На головну

 Системи кондиціонування повітря офісу - Будівництво

Міністерство освіти Російської Федерації

Бєлгородський державний технологічний університет ім. В.Г. Шухова

Кафедра ТГВ

теплової кондиціонер аеродинамічний холодопостачання

Системи кондиціонування повітря офісу

Виконав:

студент групи 4ТВу-31

Гілл І.А.

Керівник: Ільїна Т.М.

Білгород 2005

Зміст

Вихідні дані

Введення

1. Розрахунок надходження тепла і вологи в приміщення (тепловий баланс)

2. Побудова в Id діаграмі процесів обробки повітря в теплий і холодний період року

2.1 Розрахунок продуктивності ВКВ

2.2 Розрахунок кількості тепла для підігрівачів перший і друге підігріву

2.3 Розрахунок кількості холоду в повітроохолоджувачах для літнього періоду

2.4 Розрахунок кількості води, що випарувалася в зрошувальній камері

3. Вибір типорозміру кондиціонера і розрахунок його секцій

3.1 Розрахунок і підбір воздухонагревателей

3.2 Розрахунок камер зрошення

4. Холодоснабжение ВКВ

5. Аеродинамічний розрахунок ВКВ

5.1 Вибір схеми розподілу повітря в приміщенні

5.2 Підбір діаметрів повітроводів і розрахунок втрат тиску

5.3 Підбір вентилятора

Список літератури

Вихідні дані

Варіант 1-3

г. Санкт-Петербург

Остекленіе- 2-е

Стіна - цегла 250 мм + 125 мм, прошарок (мінеральна вата) 70 мм

Покрівля-Стяжка 100 мм, ж / б плита-50 мм, прошарок 200 мм.

Висота окна- 1,5 м

Висота приміщення-3 м

Орієнтація осі -Ю

Ф = 40% -60%

Люди, оргтехніка та побутова техніка в приміщеннях для кондиціонування.

 Приміщення № 1 № 3 № 4 № 5 № 6

 Кількість людей, чол 2 2 2 5 2

 Оргтехніка, і.т.д 1 до 1к 1к 5 до 1к

Введення

Під системами кондиціонування повітря (ВКВ) розуміють пристрої, призначені для створення і автоматичної підтримки в приміщеннях необхідних параметрів повітряного середовища (температури, вологості, тиску, чистоти складу і швидкості руху), незалежно від зовнішніх (пора року, погода) і внутрішніх (тепло- , волого-, і газовиділень) чинників.

Основою системи кондиціонування повітря є агрегати, в яких здійснюються очищення та термовологісної обробки повітря, що подається в обслуговувані приміщення, згідно з технологічними та санітарно-гігієнічним умовам.

Завдання кондиціонування повітря у видовищних та спортивних будівлях, магазинах, бібліотеках, музеях, культурно-побутових та адміністративних будівлях полягає в забезпеченні санітарно-гігієнічних вимог до параметрів повітряного середовища, що надають сприятливий вплив на самопочуття людей і умови експлуатації самих будівель.

До стану повітряного середовища можуть пред'являтися додаткові вимоги по очищенню повітря від пилу, а в спеціальних приміщеннях (лікарнях, операційних і.т.п.) - по очищенню його від бактеріальних забруднень.

1. Розрахунок надходження тепла і вологи в приміщення (тепловий баланс)

1.1 Розрахункові параметри повітря

В якості розрахункових параметрів зовнішнього повітря приймають розрахункові параметри Б для заданого району будівництва в холодний період (таблиця 1), в теплий - температуру зовнішнього повітря на 20С і питому ентальпію на 2 кДж / кг нижче, ніж при параметрах Б.

