5. Расчет процессов обработки воздуха и выбор фэнкойлов.
Для одного помещения (зрительный зал) выполняем расчет процесса обработки воздуха в ТП и подбираем фэнкойл.
Процесс обработки воздуха выполняем по прямоточной схеме для ТП года.
Gнi = ρ*l1*n1 = 1,2*20*250 = 6000 кг/ч.
1. Наносят на h-d-диаграмму точки Н(t, h) и В(t, φ), характеризующие состояние наружного и внутреннего воздуха.
2. Определяют минимально возможное значение влагосодержания приточного воздуха из условия реализации процесса охлаждения наружного воздуха в поверхностном воздухоохладителе центрального кондиционера. Для этого по формуле определяют предельную температуру tf и на пересечении линии насыщения с изотермой tf получают точку F.
tf = tw.x + (3 ÷ 5) = 7+5=12 С.
где tw.x – начальная температура холодной воды, поступающей в ПВО центрального кондиционера, оС (tw.x = 7 оС, если иное значение не указано в задании на проектирование или не обосновано при расчете процесса обработки воздуха).
Рис. 5.1. Построение процессов обработки воздуха на h – d – диаграмме
Соединяют точки Н и F прямой и на пересечении линии Н – F с кривой φо находят точку О, соответствующую параметрам воздуха на выходе из ПВО. Значение конечной относительной влажности φо зависит от относительной влажности наружного воздуха. Согласно рекомендациям О.Я. Кокорина можно принимать: φо = 88% при φн < 45%; φо = 92% при 45% ≤ φн < 70%; φо =98% при φн ≥ 70%. Определяют минимально возможное влагосодержание приточного воздуха dп.цmin = dо.
3. Определяют минимальную температуру приточного воздуха в центральном кондиционере. Для этого из точки О проводят линию постоянного влагосодержания и на пересечении этой линии с изотермой tп = tо +1= 15,3+1 =16,3 получают точку П, характеризующую состояние приточного воздуха. Проверяют возможность распределения приточного воздуха с такой температурой в помещении расчетом воздухораспределения. В значительной степени возможность раздачи воздуха с низкой температурой определяется выбранным типом воздухораспределителя. Воздухораспределитель должен иметь высокую эжекционную способность.
4. Определяют по формуле расход рециркуляционного воздуха через фэнкойл Gрец, кг/ч, из условия ассимиляции избытков явной теплоты. При этом задаются температурой приточного воздуха, подаваемого фэнкойлом tпм . В первом приближении принимают tпм = 14оС.
ty = tв + gradt*(H-2) = 25 +1,2*(3,4-2) = 26,7 С,
где gradt – градиент температуры по высоте помещения выше обслуживаемой зоны, К/м: при теплонапряженности помещения более 23 Вт/м3 gradt = 0,8 – 1,5, при 12 – 23 Вт/м3 gradt = 0,3 – 1,2, при теплонапряженности менее 12 Вт/м3 gradt = 0 – 0,5 К/м (меньшее значение принимается для холодного периода года, большее – для теплого); Н – высота помещения, м.
ΔQяв – Gнcp(tу – tп) 3,6*23001 – 6000*1,005*(26,7– 16,3) кг
Gрец = ───────────── = ────────────────────── = 2199,2 ── ср(tв – tпм) 1,005 *(25 – 14) ч
где ΔQяв – избытки явной теплоты в помещении, Вт; Gн – расход наружного воздуха, подаваемого центральным кондиционером, кг/ч (определяют по данным таблицы форма 4 с пересчетом в массовые единицы); tу, tп – температура соответственно удаляемого и приточного воздуха, подаваемого центральным кондиционером, оС; tв, tпм – температура соответственно внутреннего воздуха в ОЗ и приточного, подаваемого фэнкойлом, оС; ср = 1,005 кДж/(кг∙К) – удельная изобарная теплоемкость воздуха.
Lp = 2199,2/1,19 = 1848,07 м3/ч.
