База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

Министерство образования Российской Федерации

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Кафедра ТГВ

тепловой кондиционер аэродинамический холодоснабжение

Системы кондиционирования воздуха офиса

Выполнил:

студент группы 4ТВу-31

Гиллих И.А.

Руководитель: Ильина Т.Н.

Белгород 2005

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Расчет поступления тепла и влаги в помещение (тепловой баланс)

2. Построение в Id диаграмме процессов обработки воздуха в теплый и холодный период года

2.1 Расчет производительности СКВ

2.2 Расчет количества тепла для подогревателей 1-ого и 2-ого подогрева

2.3 Расчет количества холода в воздухоохладителях для летнего периода

2.4 Расчет количества воды, испарившейся в оросительной камере

3. Выбор типоразмера кондиционера и расчет его секций

3.1 Расчет и подбор воздухонагревателей

3.2 Расчет камер орошения

4. Холодоснабжение СКВ

5. Аэродинамический расчет СКВ

5.1 Выбор схемы распределения воздуха в помещении

5.2 Подбор диаметров воздуховодов и расчет потерь давления

5.3 Подбор вентилятора

Список литературы

Исходные данные

Вариант 1-3

г. Санкт-Петербург

Остекление- 2-е

Стена – кирпич 250 мм+125 мм, прослойка (минеральная вата) 70 мм

Кровля- Стяжка 100 мм, ж/б плита- 50 мм, прослойка 200 мм.

Высота окна- 1,5 м

Высота помещения- 3 м

Ориентация оси –Ю

Ф= 40%-60%

Люди, оргтехника и бытовая техника в помещениях для кондиционирования.

Помещения	№ 1	№ 3	№ 4	№ 5	№ 6
Кол-во людей, чел	2	2	2	5	2
Оргтехника, и.т.д	1 к	1к	1к	5 к	1к

Введение

Под системами кондиционирования воздуха (СКВ) понимают устройства, предназначенные для создания и автоматического поддержания в помещениях требуемых параметров воздушной среды (температуры, влажности, давления, чистоты состава и скорости движения), независимо от внешних (время года, погода) и внутренних (тепло-, влаго-, и газовыделений) факторов.

Основой системы кондиционирования воздуха являются агрегаты, в которых осуществляются очистка и термовлажностная обработка воздуха, подаваемого в обслуживаемые помещения, согласно технологическим и санитарно-гигиеническим условиям.

Задачи кондиционирования воздуха в зрелищных и спортивных зданиях, магазинах, библиотеках, музеях, культурно-бытовых и административных зданиях заключается в обеспечении санитарно-гигиенических требований к параметрам воздушной среды, оказывающих благоприятное влияние на самочувствие людей и условия эксплуатации самих зданий.

К состоянию воздушной среды могут предъявляться дополнительные требования по очистке воздуха от пыли, а в специальных помещениях (больницах, операционных и.т.п.) – по очистке его от бактериальных загрязнений.

1. Расчет поступления тепла и влаги в помещение (тепловой баланс)

1.1 Расчетные параметры воздуха

В качестве расчетных параметров наружного воздуха принимают расчетные параметры Б для заданного района строительства в холодный период (таблица 1), в теплый – температуру наружного воздуха на 2⁰С и удельную энтальпию на 2 кДж/кг ниже, чем при параметрах Б.

Таблица 1 Расчетные параметры наружного воздуха

Наименование пункта	Расчетная географическая широта, °с .ш.	Барометрическое давление ГПа	Период года	Параметры Б
				температура воздуха, °С	удельная энтальпия, кДж/кг	скорость ветра, м/с
Санкт-Петербург	60	1010	ТП ХП	24,8 -26	51,5 -25,3	1 3

Принимаем:

Летний режим

Расчетные параметры наружного воздуха

t_Н = +22,8°С; I= 49,5 кДж/кг

Расчетные параметры внутри помещения

t_В = +20°С φ= 60%

Зимний режим

Расчетные параметры наружного воздуха

t_Н = -26°С; I= -25,3 кДж/кг

Расчетные параметры внутри помещения

t_В = +18°С φ= 40%

1.2 Поступление тепла и влаги в помещение

а) Теплопоступления за счет разности температур в теплый период года

, Вт

где - коэффициент, зависящий от цвета ограждения, принимаем светлый цвет (=0,5)

К- расчетный коэффициент теплопередачи, который определяется по формуле:

соответствии со СНиП II-3-79* находим:

 ;

для стены

;

для чердачного перекрытия

для стен

для чердака

б) Теплопоступления за счет инфильтрации наружного воздуха

где М- количество воздуха, определяемое по формуле:

где α- коэффициент учитывающий остекление; принимаем 0,3

m- коэффициент учитывающий величину щели, принимаем = 35,5

l – длина щели.

С- теплоемкость воздуха- 1,005

в) Теплопоступления от людей.

Количество теплоты (Сумма скрытой и явной) определяется по формулам: полное:

и явное

б) Теплопоступления от источников искусственного освещения.

Теплопоступления от источников искусственного освещения определяем по следующей формуле:

  -удельная мощность светильников, принимаем

- доля теплоты, поступающей в помещение;

г) Теплопоступления от солнечной радиации.

Определяется только для теплого периода года. Количество теплоты поступающее от солнечной радиации, можно определить по формулам: ,Вт:

для остекленных поверхностей

для покрытий:

где , - площади поверхности остекления и покрытия, м².

,- теплопоступления от солнечной радиации через 1м² поверхности остекления и покрытия, Вт/м²;

- коэффициент зависящий от характера остекления и солнцезащитных устройств;

- коэффициент теплопередачи покрытия Вт/(м³*К)

также вводим поправку на защиту окон Z=0,2

д) Теплопоступления от технологического оборудования

Принимаем 300 Вт- 1компьютер.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2 и 3.

Таблица 2 Тепловой расчет помещений (ТП)

№ помещения	Количество людей	Теплопоступления, кВт							Расход воздуха, м3/ч
		от разности температур	от инфильтрации наружного воздуха	от оборудования	от солнечной радиации	От источников искусственного освещения	От людей	Всего	Количество наружного воздуха, необ. для дыхания
1	2	0,102	2,966	0,3	1,657	6,811	0,3	12,1	120
3	2	0,003	0,270	0,3	0,060	0,436	0,3	1,4	120
4	2	0,006	0,240	0,3	0,075	0,545	0,3	1,5	120
5	5	0,008	0,240	1,5	0,092	0,672	0,75	3,3	300
6	2	0,011	1,468	0,3	0,700	1,942	0,3	4,7	120
∑								23,0*

Примечание: Qя меньше на 0,65 кВт

Таблица 3 Тепловой расчет помещений (ХП)

№ помещения	Количество людей	Теплопоступления, кВт				Расход воздуха, м3/ч
		от оборудования	От источников искусственного освещения	От людей	Всего	Количество наружного воздуха, необ. для дыхания
1	2	0,3	6,811	0,3	7,4	120
3	2	0,3	0,436	0,3	1,0	120
4	2	0,3	0,545	0,3	1,1	120
5	5	1,5	0,672	0,75	2,9	300
6	2	0,3	1,942	0,3	2,5	120
∑					15,1

е) Влаговыделения

Определяется по формуле:

 , кг/ч

где Wi- влаговыделения одним человеком г/ч; n_i- число людей в помещении.

Также добавляют 1,5 кг/ч на влажную уборку помещения, принимаемую один раз в день.

