КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ Автор: Нияковский Александр Мечиславович лектор: Кундро Нина Викторовна кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция» Ауд. 282
Литература 1. Богословский В. Н. , Кокорин О. Я. , Петров Л. В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. - М. : Стройиздат, 1985 г. 2. Ананьев В. А. , Балуева Л. Н, Гальперин А. Д. , Городов А. К. , Еремин М. Ю. , Звягинцева С. М. , Мурашко В. П. , Седых И. В. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. /Учебное пособие – М. : «Евроклимат» , изд-во «Арина» , 2000 г. 3. Кокорин О. Я. Современные системы кондиционирования воздуха. – М. : Изд-во физико-математической литературы, 2003 г. 4. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА И ХОЛОДОСНАБЖЕНИЕ. Учебно-методический комплекс для студентов специальности 1 -70 04 02 и слушателей ИПК УО «ПГУ» специальности 1 -70 04 71 / Картавцева О. В. , Баратынская С. В.
ТЕМЫ ЛЕКЦИЙ Тема 1. История развития техники кондиционирования воздуха. Тема 2. Санитарно-гигиенические и технологические основы кондиционирования воздуха. Тема 3. Свойства воздуха и процессы изменения его состояния. Тема 4. Процессы кондиционирования воздуха. Тема 5. Термодинамическое и физико-математическое описание процессов обработки воздуха в установках кондиционирования. Тема 6. Схемы и решения систем кондиционирования воздуха в зданиях различного назначения. Тема 7. Центральные УКВ. Принципиальные схемы. Основное оборудование и методы расчета. Тема 8. Местные СКВ. Основное оборудование и методы расчета. Тема 9. Холодоснабжение СКВ. Тема 10. Теплоснабжение систем кондиционирования воздуха. Тема 11. Режимы работы, регулирования и управления СКВ. Тема 12. Испытание и наладка систем кондиционирования воздуха. Тема 13. Эффективное использование и экономия энергии в СКВ.
ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ЭКЗАМЕН УСТНЫЙ
Тема 1 ВВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Изучить самостоятельно
КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения главным образом оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей культуры.
СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА (СКВ) – КОМПЛЕКС УСТРОЙСТВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ СОЗДАНИЯ И АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ В ОБСЛУЖИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ЗАДАННЫХ ВЕЛИЧИН ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
КОМПЛЕКС МОЖЕТ ВКЛЮЧАТЬ ─установку кондиционирования воздуха (УКВ) ─ средства автоматического регулирования и контроля за приготовлением воздуха ─ устройства для транспортирования и распределения кондиционированного воздуха ─ устройства для транспортирования и удаления избытков внутреннего воздуха ─ устройства для глушения шума ─ устройства для приготовления и транспортирования энергоносителей
Тема 2 САНИТАРНО- ГИГИЕНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕНИЯ характеризуется - совокупность теплового и влажностного режимов в их температурой внутреннего взаимосвязи воздуха tв радиационной температурой помещения t. R скоростью движения воздуха (подвижностью) uв относительной влажностью воздуха jв
ВНУТРЕННИЕ РАСЧЁТНЫЕ УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ оптимальные условия при систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального и функционального теплового состояния организма без напряжения систем его терморегуляции, ощущение теплового комфорта и предпосылки для высокого уровня работоспособности. допустимые условия при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать кратковременные и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма, не выходящие за пределы физиологических возможностей человека Нормируются в зависимости от периодов года ü ГОСТ 12. 1. 005 -88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны ü ГОСТ 30494 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях
ВНУТРЕННИЕ РАСЧЁТНЫЕ УСЛОВИЯ КОНДИЦИОНИРУЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ При устройстве регулируемых систем кондиционирования воздуха в качестве расчётных обычно принимают оптимальные условия. Расчётные параметры в помещениях следует обеспечивать в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений, на постоянных и непостоянных рабочих местах. Основным регламентирующим документом является СНБ 4. 02. 01 -03 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» В некоторых помещениях метеорологические условия могут устанавливаться ведомственными нормативными документами.
РЕЖИМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ: непрерывный жилые помещения, больницы, производства с непрерывным технологическим процессом и т. п. прерывистый зрелищные, спортивные и административные здания, предприятия общественного питания, промышленные предприятия с одно- и двухсменной работой и др. В первом случае системы кондиционирования воздуха обеспечивают непрерывное поддержание заданных параметров микроклимата. Во втором случае их работа прерывается, и ко времени ее возобновления характер микроклимата может претерпеть значительные изменения, выйти за пределы оптимальности
РЕЖИМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ: переменный (по периодам) поддержание разных условий микроклимата в одном и том же помещении в зависимости от времени суток и характера использования помещения динамический микроклимат со специально предусмотренными регулярными изменениями. Периодическое изменение параметров микроклимата в помещениях оказывает положительное влияние на самочувствие людей, повышает их иммунитет и позволяет снизить энергопотребление системами кондиционирования воздуха.
ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННЫХ ВНУТРЕННИХ ПАРАМЕТРОВ
ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННЫХ ВНУТРЕННИХ ПАРАМЕТРОВ Анализ требований, предъявляемых к среде помещений жилых и гражданских зданий, позволил установить значения коэффициентов обеспеченности для них и продолжительность допускаемых отклонений. Результаты этого анализа для летних условий представлены в табл.
ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННЫХ ВНУТРЕННИХ ПАРАМЕТРОВ • Воздушная среда промышленных зданий характеризуется большим разнообразием требуемых параметров и допустимых диапазонов отклонений. • Каждому уровню диапазона отклонений параметров от расчётных значений соответствует определённый уровень требований обеспеченности условий и, следовательно, определённое значение коэффициента обеспеченности Коб • Характеристика обеспеченности tв для зданий промышленного назначения представлена в таблице на следующем слайде
ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОДДЕРЖАНИЯ ЗАДАННЫХ ВНУТРЕННИХ ПАРАМЕТРОВ
КЛАССЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ I класс – для обеспечения метеорологических условий по технологическим требованиям при экономическом обосновании или по требованиям нормативных документов; допускается отклонение параметров внутреннего воздуха в помещениях, обслуживаемых системой кондиционирования воздуха, 100 ч/год при круглосуточной работе систем и 70 ч/год при односменной работе; II класс – для обеспечения метеорологических условий в пределах оптимальных санитарных норм или технологических требований при допустимых отклонениях 250 ч/год (круглосуточная работа) и 175 ч/год (односменная работа); III класс – для обеспечения метеорологических условий в пределах допустимых норм, если они не могут быть обеспечены вентиляцией, или промежуточных условий между допустимыми и оптимальными нормами при экономическом обосновании с отклонениями 450 ч/год (круглосуточная работа) и 315 ч/год (односменная работа)
ГРАФИЧЕСКОЕ СОПОСТАВЛЕНИЕ ЗОН ДОПУСТИМЫХ И ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ Зоны допустимых и оптимальных условий: • 1 – оптимальные условия; • 2 – допустимые условия; • 3 – допустимые отклонения от оптимальн. условий; • 4 – возможные отклонения от допустим. условий;
ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА для теплого периода температура наружного воздуха tн для холодного периода скорость движения воздуха (скорость ветра) uн Нормируются энтальпия наружного СНБ 2. 04. 02 -2000 Строительная климатология воздуха Iн СНБ 4. 02. 01 -2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА Холодный период года – параметры А – средняя температура наиболее холодного периода и энтальпия воздуха, соответствующая этой температуре и средней относительной влажности воздуха самого холодного месяца в 13 ч; – параметры Б – средняя температура наиболее холодной пятидневки и энтальпия воздуха, соответствующая этой температуре и средней относительной влажности воздуха самого холодного месяца в 13 ч.
ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА Теплый период года – параметры А – температура и энтальпия воздуха, более высокие значения которых в данном географическом пункте наблюдаются 400 ч и менее в году в среднем; – параметры Б – температура воздуха, более высокое значение которой в данном географическом пункте наблюдается 220 ч и менее в году в среднем по многолетним наблюдениям, и соответствующая ей энтальпия.
ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА Класс кондиционирования Период года III Холодный Б Б – 2 о. С Теплый Б А Б – 2 к. Дж/кг
ТРЕБОВАНИЯ К СКВ • санитарно-гигиенические (комфортные) и/или технологические • технические • строительно-монтажные, конструктивные и архитектурные • эксплутационные • экономические
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СКВ Принципиальная схема
Можно представить СКВ в виде двух взаимосвязанных контуров: • главный контур(состоит из трёх основных элементов: установки кондиционирования (тепловлажностной обработки) воздуха - УКВ; системы воздуховодов и устройств для забора, распределения, удаления и рециркуляции воздуха; помещения как объекта регулирования; • дополнительный контур (состоит из элементов: УКВ; распределительной системы тепло- и холодоснабжения; источников тепла и холода - теплообменников, холодильной установки). • ПРИЧЁМ, УКВ является одновременно элементом и главного, и дополнительного контуров.
