Пример за изчисление на климатичната система

Съдържание на материала

Организация на въздушния обмен

За да се осигурят параметрите на въздушната среда на помещенията, установени от санитарните стандарти и технологичните изисквания, в сгради и конструкции са подредени вентилационни системи с естествена или механична индукция, смесени системи или климатични системи.

Количеството въздух, необходимо за осигуряване на нормализираните параметри на въздушната среда в работната или обслужваната зона на помещенията, се определя чрез изчисление въз основа на условието за усвояване на излишната топлина и влага, намалявайки концентрацията на вредни пари и газове до допустими граници и премахване на праха, влизащ в помещенията. Минималното количество външен въздух, подаван в помещенията от вентилационни и климатични системи, се препоръчва да се приема в съответствие с таблица 1.

Минималното количество външен въздух, подаван в помещенията

Помещения или отделни зони и зони на помещения

Обемът на помещението (площадка, зона) на човек, m 3

Минималното количество подаван външен въздух на човек, m 3/h

Индустриална с възможност за естествена вентилация (вентилация)

Обществени и други с възможност за естествена вентилация (вентилация)

Същото, без естествена вентилация (вентилация)

*) Разрешено е да се намалят до 10% при подаване на повече от 120 m 3/h външен въздух за една работеща единица.

**) Аудиториите на театри, кина, клубове, дворци на културата и други помещения с престой на хора до 3 часа трябва да бъдат снабдени с външен въздух в размер на 20 m 3/h на човек.

Подаването на захранващ въздух чрез вентилационни и климатични системи в помещения със значителни излишъци на разумна топлина, както и в помещения, в които отделянето на топлина (значително и незначително) е придружено от отделяне на влага и вредни вещества, е проектирано в работно състояние или обслужвана зона.

Опасните емисии под формата на газове, пари и прах трябва да се отстраняват директно от местата на тяхното образуване с помощта на локално засмукване. Ако е възможно напълно да се премахнат вредните емисии чрез тях, се проектира изпускателна система за обща вентилация. При инсталиране на система за обща вентилация на отработените газове се препоръчва местоположението на изпускателните устройства да се избира в зависимост от естеството на вредните емисии, като се ръководи от данните в таблица. 2.

Избор на местоположението на изпускателните устройства

Естеството на вредните секрети

Местоположение на изпускателните устройства

Значителни емисии на пари и газове с плътност по-малка от тази на въздуха

Горна зона за отстраняване на 2/3 въздушен обем и долна зона за премахване на 1/2 въздушен обем

Същото, когато тяхната плътност е по-голяма от плътността на въздуха

Долна зона за отстраняване на 2/3 въздушен обем и горна зона за премахване на 1/2 въздушен обем

Съвместно отделяне на топлина и газове

Съвместно излъчване на прах и топлина от концентрирани високотемпературни източници

Емисии от жилищни, обществени и спомагателни сгради

2. Термични условия на помещението

2.1. Процедурата за проектиране на системи за контрол на микроклимата. Проектирането на системи за климатично кондициониране се състои в изчисляване на необходимите топлинни условия на сградата с различни методи за осигуряване. Намирането на най-ефективното и икономично решение се извършва в следната последователност: 1) установяване на изчислените (допустими или оптимални) вътрешни топлинни условия и необходимата им сигурност; 2) определят проектните параметри на външния климат; 3) изчислява топлинната печалба чрез външни огради, битово и технологично отделяне на топлина и влага и съставя топлинния баланс на помещението; 4) проверете чрез изчисление възможността за осигуряване на необходимите вътрешни условия, използвайки естествения режим с различни дизайнерски и планиращи решения за защита срещу прегряване и вентилация; 5) ако е необходимо, устройството на контролирана климатична система с изкуствено охлаждане, определете проектния капацитет и режима на управление на климатичната система, осигурявайки поддържането на оптимални условия в стаята.

При определяне на баланса на топлина и влажност на помещението, вземете предвид: а) потока на топлината от производственото оборудване, електродвигателите, изкуственото осветление, отоплителните устройства, както и потока (отвеждането) на топлина от отопляеми (охладени) материали или полуфабрикати и от химични реакции; б) отделянето на топлина и влага от хората; в) подаване на топлина (загуба) през външни и вътрешни огради; г) получаване на топлина от слънчева радиация през полупрозрачни огради; д) освобождаване или абсорбиране на влага, което в много случаи е придружено от абсорбиране или отделяне на топлина.

