Материал: 2167
ческие средства для кондиционирования воздуха скомплектованы в одном или двух блоках, и тогда понятия "СКВ" и "кондиционер" становятся однозначными.
Основными элементами схемы СКВ (рис. 1.2) являются воздухозаборное устройство, установка кондиционирования воздуха, системы подачи и распределения воздуха в помещении и системы удаления и рециркуляции воздуха.
Обслуживающие и дополнительные системы и устройства – это систе-
мы теплоснабжен я, |
холодоснабжения, водоснабжения (водоподготовки и |
|||||||||||||||||||||||||||
дренажа), электроснабжения. СКВ имеет автоматизированную систему, |
||||||||||||||||||||||||||||
обеспеч вающую реж м ее работы и регулирования, и, как правило, вклю- |
||||||||||||||||||||||||||||
чает систему ут |
л зац |
|
|
теплоты и холода, также используются нетради- |
||||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
сточн |
ки энергии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
истема холодосна жения СКВ может быть представлена в виде трех |
|||||||||||||||||||||||||||
основных |
элементов: |
генератора – источника холода; холодопроводов, |
||||||||||||||||||||||||||
передающ |
х холод |
от |
|
генератора к потребителю; |
|
потребителя – стока |
||||||||||||||||||||||
холода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ционные |
классифицируются |
по трем |
признакам |
|||||||||||||||||||||||||
|
Схемы |
холодосна жения |
||||||||||||||||||||||||||
(рис. 1.3): |
|
про зводства холода в генераторе; способ связи источ- |
||||||||||||||||||||||||||
ника и потребителя; |
|
|
|
|
|
|
использования холода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
способ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Система холодоснабжения СКВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Способ производства |
|
|
|
|
|
Способ связи источ- |
|
Способ использова- |
|
||||||||||||||||||
|
холода в генераторе |
|
|
|
|
А |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ника и потребителя |
|
|
|
ния холода |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
промежуточ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
Использованиеприродных источниковхолода |
|
|
Использованиеискусственисточниковныххолода |
|
Испарительноеохлаждение |
|
|
|
|
|
Комбинированныесхемы охлаждения |
|
|
|
Централизованное кондиционирование |
|
|
И |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Местное кондиционирование |
|
|
Непосредственное |
охлаждение |
|
|
Охлаждение хладоносителемным |
|
|||||||
Рис. 1.3. Классификация схем холодоснабжения СКВ
6
По способу производства холода на нужды охлаждения кондиционируемого помещения выделяется четыре разновидности: использование природных источников холода, использование искусственных источников
С |
|
|||
холода, испарительное охлаждение, комбинированные схемы охлаждения. |
||||
По способу |
связи источника и потребителя холода выделяется две |
|||
разновидности: централизованное и местное кондиционирование. |
||||
По способу |
спользования холода у потребителя выделяется две разно- |
|||
видности: непосредственное использование холода от рабочей среды |
||||
тепловлажностными |
|
|||
источн |
ка, пр менен е промежуточного хладоносителя. |
|||
Далее будут рассмотрены схемы СКВ с центральными кондиционера- |
||||
ми, которые получ ли в нашей стране наибольшее распространение. |
||||
В центральных с стемах воздух обрабатывается в центральном конди- |
||||
ционере |
|
бА |
||
|
направляется в одно крупное помещение (например, зрительный |
|||
зал, цех |
|
.п.) |
ли распределяется в несколько небольших, характеризуе- |
|
мых бл зк |
|
|
условиями. |
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
7 |
2. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ЦЕНТРАЛЬНЫХ СКВ
2.1. КВ с применением прямого изоэнтальпийного охлаждения
Прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха применяют в СКВ в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
теплый период с жарким и сухим климатом (рис. 2.1, а) [5, 10]. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
П |
|
|
В |
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
h Н |
tН |
|
|
|
У tУ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
GП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tB |
В |
hУ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В' |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
ВП2 |
|
ОК |
|
|
ВП1 |
|
|
|
|
|
|
t |
П |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tП |
|
|
|
|
= 1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ОР |
|
|
ОР |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
Н Н |
|
|
|
|
OP |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tОР |
|
|
hН = const |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
||
Рис. 2.1. Схема СКВ (а) и h-d - диаграмма (б) с режимом прямого изоэнталь- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||||||||||||
пийного охлаждения воздуха для режима теплого периода |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Для изоэнтальпийного охлаждения воздух направляют в оросительную форсуночную камеру ОК, работающую на рециркуляционной воде. Заданная влажность воздуха и температура на выходе из ОК достигается изменением подачи воды форсункамиИ.
В камере обычно испаряется до 3% воды, а ее восполнение не приводит к значительному изменению температуры воды в форсуночной камере. Температуру разбрызгиваемой воды с достаточной для практических расчетов точностью принимают равной температуре мокрого термометра.
В теплый период года работает только оросительная камера ОК, а воздухоподогреватели первой ВП1 и второй ВП2 ступеней не функционируют и не влияют на изменение состояния обрабатываемого воздуха.
В качестве исходных данных для построения процесса кондиционирования на h-d - диаграмме принимаются: расчетные параметры
8
наружного tH , hH и внутреннего tB , В воздуха; избытки полной теплоты QП и влаги W; температура удаляемого воздуха tУ .