Таблица 4

№ Помещения	1	3	4	5	6	уборка	∑
Кол-во людей	2	2	2	5	2	-	13
Влаговыделения ТП	0,15	0,15	0,15	0,375	0,15	1,5	2,48
Влаговыделения ХП	0,13	0,13	0,13	0,325	0,13	1,5	2,35

2. Построение в Id диаграмме процессов обработки воздуха в теплый и холодный период года

2.1 Расчет производительности СКВ

а) ТП (Теплый период)

1. Определяем угловой коэффициент луча процесса:

2. Находим температуры приточного и удаляемого воздуха:

Строим на Id- диаграмме луч процесса, через точку В и наносим точки П, У, соответствующие найденным температурам.

3. Определяем необходимый воздухообмен.

Определяем воздухообмен по полному тепловыделению:

Определяем теплообмен по явному тепловыделению:

Определяем воздухообмен по влаговыделению:

Затем на поле I-d диаграммы наносим линию d_П= const, по которой находим положение точек П' и О, характеризующих состояние воздуха на выходе из кондиционера и из камеры орошения.

б) ХП (Холодный период)

1. Определяем угловой коэффициент луча процесса:

2. Находим температуры приточного и удаляемого воздуха:

Строим на Id- диаграмме луч процесса, через точку В и наносим точки П, У, соответствующие найденным температурам.

3. Определяем необходимый воздухообмен.

Определяем воздухообмен по полному тепловыделению:

Определяем теплообмен по явному тепловыделению:

Определяем воздухообмен по влаговыделению:

Затем на поле I-d диаграммы наносим линию d_П= const, по которой находим положение точек П и О, характеризующих состояние воздуха на выходе из кондиционера и из камеры орошения.

2.2 Расчет количества тепла для подогревателей 1-ого и 2-ого подогрева

Выбираем максимальный воздухообмен с запасом 5% = 10675*5%=11200 кг/ч,

Мощность воздухоподогревателя I ступени – 135 кВт

Мощность воздухоподогревателя II ступени- 28 кВт

Для теплого периода судя по диаграмме подогревателей II подогрева не понадобится, воздух с температуры 14 ⁰С нагреется до расчетной внутренней за счет теплоизбытков в помещении:

= 20 кВт

2.3 Расчет количества холода в воздухоохладителях для летнего периода

Расход холода для осуществления процесса охлаждения и осушки воздуха:

производительность СКВ должна равняться 45 кВт

2.4 Расчет количества воды, испарившейся в оросительной камере

Расход влаги на испарение в камере орошения:

ХП:

3. Выбор типоразмера кондиционера и расчет его секций

Расчетный воздухообмен G = 11200 кг/ч => L = 9300 м³/ч.

По расчетному воздухообмену принимаем центральный кондиционер КТЦ 2А-10

3.1 Расчет и подбор воздухонагревателей

Задача расчета воздухонагревателя заключается в выборе поверхности воздухонагревателя с запасом 10%

Исходя из доступного перепада температур, вычисляют расход горячей воды, кг/ч;

Средний арифметический температурный напор в воздухонагревателе, ⁰С;

Вычисляют массовую скорость в живом сечении Vp, кг/(м²∙с);

где G- расход воздуха через сечение теплообменника, кг/ч;

- площадь сечения для прохода воздуха

Скорость течения воды:

Требуемая площадь поверхности воздухонагревателя, м²;

где К- коэффициент теплопередачи, Вт/ (м²∙с)

С- коэффициент для двухрядных -16,86; однорядных- 15,6.

Расчет I ступени подогрева воздуха:

Запас +10% = 51,66 м² ;51,66/2 = 25,83

Принимаем 2 высотой 1-метровых двухрядных теплообменника с площадью 25,9 м² каждый с обводным каналом ВНО. Индекс 01.11213

Расчет II ступени подогрева воздуха:

Принимаем 1 высотой 1,25 однорядный теплообменника с площадью 16,35 м² без обводного канала ВН. Индекс 01.10113

3.2 Расчет камер орошения

В задачу расчета оросительной камеры для теплого периода входит выбор типа камеры орошения, определения давления и расхода воды, а также ее начальной и конечной температуры. В холодный период для выбранной по условиям теплового режима форсуночной камеры находят расход и давление воды перед форсунками.

