Анализ работы систем кондиционирования воздуха

0

Архитектурно-строительный факультет

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине: КВ и ХС

 

Анализ работы систем кондиционирования воздуха

 

 

Содержание

 

  1. Исходные данные…………………………………………………………….…
  2. Введение…………………………………………………………………………
  3. Центральная СКВ работающая на наружном воздухе. (ЦН-1)……………….
  4. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ ЦН-1…………………………….

         4.1 Теплый период………………………………………………………………

         4.2 Холодный период…………………………………………………………..

  1. Диаграмма режимов работы СКВ ЦН-1.........................................................
  2. Центральная СКВ работающая на наружном воздухе. (ЦР-1)…………………
  3. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ ЦР-1……………………………..

       7.1 Теплый период……………………………………………………………….

       7.2 Холодный период…………………………………………………………..

  1. Диаграмма режимов работы СКВ ЦР-1.........................................................
  2. Центральная СКВ работающая на наружном воздухе. (ЦР-3) ………………
  3. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ ЦР-3…………………………….

         10.1 Теплый период…………………………………………………………...

         10.2 Холодный период ………………………………………………………

  1. Диаграмма режимов работы СКВ ЦР-3.........................................................
  • . Многозональная СКВ МН-1………………………………………………….
  1. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ МН-1…………………………..

         13.1 Теплый период…………………………………………………………..

  • Холодный период ………………………………………………………
  1. Многозональная СКВ МН-2…………………………………………………..
  • Построение процессов в I-d диаграмме СКВ МН-2………………………….

         15.1 Теплый период……………………………………………………………

         15.2 Холодный период ………………………………………………………

  • Комбинированная СКВ КС-1……………………………………………………
  • Построение процессов в I-d диаграмме СКВ КС-1……………………………

    

ПРИЛОЖЕНИЕ

Построения процессов обработки воздуха системами СКВ ЦН-1, ЦР-1, ЦР-3, МН-1, МН-2, КС-1 в i-d диаграмме.

 

 

 

  1. Исходные данные

 

  • г. Челябинск
  • Расчетные параметры в холодный период года:

  

  • Расчетная температура в теплый период года :

    

  • Параметры внутреннего воздуха

 

Период года

ΣQ[ кДж\ч ]

ΣW[г/час]

G[кг/ч]

Gв[кг/ч]

   
 

1

2

3

4

5

6

 

ТП

36000

3500

5460

1971,4

10,28

 

ХП

9000

2000

5460

1971,4

4,5

 

Таблица 1 - Сводная таблица тепло-, влаго-, газовыделений

 

 
                                        

  1. Введение

 

Кондиционирование воздуха – процесс создания и автоматического поддержания в помещении заданных метеорологических условий и чистоты воздуха. Для поддержания оптимальных параметров используют системы кондиционирование воздуха (СКВ). Они представляют собой комплекс технологических средств термовлажностной обработки воздуха, его перемещение по каналам и воздуховодам и распределение, приготовление теплоты и холода; автоматизации, диспетчеризации и контроля. Аппараты, в которых осуществляется термовлажностная обработка воздуха, автоматическое регулирование метеорологических параметров, называется кондиционированием.

 

 

 

  1. Центральная СКВ работающая на наружном воздухе.                              

(ЦН-1).

 

Применяется в тех случаях, когда в основном в помещении круглогодично поддерживаются два параметра и . При постоянном расходе и отсутствии рециркуляции расчетным является теплый период года. Расчетный период года характеризуется максимальными теплопоступлениями при параметрах наружного воздуха, соответствующих классу кондиционирования.

Расчетные параметры для общественных зданий следует принимать по параметрам А для систем вентиляции и СКВ 3-го класса в теплый период года. Параметры Б – для СКВ 1-го класса в теплый период года. Параметры Б - 2˚С – 2 кДж/кг для СКВ 2-го класса в теплый период года. Параметры Б для систем вентиляции и СКВ всех классов в холодный период года.

Внутренние параметры воздушной среды принимаются по СНиП 41-01-2003 «ОВК» или в соответствии с типом зданий или внутренним санитарным нормам.

