Для построения зон наружного климата с определенной последовательностью обработки воздуха на i - d диаграмму наносят область оптимальных параметров внутреннего воздуха в помещении. Эта область может быть представлена в виде точки или линии при технологическом кондиционировании воздуха или в виде косоугольного четырехугольника при технологическом и комфортном кондиционировании воздуха. Область ограничена изотермами максимальной и минимальной температуры воздуха и линиями, соединяющими точки с максимальным значением относительной влажности воздуха и минимальным значением относительной влажности воздуха для теплого и холодного периодов года. Значения расчетных оптимальных параметров воздуха в помещении принимают по нормам в зависимости от назначения помещения (см. Главу 3). В общем случае, когда температуру воздуха в помещении задают в диапазоне значений f- г/"", а относительную влажность воздуха — в диапазоне <рг'ак' - (р;шн (при этом максимальные значения температуры и относительной влажности воздуха соответствуют максимальным значениям для теплого периода года и минимальные значения — для холодного периода года), расчетное состояние воздуха в помещении будет представлять зона В,В2В3В4.
Через крайние точки области оптимальных параметров воздуха в помещении проводят линии с угловыми коэффициентами ех (точки В, и В4) и ет (точки В, и В,), характеризующие процессы изменения состояния воздуха, соответственно, в холодный и теплый период года в помещении на этих линиях откладывают соответствующую рабочую разность температур (см. Главу 4) и получают область параметров приточного воздуха П,П2П3П4. Направление процесса изменения состояния воздуха в помещении, так же, как и рабочие разности температур, для точек с параметрами В, deMU")nB4 (t/"'H, deMaKC) можно условно считать такими же, как и для расчетных точек В j иВ3, так как тепло- и влаговыделения в помещении определяются, прежде всего, значением температуры воздуха в помещении. Если параметры воздуха, удаляемого из помещения, отличаются от параметров воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне, например, при вытесняющей вентиляции или распределении воздуха из-под пола, то на линии процессов изменения состояния воздуха в помещении наносят точки, характеризующие состояние удаляемого воздуха при известных значениях температуры удаляемого воздуха и получают область параметров удаляемого воздуха У,У2У3У4 (рисунок 7.1). Построение верно для того случая, когда в холодное время года СКВ выполняет функции охлаждения помещения, а система водяного отопления полностью компенсирует теплопотери помещения, что является нерациональным. Если СКВ в холодное время года берет на себя функции отопления помещения, когда система водяного отопления полностью или частично отключается, то следует дополнительно определить угловой коэффициент процесса изменения состояния воздуха в помещении в переходный период е" и провести через точки, соответствующие минимальному значению температуры воздуха в помещении В3 и Великий с угловыми коэффициентами е" (рисунок 7.2). Тогда область параметров приточного воздуха для периода от переходного до теплого времени года будет 11,1111,11,, а в период от переходного до расчетных параметров холодного периода года будет характеризоваться линией, соединяющей точки, лежащие на прямых П3П5 и П4П6, при этом угловой коэффициент процесса в помещении будет изменяться от максимального значения в" для переходного периода до минимального значения ех для холодного периода.
Дальнейшее построение границ зон, на которые делится область параметров наружного климата, для каждой из которых существует определенная последовательность процессов обработки воздуха в аппаратах СКВ, зависит от выбранного варианта технологической схемы обработки воздуха для расчетных условий.
Posts Tagged ‘система’
Построения зон наружного климата
Воскресенье, февраля 28, 2010Преимуществами системы с вентиляторными доводчиками
Воскресенье, февраля 7, 2010Преимуществами системы с вентиляторными доводчиками являются:
— производительность по воздуху центральной установки наименьшая по сравнению с другими системами, так как определяется минимально необходимым количеством наружного воздуха;
— лучшие эксплуатационные показатели по сравнению с другими системами в центральной системе (расходы теплоты, холода и воды на обработку воздуха);
— гибкость системы;
— функция отопления помещений в холодное время года. Недостатки систем с вентиляторными доводчиками:
— более трудоемкое обслуживание по сравнению с центральными системами, так как работы следует проводить во всех помещениях здания;
— требуется система отвода конденсата, образующегося при охлаждении воздуха с осушением, которую необходимо периодически чистить;
— фильтры, встроенные в фэнкойл, имеют малые размеры, низкую эффективность, требуют проведения регенерации;
— невозможно точно поддерживать заданную относительную влажность в помещении;
— при работе вентилятора в помещении создается шум;
— вентиляторы доводчиков потребляют электроэнергию.
