Расчёт тепловых потерь помещением
Тепловые потери рассчитываются только для холодного периода года.
Тепловые потери через остеклённые оконные световые проёмы определяются из выражения
Qост = Fост · k · (tвх - tнх) , Вт , (10)
где Fост – суммарная поверхность остекления, м2; k – коэффициент теплопередачи через оконные проёмы, Вт/(м2 °С); tвх и tнх – соответственно расчётные температуры воздуха внутри помещения и наружного воздуха для холодного периода года, °С.
Значения коэффициента теплопередачи определяются в соответствии со СНиП по приложению, табл. П-11.
Тепловые потери через наружные ограждения(боковые стены, полы, потолки) рассчитываются из выражения
Qогр = Fогр · kогр · (tвх - tнх) · n , Вт , (11)
где Fогр – поверхность наружных ограждений (за вычетом площади оконных и дверных проёмов), м2; kогр – коэффициент теплопередачи через ограждения, Вт/(м2 °С); tвх и tнх – соответственно расчётные температуры внутреннего и наружного воздуха для холодного периода, °С; n – эмпирический поправочный коэффициент, зависящий от характера ограждения.
Коэффициент теплопередачи k определяется по формуле (7). Некоторые наиболее распространённые конструкции ограждений приведены на рис.3.
Значение эмпирического коэффициента n в формуле (11) можно принять в соответствии со СНиП по приложению, табл. П-12.
Рис. 3. Наиболее распространенные конструкции ограждений:
а - боковые стены; б - кровля; в - межэтажные перекрытия;
г - полы
Для условий рассматриваемого задания тепловые потери для помещений второго этажа рассчитываются только через оконные проемы и боковые стены. Для помещений первого этажа следует дополнительно к вышеуказанным рассчитывать тепловые потери через пол (над подвалом), а для помещений третьего этажа – через кровлю.
Суммарные тепловые потери помещением для холодного периода года составят
åQпотх = Qостх + Qогрх , Вт . (12)
Расчет избыточной теплоты в помещении
Избыточная теплота в помещении рассчитывается как разность между суммарными тепловыделениями и теплопотерями и составляет для теплого периода
Qизбт = åQт , (13)
для холодного периода
Qизбх = åQх - åQпотх . (14)
Расчет процессов обработки воздуха в системе кондиционирования
Построение в I-d диаграмме процессов обработки
Воздуха в теплый период
Построение процессов обработки воздуха осуществляется на основе принятой прямоточной системы кондиционирования воздуха (рис.1) при наличии в помещении только теплоизбытков, что определено условиями рассматриваемого задания. Последователь-ность построения процессов в I-d диаграмме рассмотрено на рис.4. Диаграмма приведена в приложении П-13.
Рис.4. Процессы обработки воздуха в теплый период года
На поле I-d диаграммы наносится точка 1, соответствующая расчетным параметрам наружного воздуха для теплого периода при известной температуре tнт и относительной влажности jнт . Затем наносится точка 2, соответствующая расчетным параметрам внутреннего воздуха при известной температуре tвт и относительной влажности jвт. Анализ взаимного расположения точек 1 и 2 на I-d диаграмме показывает, что общее направление процесса обработки воздуха в теплый период сводится к его охлаждению и осушению. Этот процесс реализуется в камере орошения кондиционера за счет разбрызгиваемой воды, температура которой должна быть ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха.
При этом следует учитывать два обстоятельства: во-первых, для предотвращения механического уноса капель влаги в систему воздуховодов на выходе из оросительной камеры величина относительной влажности не должна превышать j= 95%; во-вторых, влагосодержание обрабатываемого воздуха на выходе из оросительной камеры должно соответствовать расчетному влагосодержанию воздуха внутри помещения (в точке 2), так как по условиям задания в помещении отсутствуют влаговыделения. Учет этих факторов позволяет на поле I-d диаграммы нанести точку 0, характеризующую параметры воздуха на выходе из оросительной камеры.
Для этого сначала осуществляют построение линии нижней пограничной кривой j = 100% и линии относительной влажности j = 95%. Точка 0 будет находиться на пересечении луча d2 = сonst, проведенного из точки 2 вертикально вниз, и линии относительной влажности j = 95%. Соединив точки 1 и 0 прямой линией, получают луч процесса охлаждения и осушения воздуха в оросительной камере кондиционера. Продлив луч процесса 1-0 до пересечения с линией j = 100%, определяют точку m, температура в которой с известным приближением принимается в качестве конечной температуры охлаждающей воды на выходе из оросительной камеры tm .
Затем определяют температуру приточного воздуха в помещение. За счет имеющихся в помещении теплоизбытков температура воздуха в рабочей зоне будет повышаться, что дает основание принимать температуру приточного воздуха на 4-6оС ниже, чем расчетная температура воздуха в помещении. Параметры приточного воздуха характеризуются положением точки 3, расположенной на линии d2=const и отстоящей от точки 2 по значению температуры на 4-6 оС.
