Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический  университет

имени Гагарина Ю.А.

 

Кафедра «Теплогазоснабжение, вентиляция, водообеспечение

и прикладная гидрогазодинамика»

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-пояснительная  записка к курсовой работе:

«Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжение»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент

группы ТГС-61   САДИ СГТУ Лутков А.Н.

 

Проверил :Чеснокова Е.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саратов 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат 3

Введение 4  

Исходные данные 5

I. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха 6   

II. Составление тепловых и влажностных балансов помещения:

II.1. Теплопоступления в помещение 6

II.2. Поступления влаги в помещение 8

II.3. Составление теплового и влажностного баланса помещения 9

III. Определение температуры уходящего воздуха 9

IV. Определение угловых коэффициентов луча процесса в помещении 10

V. Предварительное построение процесса КВ на h-d диаграмме и определение воздухообменов 10

VI. Построение процессов КВ на h-d диаграмме в теплый и холодный периоды года:

VI.1. Схема с рециркуляцией в теплый период года 12

VI.2. Схема с рециркуляцией в холодный период года 13

VI.3. Расчет потребности тепла и холода. Выбор кондиционера 14

VII. Теплотехнический и аэродинамический расчет воздухонагревателей 15

VIII. Теплотехнический и аэродинамический расчет оросительных камер 17

IX. Подбор и расчет воздухораспределительных устройств 19

X. Подбор холодильных машин 21

XI. Подбор вентиляторного агрегата 24

Заключение 26

Список использованных источников 27

Приложение 28

 

 

 

 

 

Реферат

 

Пояснительная записка  к курсовой работе содержит 31 страницу, 3 таблицы, 4 использованных источника и 3 приложения.

 

КОНДИЦИОНЕР, ХЛАДОАГЕНТ, РЕЦИРКУЛЯЦИЯ, КАЛОРИФЕР, ФОРСУНОЧНАЯ КАМЕРА, ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ, ХОЛОДИЛЬНАЯ МАШИНА, ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ АГРЕГАТ.

 

Целью данной курсовой работы является построение процессов КВ на h-d диаграмме в теплый и холодный периоды года. Рассчитать и подобрать кондиционер, воздухораспределительные устройства, холодильной установки и вентоборудование; произвести теплотехнический и аэродинамический расчеты воздухонагревателей и оросительной камеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Системы кондиционирования воздух  – это комплекс устройств, предназначенный для создания и автоматического поддержания в закрытых помещениях всех или отдельных параметров на определенном уровне с целью обеспечения наиболее приятных условий для самочувствия людей или проведения технологического процесса. На заданном уровне в помещении должны поддерживаться: температура воздуха, относительная влажность воздуха, подвижность воздуха в помещении и чистота воздуха. Эти параметры воздуха поддерживаются автоматически, независимо от изменения параметров воздуха снаружи и изменения тепло-влаговыделений в помещении.

В состав системы кондиционирования воздуха входят:

• технические средства забора воздуха;
• подготовка воздуха (придание необходимых кондиций);
• перемещение и распределение воздуха;
• средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, контроля и управления.

Кондиционирование воздуха создает комфортные условия в помещениях зданий необходимые для здоровья человека и повышения его творческой деятельности, а также для обеспечения нормального трудового процесса.

В свою очередь, системы кондиционирования должны отличаться простотой и удобством в эксплуатации и предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов для производства профилактических, ремонтных работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные  данные

1. План помещения по [3]: Читальный зал на 400 мест [Вариант №5].
2. Город для проектирования по [2]: Форт-Шевченко.
3. Теплоноситель - горячая вода: τ₂ – τ₁ = 95 - 70°C.
4. Ориентация нижней стороны плана – Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

Согласно [2] для систем кондиционирования воздуха второго класса (комфортного КВ) принимаем температуру наружного воздуха для теплого периода на 2°C и энтальпию на 2кДж/кг ниже установленных параметров Б, для холодного периода года принимаются параметры Б по [3].

Параметры воздуха принимаем  в зависимости от географического  расположения объекта по прил. 2 [3] и заносим в табл. 1.

 Расчетные параметры наружного воздуха                                         Таблица 1

Период года	Расчетная географическая широта	Температура воздуха tн, °C	Удельная энтальпия, hн, кДж/кг
Теплый	44	32,1	64,2
Холодный		-15	-12,7

Расчетные параметры  внутреннего воздуха принимаются  по требованиям соответствующим СНиП как оптимальные нормы по [3].

Параметры внутреннего  воздуха заносим в табл.2.

Расчетные параметры внутреннего воздуха  Таблица 2

Период года	Температура воздуха tв, °C	Относительная влажность φв, %	Скорость движения воздуха Vв, м/с
Теплый	25,84	55	0,5
Холодный	20	36	0,2

 

 

II. Составление тепловых и влажностных балансов помещения

II.1. Теплопоступления в помещение

Количество тепла, поступающего в помещение от людей, зависит от температуры воздуха в помещении и характера труда человека и определяются для теплого и холодного периодов года по формуле:

                                              (II.1.1)

где Q_п – тепловыделения людьми, Вт;

n – количество людей в помещении, шт;

q – полное тепло выделяемое одним человеком [3], Вт.