Расход первичного воздуха в каждое помещение в системе с вентиляторными доводчиками
Суббота, января 30, 2010Расход первичного воздуха в каждое помещение в системе с вентиляторными доводчиками определяют как минимально необходимое количество наружного воздуха, что является отличительной особенностью и преимуществом этой системы перед другими многозональными системами.
На рисунке 6.27 показано построение на i - d диаграмме процессов изменения состояния воздуха в водовоздушной СКВ со смешением наружного воздуха, обработанного в центральном кондиционере, и рециркуляционного воздуха в смесительной камере фэнкойла и обработкой смеси в фэнкойле в теплый и холодный периоды года для двух помещений.
Точка Нт характеризует состояние наружного воздуха, точка В'" — состояние внутреннего воздуха в теплый период года. На линии насыщения <р„ = 100% отмечают точку предельного состояния воздуха при «мокром» охлаждении в поверхностном воздухоохладителе центрального кондиционера (средняя температура поверхности воздухоохладителя) при температуре tf= t„ + (3+5) Соединяют полученную точку с точкой Нт, характеризующей состояние наружного воздуха, и на этой линии находят точку От, характеризующую конечное состояние охлажденного и осушенного воздуха, определив предварительно значение конечной относительной влажности воздуха для этой точки согласно рекомендациям Кокорина О. Я, [29]. Определяют значение влагосодержания воздуха dMUH в точке конечного состояния воздуха. Из точки О"' проводят линию постоянного влагосодержания dMUH = const до пересечения с изотермой tn = t0 + ГС. Отрезок От-Пт учитывает подогрев первичного воздуха в вентиляторе за счет перехода механической энергии в тепловую и воздуховодах.
Система кондиционирования воздуха с водовоздушными доводчиками
Суббота, января 23, 2010Это вариант водовоздушной СКВ, в которой в качестве местных агрегатов используются фэн-койлы или напольные конвекторы. В центральной установке кондиционирования воздуха обрабатывается суммарное количество минимально необходимого наружного воздуха, подаваемого в помещения. Первичный воздух по сети воздуховодов (рисунок 6.25) поступает непосредственно в помещение через воздухораспределители или в вентиляторный доводчик 5, если его конструкция предусматривает смешение наружного и рециркуляционного воздуха. В вентиляторном доводчике (рисунок 6.26) проходит обработку рециркуляционный воздух, забираемый из помещения (вторичный воздух), или смесь первичного и рециркуляционного воздуха. В зависимости от периода года воздух может охлаждаться или нагреваться в теплообменнике вентиляторного доводчика. К теплообменнику 2 по системе трубопроводов подводится холодная вода в теплый период года или горячая вода в переходный или холодный период года. Движение воздуха через теплообменник в отличие от эжекционных доводчиков обеспечивает встроенный вентилятор 1.
Поддержание заданной температуры в каждом помещении осуществляется системой управления. В соответствии с заданной температурой воздуха в помещении изменяется скорость вращения вентилятора (низкая, средняя, высокая) и расход теплоносителя через теплообменник. Для этого в конструкции вентиляторного доводчика предусмотрены специальные регулирующие устройства.
В результате система кондиционирования воздуха с вентиляторными доводчиками при сохранении минимального воздухообмена обеспечивает поддержание требуемой температуры воздуха в каждом помещении независимо от времени года и изменения нагрузки на СКВ. Относительная влажность воздуха в помещениях также поддерживается в пределах оптимальных значений, хотя поддержание строго заданных значений относительной влажности воздуха в данной системе невозможно.