Классификация по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению по наличию собственного источника теплоты и холода ― центральные ― автономные ― местные по использованию наружного воздуха ― неавтономные ― прямоточные по основному назначению (объекту ― рециркуляционные применения) ― комбинированные по способу регулирования выходных ― комфортные параметров кондиционированного воздуха ― технологические по количеству обслуживаемых помещений ― с качественным регулированием ― комфортно-технологические (локальных зон) ― с количественным регулированием по сезонности обеспечения условий ― однозональные ― сезонные многозональные ― круглогодичные
Тема 3 СВОЙСТВА ВОЗДУХА И ПРОЦЕССЫ ИЗМЕНЕНИЯ ЕГО СОСТОЯНИЯ
(*) (***)
I-d диаграмма
1 tм tр Температура точки росы – температура, до которой нужно охладить ненасыщенный воздух, чтобы он стал насыщенным при сохранении постоянного влагосодержания Температура мокрого термометра – температура, которую принимает воздух при достижении насыщенного состояния и сохранении постоянной энтальпии воздуха, равной начальной
Луч процесса – прямая линия, соединяющая две точки на I-d диаграмме и характеризующая изменение тепловлажностного состояния воздуха где Qизб. полн в Вт, а W в кг/час
Процессы изменения состояния влажного воздуха на I-d диаграмме . ;
Тема 4 ПРОЦЕССЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямоточный процесс с изоэнтальпийным (адиабатным) охлаждением воздуха e’ t. У У IН j. В Н t. Н В t. В П t. П П’ t П − (1 -1, 5°С) О d П = const
Прямоточный процесс с изоэнтальпийным (адиабатным) охлаждением воздуха Применяется: • В районах с сухим и жарким климатом • В помещениях с большими избытками явного тепла и с повышенной влажностью воздуха. Системы кондиционирования воздуха, в которых используется изоэнтальпийное охлаждение, можно применять в тех случаях, когда энтальпия и влагосодержание внутреннего воздуха допускаются выше энтальпии и влагосодержания наружного воздуха.
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямоточный процесс с изоэнтальпийным охлаждением воздуха и с первым подогревом e’ t. У Iо= У co nst К j. В В t. В П t. П IН t. Н t П − (1 -1, 5°С) П’(О) d. Н = const d. П = const
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха с предварительным охлаждением IН Н e’ t. У Iо= t. Н У co nst К j. В В t. В d. Н = const П t. П t П − (1 -1, 5°С) П’(О) d. П = const
Процесс с прямым изоэнтальпийным охлаждением воздуха и байпасированием В этом процессе одна часть наружного воздух с начальными параметрами, характеризуемыми точкой Н , изоэнтальпийно до предела насыщается и увлажняется в камере орошения (КО) и приобретает параметры, характеризуемые точкой О, а затем, после увлажнения, дополнительно смешивается со второй частью наружного воздуха с параметрами Н в такой пропорции, чтобы получилась смесь с параметрами, характеризуемыми точкой С, лежащей на линии требуемого влагосодержания точки П. Пропорция контролируется регулятором Р. Обе части наружного воздуха в сумме образуют необходимый объём приточного воздуха. 2 часть Р Н КО С 1 часть О
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха с байпасированием
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямое изоэнтальпийное охлаждение воздуха с байпасированием, компоновка. Байпас
Косвенное испарительное охлаждение • Наружный воздух делится на 2 потока: основной (целевой) и вспомогательный (технологический). • Вспомогательный поток воздуха проходит через камеру орошения или градирню и изоэнтальпически охлаждается там до температуры, близкой к температуре мокрого термометра наружного воздуха, одновременно охлаждается и вода, циркулирующая в камере орошения или градирне. • Эта охлаждённая вода направляется в поверхностный воздухоохладитель, через который пропускают основной поток наружного воздуха в объёме, необходимом для кондиционирования помещений. Воздух в нём охлаждается при постоянном влагосодержании. Подробнее будет рассмотрено при изучении темы «Источники холода в системах кондиционирования воздуха»
Косвенное испарительное охлаждение • Схема реализации процесса
Применение внешних (искусственных) источников холода для охлаждения и осушения воздуха Применяется: • В районах с влажным и жарким климатом • В помещениях с большими избытками явного тепла и с невысокой влажностью воздуха. Системы кондиционирования воздуха, в которых используется искусственное охлаждение, следует применять в тех случаях, когда требуемые энтальпия и влагосодержание внутреннего воздуха ниже энтальпии и влагосодержания наружного воздуха.