а) Расчет для теплого периода

По расходу воздуха G=11200 задаются типом камеры и числом форсунок n_ф. По диаграмме в зависимости от конечной и начальной относительной влажности обрабатываемого в камере орошения воздуха определяют давление перед форсунками Р_Ф. Оно составит 120 кПа. Для этого значения расход воды через форсунку g_ф составит 420 кг/ч.

Выбираем для кондиционера КТЦ 2А-10 с общим числом форсунок – 42. (Исполнение 1).

Общий расход воды через форсунки составит:

Определяем коэффициент орошения:

По значению коэффициента орошения определяют достижимое значение = 0,57

Энтальпия насыщенного воздуха при начальной температуре воды, кДж/кг:

На Id диаграмме на пересечении линии I_wн с линией полного насыщения (φ=100%), находят требуемую начальную температуру воды t_wн и вычисляют конечную температуру воды. Температура воды перед форсункой составит t_m=7,7⁰С.

б) Расчет для холодного периода

По Id- диаграмме находят начальные и конечные параметры воздуха и температуру мокрого термометра.

Вычисляем требуемый показатель эффективности режима изоэнтальпийного увлажнения воздуха Eа, по которому определяется коэффициент орошения В и вычисляют расход воды.

По таблице найдем В= 1,55

Вычисляем производительность одной форсунки:

По значению  находим необходимое давление воды перед форсунками Р_Ф, оно составит 115 кПа.

Принимаем камеру орошения Индекс 01.01300 исполнение 1

4. Холодоснабжение СКВ

Так как охлаждение воздуха происходит в оросительной камере, подготовка оборотной воды осуществляется в испарителе холодильной установки. Расчет холода для охлаждения в чиллере воды из оросительной камеры производится по уравнению:

Подбираем чиллер серии WRAT 182, Холодопроизводительностью 47,9 кВт

Мощность потребляемая компрессором- 14,4 кВт

Тип компрессора- Поршневой

Напряжение питания компрессора- 380-415/3/50+N

Число герм. компрессоров (охл. контуров) - 2/2

Осевые вентиляторы с установочной мощностью- 2×0,32 кВт

Общая производительность по воздуху – 4,16 м³/с

Транспортная масса- 430 кг.

Длина- 1642 мм.

Глубина- 954 мм.

Высота- 1570 мм.

Принимаем объем аккумулирующего бака 150L× GPA 150

Потребный расход воды определяется холодопроизводительностью чиллера и расчетным перепадом температур на входе и выходе чиллера и рассчитывается по формуле:

где Q- холодопроизводительность чиллера, кВт

- перепад температур на чиллере (5-6 ⁰С)

Потребный напор насосной станции складывается из следующих потерь:

1) Потери в теплообменнике чиллера (+50% к потерям в трубопроводе, от бака к чиллеру и обратно.

2) Потери в самой насосной станции и потери на соединениях между чиллером и насосной станцией.

3) Потери в сети (трубопроводах, арматуре)

По номограмме подбираем диаметр 50 мм, задавшись скоростью 1,5 м/с, и расходом 6,84 м³/ч, потери давления составят 420 Па/м

Длина трубопровода 5м, Р_тр= 2100 Па + Рм = 3000 Па

Полные потери составят +50 = 3000*1,5= 4500 Па.

По каталогу принимаем насос типа АЦКМ 65-40-180

n= 1500 мин^-1, КПД = 70%,

5. Аэродинамический расчет СКВ

Цель аэродинамического расчета системы- это определение размеров сечений всех участков системы при заданных расходах воздуха через них, а также потерь давления на отдельных участках и в системе в целом.

5.1 Выбор схемы распределения воздуха в помещении

Приточные решетки располагаем в помещении снизу, подача воздуха происходит по воздуховодам, расположенным в подвале здания, вытяжка происходит через воздуховоды, проложенные на чердаке здания.