В процессе построения требуется определить параметры характерных точек состояния воздуха, оценить возможность применения рассматриваемого способа кондиционирования воздуха, определить воз- Сдухообмен в помещении и количество испарившейся в оросительной
камере воды.
Рассмотр м порядок графоаналитического способа построения процессов зменен я состояния воздуха в СКВ на h-d-диаграмме
(рис. 2.1, б).
1. Нанос м точки Н и В, соответствующие состояниям наружного и внутреннего воздуха.
2. Через точку Н проводим линию hH = const. |
|
бА |
|
3. Через точку В проводим луч процесса в соответствии с угловым |
|
коэфф ц ентом ПОМ . |
|
положение4. Определяем |
точки ОР, характеризующей состояние |
воздуха после орос тельной камеры. Для этого выполняем вспомогательное построен е. От точки В вниз по линии dB = const откладываем отрезок ВВ', соответствующий 1 1,5 ОС. Через точку В' проводим прямую (пунктирная линия), параллельную лучу процесса в помещении до пересечения с линией hH = const в точке ОР.
5.Определяем состояние приточного воздуха (точка П). Из точки ОР по линии dОР = const вверх откладываем отрезок, равный 1 1,5 ОС (такой же, как и отрезок ВВ'), получим точку П.
6.Точка У, характеризующая состояние уходящего из помещения воздуха, находится на пересечении луча процесса и изотермы tУ .
Таким образом, прямая НОР характеризует процесс изоэнтальпийного охлаждения (увлажнения) воздуха в оросительной камере, ОРП – процесс нагрева воздуха в вентиляторе и воздуховоде, ПВУ – процесс изменения состояния воздуха в помещении.
Расход приточного воздуха определяется из условий удаления из помещения избытков теплоты и влаги: И
GП |
QП |
; |
(2.1) |
|||
h |
h |
|||||
|
|
|
У |
П |
|
|
GП |
|
W 103 |
(2.2) |
|||
|
dУ dП |
. |
||||
|
|
|
|
|
||
9
Расход воды для возмещения испарившейся в оросительной камере находится по формуле
|
|
|
|
|
|
WИ GП dОР dН 10 3. |
|
(2.3) |
|||||
|
Простота и отсутствие необходимости в источниках теплоты и ис- |
||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
кусственного холода является достоинством рассмотренной схемы. |
|||||||||||||
К |
недостаткам |
схемы |
относится зависимость ее работы и |
||||||||||
эффект вности от параметров внешней среды. |
|
|
|||||||||||
|
Пр мер 2.1. Определить расход приточного воздуха и произвести |
||||||||||||
лением |
|
|
|
|
|
|
|||||||
расчет конд ц он рования воздуха на основе прямого изоэнтальпий- |
|||||||||||||
ного охлажден я в теплый период года для помещения с тепловыде- |
|||||||||||||
|
QП = |
200 000 кДж/ч и влаговыделением W = 25 кг/ч. Пара- |
|||||||||||
|
|
|
бА |
|
|
||||||||
метры воздуха внутри помещения: tВ = 27 ОС, В = 60 % . Температура |
|||||||||||||
удаляемого воздуха tУ = 29 ОС. Расчетные параметры наружного воз- |
|||||||||||||
духа tН = 32 ОС, hН = 50 кДж/кг. |
|
или h-d-диаграммы |
для влаж- |
||||||||||
|
Решен е. |
При |
помощи та лиц |
||||||||||
ного воздуха |
определяем |
недостающие параметры: |
dB |
= 13,3 г/кг |
|||||||||
с.в, hВ = 61 кДж/кг, dН = 7,0 г/кг с.в, H = 23 % . |
|
|
|||||||||||
|
Рассчитываем угловой коэффициент, характеризующий изменение |
||||||||||||
состояния воздуха в помещении, |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
ПОМ |
QП |
|
200 000 |
8 000 к ж/кг. |
|
||||
|
|
|
|
W |
25 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Через точку Н проводим линию hН = const (см. рис. 2.1, б). Через |
||||||||||||
точку В проводим линию dВ = const, на которой откладываем отрезок |
|||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||
ВВ', соответствующий в масштабе температур 1 ОС. Через точку В' |
|||||||||||||
проводим луч процесса ПОМ до пересеченияДс линией hН = const в точ- |
|||||||||||||
ке |
ОР с |
параметрами tОР = 19,5 ОС, |
hОР = 50 к ж/кг, |
ОР = 85 % , |
|||||||||
dОР = 12 г/кг с.в. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Через точку ОР проводим линию dОР = const и откладываем на ней |
||||||||||||
отрезок, |
соответствующий |
1 ОС и получаем точку П с параметрами |
|||||||||||
tП = 20,5 |
|
С, П = 80 %, dП = 12 г/кг с.в, hП = 51 кДж/кг. Через точку П |
|||||||||||
проводим линию ПОМ до пересечения с изотермой tB и tУ . Определя- |
|||||||||||||
ем параметры точки У: |
tУ = 29 ОС, hУ = 63,5 кДж/кг, |
У = 55 %, |
|||||||||||
dУ = 13,6 г / кг с.в.
Линия ПВУ соответствует процессу изменения состояния воздуха в помещении.
10