Преимущества система кондиционирования воздуха с ЭКД
Воскресенье, января 17, 2010Система кондиционирования воздуха с ЭКД имеет целый ряд преимуществ перед другими системами:
— снижение расхода электроэнергии на транспортировку первичного воздуха в центральной системе за счет доведения расхода воздуха до его минимальных значений, а также уменьшение капитальных затрат на оборудование центрального кондиционера;
— обогрев помещений в режиме естественной конвекции исключает необходимость устройства дополнительной системы отопления;
— сосредоточение в одном месте оборудования (центрального кондиционера, центрального источника теплоты и холода) облегчает и улучшает эксплуатацию;
— отсутствие вентиляторов в агрегате, установленном в помещении, повышает надежность системы, уменьшает шум;
— благодаря местной рециркуляции воздуха отпадает необходимость прокладки рециркуляционных воздуховодов, установки рециркуляционных вентиляторов.
В то же время система кондиционирования воздуха с ЭКД не лишена недостатков:
— в помещениях, оборудованных ЭКД, невозможно поддерживать относительную влажность воздуха на заданном уровне;
— для обеспечения давления перед соплами Р - 500-300 Па необходимо создать повышенные скорости выхода воздуха из сопел v = 15-20 м/с, поэтому в СКВ с эжекционными доводчиками применяются вентиляторы среднего и высокого давления, что связано с дополнительными затратами электроэнергии по сравнению с системами с вентиляторными доводчиками;
— расход рециркуляционного воздуха через ЭКД остается постоянным, так как эжекционные доводчики работают с постоянным коэффициентом эжекции;
— ограничения по коэффициенту эжекции приводят к необходимости увеличения расхода первичного воздуха сверх минимально необходимого для ассимиляции значительных теплоизбыт-ков и влагоизбытков в помещении, с чем связан некоторый перерасход электрической, тепловой энергии и холода в центральной системе по сравнению с многозональной водовоздушной системой с вентиляторными доводчиками.
Паровые воздухонагреватели
Воскресенье, января 3, 2010Паровые воздухонагреватели чаще всего имеют нагревательный элемент из стальной трубы с алюминиевыми или стальными спирально навивными ребрами, хотя могут использоваться и медные трубы при рабочем давлении не более 15 бар и температуре не выше 175°С. Подвод пара осуществляют к верхнему патрубку, удаление конденсата — из нижнего патрубка. Расположение нагревательных элементов при горизонтальном потоке воздуха чаще вертикальное, реже горизонтальное, причем в последнем случае должен быть обеспечен уклон нагревательных элементов для свободного удаления конденсата. Применяются паровые воздухонагреватели в системах кондиционирования воздуха производственных помещений, где на предприятии имеется паровая котельная для технологических целей и попутно пар низкого или среднего давления может быть использован для нужд теплоснабжения. Пар — самый дешевый теплоноситель, но возникают сложности при эксплуатации паровых систем. Необходимо обеспечить постоянный отвод конденсата, при плохом отводе конденсата возможно затопление теплообменника конденсатом и замерзание его в условиях низких температур наружного воздуха. С целью лучшего отвода конденсата необходимо установить автоматический конденсатоотводчик на конденсатопроводе после парового воздухонагревателя. В паровом воздухонагревателе сложно регулировать теплоотдачу только пропусками пара, что не всегда применимо, поэтому чаще всего паровой воздухонагреватель имеет байпас по воздуху с воздушным клапаном.
Применение фильтров
Воскресенье, декабря 13, 2009Ячейковые фильтры класса G1 используются в качестве первой ступени очистки воздуха в системах кондиционирования воздуха для всех типов зданий. Ячейковые фильтры класса G3, карманные фильтры класса G4, рулонные фильтры класса G3 используются, как правило:
— в помещениях с обычными требованиями к чистоте воздуха — административных, жилых, торговых — как единственная ступень очистки;
— в системах кондиционирования воздуха зданий с более высокими требованиями к чистоте воздуха: гостиницах, ресторанах, кинотеатрах, торговых центрах, концертных залах, музеях, библиотеках и т. д. как первая ступень очистки перед фильтрами более высокого класса. Фильтры класса F6-F9 применяются в производственных помещениях при наличии специальных технологических требований, а также административных, жилых, торговых помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха как вторая ступень фильтрации: пищевых производствах, камерах окраски, сушильных камерах, больницах, аптеках.