Применение внешних (искусственных) источников холода для охлаждения и осушения воздуха • Для охлаждения и осушения воздуха может быть использована камера орошения, в которую для реализации политропного процесса подают воду на распыление с температурой ниже температуры точки росы начального состояния воздуха. • В этом случае конечную относительную влажность воздуха на выходе из камеры орошения принимают равной в диапазоне 90 – 95 %.
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Кондиционирование воздуха с применением внешних источников холода Политропная обработка в камере орошения e ’ t УI Н У Н t. Н j. В В t. В П t. П t П − (1 -1, 5°С) П’ j = 90 95 % О j = 100 % tw d П = const
Применение внешних (искусственных) источников холода для охлаждения и осушения воздуха • Для охлаждения и осушения воздуха кроме камер орошения часто используют поверхностные воздухоохладители, в которых при контакте воздуха с охлажденной поверхностью теплообменника наблюдается конденсация водяных паров и происходит уменьшение влагосодержания воздуха; этот процесс называют «мокрым» охлаждением. • Конечная относительная влажность охлажденного и осушенного воздуха (точка О) в поверхностном воздухоохладителе зависит от начальной относительной влажности воздуха.
Применение внешних (искусственных) источников холода для охлаждения и осушения воздуха Согласно рекомендациям О. Я. Кокорина относительную влажность в точке О можно принимать: • 88 % – при начальной относительной влажности воздуха < 45 %, • 92 % – при отн. влажн. в точке Н от 45 % до 70 %, • 98 % – при отн. влажн. в точке Н > 70 %. Построение процесса показано на следующих слайдах
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Кондиционирование воздуха с применением внешних источников холода Охлаждение и осушение воздуха в воздухоохладителе e ’ t УI Н У Н t. Н j. В В t. В П t. П t П− 1 -1, 5°С П’ 1 j = 88 -98% d Н = const О j = 100% tf d П = const
Применение рециркуляции Рециркуляция возможна при условии: • Отсутствия вредных (бактериологическое загрязнение, токсические, пахучие и др. ) или пожаровзрывоопасных веществ в удаляемом воздухе • Энтальпия удаляемого воздуха (в теплый период года) должна быть ниже энтальпии наружного. В связи с этим в системах кондиционирования, базирующихся на использовании изоэнтальпийного охлаждения, рециркуляцию не применяют. В холодный период года энтальпия удаляемого воздуха должна быть выше энтальпии наружного, что обычно и наблюдается • Соответствия архитектурно-планировочным и технико- экономическим требованиям
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Кондиционирование воздуха с применением рециркуляции Политропная обработка в камере орошения e ’ t УI Н У С Н t. Н j. В t. В П t. П t П− 1 -1, 5°С П’ j = 90 95 % О d П = const
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД с Кондиционирование воздуха применением рециркуляции Охлаждение и осушение воздуха в воздухоохладителе e ’ t УI Н У С Н t. Н j. В В t. В П t. П t П− 1 -1, 5°С П’ 1 j = 88 -98% j = 100% О d с = const d П = const tf
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямоточная схема с управляемым процессом в воздухоохладителе • Ранее мы полагали, что расход хладоносителя через поверхностный теплообменник величина постоянная, достаточная для охлаждения воздуха до минимально возможного значения. • Но если расход хладоносителя изменять, то температурой воздуха на выходе из теплообменника можно будет управлять, добиваясь её требуемого в данный конкретный момент значения. • Регулирование расхода хладоносителя и температуры воздуха на выходе теплообменника осуществляется автоматически.
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямоточная схема с управляемым процессом в воздухоохладителе
ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Прямоточная схема с управляемым процессом в воздухоохладителе. Компоновка
Холодный период года • В холодный период года влагосодержание, температура и энтальпия наружного воздуха значительно ниже, чем у внутреннего • Наружный воздух в холодный период подлежит, как правило, увлажнению и подогреву • Важным условием при создании СКВ для холодного периода года является обязательность утилизации полной теплоты удаляемого воздуха и других тепловых вторичных энергоресурсов (ВЭР) путём использования рекуператоров и регенераторов • Расход приточного воздуха Gn принимают по расчету летнего режима с целью обеспечения устойчивости работы системы воздухораспределения.
ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД Прямоточный процесс с изоэнтальпийным охлаждением воздуха и с 1 -м и 2 -м подогревом e’ t. У j. В d. Н = const В t. В П t. П Iо= co t П− 1 -1, 5°С nst К П’ j = 90 95 % О j = 90 95% IН Н t. Н d. П = const
ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД Процесс с первой рециркуляцией и вторым подогревом e’ t. У j. В В t. В П t. П Iо= co t П− 1 -1, 5°С nst П’ С j = 90 95 % О d. П = const IН Н t. Н
ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД Процесс с первой рециркуляцией и двумя подогревами e’ t. У j. В В t. В Iо= П t. П co ns t П− 1 -1, 5°С j = 90 95 % П’ d. Н= const С j = 100 % О К t. К d. П = const IН t. Н
ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД Процесс с первой рециркуляцией и первым подогревом e’ t. У j. В В t. В П t. П t П− 1 -1, 5°С П’(С) d. Н= const j = 90 95 % К t. К d. П = const IН t. Н
ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД Процесс с рекуператором теплоты e’ t. У j. В В t. В П t. П t П− 1 -1, 5°С П’(С) d. Н= const j = 90 95 % 1 t 1 d. П = const IН t. Н
Эффективность обработки воздуха в блоках увлажнения • Максимальная относительная влажность воздуха на выходе из блока увлажнения теоретически должна составить 100%. На практике она не превышает 90… 95%. • Чем больше воды поступает в блок увлажнения на единицу расхода обрабатываемого воздуха и чем больше поверхность контакта воды и воздуха – тем большую относительную влажность приобретёт воздух в блоке увлажнения. • Для оценки эффективности блоков увлажнения по их способности насыщать воздух водяным паром вводится понятие ЭФФЕКТИВНОСТИ блока увлажнения, которая характеризуется коэффициентом эффективности. • Значение коэффициента эффективности может быть определено как отношение фактического изменения влагосодержания, энтальпии или температуры воздуха в блоке увлажнения к максимально возможному их изменению при заданных условиях.
Эффективность обработки воздуха в блоках увлажнения У e’ t. У j. В d. Н = const t. В П В t. П Iо= co t П− 1 -1, 5°С nst К П’ t. К j = 90 95% t. О j = 100% IН Н t. Н О О’ t. О ’ d. П = const
ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД Прямоточная схема с управляемым процессом в блоке изоэнтальпийного увлажнения • В блоке увлажнения можно организовать управляемый процесс, в котором влагосодержание воздуха на выходе из блока будет поддерживаться на требуемом в данный момент уровне. • Управление влагосодержанием осуществляется изменением расхода воды через блок увлажнения на единицу проходящего воздуха. • При этом всегда Еа > 0, 65 и его величина зависит от конструкции блока увлажнения
ТЕМА 5. Термодинамическое и физико- математическое описание процессов обработки воздуха в установках СКВ • 5. 1. Термодинамика состояния рабочих сред тепло- и массообменных аппаратов кондиционирования • 5. 2. Физико-математическое описание задачи тепло- и массопереноса в рабочих средах • 5. 3. Виды и модели тепло- и массопередачи в аппаратах кондиционирования • 5. 4. Предельные равновесные состояния рабочих сред в тепло- и массообменных аппаратах • 5. 5. Безразмерные параметры и обобщенные характеристики процесса тепло- и массопередачи в аппаратах кондиционирования воздуха • 5. 6. Методы расчёта тепло- и массообменных аппаратов Самостоятельно
Тема 6 Схемы и решения систем кондиционирования воздуха в зданиях различного назначения
Две группы зданий (помещений): • здания с помещениями значительного объёма, для которых характерны: – Неравномерность распределения выделений влаги и теплоты по площади и объёму – Отличающиеся требования к параметрам микроклимата в разных зонах (не имеющих «физического обособления» ) и различные требования к режимам работы СКВ в этих зонах • здания с многокомнатной планировкой, для которых характерно все выше перечисленное, а также: – Наличие физически обособленных зон (отдельные изолированные комнаты, наличие перегородок)
В зданиях и помещениях значительного объёма без физически обособленных зон могут применяться: • однозональные СКВ (чаще всего) • При условии равномерности и однородности параметров микроклимата и тепловлаговыделений по всему помещению • многозональные СКВ (при обосновании) • При необходимости варьировать параметры микроклимата и режимы работы по разным зонам помещения без требования автономности • местно-центральные СКВ (очень редко) • При необходимости автономного кондиционирования в отдельных зонах
