Файл: 1 Классификация систем кондиционирования воздуха 5.docx

2.4 Расчет избыточной теплоты в помещении

Избыточная теплота в помещении рассчитывается как разность между суммарными тепловыделениями и теплопотерями и составляет для теплого периода года:

, (2.14)

где - суммарные теплопоступления в помещении для теплого периода.

.

для холодного периода:

, (2.15)

где - суммарные теплопоступления в помещении для холодного периода;

- Суммарные тепловые потери в помещении.

.

3. Расчёт процессов обработки воздуха в системе кондиционирования

3.1 Построение в I-d диаграмме процессов обработки воздуха в тёплый период

Построение процессов обработки воздуха осуществляется на основе принятой прямоточной системы кондиционирования воздуха (рисунок 1.1) при наличии в помещении только теплоизбытков, 0что определено условиями рассматриваемого задания. Последовательность построения процессов в I-d диаграмме рассмотрено на рисунок 3.1

На поле I-d диаграммы наносится точка 1, соответствующая расчетным параметрам наружного воздуха для теплого периода при известной температуре и относительной влажности . Затем наносится точка 2, соответствующая расчетным параметрам внутреннего воздуха при известной температуре и относительной влажности . Анализ взаимного расположения точек 1 и 2 на I-d диаграмме показывает, что общее направление процесса обработки воздуха в теплый период сводится к его охлаждению и осушению. Этот процесс реализуется в камере орошения кондиционера за счет разбрызгиваемой воды, температура которой должна быть ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха.

---

При этом следует учитывать два обстоятельства: во-первых, для предотвращения механического уноса капель влаги в систему воздуховодов на выходе из оросительной камеры величина относительной влажности не должна превышать ; во-вторых, влагосодержание обрабатываемого воздуха на выходе из оросительной камеры должно соответствовать расчетному влагосодержанию воздуха внутри помещения (в точке 2), так как по условиям задания в помещении отсутствуют влаговыделения. Учет этих факторов позволяет на поле I-d диаграммы нанести точку 0, характеризующую параметры воздуха на выходе из оросительной камеры.

Для этого сначала осуществляют построение линии нижней: пограничной кривой и линии относительной влажности . Точка 0 будет находиться на пересечении луча d₂=const, проведенного из точки 2 вертикально вниз, и линии относительной влажности . Соединив точки 1 и 0 прямой линией, получают луч процесса охлаждения и осушения воздуха в оросительной камере кондиционера. Продлив луч процесса 1-0 до пересечения с линией

, определяют точку m, температура в которой с известным приближением принимается в качестве конечной температуры охлаждающей воды на выходе из оросительной камеры .

Затем определяют температуру приточного воздуха в помещении. За счет имеющихся в помещении теплоизбытков температура воздуха в рабочей зоне будет повышаться, что дает основание принимать температуру приточного воздуха на 4-6°С ниже, чем расчетная температура воздуха в помещении. Параметры приточного воздуха характеризуются положением точки 3, расположенной на линии d₂=const и отстоящей от точки 2 по значению температуры на 4-6 °С.

В теплый период года за счет более высокой температуры окружающего воздуха происходит естественный подогрев воздуха в воздуховодах и самом вентиляторе. Величина этого подогрева оценивается в 1,5-2 °С. Это позволяет определить положение точки 4, характеризующей параметры воздуха на выходе из калорифера второго подогрева. Точка 4 расположена на линии d₂=const и отстоит от точки 3 по значению температуры на 1,5-2 °С.

---

Таким образом, окончательно процесс обработки воздуха в теплый период года для прямоточной системы кондиционирования воздуха при наличии в помещении только теплоизбытков осуществляется по линии 1-0-4-3-2, где 1-0 - процесс охлаждения и осушения наружного воздуха в оросительной камере кондиционера; 0-4 - процесс подогрева воздуха в калорифере второго подогрева; 4-3 - процесс естественного подогрева воздуха в воздуховодах и вентиляторе; 3-2 - естественный подогрев воздуха в помещении за счет имеющихся там теплоизбытков.