Фильтры тонкой очистки воздуха Н10-Н13 используются во всех «чистых» помещениях с особыми требованиями к чистоте внутреннего воздуха как третья ступень фильтрации: в производственных помещениях электронной промышленности, фармацевтической промышленности, пищевой промышленности, в медицинских учреждениях (операционные, комнаты для новорожденных, реанимационные) и т.д.
Фильтры из активированного угля применяются при наличии высокой загрязненности наружного воздуха (смога) в больших городах или промышленных районах.
Анализ работы СКВ при неполном заполнении помещения людьми
Понедельник, сентября 28, 2009Для анализа работы СКВ при неполном заполнении помещения людьми или при частичном отключении тепловыделяющего оборудования строят процесс обработки воздуха для расчетных зимних и летних условий аналогично рассмотренному в Главе 5, принимая измененные значения тепло-влажностного отношения е и минимального расхода наружного воздуха в схеме с рециркуляцией воздуха. Сравнивая результаты построения процессов для расчетных и измененных нагрузок, делают вывод об изменении режимов работы отдельных аппаратов СКВ — воздухонагревателей, воздухоохладителей, блока увлажнения, которые следует учесть при подборе соответствующего оборудования и при разработке функциональной схемы автоматического регулирования.
На рисунке 7.9 показано сравнение работы центральной установки кондиционирования воздуха при расчетных и измененных нагрузках в холодный и теплый периоды года для помещения с прямоточной СКВ при неполном заполнении его людьми. Точки, имеющие индекс т, соответствуют измененным нагрузкам. В теплый период года при снижении тепло- и влагопоступлений в помещении уменьшится угловой коэффициент процесса, и станет равным г"1. Яри сохранении расхода приточного воздуха потребуется увеличение температуры приточного воздуха и точка, характеризующая состояние приточного воздуха, переместится из точки Пт в точку //.". Для доведения наружного воздуха до нового состояния приточного воздуха потребуется при неизменной температуре холодной воды, поступающей в поверхностный воздухоохладитель, увеличить ее расход, чтобы довести воздух до состояния точки От, после чего нагреть воздух в воздухонагревателе второй ступени.
Воздухонагреватели второго подогрева следует рассчитывать для режима минимальной нагрузки. По мере увеличения теплопоступлений в помещении необходимо уменьшать расход горячей воды через теплообменник. Если схема не включала воздухонагреватель второй ступени, следует изменить направление процесса мокрого охлаждения воздуха, уменьшая начальную температуру холодной воды, а также снизить степень охлаждения воздуха, уменьшая расход холодной воды, чтобы довести воздух на выходе из поверхностного воздухоохладителя до состояния, характеризуемого точкой ПТ"'. Такую возможность должна обеспечить система автоматического регулирования СКВ. В холодный период года точка, характеризующая состояние приточного воздуха при уменьшенной нагрузке, займет положение Я/. Чтобы довести наружный воздух до этого состояния, по сравнению с максимальной нагрузкой, необходимо увеличить расход теплоты в воздухонагревателе первой ступени и изменить соотношение количества увлажняемого воздуха и проходящего через байпас. В схеме со вторым подогревом необходимо увеличить расход теплоты, передаваемой воздуху, в воздухонагревателе — как первой, так и второй ступени. В этом случае оба воздухонагревателя следует рассчитывать на режим минимальной нагрузки в помещении.
Схема обработки воздуха в СКВ при расчетных параметрах наружного воздуха
Понедельник, сентября 28, 2009Схема обработки воздуха в СКВ при расчетных параметрах наружного воздуха в теплый и холодный период года такая же, как и в предыдущем случае. Однако с целью экономии расхода теплоты система водяного отопления частично отключается, в помещении имеет место недостаток теплоты. Температура приточного воздуха в системе кондиционирования воздуха выше температуры внутреннего воздуха, угловой коэффициент процесса изменения состояния воздуха в помещении в холодный период года имеет значение, близкое к нулю. Поэтому анализ функционирования СКВ имеет свои особенности.
