Автор неизвестен - Вентиляція і кондиціювання повітря - страница 1

Страницы:
1  2  3 

Міністерство освіти і науки України Харківська національна академія міського господарства

Методичні вказівки

до виконання курсового проекту з дисципліни

«Вентиляція і кондиціювання повітря»

(для студентів 3 курсу усіх форм навчання напряму підготовки (0921) 6.060101 «Будівництво»

Харків ХНАМГ 2007

Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Вентиляція і кондиціювання повітря» (для студентів 3 курсу усіх форм навчання напряму підготовки (0921) 6.060101 «Будівництво») / Харк. нац. акад. міськ. госп-ва; уклад.: Д.О. Шушляков. - Х.: ХНАМГ, 2007. - 31 с.

Укладач: Д. О. Шушляков

Рецензент: М.О. Шульга

Рекомендовано кафедрою ТХП, протокол № 7 від "07" 05 2007 р.

Метою цих методичних вказівок є полегшення роботи студентів при курсовому проектуванні шляхом встановлення оптимальної послідовності прийняття технічних рішень, мотивації цих рішень вимогами нормативно-технічної документації, полегшення пошуків необхідних джерел інформа­ції.

Методичні вказівки визначають зміст проекту, обсяг розрахунково-пояснювальної записки, встановлюють вимоги до оформлення розрахунків систем та окремого обладнання, визначають склад графічної частини ро­боти.

Послідовність вирішення технічних питань сприяє реалізації однієї з головних цілей проекту - підбору обладнання, що має забезпечити необ­хідні параметри повітряного середовища у приміщеннях, де здійснюється кондиціювання повітря.

Проектування системи кондиціювання повітря громадських і адміністративно - побутових будинків

До складу курсового проекту входять розрахунково-пояснювальна записка й графічна частина.

Розрахунково-пояснювальна записка

Розрахунково-пояснювальна записка повинна включати наступні розділи:

Вступ

1.  Вихідні дані

2 . Розрахунок обміну повітря у приміщенні

2.1.       Розрахунок надходження тепла й вологи до приміщення в теплий період

2.1.1. Розрахунок надходження теплоти через покриття у теплий період

2.1.2. Розрахунок надходження теплоти в приміщення через світ­лові отвори

2.1.3. Розрахунок надходження теплоти й вологи до приміщення від людей

2.1.4. Таблиця надходжень теплоти й вологи до приміщення

2.2. Визначення кутового коефіцієнта процесу для приміщення ,що обслуговується у теплий період, вибір робочої різниці те­мператур

2.3. Побудова I-d діаграми процесу кондиціювання повітря для те­плого періоду, визначення необхідного обміну повітря та по­передній вибір типорозміру кондиціонера

3. Визначення тепловологісного балансу приміщення, що обслуго­вується, для холодного періоду, обчислення кутового коефіцієн­та й побудова процесу кондиціювання для холодного періоду на I-d діаграмі

4. Розрахунок аеродинамічного опору системи КП

5. Розрахунок камери зрошення в політропному й адіабатному ре­жимах для теплого й холодного періодів

6. Розрахунок повітронагрівачів першого й другого підігріву для теплого й холодного періодів

7. Визначення витрат тепла, холоду й води. Аналіз прийнятих тех­нічних рішень і пропозиції щодо економії енергетичних ресурсів

8. Список літературних джерел і нормативно-технічної документа­ції

Обсяг розрахунково-пояснювальної записки до курсового проекту повинен складати 30 - 35 стор. рукописного тексту.

Графічна частина проекту

Графічна частина проекту має включати такі компоненти:

1. План приміщення, в якому розробляється система кондиціювання з позначенням елементів конструкції систем кондиціювання повітря та вентиляції.

2. Фрагмент плану підвалу будівлі, що включає: кондиціонер з під­веденими до нього інженерними мережами, витяжні вентиляторні установки, а також інше обладнання систем вентиляції та кондицію­вання повітря.