В теплый период года за счет более высокой температуры окружающего воздуха происходит естественный подогрев воздуха в воздуховодах и самом вентиляторе. Величина этого подогрева оценивается в 1,5-2 oC. Это позволяет определить положение точки 4, характеризующей параметры воздуха на выходе из калорифера второго подогрева. Точка 4 расположена на линии d2 = сonst и отстоит от точки 3 по значению температуры на 1,5-2 оС.
Таким образом окончательно процесс обработки воздуха в теплый период года для прямоточной системы кондиционирования воздуха при наличии в помещении только теплоизбытков осуществляется по линии 1-0-4-3-2, где 1-0 – процесс охлаждения и осушения наружного воздуха в оросительной камере кондиционера; 0-4– процесс подогрева воздуха в калорифере второго подогрева; 4-3 – процесс естественного подогрева воздуха в воздуховодах и вентиляторе; 3-2 – естественный подогрев воздуха в помещении за счёт имеющихся там теплоизбытков.
По результатам проведенного построения процесса основные параметры в характерных точках сводятся в таблицу
№ точки
| I , кДж/кг
| j, %
| t , оС
| d , г/кг
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построение в I-d диаграмме процессов обработки
Воздуха в холодный период
Последовательность построения процессов в I-d диаграмме рассмотрена на рис. 5.
Наносится на поле I-d диаграммы точка 1, соответствующая расчетным параметрам наружного воздуха для холодного периода года при известной температуре tнх и относительной влажности jнх . Затем наносится точка 2, соответствующая расчетным параметрам внутреннего воздуха при известной температуре tвх и относительной влажности jвх. Анализ взаимного расположения точек 1 и 2 на I-d диаграмме показывает, что общее направление процесса обработки воздуха в холодный период сводится к его нагреванию и увлажнению. Этот процесс реализуется в камере орошения кондиционера за счет разбрызгиваемой воды, температура которой должна быть выше температуры точки росы обрабатываемого воздуха. При этом в оросительной камере кондиционера осуществляется процесс адиабатического увлажнения воздуха.
Процесс адиабатического увлажнения характеризуется равенством между количеством теплоты, полученным поверхностью жидкости от окружающего воздуха, и количеством теплоты, затраченном на испарение. Поступающая к поверхности жидкости от наружного воздуха явная теплота полностью затрачивается на испарение части жидкости, переходя при этом в скрытую теплоту водяных паров. Образовавшиеся водяные пары поступают в окружающий воздух, увеличивая его влагосодержание и теплосодержание. Тем самым воздуху компенсируется снижение его теплосодержания в связи с расходом явной теплоты на испарение. Таким образом, для практических расчетов можно предполагать, что адиабатический процесс увлажнения воздуха осуществляется по линии постоянного теплосодержания I = const.
Рис.5. Процессы обработки воздуха в холодный период года
С учетом условий рассматриваемого варианта задания, изложенных в предыдущем параграфе, на поле I-d диаграммы наносят точку 0, характеризующую параметры воздуха на выходе из оросительной камеры. Для этого сначала осуществляют построение линии нижней пограничной кривой j = 100% и линии относительной влажности j =95%. Точка 0 будет находиться на пересечении луча d2 = const, проведенного из точки 2 вертикально вниз и линии относительной влажности j = 95%. Проведя через точку 0 луч процесса адиабатического увлажнения по линии Iо = const, а через точку 1 линию луча процесса нагревания воздуха в калорифере первого подогрева, получим точку 4 пересечения этих линий, параметры которой определяют состояние воздуха на входе в оросительную камеру.
Затем определяют температуру приточного воздуха в помещении. За счет имеющихся в помещении теплоизбытков температура воздуха в рабочей зоне будет повышаться, что дает основание принимать температуру приточного воздуха на 4 - 6 оС ниже, чем расчетная температура воздуха в помещении. Параметры приточного воздуха характеризуются положением точки 3, расположенной на линии d2=const и отстоящей от точки 2 по значению температуры на 4-60С. В холодный период года естественного подогрева воздуха в воздуховодах не происходит.
Таким образом, окончательно процесс обработки воздуха в холодный период года для прямоточной системы кондиционирования воздуха при наличии в помещении только теплоизбытков осуществляется по линии 1-4-0-3-2, где 1-4 – процесс нагрева наружного воздуха в калорифере первого подогрева; 4-0 – процесс адиабатического увлажнения воздуха в оросительной камере кондиционера; 0-3 – процесс нагрева воздуха в калорифере второго подогрева; 3-2 – естественный процесс подогрева воздуха в помещении за счет имеющихся там теплоизбытков.
По результатам проведенного построения процесса основные параметры в характерных точках сводятся в таблицу
№ точки
| I , кДж/кг
| j, %
| t , оС
| d , г/кг
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|