Установив в помещении место расположения приточных и вытяжных решеток необходимо предварительно определить их размеры.

Площадь живого сечения вытяжных и приточных решеток:

V_рек- рекомендуемая скорость в решетках, не более 6 м/с

После подбора решетки определяют расчетную скорость на выходе из решетки.

Результаты воздухообменов и подбор решеток приведены в таблице 5.

№ помещения	Расход L, м3/ч	Площадь Fрасч	Кол-во	Размеры, мм	Площадь живого сечения, м2	Скорость
приточные решетки
1	4900	0,247	2	200×800	0,266	5,1
3	560	0,028	1	150×600	0,072	2,2
4	600	0,030	1	150×600	0,072	2,3
5	1350	0,068	1	200×800	0,133	2,8
6	1900	0,096	1	200×800	0,133	4,0
вытяжные решетки
1	4400	0,222	2	200×800	0,266	4,6
3	500	0,025	1	150×600	0,072	1,9
4	540	0,027	1	150×600	0,072	2,1
5	1200	0,061	1	200×800	0,133	2,5
6	1700	0,086	1	200×800	0,133	3,6

Расходы на притоки и вытяжке подбираем по теплоизбыткам в данных комнатах и с учетом воздушного подпора на притоке порядка 10%, который предусмотрен для исключения подсасывания воздуха из не кондиционируемых помещений.

5.2 Подбор диаметров воздуховодов и расчет потерь давления

Подбор диаметров воздуховодов сведен в таблицу 6 для приточной системы и таблицу 7 для вытяжной системы.

Таблица 6 Аэродинамический расчет приточной системы

Таблица 7 Аэродинамический расчет вытяжной системы

5.3 Подбор вентилятора

Для приточной системы

Вентилятор подбирается по двум параметрам:

L= 9300 м³/ч

P= 509,3+120+37+60+200= 926 Па

Требуемое давление, развиваемое вентилятором

Pтр= 1 кПа

Технические характеристика вентилятора:

индекс: 01.41430

Полное давление 1,6 кПа

Номинальная производительность 12,5 тыс. м³/ч

Частота вращения 1440 об/мин

Электродвигатель 4А132М4, мощность 11 кВт.

Для вытяжной системы

L= 8340 м³/ч

P= 536 кПа

Требуемое давление Pтр= 0,6 кПа.

Технические характеристики вентилятора:

индекс: 01.41330

Полное давление 1,1 кПа

Номинальная производительность 12,5 тыс. м³/ч

Частота вращения 1440 об/мин

Электродвигатель 4А132М4, мощность 7,5 кВт.

Список литературы

1. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции, кн. 1. Отопление и теплоснабжение. Киев.: "Будевельник", 1976 г.- 416с.

кн.2 Вентиляция и кондиционирование воздуха. Киев: "Будевельник", 1976 г.- 352с.

2. Штокман Е.А, В.А. Шилов и др. Вентиляция, Кондиционирование и очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности. Москва, 2001 г. 688с.

3. Методические указания к курсовой работе. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение.

4. СНиП 2.04.05-91. М.: Стройиздат, 1988г.

5. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника/ Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 1998г.

Министерство образования Российской Федерации Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Кафедра ТГВ тепловой кондиционер аэродинамический холодоснабжение Системы кондиционирования воз

 

• 14:21 05 Июля 2016
  Российско-китайский медуниверситет откроет магистерскую программу по TCM
• 01:21 05 Июля 2016
  На форуме МГУ Россия и Китай обсудят научно-образовательное сотрудничество
• 11:00 04 Июля 2016
  Реморенко: "ЕГЭ-туризм" в России сходит на нет
• 10:52 04 Июля 2016
  Летняя российско-австрийская школа откроется в Москве
• 15:31 01 Июля 2016
  В СПбГУ могут воссоздать географический факультет

Заказать уникальную работу