1848,07/7 = 264,01->(ближайший) 280 м3/ч.
Типоразмер 1
Холодопроизводительность 1,2 КВт.
Теплопроизводительность 1,6 КВт.
уточняют температуру приточного воздуха, подаваемого фэнкойлом tпм
ΔQяв – Gнсp(tу – tп) 3,6*23001 – 6000*1,005*(26,7– 16,3)
tпм = tв – ───────────── = 25 - ───────────────────── = срGрец 1,005*1960
=14,8 С.
Определяют способность ассимилировать влагу, выделяющуюся в помещении, приточным воздухом, подаваемым центральным кондиционером. Для этого по формуле определяют влагосодержание внутреннего воздуха из условия ассимиляции избытков влаги приточным воздухом:
dв = dп + 103ΔGw/Gн = 9,3+103*13,350/6000 = 11,6 кг/г
Если полученное значение влагосодержания внутреннего воздуха меньше максимально возможного влагосодержания воздуха в помещении dв < dвмакс(в нашем случае), определенного в верхней точке области оптимальных параметров, то уточняют положение точки В, характеризующей состояние внутреннего воздуха в помещении, и определяют параметры воздуха в этой точке – относительную влажность φв и энтальпию hв.
Если dв > dвмакс, то процесс охлаждения воздуха в фэнкойле будет проходить с конденсацией водяных паров и необходимо по формуле определить влагосодержание приточного воздуха, подаваемого фэнкойлом dпм :
103ΔGw + Gн dпц – (Gфмакс + Gн )dвмакс
dпм = ─────────────────────.
Gфмакс
По значениям tпм и dв (или dпм при работе в режиме с выпадением конденсата) наносят точку Пм, характеризующую состояние рециркуляционного воздуха после охлаждения в фэнкойле. Минимально возможное значение влагосодержания из условия реализации процесса охлаждения и осушения воздуха в фэнкойле определяют аналогично как для ПВО центрального кондиционера. При этом в качестве начального значения относительной влажности принимают относительную влажность внутреннего воздуха в помещении. Параметры воздуха в характерных точках процесса определяют по h-d-диаграмме и заносят в табл. 4.1
На основе построений вычисляют по формуле расход холода в фэнкойле Qхм i , Вт
Qхмi = 0,278Gфмакс(hв – hпм) = 0,278*280*(55– 45) = 778,4 Вт.
В холодный период года необходимо наружный воздух нагреть и увлажнить. Эти процессы можно реализовать соответственно в поверхностном воздухонагревателе и оросительной камере, работающей в режиме адиабатного увлажнения.
Таблица 4.1.Параметры воздуха в характерных точках процесса.
Пе- |
Воздух в процессе |
Точка |
Значения параметров |
|||
риод года |
кондиционирования |
|
h, кДж/кг |
t, oC |
d, г/кг |
, % |
ТП |
Наружный |
Н |
64,9 |
31,1
|
13,2 |
47 |
После воздухоохладителя |
О |
38,1 |
14,3 |
9,3 |
92 |
|
Приточный |
П |
39,4 |
15,3 |
9,3 |
85 |
|
Внутренний |
В |
55 |
25 |
11,6 |
57 |
|
После охлаждения в фэнкойле |
Пм |
45 |
14,8 |
11,6 |
105 |
|
Для остальных помещений выполняем подбор фэнкойлов на компьютере.
Результаты расчета:
Фэнкойлы YLH-AF Twx= 7 oC
Административно бытовое помещение.
ТП
Фэнкойлов 1 Lmax= 410.4 м3/ч
Qx.пол = 1783.207 Вт
Gy= 108 кг/ч Gp= 408.2117 кг/ч Eps= 6719.621 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
57.84605 |
12.85699 |
60.00001 |
Удаляемый |
25.495 |
58.66542 |
12.97893 |
58.79841 |
Приточный М |
16.7111 |
44.82134 |
11.07739 |
86.42821 |
ХП
Qт.м. = -431.3206 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
27.00641 |
10.39308 |
236.3028 |
Приточный М |
-2.077449 |
23.85601 |
10.39308 |
296.2663 |
Зрительный зал.