Таблиця 1 Розрахункові параметри зовнішнього повітря

 Найменування пункту Розрахункова географічна широта, ° с .ш. Барометричний тиск ГПа Період року Параметри Б

 температура повітря, ° С питома ентальпія, кДж / кг швидкість вітру, м / с

 Санкт-Петербург 60 1010

 ТП

 ХП

 24,8

 -26

 51,5

 -25,3

1

3

Приймаємо:

Літній режим

Розрахункові параметри зовнішнього повітря

tн = + 22,8 ° С; I = 49,5 кДж / кг

Розрахункові параметри всередині приміщення

tВ = + 20 ° С ? = 60%

Зимовий режим

Розрахункові параметри зовнішнього повітря

tн = -26 ° С; I = -25,3 кДж / кг

Розрахункові параметри всередині приміщення

tВ = + 18 ° С ? = 40%

1.2 Надходження тепла і вологи в приміщення

а) Теплопоступленія за рахунок різниці температур в теплий період року

, Вт

де-коефіцієнт, що залежить від кольору огорожі, приймаємо світлий колір (= 0,5)

К розрахунковий коефіцієнт теплопередачі, який визначається за формулою:

відповідно до СНиП II-3-79 * знаходимо:

;

для стіни

;

для горищного перекриття

для стін

для горища

б) Теплопоступленія за рахунок інфільтрації зовнішнього повітря

де М- кількість повітря, яке визначається за формулою:

де ?- коефіцієнт враховує скління; приймаємо 0,3

m- коефіцієнт враховує величину щілини, приймаємо = 35,5

l - довжина щілини.

С- теплоємність повітря-1,005

в) Теплопоступленія від людей.

Кількість теплоти (Сума прихованої і явної) визначається за формулами: повне:

і явне

б) Теплопоступленія від джерел штучного освітлення.

Теплопоступлення від джерел штучного освітлення визначаємо за такою формулою:

 -питома потужність світильників, приймаємо

- Частка теплоти, що надходить у приміщення;

г) Теплопоступленія від сонячної радіації.

Визначається тільки для теплого періоду року. Кількість теплоти надходить від сонячної радіації, можна визначити за формулами:, Вт:

для засклених поверхонь

для покриттів:

де, - площі поверхні скління і покриття, м2.

, - Теплопоступления від сонячної радіації через 1м2поверхності скління і покриття, Вт / м2;

- Коефіцієнт залежить від характеру скління і сонцезахисних пристроїв;

- Коефіцієнт теплопередачі покриття Вт / (м3 * К)

також вводимо поправку на захист вікон Z = 0,2

д) Теплопоступленія від технологічного обладнання

Приймаємо 300 Вт-1компьютер.

Результати розрахунків зведені в таблицю 2 і 3.

Таблиця 2 Тепловий розрахунок приміщень (ТП)

 № приміщення Кількість людей Теплопоступленія, кВт

 Витрата повітря, м 3 / год

 від різниці температур

 від інфільтрації

 зовнішнього повітря від обладнання від сонячної радіації

 Від джерел

 штучного

 освітлення Від людей Всього Кількість зовнішнього повітря, необ. для дихання

 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 *

Примітка: Qя менше на 0,65 кВт

Таблиця 3 Тепловий розрахунок приміщень (ХП)

 № приміщення Кількість людей Теплопоступленія, кВт

 Витрата повітря, м 3 / год

 від обладнання

 Від джерел

 штучного

 освітлення Від людей Всього Кількість зовнішнього повітря, необ. для дихання

 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) Вологовиділення

Визначається за формулою:

, Кг / год

де Wi- вологовиділення однією людиною г / год; ni- число людей в приміщенні.

Також додають 1,5 кг / год на вологе прибирання приміщення, прийняту один раз в день.

Таблиця 4

 № Приміщення 3 січня 4 5 6 прибирання ?