2. Определяем из баланса теплоты в помещении количество теплоты, которое должна ассимилировать система кондиционирования воздуха в переходный период года, например, при температуре наружного воздуха +10°С. Определяем угловой коэффициент процесса е" для переходного периода. Проводим через крайние точки области оптимальных параметров воздуха в помещении линии с угловыми коэффициентами £* и е" (точки В3 и В4) и е"1 (точки В, и В2), откладываем на этих линиях соответствующие для каждого периода года значения рабочей разности температур и получаем область параметров приточного воздуха IIJJJI^ и П3П4П6П5. Причем последняя область соответствует параметрам приточного воздуха в помещении при переменном значении тепло-влажностного отношения, которое изменяется от минимального значения е* для холодного периода года до значения е" для переходного периода года.
3. Далее построение границ зон происходит аналогично предыдущему случаю, с той лишь разницей, что зона 1 разделена на две части изотермой f = 10°С. В подзоне 1а минимальное количество наружного воздуха смешивается с рециркуляционным и нагревается в воздухонагревателе первой ступени до состояния с переменным значением энтальпии приточного воздуха, которое изменяется от значения in до значения in%, а затем увлажняется в блоке адиабатного увлажнения с байпасом. Количество воздуха через байпас и степень нагревания воздуха в воздухонагревателе первой ступени необходимо изменять в зависимости от требуемых значений температуры и относительной влажности воздуха в помещении (точка В3). Схема автоматического регулирования в помещении должна обеспечивать заданные параметры внутреннего воздуха, а не приточного, так как они изменяются при изменении нагрузки. В подзоне 1б смесь минимального количества наружного воздуха и рециркуляционного нагревается до состояния с энтальпией inj.
4. Зона 4 совпадает с областью параметров приточного воздуха TiJIJI^l^ Для нее характерно отсутствие обработки наружного воздуха в аппаратах СКВ, наружный воздух с такими параметрами подается в помещение без обработки.
Система кондиционирования воздуха с зжекционными кондиционерами-доводчиками
Понедельник, сентября 28, 2009Центрально-местная система с эжекционными кондиционерами-доводчиками получила распространение в СССР. В этой разновидности водовоздушной системы в качестве местных агрегатов используют эжекционный кондиционер-доводчик. В настоящее время ведущие фирмы-производители сетевого оборудования для систем кондиционирования воздуха, например TROX, выпускают индукционные устройства для работы в системах вытесняющей вентиляции, принцип работы которых подобен принципу работы эжекционных кондиционеров доводчиков. Такие системы находят применение для помещений с особыми требованиями по шуму, а также для взрывоопасных помещений.
Центральная система кондиционирования воздуха (рисунок 6.22) обеспечивает подачу в эжекционный кондиционер-доводчик 5, установленный в помещении, первичного воздуха. Эжекционный кондиционер-доводчик (ЭКД) (рисунок 6.23) имеет встроенный теплообменник для охлаждения или нагревания рециркуляционного воздуха, в трубках которого циркулирует соответственно холодная или горячая вода. Подача и смешение рециркуляционного воздуха обеспечивается за счет эффекта эжекции при движении первичного воздуха через сопла с высокой скоростью. Смесь охлажденного или нагретого рециркуляционного воздуха с первичным, обработанным в центральном кондиционере 2, поступает в помещения. К теплообменникам эжекционних доводчиков подводится холодная или горячая вода через систему трубопроводов, которая может быть чаще всего двух- и четырехтрубной. Четырехтрубная система обеспечивает включение холодо- и теплоносителя в любой доводчик в любое время, а при двухтрубной системе — только сезонное общее, пофасад-ное или групповое включение. Горячая и холодная вода подается к теплообменникам ЭКД от центральных источников тепло- и холодоснабжения. Регулирование температуры воздуха в помещении осуществляется изменением расхода холодо- теплоносителя с помощью регулирующего клапана 6 на обратном трубопроводе, встроенного в эжекционный доводчик, по сигналу датчика температуры воздуха в помещении.