ТП
Фэнкойл 7 Lmax= 241.2 м3/ч
Qx.пол = 815.8941 Вт
Gy= 857.1429 кг/ч Gp= 286.0246 кг/ч Eps= 8747.518 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
54.94498 |
11.71709 |
54.77872 |
Удаляемый |
25.495 |
55.66141 |
11.79899 |
53.55243 |
Приточный М |
15.118 |
44.80516 |
11.71709 |
101.1527 |
ХП
Qт.м. = -3360.633 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
4.258567 |
1.30049 |
30.00001 |
Приточный М |
-40.46114 |
-37.50694 |
1.30049 |
1114.087 |
Клубные помещения.
ТП
Фэнкойл 3 Lmax= 1353.6 м3/ч
Qx.пол = 4016.687 Вт
Gy= 80.00001 м3/ч Gp= 1327.586 м3/ч Eps= 26712.05 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
57.84605 |
12.85699 |
60.00001 |
Удаляемый |
25.495 |
58.4086 |
12.87805 |
58.35068 |
Приточный М |
16.82682 |
48.95094 |
12.66258 |
97.82572 |
ХП
Qт.м. = -316.2244 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
14.26577 |
5.300491 |
121.4932 |
Приточный М |
.3097455 |
13.56548 |
5.300491 |
127.7497 |
Библиотека.
ТП
Фэнкойл 2 Lmax= 666 м3/ч
Qx.пол = 2417.613 Вт
Gy= 120 м3/ч Gp= 754.6631 м3/ч Eps= 13875.77 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
57.84605 |
12.85699 |
60.00001 |
Удаляемый |
25.495 |
58.46934 |
12.90191 |
58.45659 |
Приточный М |
15.55727 |
46.96461 |
12.393 |
103.891 |
ХП
Qт.м. = -474.3366 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
14.26577 |
5.300491 |
121.4932 |
Приточный М |
-1.104343 |
12.13082 |
5.300491 |
141.7209 |
АТС.
ТП
Фэнкойл 1 Lmax= 666 м3/ч
Qx.пол = 2212.203 Вт
Gy= 40.00001 м3/ч Gp= 775.3753 м3/ч Eps= 90513.57 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
55.22069 |
11.82542 |
55.27575 |
Удаляемый |
25.495 |
55.74341 |
11.83119 |
53.69588 |
Приточный М |
15.29811 |
45.26378 |
11.82542 |
100.8915 |
ХП
Qт.м. = -159.4507 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
24.68993 |
9.467156 |
215.5661 |
Приточный М |
.2978052 |
23.97226 |
9.467156 |
226.8645 |
Кабинеты.
ТП
Фэнкойл 2 Lmax= 986.3999 м3/ч
Qx.пол = 2399.469 Вт
Gy= 24 м3/ч Gp= 841.3803 м3/ч Eps= 176677 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
54.58444 |
11.57542 |
54.12852 |
Удаляемый |
25.495 |
55.09965 |
11.57833 |
52.56925 |
Приточный М |
17.89183 |
47.29262 |
11.57542 |
83.73138 |
ХП
Qт.м. = -98.08852 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
55.96244 |
21.96716 |
490.4806 |
Приточный М |
.7146263 |
55.66435 |
21.96716 |
500.7518 |
Комната общественных организаций.
ТП
Фэнкойл 3 Lmax= 986.3999 м3/ч
Qx.пол = 2496.948 Вт
Gy= 40.00001 м3/ч Gp= 802.7185 м3/ч Eps= 22588.78 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
57.84605 |
12.85699 |
60.00001 |
Удаляемый |
25.495 |
58.41962 |
12.88238 |
58.36991 |
Приточный М |
18.21845 |
50.258 |
12.61392 |
89.23745 |
ХП
Qт.м. = -159.4508 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
24.68993 |
9.467156 |
215.5661 |
Приточный М |
.5258901 |
24.20537 |
9.467156 |
223.1237 |
Медпункт.