 Кількість осіб 2 2 лютого 2 травня - 13

 Вологовиділення ТП 0,15 0,15 0,15 0,375 0,15 1,5 2,48

 Вологовиділення ХП 0,13 0,13 0,13 0,325 0,13 1,5 2,35

2. Побудова в Id діаграмі процесів обробки повітря в теплий і холодний період року

2.1 Розрахунок продуктивності ВКВ

а) ТП (Теплий період)

1. Визначаємо кутовий коефіцієнт променя процесу:

2. Знаходимо температури припливного і повітря, що видаляється:

Будуємо на Id- діаграмі промінь процесу, через точку В і наносимо точки П, У, відповідні знайденим температур.

3. Визначаємо необхідний повітрообмін.

Визначаємо повітрообмін по повному тепловиділення:

Визначаємо теплообмін по явному тепловиділення:

Визначаємо повітрообмін по Вологовиділення:

Потім на поле Id діаграми наносимо лінію dП = const, по якій знаходимо положення точок П 'і О, що характеризують стан повітря на виході з кондиціонера і з камери зрошення.

б) ХП (Холодний період)

1. Визначаємо кутовий коефіцієнт променя процесу:

2. Знаходимо температури припливного і повітря, що видаляється:

Будуємо на Id- діаграмі промінь процесу, через точку В і наносимо точки П, У, відповідні знайденим температур.

3. Визначаємо необхідний повітрообмін.

Визначаємо повітрообмін по повному тепловиділення:

Визначаємо теплообмін по явному тепловиділення:

Визначаємо повітрообмін по Вологовиділення:

Потім на поле Id діаграми наносимо лінію dП = const, по якій знаходимо положення точок П і О, що характеризують стан повітря на виході з кондиціонера і з камери зрошення.

2.2 Розрахунок кількості тепла для підігрівачів перший і друге підігріву

Вибираємо максимальний повітрообмін з запасом 5% = 10675 * 5% = 11200 кг / год,

Потужність воздухоподогревателя I ступеня - 135 кВт

Потужність воздухоподогревателя II ступені- 28 кВт

Для теплого періоду судячи по діаграмі підігрівачів II підігріву не знадобиться, повітря з температури 140С нагріється до розрахункової внутрішньої за рахунок теплонадлишків в приміщенні:

= 20 кВт

2.3 Розрахунок кількості холоду в повітроохолоджувачах для літнього періоду

Витрата холоду для здійснення процесу охолодження і осушення повітря:

продуктивність ВКВ повинна дорівнювати 45 кВт

2.4 Розрахунок кількості води, що випарувалася в зрошувальній камері

Витрата вологи на випаровування в камері зрошення:

ХП:

3. Вибір типорозміру кондиціонера і розрахунок його секцій

Розрахунковий повітрообмін G = 11200 кг / год => L = 9300 м3 / год.

За розрахунковим повітрообміну приймаємо центральний кондиціонер КТЦ 2А-10

3.1 Розрахунок і підбір воздухонагревателей

Завдання розрахунку повітронагрівача полягає у виборі поверхні повітронагрівача із запасом 10%

Виходячи з доступного перепаду температур, обчислюють витрата гарячої води, кг / год;

Середній арифметичний температурний напір в повітронагрівачі, 0С;

Обчислюють масову швидкість в живому перетині Vp, кг / (м2 - с);

де G- витрата повітря через перетин теплообмінника, кг / год;

- Площа перетину для проходу повітря

Швидкість течії води:

Необхідна площа поверхні повітронагрівача, м2;

де К-коефіцієнт теплопередачі, Вт / (м2 - с)

С- коефіцієнт для дворядних -16,86; однорядних- 15,6.

Розрахунок I ступені підігріву повітря:

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

Приймаються 2 висотою 1-метрових дворядних теплообмінника з площею 25,9 м2каждий з обвідним каналом ЗНО. Індекс 01.11213

Розрахунок II ступені підігріву повітря:

Приймаємо 1 висотою 1,25 однорядний теплообмінника з площею 16,35 м2без обвідного каналу ВН. Індекс 01.10113

3.2 Розрахунок камер зрошення

У завдання розрахунку зрошувальної камери для теплого періоду входить вибір типу камери зрошення, визначення тиску і витрати води, а також її початковою і кінцевою температури. У холодний період для обраної за умов теплового режиму форсуночной камери знаходять витрата і тиск води перед форсунками.