 

Рисунок 1 - Принципиальная схема СКВ ЦН-1

1 – узел воздухозабора

2 – утепленный клапан

3 – секция фильтров

4 – калориферы 1-го подогрева

5 – камера орошения

6 – вентилятор

7 – калориферы 2-го подогрева

К1,К2,К3 – клапаны

 

 

  1. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ ЦН-1

 

                                              4.1 Теплый период

 

  • Строим точку наружного воздуха «НТП»
  • Строим точку воздуха с параметрами помещения «П»
  • Определяем луч процесса
  • Для нахождения параметров за камерой орошения (КО) мы должны луч процесса продолжить до пересечения с . Находим точку КО’ – эта точка соответствует теоретическому состоянию воздуха за камерой орошения. Точка В приточного воздуха будет лежать на луче процесса . Далее определяем параметры приточного воздуха, точку В с учетом его нагрева в вентиляторе.

 

  • Соединяем точку камеры орошения «КО» с точкой с параметрами наружного воздуха «НТП», получая линию процесса протекающего в камере орошения - политропный процесс охлаждения и осушения наружного воздуха.
  • Определяем расход воздуха по теплоте и влаге:

 

 

  • За расчетный принимаем максимальный – GQ=5460кг/ч

10) Определяем нагрузку на камеру орошения:

=30 [кВт].

                                        

4.2 Холодный период

 

1) Строим точку наружного воздуха «НХП»

2)Строим точку воздуха с параметрами помещения «П»

3)Определяем луч процесса

4)Находим точку калорифера 1-го подогрева «КI» пересечением IКО и dН

5)Определяем нагрузку на калорифер 1-го подогрева:

  

    

 

6)Определяем нагрузку на калорифер 2-го подогрева:

  

  

 

5.Диаграмма режимов работы СКВ ЦН-1

 

 

  1. Центральная однозональная СКВ работающая с постоянной рециркуляцией воздуха.(ЦР-1)

 

Применяется для кондиционирования воздуха в одном помещении или группе помещений с однотипными параметрами внутреннего воздуха. При круглогодичном поддержании двух параметров и . При постоянном объеме наружного и рециркуляционного воздуха, когда доля рециркуляции не превышает 25-30 %.

Доля рециркуляции характеризуется отношением рециркуляционного воздуха к общему.

Внутренние параметры воздушной среды принимаются по СНиП 41-01-2003 «ОВК» или в соответствии с типом зданий или внутренним санитарным нормам.

Рисунок 2 - Принципиальная схема СКВ ЦР-1

 

1 – узел воздухозабора

2 – утепленный клапан

3 – секция фильтров

4 – калориферы 1-го подогрева

5 – камера орошения

6 – вентилятор

7 – калориферы 2-го подогрева

8 – рециркуляционный

К1,К2,К3 - клапаны

 

  1. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ ЦР-1

 

                                          7.1 Теплый период

 

  • Строим точку наружного воздуха «НТП»
  • Строим точку воздуха с параметрами помещения «П» и точку рециркуляции «Р» отложив 1˚С по dП-const.
  • Определяем луч процесса
  • Для нахождения параметров за камерой орошения (КО) мы должны луч процесса продолжить до пересечения с . Находим точку КО’ – эта точка соответствует теоретическому состоянию воздуха за камерой орошения. Точка В приточного воздуха будет лежать на луче процесса . Далее определяем параметры приточного воздуха, точку В с учетом его нагрева в вентиляторе.
  • Определяем долю расхода на рециркуляцию воздуха:

Так как доля рециркуляции должна должна быть 25-30 %, то задаемся Y=0,27. Тогда расход рециркуляционного будет равен

  • Следовательно расход наружного воздуха будет равен

 

  • Определяем точку смеси в теплый период «СМТП»:

         [кДж/кг]

  • Соединяем точку камеры орошения «КО» с точкой с параметрами смеси «СМТП», получая линию процесса протекающего в камере орошения.
  • Определяем нагрузку на камеру орошения:

          

 

 

                                            7.2 Холодный период

 

1)Строим точку наружного воздуха «НХП»

2) Строим точку воздуха с параметрами помещения «П» и точку рециркуляции «Р» отложив 1˚С по dП-const.