Първата част от изчислението се състои в определяне на максималния излишък на топлина или топлина и влага в помещението при изчислените параметри на външния въздух за топлия сезон, тъй като тази стойност служи като основа за избор на ефективността на вентилацията или въздуха система за кондициониране и изчисляване на системните мрежи. Втората част от изчислението се състои в определяне на най-малкия излишък или най-голям дефицит на топлина и съответната излишна влага за изчислените параметри на външния въздух за студения период на годината, които се използват за изчисляване на въздушния обмен и за изчисляване на натоварванията на нагреватели и отоплителни мрежи през този период от годината.

В повечето случаи производителността на вентилационните и климатичните системи и, следователно, разходите за тяхното изграждане и експлоатация се определят от излишната топлина и влага в помещението.

2.2. Термичен баланс на помещението.

Общата топлинна мощност, подавана в помещението през топлия период от годината, се състои от топлината, предавана през външните заграждения Qlim, от технологичните и битовите топлоотделящи Qtechn и от топлината, въведена с въздуха от вентилационните или климатични системи Qvent.

Топлинните печалби Qlim, а понякога и Qvent и Qtechn, са променливи във времето. Стойността на Qlim за всеки час от изчисления летен ден се определя чрез добавяне на топлинни печалби чрез различни видове масивни непрозрачни (I) (покрития, стени) и лъчисти (II) (капандури - прозорци, светлини) външни огради от различни ориентации:

С променливо технологично освобождаване на топлина, Qtechn. Също така трябва да се получава за всеки час от изчисления ден. В резултат на добавянето на Qlim и Qtechn се получава изчислената крива на почасовата промяна на подаваната топлина в помещението и тяхната максимална стойност:

Стойността на Qp.max обикновено се приема като изчислено излишък на топлина, за да се определи работата на вентилационните системи, както и въздушния и охлаждащ капацитет на климатичните системи. Въпреки това, при такова изчисление, което не отчита топлинната инерция на помещението, инсталираният капацитет на системите може да бъде надценен с 30% или повече.

3. Изчисляване на топлинната мощност в помещението

3.1. Разсейване на топлината от електрически двигатели и от превръщането на механичната енергия в топлина.

Електродвигателите могат да бъдат разположени в общи или в различни помещения с оборудването, което експлоатират, а енергията, която консумират, може да бъде напълно преобразувана в топлина, нагряваща въздуха в помещението или частично изразходвана за отопление на преработения продукт, изпомпвана течност или отстранен въздух от капака на машината.

Разсейване на топлината от електродвигатели на помпи и вентилатори, които нямат принудително охлаждане с отстраняване на топлината извън помещението, kcal/h:

, (3)

където: Nу - инсталиране или номинална мощност на електродвигателя, kW;

Kzagr - коефициентът на натоварване на електродвигателя, равен на съотношението на средната мощност, предавана на оборудването през прогнозния час Nb, към инсталираната или номиналната мощност на двигателя Nу, т.е. Kzagr = Nob/Ny;

Код - коефициент на едновременна работа на електродвигатели;

h1 = Кпh - ефективност на електродвигателя при даден товар; тук Кп е корекционен коефициент, който отчита натоварването на двигателя: при Кzagr ³ 0,8 стойността Кп = 1, при Кzagr 2;

tв и tпов - температура, съответно, на въздуха в помещението и на нагрятата повърхност, около С;

a - коефициент на топлопреминаване от повърхността към въздуха в помещението, kcal/(h × m 2 × о С).

Стойностите на a се определят по формулата:

, (8)

където v е скоростта на въздуха на външната повърхност, m/s, в зоната на комфорт v = 0,5 m/s.

3.3. Разсейване на топлината от изкуствено осветление

Общоприето е, че цялата енергия, изразходвана за осветление, се преобразува в топлина, загрявайки въздуха в помещението, докато част от енергията, която загрява строителната конструкция и преминава през тях, се пренебрегва.

Топлинна емисия от осветление, kcal/h:

където Nosv е общата мощност на източниците на осветление, kW.

3.4. Генериране на топлина от хората

Отделянето на топлина и влага от хората зависи от изразходваната от тях енергия и температурата в помещението. За изчисления се препоръчва използването на таблица. 3, която показва средните данни за мъжете. Общоприето е, че жените отделят 85%, а децата средно 75% от топлината, отделяна от мъжете.

Количеството топлина, отделяно от възрастни

Количество топлина, kcal/h. излъчва се от хора при стайна температура, о С