Рисунок 3.1 Процессы обработки воздуха в тёплый период года

Таблица 3.1 Значения параметров воздуха для теплого периода

Таблица 3.1 Значения параметров воздуха для теплого периода

№ точки	I, кДж/кг	φ, %	t, °C	d, г/кг
1	60	56	28,9	13
0	32	95	11	8,1
4	34	75	16	8,1
3	38,1	65	18	8,1
2	40	50	22	8,1

---

3.2 Построение в I-d диаграмме процессов обработки воздуха в холодный период

Наносится на поле I-d диаграммы точка 1, соответствующая расчетным параметрам наружного воздуха для холодного периода года при известной температуре и относительной влажности . Затем наносится точка 2, соответствующая расчетным параметрам внутреннего воздуха при известной температуре и относительной влажности . Анализ взаимного расположения точек 1 и 2 на I-d диаграмме показывает, что общее направление процесса обработки воздуха в холодный период сводится к его нагреванию и увлажнению. Этот процесс реализуется в камере орошения кондиционера за счет разбрызгиваемой воды, температура которой должна быть выше температуры точки росы обрабатываемого воздуха. При этом в оросительной камере кондиционера осуществляется процесс адиабатического увлажнения воздуха.

Процесс адиабатического увлажнения характеризуется равенством между количеством теплоты, полученным поверхностью жидкости от окружающего воздуха, и количеством теплоты, затраченном на испарение. Поступающая к поверхности жидкости от наружного воздуха явная теплота полностью затрачивается на испарение части жидкости, переходя при этом в скрытую теплоту водяных паров. Образовавшиеся водяные пары поступают в окружающий воздух, увеличивая его влагосодержание и теплосодержание. Тем самым воздуху компенсируется снижение его теплосодержания в связи с расходом явной теплоты на испарение. Таким образом, для практических расчетов можно предполагать, что адиабатический процесс увлажнения воздуха осуществляется по линии постоянного теплосодержания I = const.

С учетом условий рассматриваемого варианта задания, изложенных в предыдущем параграфе, на поле I-d диаграммы наносят точку 0, характеризующую параметры воздуха на выходе из оросительной камеры. Для этого сначала осуществляют построение линии нижней пограничной кривой

---

и линии относительной влажности . Точка 0 будет находиться на пересечении луча проведенного из точки 2 вертикально вниз и линии относительной влажности . Проведя через точку 0 луч процесса адиабатического увлажнения по линии I_o=const, а через точку 1 линию луча процесса нагревания воздуха в калорифере первого подогрева, получим точку 4 пересечения этих линий, параметры которой определяют состояние воздуха на входе в оросительную камеру.

Затем определяют температуру приточного воздуха в помещении. За счет имеющихся в помещении теплоизбытков температура воздуха в рабочей зоне будет повышаться, что дает основание принимать температуру приточного воздуха на 4 - 6 °С ниже, чем расчетная температура воздуха в помещении. Параметры приточного воздуха характеризуются положением точки 3,

расположенной на линии и отстоящей от точки 2 по значению температуры на 4 - 6°С. В холодный период года естественного подогрева воздуха в воздуховодах не происходит.

Таким образом, окончательно процесс обработки воздуха в холодный период года для прямоточной системы кондиционирования воздуха при наличии в помещении только теплоизбытков осуществляется по линии 1-4-0-3-2, где 1-4 - процесс нагрева наружного воздуха в калорифере первого подогрева; 4-0 - процесс адиабатического увлажнения воздуха в оросительной камере кондиционера; 0-3 - процесс нагрева воздуха в калорифере второго подогрева; 3-2 - естественный процесс подогрева воздуха в помещении за счет имеющихся там теплоизбытков.



Рисунок 3.2 Процессы обработки воздуха в холодный период года

Таблица 3.2 Значения параметров воздуха для холодного периода

№ точки	I, кДж/кг	φ, %	t, °C	d, г/кг
1	-28	84	-31	0
0	28	95	10	7,4
4	34	65	14	7,4
3	36	55	16	7,4
2	38	50	20	7,4

---