3. Аксонометричну схему повітророзподільної мережі системи кон­диціювання повітря з позначенням на ній розрахункових ділянок, за­значенням діаметрів повітроводів, витрат повітря, фасонних частин повітроводів, повітровипускних приладів, а також обладнання, через яке проходить повітря - шахти забору повітря, кондиціонера, венти­ляційного агрегату кондиціонера та ін. приладів.

4. Принципову технологічну схему центрального кондиціонера, що визначає типорозмір кондиціонера, склад та послідовність установки технологічних блоків кондиціонера, габарити кондиціонера в цілому та окремих його елементів.

5. Креслення одного з технологічних блоків центрального кондиціо­нера, визначеного відповідно до індивідуального завдання на проек­тування.

6. Експлікацію основного обладнання системи вентиляції і кондиці­ювання повітря.

7. Схему вентиляції і кондиціювання приміщення, що обслуговуєть­ся.

8. I-d діаграми процесів кондиціювання повітря для теплого і холод­ного періодів року. Діаграми на аркуші повинні бути подані у вигля­ді схем без дотримання умов масштабу.

Графічну частину виконують на одному аркуші формату А1.

Вступ

У цьому розділі встановлюється мета проектування системи конди­ціювання повітря конкретного об'єкта, дається стисла характеристика гео­графічного пункту об'єкта проектування, район розташування об'єкта в да­ному географічному пункті, характеристика забудови району, орієнтація проектованої будівлі за сторонами світу та ін.

1. Вихідні дані

Цей розділ формується на основі індивідуального завдання студента. Воно включає:

- найменування та призначення об'єкта, що проектується;

- найменування географічного пункту, в якому розташовано об'єкт, що проектується;

- орієнтацію головного фасаду будівлі за сторонами світу;

- будівельну характеристику будівлі, що проектується (конструкція стін, перекриття, етажність будівлі, її габарити, висота основного приміщення, що кондиціонується, наявність технічного підпілля або підвалу);

- товщини шарів суміщеного покриття приміщень будівлі, що кон-диціонується;

Відповідно до одержаного студентом завдання встановлюються: призначення системи кондиціювання повітря, джерела надходження шкід­ливих речовин у приміщення, що кондиціонується та їх види, джерела й параметри енергопостачання, вибираються (з наступною консультацією у викладача) нормовані параметри внутрішнього повітря і розрахункові па­раметри зовнішнього повітря для теплого й холодного періодів.

Параметри внутрішнього й зовнішнього повітря, прийняті при прое­ктуванні даного об'єкта, мусять відповідати діючій нормативно-технічній документації (далі за текстом НТД) для прийнятого класу системи конди­ціювання повітря. Параметри повітря, прийняті на підставі НТД, а такожпараметри повітря, знайдені за I-d діаграмою, оформляють у вигляді таб­лиць у складі даного розділу курсового проекту.

2. Розрахунок обміну повітря у приміщенні

Необхідний обмін повітря у приміщенні визначається як мінімаль­ний обмін повітря. Це дозволяє забезпечити задані параметри повітря в зоні обслуговування (робочій зоні) приміщення при розрахункових кіль­кості шкідливих речовин та прийнятій максимально допустимій робочій різниці температур припливного й внутрішнього повітря. Визначення ве­личини необхідного обміну повітря є однією з основних цілей проекту­вання системи кондиціювання повітря, а також системи вентиляції. Знаю­чи цю величину, можна розпочати підбір обладнання, здатного забезпечи­ти потрібний стан повітряного середовища у приміщенні.

Для встановлення обміну повітря заздалегідь треба виконати насту­пні розрахункові роботи:

- визначення кількості тепла й вологи, що надходять до приміщення у розрахунковий період року,

- вибір робочої різниці температур припливного й внутрішнього по­вітря у приміщенні, аналіз одержаних результатів і побудова процесу об­робки повітря в I-d діаграмі.