а) Розрахунок для теплого періоду

По витраті повітря G = 11200 задаються типом камери і числом форсунок nф. По діаграмі залежно від кінцевої і початкової відносної вологості оброблюваного в камері зрошення повітря визначають тиск перед форсунками РФ. Воно складе 120 кПа. Для цього значення витрата води через форсунку gфсоставіт 420 кг / год.

Вибираємо для кондиціонера КТЦ 2А-10 із загальним числом форсунок - 42. (Виконання 1).

Загальна витрата води через форсунки складе:

Визначаємо коефіцієнт зрошення:

За значенням коефіцієнта зрошення визначають досяжне значення = 0,57

Ентальпія насиченої повітря при початковій температурі води, кДж / кг:

На Id діаграмі на перетині лінії Iwнс лінією повного насичення (? = 100%), знаходять необхідну початкову температуру води twні обчислюють кінцеву температуру води. Температура води перед форсункою складе tm = 7,70С.

б) Розрахунок для холодного періоду

За Id- діаграмі знаходять початкові і кінцеві параметри повітря і температуру мокрого термометра.

Обчислюємо необхідний показник ефективності режиму ізоентальпійного зволоження повітря EА, за яким визначається коефіцієнт зрошення В і обчислюють витрата води.

По таблиці знайдемо В = 1,55

Обчислюємо продуктивність однієї форсунки:

За значеніюнаходім необхідний тиск води перед форсунками РФ, воно складе 115 кПа.

Приймаємо камеру зрошення Індекс 01.01300 виконання 1

4. Холодоснабжение ВКВ

Так як охолодження повітря відбувається в зрошувальній камері, підготовка оборотної води здійснюється у випарнику холодильної установки. Розрахунок холоду для охолодження в чиллере води з зрошувальної камери проводиться за рівнянням:

Підбираємо чиллер серії WRAT 182, холодопродуктивність 47,9 кВт

Потужність споживана компрессором- 14,4 кВт

Тип компрессора- Поршневий

Напруга живлення компрессора- 380-415 / 3/50 + N

Число герм. компресорів (ох. контурів) - 2/2

Осьові вентилятори з настановної потужністю- 2 ? 0,32 кВт

Загальна продуктивність по повітрю - 4,16 м3 / с

Транспортна маса- 430 кг.

Длина- 1642 мм.

Глибина-954 мм.

Висота-1570 мм.

Приймаємо обсяг акумулюючого бака 150L ? GPA 150

Потрібних витрата води визначається холодопроизводительностью чилера і розрахунковим перепадом температур на вході і виході чилера і розраховується за формулою:

де Q- холодопродуктивність чилера, кВт

- Перепад температур на чиллере (5-60С)

Потрібних напір насосної станції складається з наступних втрат:

1) Втрати в теплообміннику чилера (+ 50% до втрат в трубопроводі, від бака до чиллеру і назад.

2) Втрати в самій насосної станції і втрати на з'єднаннях між чиллером і насосною станцією.

3) Втрати в мережі (трубопроводах, арматурі)

За номограмі підбираємо діаметр 50 мм, задавшись швидкістю 1,5 м / с, і витратою 6,84 м3 / год, втрати тиску складуть 420 Па / м

Довжина трубопроводу 5м, РТР = 2100 Па + Рм = 3000 Па

Повні втрати складуть +50 = 3000 * 1,5 = 4500 Па.

За каталогом приймаємо насос типу АЦКМ 65-40-180

n = 1500 хв-1, ККД = 70%,

5. Аеродинамічний розрахунок ВКВ

Мета аеродинамічного розрахунку системи-це визначення розмірів перетинів всіх ділянок системи при заданих витратах повітря через них, а також втрат тиску на окремих ділянках і в системі в цілому.