3) Определяем луч процесса

4) находим точку KII на пересечении луча процесса с линией dко

5)Соединяем точку с параметрами наружного воздуха «НХП» c точкой

помещения «П», определяя линию смешения.

6) Определяем точку смеси в холодный период «СМХП’ »:

       [кДж/кг]

Т.к. точка «СМ» лежит ниже , то необходимо выполнить первоначальный нагрев с последующем смешением

7) Найдем аналитически

Находим точку калорифера 1-го подогрева «КI» пересечением dн и

8) Определяем нагрузку на калорифер 1-го подогрева:

  

  

  1. Диаграмма режимов работы СКВ ЦР-1

 

 

  1. Центральная однозональная СКВ работающая на переменной рециркуляции воздуха. (ЦР-3)

 

Применяется для кондиционирования воздуха в одном помещении или группе помещений с однотипными параметрами внутреннего воздуха. При круглогодичном поддержании двух параметров и и допустимой рециркуляции воздуха. Доля рециркуляции принимается от 0,3 до 0,9.

Доля рециркуляции характеризуется отношением рециркуляционного воздуха к общему.

ЦР-3 работает при условии G-const, а Gp-var.

СКВ ЦР-3 отличается от ЦН-1 тем, что добавляется смесительная камера со сдвоенным клапаном, рециркуляционные воздуховоды с вентилятором.

Внутренние параметры воздушной среды принимаются по СНиП 41-01-2003 «ОВК» или в соответствии с типом зданий или внутренним санитарным нормам.

Рисунок 3 - Принципиальная схема СКВ ЦР-3

 

1 – узел воздухозабора

2 – утепленный клапан

3 – секция фильтров

4 – калориферы 1-го подогрева

5 – камера орошения

6 – вентилятор

7 – калориферы 2-го подогрева

8 – рециркуляционный

К1,К2,К3 - клапаны

 

 

  1. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ ЦР-3

 

                                        10.1 Теплый период

 

  • Строим точку воздуха с параметрами помещения «П» и точку рециркуляции «Р» отложив 1˚С по dП-const.
  • Определяем луч процесса
  • Для нахождения параметров за камерой орошения (КО) мы должны луч процесса продолжить до пересечения с . Находим точку КО’ – эта точка соответствует теоретическому состоянию воздуха за камерой орошения. Точка В приточного воздуха будет лежать на луче процесса . Далее определяем параметры приточного воздуха, точку В с учетом его нагрева в вентиляторе.
  • Так как доля рециркуляции должна должна быть 30-90 %, то задаемся Y=0,3. Тогда расход рециркуляционного будет равен
  • Следовательно расход наружного воздуха будет равен
  • Определяем точку смеси в теплый период «СМТП»:
  • Соединяем точку камеры орошения «КО» с точкой с параметрами смеси «СМТП», получая линию процесса протекающего в камере орошения.
  • Определяем нагрузку на камеру орошения:

    

                                        

 

10.2 Холодный период

 

1) Строим точку наружного воздуха «НХП»

  • Строим точку воздуха с параметрами помещения «П» и точку рециркуляции «Р» отложив 1˚С по dП-const.
  • Определяем луч процесса
  • находим точку KII на пересечении луча процесса с линией dко
  • Соединяем точку с параметрами наружного воздуха «НХП» c точкой помещения «П», определяя линию смешения.
  • Определяем точку смеси в холодный период «СМХП’ »:

       [кДж/кг]

  • Т.к. точка «СМ» лежит ниже , то необходимо выполнить первоначальный нагрев с последующем смешением
  • Найдем аналитически
  • Находим точку калорифера 1-го подогрева «КI» пересечением dн и
  • Определяем нагрузку на калорифер 1-го подогрева:

  

    

  1. Диаграмма режимов работы СКВ ЦР-3

 

  1. Многозональная СКВ МН-1

 

Мн-1 предназначена для обслуживания небольшой группы относительно больших помещений. При необходимости строго поддерживать в них один параметр воздуха (t) при допустимых отклонениях φ. МН1 работает на наружный воздух и состоит в основном из центрального кондиционера ЦН-1 с тем лишь отличием, что в место одного общего устанавливаются воздухонагреватели на каждом помещении или зоны помещения.