Таким образом, имеем: для  теплого периода Вт, для холодного – Вт.

Теплопоступления от искусственного освещения:

                                  (II.1.2)

где E – освещенность рабочих поверхностей, по [3] принимаем 300 лк;

F – площадь пола помещения, 1296 м² ;                                                       

q_осв – удельные тепловыделения, по [3] принимаем 0,067 Вт/( м²· лк);

η_осв – доля тепла, поступающего в помещение, по [3] принимаем 95%.

Таким образом, получим

Вт.

Теплопоступления через наружные вертикальные световые проемы за счет солнечной радиации:                                               (II.1.3)

где F_о – площадь световых проемов, 41,25м²;

q_пт – теплопоступления через световые проемы теплопередачей, Вт/м²:

                                      (II.1.4)

где – условная температура наружного воздуха, равная  расчетной температуре наружного воздуха 32,1°С;

 – сопротивление теплопередачи заполнения светового проема, принимаем по [3] равным 0,34 м²·С°/Вт;

таким образом: Вт/м²;

q_пр – теплопоступления через световые проемы радиацией, Вт/м²:

                             (II.1.5)

где , – количество тепла поступающего соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации в июле, принимаем по [3] Вт/ м²;

, – коэффициенты инсоляции и облучения соответственно, принимаем равными 1.

 – коэффициент относительного проникновения солнечной радиации через световой проем, принимаем по [3] в зависимости от остекления равным 0,9;

 – коэффициент затенения светового проема, принимаем по [3], равным 0,8;

получаем  Вт/ м² – для нижней стены,

 Вт/ м² – для верхней стены,

Таким образом, по формуле (II.1.3) получаем:

 Вт –для нижнего фасада,

 Вт –для верхнего фасада.

Вт.

Теплопоступления через  покрытия за счет солнечной радиации  определяем по упрощенной формуле: ,                             (II.1.6)

где поверхность покрытия, 1296 м²;

количество тепла, проникающего через перекрытие в помещение, принимаем по [2] равным 20,9 Вт/ м²;

коэффициент, численно равный коэффициенту теплопередачи покрытия, принимаем 0,33.

Таким образом, имеем: Вт.

 

II.2. Поступление влаги в помещение

Количество влаги, выделяемое одним человеком, зависит от температуры  окружающего воздуха и характера  труда человека. Общее количество влаги, выделяемое людьми, кг/ч определяется для теплого и холодного периодов года:                                                    (II.2.1)

где ω – влаговыделения одним человеком, принимаем по [3], г/ч;

n – количество людей в помещении, 400 чел.

Таким образом, для теплого  периода: кг/ч, для холодного – кг/ч.

 

II.3. Составление теплового и влажностного баланса помещениЯ

По результатам расчета  тепловыделений составляется тепловой баланс  для теплого и холодного  периодов года.

Так как теплопоступления через кровлю происходят с большим запаздыванием, чем радиация через остекление, поэтому в теплый период принимаем в расчет большую из величин: теплопоступления через световые проемы Q_о или сумма теплопоступлений от освещения Q_осв и через покрытия Q_пк, т.е. (Q_осв+ Q_пк).

Таким образом в теплый период года сумма теплопоступлений составит: Вт.

Сумма теплопоступлений в холодный период:

Вт.

В теплый и холодный период влаговыделения принимаем равными влаговыделениям от людей , т.е:

Таким образом, для теплого  периода:

  кг/ч, для холодного – кг/ч.

 

III. Определение температуры уходящего воздуха

В помещениях с тепловыделениями по их высоте наблюдается градиент температуры, т.е. температура воздуха выше рабочей зоны имеет значения более высокие, чем температура воздуха в рабочей зоне.

Температуру удаляемого воздуха в помещениях общественных зданий ориентировочно можно определить по формуле: ,            (III.1)

где градиент температуры по высоте помещения, принимаем по [2], °C/м;

H – высота помещения, 4,3 м;

h – высота рабочей зоны (обслуживаемой зоны), при сидячем положении людей – 1,5 м.

Таким образом, для теплого и холодного периода соответственно:

°C, где ;

°C, где (V – объем помещения, 5572,8 м³).

 

IV. Определение угловых коэффициентов луча процесса в помещении

Для построения процессов  кондиционирования воздуха на h–d диаграмме и определения воздухообменов в помещении необходимо знать направление изменения состояния приточного воздуха в помещении, изображаемое на h–d диаграмме. Это направление характеризует угловой коэффициент луча процесса в помещении , кДж/кг: ,      (IV.1)

где – расчетные теплопоступления в теплый или холодный периоды года, Вт;

– суммарные влаговыделения, кг/ч.

Таким образом, для теплого  периода: кДж/кг, для холодного – кДж/кг.