ТП
Фэнкойл 1 Lmax= 1353.6 м3/ч
Qx.пол = 4489.407 Вт
Gy= 48 м3/ч Gp= 1574.223 м3/ч Eps= 165769 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
54.58444 |
11.57542 |
54.12852 |
Удаляемый |
25.495 |
55.10015 |
11.57853 |
52.57011 |
Приточный М |
15.30842 |
44.64247 |
11.57542 |
98.73186 |
ХП
Qт.м. = -196.1799 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
55.96244 |
21.96716 |
490.4806 |
Приточный М |
.5840832 |
55.52799 |
21.96716 |
505.53 |
Торговый зал магазина.
ТП
Фэнкойл 3 Lmax= 666 м3/ч
Qx.пол = 2093.375 Вт
Gy= 128 м3/ч Gp= 604.974 м3/ч Eps= 10298.17 kJ/kgъ
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
57.84605 |
12.85699 |
60.00001 |
Удаляемый |
25.495 |
58.52212 |
12.92264 |
58.54861 |
Приточный М |
17.43026 |
48.42398 |
12.2094 |
90.84263 |
ХП
Qт.м. = -504.3549 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
10.35671 |
3.737991 |
85.89291 |
Приточный М |
-1.243736 |
8.086652 |
3.737991 |
101.2305 |
Торговый зал буфета.
ТП
Фэнкойл 2 Lmax= 410.4 м3/ч
Qx.пол = 1159.944 Вт
Gy= 450 м3/ч Gp= 406.9718 м3/ч Eps= 13673.1 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
53.75025 |
11.24764 |
52.623 |
Удаляемый |
25.495 |
54.37386 |
11.29325 |
51.29797 |
Приточный М |
16.73628 |
45.2779 |
11.24764 |
87.5923 |
ХП
Qт.м. = -1767.737 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
6.621379 |
2.244935 |
51.70831 |
Приточный М |
-11.79603 |
-6.290344 |
2.244935 |
137.829 |
Почта.
ТП
Фэнкойл 2 Lmax= 986.3999 м3/ч
Qx.пол = 3468.931 Вт
Gy= 60.00001 м3/ч Gp= 1108.794 м3/ч Eps= 21227.86 kJ/kg
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
31.1 |
64.9 |
13.16305 |
43.03212 |
Приточный Ц |
15.10001 |
39.16372 |
9.492086 |
82.32878 |
Внутренний |
25 |
57.84605 |
12.85699 |
60.00001 |
Удаляемый |
25.495 |
58.42433 |
12.88423 |
58.37812 |
Приточный М |
15.63265 |
47.30421 |
12.4967 |
104.2366 |
ХП
Qт.м. = -239.1753 Вт
Параметр |
t, град. С |
h, КДж/кг |
d, г/кг |
f, % |
Наружный |
-18 |
-16.5 |
.6443508 |
66.41262 |
Приточный Ц |
15 |
17.94017 |
1.133824 |
10.03062 |
Внутренний |
1 |
24.68993 |
9.467156 |
215.5661 |
Приточный М |
.2888355 |
23.9631 |
9.467156 |
227.013 |
Qx.м = 63333.42 Вт Qх.ц = 59584.23 Вт
Qт.м. = -32729.05 Вт Q1.т.ц = 21657.69 Вт Q2.т.ц = 58077.65 Вт
Qх = Qx.ф. + Qх.ц. =63333.42 + 59584.23 = 122917,65 Вт
Qчиллера = 1,1*(Qх/2) = 67604,71 Вт.
К установке принимаем два чиллера Carrier 30DQ 026: 1388*2168*1805.
Gw.x = Qхч /[cw(tw.к – tw.н)] = 69/(4,187*(9-7)) = 8,24 кг