Параметры воздуха за КО поддерживаются терморегулятором Т1 как в ЦН1. В ТП года за счет изменения теплопроизводительности.

Поскольку МН1 обслуживает несколько помещений с различными термовлажностными режимами, то для расчета и построения Id диаграммы выбирается одно из помещений в качестве основного. Оно характеризуется для ТП года max теплоизбытками. Для этого помещения в расчетный ТП года зональный воздухонагреватель не работает, а в остальных помещениях осуществляется подогрев воздуха в зональном воздухоподогревателе.

 

 

Рисунок 4 - Принципиальная схема СКВ МН-1

 

1 – узел воздухозабора

2 – утепленный клапан

3 – секция фильтров

4 – калориферы 1-го подогрева

5 – камера орошения

6 – вентилятор

7 – калориферы 2-го подогрева

8 – рециркуляционный

К1,К2,К3 - клапаны

 

 

  1. Построение процессов в I-d диаграмме СКВ МН-1

 

                                      13.1 Теплый период

 

1) Строим точку воздуха с параметрами помещения «Прасч».

2) Определяем луч процесса

3)Для нахождения параметров за камерой орошения (КО) мы должны луч процесса продолжить до пересечения с . Находим точку КО’ – эта точка соответствует теоретическому состоянию воздуха за камерой орошения. Точка В приточного воздуха будет лежать на луче процесса . Далее определяем параметры приточного воздуха, точку В с учетом его нагрева в вентиляторе.

4) Определяем еще два луча процесса для двух помещений.

5) Общий расход воздуха для СКВ МН1 равен сумме расходов для каждого помещения или зоны.

G1=36000/42,6-36=5460 кг/час; G2=19800/43,2-36,3=2870 кг/час; G3=18000/49,3-39,8=1895 кг/час

6) Определяем нагрузку на камеру орошения:

    

13.2 Холодный период

 

1) Строим точку наружного воздуха «НХП»

2) Находим точку KII на пересечении луча процесса с линией dко

3) Находим точку калорифера 1-го подогрева «КI» пересечением dн и

4) Определяем нагрузку на калорифер 1-го подогрева:

        

       

          

 

  1. Многозональная СКВ МН-2

 

СКВ МН-2 работает на наружном воздухе и имеет 2 канала: горячий и холодный. Система предназначена для кондиционирования воздуха большой группы относительно мелких помещений, при необходимости поддерживая в них один параметр воздуха (температура), при допустимых колебаниях . МН-2 состоит из ЦН-1, общего калорифера КII и двухканальной системы воздуховодов. Первый узел регулирования работает также как в системе ЦН-1.

Поддержание требуемой температуры воздуха в помещении осуществляется за счет изменения количества холодного и горячего воздуха, поступающего соответственно из холодного и горячего каналов. В каждом помещении устанавливается датчик температуры (терморегулятор), воздействующий на соответствующий исполнительный механизм (им`,им``,им``` и т.д.), которые меняют положение смесительного клапана, вследствие чего меняется соотношение количества горячего и холодного воздуха, подаваемого в помещение. Это приводит к изменению температуры смешения. При этом общее количество подаваемого в помещение воздуха остается не изменным. Температура в горячем канале () поддерживается постоянной и выбирается по ХП для помещения с минимальными теплоизбытками.

 

Рисунок 5 - Принципиальная схема СКВ МН-2

 

1 – узел воздухозабора

2 – утепленный клапан

3 – секция фильтров

4 – калориферы 1-го подогрева

5 – камера орошения

6 – вентилятор

7 – калориферы 2-го подогрева

8 – рециркуляционный

К1,К2,К3 - клапаны

 

 

  1. Построение процессов в I-d диаграмме МН-2

 

                                       15.1 Теплый период

 

1) Выбираем помещения с максимальными теплоизбытками в ТП и с минимальными теплоизбытками в ХП. Строим точку воздуха с параметрами помещения «П». Точка П1 – точка с параметрами воздуха в помещении, для которых присущи максимальные теплоизбытки в ТП.

Точка П2 – точка, характеризующая помещение с минимальными теплоизбытками в ХП.

Точка П3 – точка, характеризующая помещение, у которого теплоизбытки в ТП меньше, чем в П1, а в ХП – больше, чем в П2.

