

Здесь принято, что температура воздуха и окружающих поверхно­стей в помещении одинакова и равна t_B.

Температура поверхности технологического оборудования t_n0в в цехах может быть достаточно высокой (300 °С и более). В связи с этим в расчете важно учитывать зависимость интенсивности теплообмена от температуры.

Температурный коэффициент b, который входит в составляющую лучистого теплообмена, и коэффициент A, связанный с конвективным теплообменом, зависят от абсолютных значений и разности темпера­тур t_n0B и t_B. Температуру в помещении t_B считаем постоянной и равной примерно 20°С, в этом случае значения коэффициентов bи А зависят только от t пов. Коэффициент приведенного излучения ε_npCo для небольшой по­верхности, обменивающейся теплом с помещением, можно считать равным коэффициенту излучения на­гретой поверхности, т. е. ε_npCo=εпов Co

В результате этого рассмотрения приходим к выводу, что коэффици­енты лучистого и конвективного теплообмена α _л, α _к и общий коэф­фициент сложного лучисто-конвективного теплообмена α _пов также за­висят только от tпов

Зная площадь Fпов, температуру нагретой поверхности t_пов и опре­делив α пов можно рассчитать теплопоступление от нагретой поверхности Q пов в помещение по обычной формуле: Qпов = α пов (t пов — t в)F пов

3) Расход наружного воздуха. Определение минимально необходимой величины

Минимальный полезный расход наружного воздуха Lн, м³/ч в объеме воздуха, подаваемого в помещение кондиционером. Количество наружного воздуха, обрабатываемого в кондиционерах и вводимого системой кондиционирования воздуха (СКВ) в помеще­ние, оказывает большое влияние на расходы тепла и дорогостоящего холода. Минимальное полезное количество наружного воздуха не должно быть менее: 1) требуемого по санитарным нормам подачи на одного человека (табл. 1); 2) необходимого для компенсации удаляемого воздуха (местными отсо­сами, системами пневматического транспорта и вытяжной вентиляции), а также для поддержания в помещениях избыточного давления (под­пора). Для систем, работающих с переменным количеством наружного воз­духа при его теплосодержаниях I_Н более высоких, чем тепло­содержание воздуха в помещении I1 (например, при I_н⁼I’H>I1 ^экэкономически целесообразно принимать количество наружного воздуха равным большему из количеств, вычисленных исходя из удовлетворения требований санитарных норм, компенсации вытяжки или обеспечения необходимого подпора;

Количество наружного воздуха, вводимого на одного человека в помещения промышленных и общественных зданий: при отсутствии курения 25 м3/ ч, при значительном курении 50 м3 / ч

при теплосодержаниях наружного воздуха в пределах I3<I_H<Ii (где I₃ — теплосодержание воздуха, приготовленного в камере ороше­ния) следует подавать 100% наружного воздуха (например, при I’_н =

=I_н);

Расход наруж. Воздуха (Lн, м³/ч) = санитарная норма расхода наруж. воздуха*кол-во людей.

4) Р е к у п е р а т о р ы т е п л о т ы и их р абота в СВ и CКВ

В перекрестно-поточных (рекуперативных) теплообменниках, применяемых в центральных кондиционерах, уда­ляемый из помещения воздух и приточный воздух проходят через один теплообменник, не контактируя друг с другом. Эффективность теплоутилизации в режиме нагрева определяется как часть тепловой энергии, отданной приточному наружному воздуху по сравнению с той, которая могла бы быть передана, если бы этот воз­дух был нагрет до энтальпии воздуха, удаляемого из помещения

Эн=((i22-i21)/(i11-i21))*100%=((t22-t21)/(t11-t21))*100% где i21,(t_2l) — энтальпия (температура) приточного воздуха перед теплооб­менником; i22, (t22) — энтальпия (температура) приточного воздуха после теплооб­менни i11,(t11) — энтальпия (температура) удаляемого воздуха перед теплооб­менником. Эффективность теплоутилизации рекуперативных теплообменников достигает 70 %. Рекуператоры в системах вентиляции Использование приточно-вытяжных рекуператоров - одно из самых перспективных направлений в энергосбережении в области вентиляции, отопления и кондиционирования. В холодное время года, поступающий через рекуператор с улицы холодный воздух обогревается выходящим из помещения отработанным теплым воздухом. И, наоборот, в летние месяцы, поступающий с улицы слишком теплый воздух охлаждается уходящим из помещения более холодным. При этом поддержание постоянной температуры в помещении при использовании рекуператора происходит почти без затрат энергии! Ведь рекуператор позволяет экономить до 90-96% тепловой энергии, затрачиваемой при приточно-вытяжной вентиляции. Существует несколько видов рекуператоров: роторные, пластинчатые, рекуператоры с промежуточным теплоносителем, камерные рекуператоры. Если попытаться найти недостатки, то можно отметить относительно высокую стоимость этих устройств (которая достаточно быстро окупается в процессе эксплуатации) и небольшой опыт их реального применения в России.