5.1 Вибір схеми розподілу повітря в приміщенні

Припливні решітки розташовуємо в приміщенні знизу, подача повітря відбувається по воздуховодам, розташованим в підвалі будівлі, витяжка відбувається через повітроводи, прокладені на горищі будівлі.

Встановивши в приміщенні місце розташування припливних і витяжних решіток необхідно попередньо визначити їх розміри.

Площа живого перетину витяжних і припливних решіток:

Vрек- рекомендована швидкість в решітках, не більше 6 м / с

Після підбору решітки визначають розрахункову швидкість на виході з решітки.

Результати повітрообмінів і підбір решіток наведені в таблиці 5.

 № приміщення

 Витрата L, м 3 / год

 Площа F расч Кількість Розміри, мм

 Площа живого перетину, м 2 Швидкість

 припливні решітки

 1 4900 0,247 2 200 ? 800 0,266 5,1

 3560 0,028 1150 ? 600 0,072 2,2

 4600 0,030 1150 ? 600 0,072 2,3

 Травня 1350 0,068 1200 ? 800 0,133 2,8

 Червень 1900 0,096 1200 ? 800 0,133 4,0

 витяжні решітки

 1 4400 0,222 2 200 ? 800 0,266 4,6

 3500 0,025 1150 ? 600 0,072 1,9

 4540 0,027 1150 ? 600 0,072 2,1

 Травня 1200 0,061 1200 ? 800 0,133 2,5

 Червень 1700 0,086 1200 ? 800 0,133 3,6

Витрати на притоки і витяжці підбираємо за теплонадлишків в даних кімнатах і з урахуванням повітряного підпору на притоці близько 10%, який передбачений для виключення подсасиванія повітря з НЕ кондиціонерами приміщень.

5.2 Підбір діаметрів повітроводів і розрахунок втрат тиску

Підбір діаметрів повітроводів зведений в таблицю 6 для припливної системи і таблицю 7 для витяжної системи.

Таблиця 6 Аеродинамічний розрахунок припливної системи

Таблиця 7 Аеродинамічний розрахунок витяжної системи

5.3 Підбір вентилятора

Для припливної системи

Вентилятор підбирається за двома параметрами:

L = 9300 м3 / ч

P = 509,3 + 120 + 37 + 60 + 200 = 926 Па

Необхідний тиск, що розвивається вентилятором

Pтр ??= 1 кПа

Технічні характеристика вентилятора:

індекс: 01.41430

Повний тиск 1,6 кПа

Номінальна продуктивність 12,5 тис. М3 / год

Частота обертання 1440 об / хв

Електродвигун 4А132М4, потужність 11 кВт.

Для витяжної системи

L = 8340 м3 / ч

P = 536 кПа

Необхідний тиск Pтр = 0,6 кПа.

Технічні характеристики вентилятора:

індекс: 01.41330

Повний тиск 1,1 кПа

Номінальна продуктивність 12,5 тис. М3 / год

Частота обертання 1440 об / хв

Електродвигун 4А132М4, потужність 7,5 кВт.

Список літератури

1. Щокін Р.В. Довідник з теплопостачання та вентиляції, кн. 1. Опалення та теплопостачання. Київ .: "Будевельнік", 1976 р.- 416с.

кн.2 Вентиляція і кондиціювання повітря. Київ: "Будевельнік", 1976 р.- 352с.

2. Штокман Е.А, В.А. Шилов та ін. Вентиляція, Кондиціювання та очищення повітря на підприємствах харчової промисловості. Москва, 2001 р 688с.

3. Методичні вказівки до курсової роботи. Кондиціонування повітря та холодопостачання.

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

5. СНиП II-3-79 *. Будівельна теплотехніка / Держбуд Росії.- М .: ГУП ЦПП, 1998р.

© 8ref.com - українські реферати
8ref.com