2) Определяем луч процесса , проводим его через точку П1.

3) Для нахождения параметров за камерой орошения (КО) мы должны луч процесса продолжить до пересечения с . Находим точку КО’ – эта точка соответствует теоретическому состоянию воздуха за камерой орошения. Точка В приточного воздуха будет лежать на луче процесса . Далее определяем параметры приточного воздуха, точку В с учетом его нагрева в вентиляторе.

4) Определяем луч процесса  , проводим его через точку П3.

5) На пересечении и получаем точку смеси «СМТП3».

6) Соединяем точку камеры орошения «КО» с точкой с параметрами точки наружного воздуха «НТП», получая линию процесса протекающего в камере орошения.

7) Общий расход воздуха для СКВ МН-2 равен сумме расходов для каждого помещения или зоны.

; G1=36000/42,6-36=5460 кг/час; G2=10800/43,2-36,7=1662 кг/час; G3=10080/49,3-40,2=1108 кг/час

8) Определяем нагрузку на камеру орошения:

  

6) Определяем нагрузку на калорифер 2-го подогрева:

  

 

 

15.2 Холодный период

 

1) Строим точку наружного воздуха «НХП»

  • Определяем луч процесса, проводим его через точку П2.
  • На пересечении и получаем точку «КII»
  • Определяем луч процесса , проводим его через точку П3.

На пересечении и получаем точку смеси «СМХП3».

  • Находим точку калорифера 1-го подогрева «КI» пересечением dн и
  • Определяем нагрузку на калорифер 1-го подогрева:

             

    

  

  1. Комбинированная СКВ с количественно-качественным регулированием КС-1

 

Предназначена для большой группы мелких помещений в которых регулируется температура воздуха при допустимых колебаниях относительной влажности.

Используется для кондиционирования воздуха многоэтажных, административных, общественных зданий.

КС-1 состоит из центрального кондиционера ЦН-1 и местных не автономных кондиционеров установленных в каждом помещении. В качестве не автономного кондиционера–доводчика могут быть использованы эжекционные кондиционеры-доводчики ЭКД. Они требуют перед собой давление воздуха свыше 400 Па (т.е. КС-1 относиться к СКВ среднего и высокого давления) Для СКВ низкого давления устанавливают доводчики типа КД (у них свой вентилятор).

Кондиционеры-доводчики могут быть напольного, потолочного, настенного типа. Кондиционеры-доводчики работают на поступлении наружного и циркуляционного воздуха. Коэффициент эжекции величина постоянная:

 

 

Рисунок 6 - Принципиальная схема СКВ КС-1

 

1 – узел воздухозабора

2 – утепленный клапан

3 – секция фильтров

4 – калориферы 1-го подогрева

5 – камера орошения

6 – вентилятор

7 – Эжекционный кондиционер-доводчик

 

  1. Построение процессов в I-d диаграмме КС-1

 

1) Строим точку воздуха с параметрами помещения «П».

2) Определяем луч процесса

3) Для нахождения параметров за камерой орошения (КО) мы должны луч процесса продолжить до пересечения с . Находим точку КО’ – эта точка соответствует теоретическому состоянию воздуха за камерой орошения. Точка В приточного воздуха будет лежать на луче процесса . Далее определяем параметры приточного воздуха, точку В с учетом его нагрева в вентиляторе.

4) Расход воздуха для СКВ КС-1 равен сумме расходов на рециркуляцию и наружного

5) Определяем долю рециркуляции

6) Определяем .  

7) Теплоизбытки в помещении уменьшились и луч процесса стал более крутым. Строим через точку П.

8) На пересечении и получаем точку смеси «СМ’»

10) Соединяем точку «В» и точку «СМ’». Продолжаем эту линию до пересечения с , получаем точку «Днагр».

11) Теплоизбытки в помещении увеличились и луч процесса стал более пологим. Строим через точку П.

12) На пересечении и получаем точку смеси «СМ’’»

13) Соединяем точку «В» и точку «СМ’’». Продолжаем эту линию до пересечения с , получаем точку «Дохл».

14) Определяем нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скачать: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Категория: Курсовые / Теплогазоснабжение и вентиляция курсовые

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.