2.1. Розрахунок надходження тепла й вологи до приміщення Як правило, розрахунковим періодом року, за яким визначається не­обхідний мінімальний обмін повітря, є теплий період року. У загальному випадку в теплий період теплота і волога (або тільки теплота й тільки во­лога) у приміщення надходять з таких джерел:

- через огорожу приміщень,

- від технологічного обладнання виробничих процесів,

- від людей, які знаходяться у приміщеннях.

У теплий період року теплота може надходити через огорожу при­міщень, а в холодний період через цю ж огорожу буде втрачатися теплота.

Відповідно до чинної НТД у теплий період року прийнято враховувати надходження теплоти до приміщення, що обслуговується, через суміщене покриття і світлові отвори. Надходженням теплоти крізь стіни (зовнішні й внутрішні) нехтують, зважаючи на його незначність у порівнянні з іншими джерелами.

При проектуванні систем вентиляції і кондиціювання повітря адмі­ністративно-побутових будівель у більшості випадків відсутні надходжен­ня теплоти від технологічного обладнання. Тоді в теплий період року дже­релами надходження теплоти й вологи до приміщення будуть:

- суміщене покриття над приміщенням верхнього поверху, що кон-диціонується,

- поверхні світлових отворів, -люди, які знаходяться у приміщенні.

2.1.1. Розрахунок надходження теплоти до приміщення через покриття

Розрахунок проводять з використанням джерел [1,2, 3,4].

Конструкція покриття і товщина його шарів встановлюються індиві­дуальним завданням на проектування. Відповідно до завдання та [4] ви­значають термічні коефіцієнти шарів покриття і розраховують термічний опір покриття.

У процесі ознайомлення з методикою [1] та при виконанні розраху­нків слід керуватися такими положеннями:

1. У формулі (13) в [1] слід брати величину F рівною сумі площ приміщення, що кондиціонується, які знаходяться під су­міщеним покриттям.

2. Там же у формулі (14) коефіцієнти зовнішньої і внутрі­шньої тепловіддачі ав та 0Сн приймаються відповідно до

табл. 4 і формули (24) в [4].

3. У формулі (15) в [1] для України з мінімальної похибкою можна брати Іср=330 Вт/м . Тут же приймається коефіцієнт по­глинання сонячної радіації матеріалом зовнішньої поверхні по­криття р=0,65 (захисний шар із світлої гальки, [4], поз. 6, додаток 7).

4. У формулах (15), (16) в [1] слід брати відповідно н рівним розрахунковій температурі зовнішнього повітря для категорії "А", а А1н розрахункове рівним середній добовій амплітуді тем­ператури за додатком 7 [3].

2.1.2. Розрахунок надходження теплоти у приміщення крізь світлові отвори

Розрахунок проводять у згідно з методикою [1], стор. 87. Орієнтація світлових отворів за сторонами світу, розрахункова година доби, загальна площа засклення, а також географічна широта місця розташування об'єкта входять до індивідуального завдання. При виконанні розрахунків по дано­му розділу рекомендується зважати на:

1. У формулі (1) в [1] не слід враховувати теплоту, що надхо­дить до приміщення за рахунок різниці температур зовнішнього й внутрішнього повітря.

2. У формулах (1, 2, 3) в [1] можна приймати рсв=1; К12=1;

3. Світлові отвори слід вважати розташованими тільки в од­ній із стін будівлі, орієнтація якої визначена індивідуальним за­вданням.

4. Площу світлових отворів розраховують як площу стрічко­вого засклення висотою h=3 м без урахування площі простінків та віконних рам і довжиною, що визначається у відповідності з планом приміщення згідно з індивідуальним завданням.