В зданиях с физически обособленными зонами (многокомнатные здания) могут применяться: • однозональные СКВ (редко) • При условии однообразия микроклимата и тепловлаговыделений по всем помещениям • многозональные СКВ (как правило) • При необходимости варьировать параметры микроклимата и режимы работы по разным помещения без требования автономности • местно-центральные СКВ (при обосновании) • При необходимости автономной (изолированной) работы систем кондиционирования в отдельных помещениях • Многоканальные, а также Комбинированные
Однозональная прямоточная центральная СКВ 1, 2, 4 – теплообменники 3 – секция увлажнения 5, 8 – вентиляторы 6 – приточные устройства 7 – датчик температуры 9 - теплоутилизатор
I-d-диаграмма обработки приточного воздуха в однозональной прямоточной СКВ в расчётных условиях тёплого и холодного периодов года § Точка В – летние параметры микроклимата § Точка Вх – зимние параметры микроклимата § Заштрихована область допустимых изменений параметров
Многозональная центральная СКВ 1, 2 - теплообменники в центр. кондиционере 3 – секция увлажнения центр. кондиционера 4 – зональные доводчики температуры 5, 8 – вентиляторы 6 – приточные устройства в зонах 7 – датчики параметров микроклимата в зонах
Местно- центральная СКВ 1 – 5 центральный кондиционер (ЦК) 6 – поток из ЦК 7 – датчики параметров микроклимата зоны 10 – местный кондиционер- доводчик с рециркуляцией внутреннего воздуха зоны
Многозональная двухканальная СКВ
Система «Чиллер – Фанкойл» • Фанкойл (англ. fan coil unit, от fan — вентилятор и coil — теплообменник; другое название: англ. air handling unit — узел подготовки воздуха) — теплообменник с вентилятором, который забирает холод (тепло) от теплоносителя и нагревает( охлаждает) воздух непосредственно в кондиционируемом помещении. • Чиллер (англ. Chiller – холодильник) — сложный инженерный комплекс; представляет собой холодильный агрегат для производства тёплой или холодной жидкости, которая охлаждает или нагревает воздух в помещениях.
Система «Чиллер – Фанкойл» • Система чиллер-фанкойл — централизованная, многозональная система кондиционирования воздуха, в которой теплоносителем между центральной холодильной машиной (чиллером) и локальными теплообменниками (узлами охлаждения воздуха, фанкойлами) служит охлаждённая жидкость, циркулирующая под относительно низким давлением — обыкновенная вода (в тропическом климате) или водный раствор этиленгликоля (в умеренном и холодном климате). Кроме чиллера (чиллеров) и фанкойлов, в состав системы входит трубная разводка между ними, насосная станция (гидромодуль) и подсистема автоматического регулирования.
Система «Чиллер – Фанкойл»
Система «Чиллер – Фанкойл»
СКВ для отдельных помещений • Для устранения перегрева в отдельных помещениях непосредственно в них можно устанавливать местные установки КВ, имеющие встроенную холодильную машину (автономные кондиционеры) или использующие для охлаждения воздуха принцип испарения воды (кондиционеры испарительного охлаждения) • Для обслуживания отдельных помещений жилых и административных зданий рациональнее всего использовать сплит-системы
СКВ для отдельных помещений
СКВ для отдельных помещений
Схемы и решения систем кондиционирования воздуха в зданиях различного назначения. Системы с переменным расходом воздуха (VAV) v Система с переменным расходом воздуха обеспечивает поддержание заданных параметров в каждом помещении путём использования установки кондиционирования с постоянным расходом воздуха. v При этом расход подаваемого в каждое помещение воздуха изменяется исходя из фактической температуры в помещении и заданных значений регулируемой величины. v Управляющий блок (2) постоянно обменивается информацией с каждым клапаном и выбирает заданный режим работы. v Избыток воздуха, который не требуется для кондиционирования помещений, возвращается непосредственно в кондиционер через байпасный клапан, обеспечивая постоянный расход воздуха через установку.
Схемы и решения систем кондиционирования воздуха в зданиях различного назначения. Распределение различных видов СКВ по удельному весу (на примере Германии) Примечание: 1. Водо-воздушные системы – это системы «чиллер – фэнкойл)
Кондиционирование Тема 1 - 6 для заочников.ppt
- Количество слайдов: 86