2.1.3. Розрахунок надходження до приміщення теплоти й вологи від людей

Розрахунок проводять відповідно до норм [6], розділ 2.3. Г (стор. 41). Кількість теплоти, що надходить до приміщення від однієї людини, треба брати згідно з підрозділом "при легкій праці" залежно від темпера­тури приміщення. Проміжні значення надходжень теплоти знаходять ін­терполяцією:

Qm = Чп х n, ккал/год; (1)

Wn = w х n, кг/год. (2)

2.1.4. Визначення сумарних тепло- й вологонадходжень до приміщення, що кондиціонується

Сумарні надходження тепла й вологи до приміщення, що кондиціо­нується, визначають за розділами 2.1.1., 2.1.2., 2.1.3, і зводять до табл. 1.

Таблиця 1 - Сумарні надходження теплоти й вологи до приміщення

Найменуван­ня джерел надходження шкідливих речовин

Явна тепло­та,

Оя, ккал/год.

Прихована теплота, Оек, ккал/год.

Повна теп­лота,

Оп, ккал/год.

Волога, W, кг/год.

Суміщене по­криття

Ояп

-

 

-

Світлові отвори

Ояс

-

 

-

Люди в при­міщенні

Оял

Qcioi

 

 

У загальному обліку

 

 

2XQ,

 

2.2. Визначення кутового коефіцієнта процесу в теплий період для приміщення, що обслуговується. Вибір робочої різниці температур

Кутовий коефіцієнт процесу асиміляції тепловологонадлишків при­міщення визначають за формулою

Дальші розрахунки виконують за допомогою I-d діаграми. На діаг­рамі відповідно до вихідних даних до проекту завдаються точки "Н" і "В" для теплого періоду року. Через точку "В" проводять промінь процесу асиміляції припливним повітрям тепло- й вологонадлишків у приміщенні, що обслуговується, обчислений за формулою (3). Орієнтацію променя на діаграмі в найпростішому випадку (при наявності кутового масштабу на окантовці I-d діаграми) здійснюють методом паралельного переносу в точ­ку "В" розрахункової величини Є з кутового масштабу. Якщо кутовий ма­сштаб відсутній, напрямок променя, що проходить через точку "В", визна­чають за допомогою довільної допоміжної точки "З", для якої беруть деяке довільне значення Іс, а відповідне йому значення dc; вираховують із спів­відношення

Оскільки у теплий період завданням СКП є асиміляція надлишку те­плоти й вологи у приміщенні, температура й вологовміст припливного по­вітря мають бути нижче, ніж відповідні параметри точки "В" (див. рис. 1). Для процесу асиміляції теплоти й вологи припливним повітрям, в резуль­таті якого встановлюються задані параметри у зоні обслуговування при­міщення, справедливі співвідношення

Є =

(3)

Є =

[103 (Iв - Ic )]/(dв - dc).

£W = (d в -d n )m,

(4) (5)

З (4) виходить, що при постійних значеннях Qn й Ів необхідна кіль­кість припливного повітря, що подається тв, буде тим менше, чим нижче величина Іп. Менша кількість припливного повітря вигідна, оскільки при цьому зменшуються капітальні й експлуатаційні затрати на систему кон­диціювання. Мінімальну кількість припливного повітря одержимо, якщо точку, що характеризує параметри припливного повітря, взяти на перетину променя процесу Єл й ф=95%. (Якщо при такому промені перетин можли­вий. Якщо ні, тоді розрахунком визначаємо мінімальні досяжні параметри повітря після повітроохолоджувача на ф=95% і через отриману точку проводимо лінію постійного вологовмісту до перетину із променем процесу Єл). Однак, подача до приміщення, що обслуговується, приплив­ного повітря з мінімальними параметрами за ентальпєю і температурою у більшості випадків неможлива, оскільки при цьому для елімінації диском-фортних станів людей, які знаходяться у зоні обслуговування, буде потрі­бним здійснення спеціальних заходів, спрямованих на підвищення темпе­ратури припливного повітря.

У курсовому проекті рекомендується приймати більш просте рішен­ня, хоч воно і менш вигідне економічно. Це рішення полягає в обмеженні так званої «робочої різниці температур» Atj,, яку, залежно від висоти при­міщення, пропонується брати в межах (2-4)0С. Висота приміщень при цьо­му має знаходитися у межах 4-6 м. Для дуже високих приміщень висотою більше 6 м фактором обмеження робочої різниці температур може вияви­тися неможливість одержання в повітроохолоджувачі такого вологовмісту, що відповідає передбачуваному вологовмісту припливного повітря. Пере­вірку проводять при теплотехнічному й гідроаеродинамічному розрахунку камери зрошення на мінімально допустиму, за нормами безпечної експлу­атації холодильних машин, температуру води й максимальний коефіцієнт зрошення. До проведення цього розрахунку прийнятий об'єм вентиляцій­ного повітря є орієнтовним. У необхідних випадках максимальна робоча різниця температур може бути одержана при використанні у складі цент-рального кондиціонера поверхневих повітроохолоджувачів, які живляться антифризами, або тих, що є випарниками холодильних машин.

2.3. Побудова I-d діаграми процесу кондиціювання повітря для теплого періоду, визначення необхідного обміну повітря, вибір типорозміру кондиціонера

Графоаналітичний розрахунок процесу кондиціювання для теплого періоду проводять у вказаному нижче порядку й складі операцій:

1. Нанесення точок "Н" і "В" на поле I-d діаграми. При цьому вико­ристовують вихідні дані для індивідуального проектування, а також нор­мативно-технічну документацію, що рекомендувалася (див. § 2.2 і рис. 1).

2. Обчислення кутового коефіцієнта процесу для теплого періоду, його побудова в I-d діаграмі (див. § 2.2).

3. Вибір робочої різниці температур Atp (см § 2.2).

4. Визначення в I-d діаграмі положення точки Пр, що характеризує розрахункові (заздалегідь певні) параметри припливного повітря. Поло­ження точки Пр визначають на перетині ізотерми ц з променем про­цесу Єл. При цьому tuj^u-Atj,.

t

ф = 95% ф = 100%

Рис. 1 - І-d діаграма процесу тепловологісної обробки

повітря в теплий період 13

5. Необхідну кількість припливного повітря пів визначають за рів­нянням (4). Розраховують необхідну об'ємну витрату припливного повітря:

L р = mj 1,2. м3/год.

6. Для необхідної величини об'ємної продуктивності з типорозмір-ного ряду центральних кондиціонерів [5] вибирають кондиціонер, продук­тивність якого за повітрям найближча (у сторону збільшення) до необхід­ної. За номінальною об'ємною витратою вибраного кондиціонера розрахо­вують дійсну масову продуктивність твд.

7. Визначають фактичний перепад ентальпій Ів-Іп за виразом (3) для обчисленого значення твд. Завдяки цьому встановлюють Іпф (див. схему I-d діаграми на рис. 1).

8. Визначають температурні режими роботи обладнання центрально­го кондиціонера в теплий період. Для цього з точки Пф проводять лінію постійного волого вмісту до перетину з кривою відносної вологості ф=95%. Знайдену точку "К" з'єднують з точкою "Н", що характеризує роз­рахункові параметри зовнішнього повітря для теплого періоду.

Відрізок "НК" відображає в I-d діаграмі політропний процес охоло­дження і осушення повітря в камері зрошення; відрізок "КП" - процес піді­грівання повітря у повітронагрівачі другого підігріву.

Точки "Н", "К", "П" визначають початкові й кінцеві параметри пові­тря при його послідовній обробці в камері зрошення та повітронагрівачі другого підігріву в теплий період.

Відрізок "ПВ" відображає в I-d діаграмі процес асиміляції теплоти й вологи, що виділяються в приміщенні, яке обслуговується.

3. Визначення тепловологісного балансу приміщення, що обслуговується, для холодного періоду року, обчислення кутового коефіцієнта й побудова процесу кондиціювання для холодного періоду в I-d діаграмі

Розглянемо насамперед баланс приміщення за явною теплотою. У холодний період до приміщення надходить теплота від людей і системи чергового опалення, а витрачається теплота на тепловтрати будівлі:

0яв=0ял+0до-0тп . (6)

Складова зі знаком "-" принципово змінює ситуацію у порівнянні з теплим періодом.

а) 0яв>0 і це означає, що в приміщенні є надлишок теплоти. Цей ви­падок аналогічний розглянутому для теплого періоду і не викличе усклад­нень.

б) 0яв<0, що більш певно для розглядуваного холодного періоду. При цьому система кондиціювання повітря повинна заповнити брак теп­лоти в приміщенні за рахунок подачі повітря більш високої температури, ніж температура приміщення. СКП тут працює в режимі повітряного опа­лення.

Рис. 2 - І-d діаграма процесу тепловологісної обробки повітря в холодний період

Оскільки розглядається надходження до приміщення тільки явної теплоти, надходження до приміщення вологи приймають рівним 0. Тоді d^du і для випадків а), б) параметри припливного повітря визначаться то­чками Пі й П2 (рис. 2). У реальних умовах приміщення з більшою кількіс­тю людей мають чималі надходження прихованої теплоти, величина яких мало змінюється залежно від пори року. Прихована теплота збільшує кіль­кість вологи в повітрі приміщення і не впливає на температуру повітропа-ровой суміші. Ці вологонадходження повинні бути асимільовані приплив­ним повітрям, для чого необхідно мати d^du. На рис. 2 параметри припли­вного повітря при виділенні в приміщенні прихованої теплоти, а також надлишку або дефіциту явної теплоти позначено точками П3 і П4, що зна­ходяться на ізотермах точок Пі і П2, бо кількості явної теплоти взяті одна­ковими.

При побудові процесів асиміляції тепловологонадлишків у примі­щенні для холодного періоду можливі наступні поодинокі випадки:

1. Відрізок ПВ розміщений на ізотермі, тобто температури повітря в точках "П" і "В" рівні між собою. Як відомо з курсу вентиляції, при цьо­му кутовий коефіцієнт процесу Є=640 ккал/кг.

Одержаний результат свідчить, що кількість явного тепла, що над­ходить до приміщення і що втрачається ним, природним чином балансу­ється без участі системи кондиціювання повітря. Остання тут вирішує тільки задачу асиміляції вологонадлишків:

Процес показано в I-d діаграмі на рис. 3.

2. Відрізок ПВ, розміщений на ізоентальпі, що означає рівність ента-льпій в точках П2 і В Повна теплота в цих точках залишилася незмінною, хоч температури й вологовміст повітря у них різні. За визначенням для та­кого процесу Є=0 (див. рис. 3).

Рис. 3 - Деякі випадки тепловологісного балансу для приміщень у холодний період

Отриманий результат свідчить про те, що при розрахунку теплово-логонадходжень у приміщенні випадково отримано збіг кількості явного й прихованого тепла, причому явна теплота приміщенням втрачається (теп­ловтрати), а прихована - надходить до приміщення від людей, які там зна­ходяться.

Розрахунок надходжень тепла й вологи до приміщення від людей, як і для теплого періоду, слід проводити у відповідності з вказівками [6] для нормованих при холодному періоді параметрів температури й відносної вологості внутрішнього повітря приміщення.

Величину тепловтрат будівлі можна визначати за укрупненим пара­метрам з використанням питомої теплової характеристики будівлі, наведе­ної у [7], стор. 117 і в додатку 2 цього джерела:

Qm = Чуд хKхVH x{te -tH), ккал/год. (7)

Кількість теплоти, що надходить до приміщення, яке обслуговується від чергового опалення, розраховують за залежністю (6) з підстановкою замість 1;в розрахункової температури чергового опалення 1;до=50С.

Для кінотеатрів     рекомендується приймати: ккал/(м год. С)

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа