Теплопоступления от солнечной радиации определяются по следующей формуле:

Qтв4т = , (3.10)

где Аокна - площадь светопрозрачных ограждений (окон), Аок = 109,2 м2;

Rокна - термическое сопротивление окон, Rокна = 0,4 (м2·К)/Вт;

- средняя температура за июль, = 27,7 єС;

- расчётная температура в помещении, = 25 єС;

kF, фF, kc - коэффициенты сдерживания, пропускания радиационного теплового потока, а так же коэффициент, вводимый нами для учёта наличия штор на окнах, соответственно:

kF = 0,62, фF = 0,7,kc=0,25.

qп, qр - удельные потоки прямого и рассеянного излучения, Вт/м2.

Поскольку ориентация помещения относительно сторон света не задана, то необходимо её выбрать. Это делается на основании данных таблицы 3.18 в учебном пособии. Теплопоступления от солнца по часам приведены во вспомогательной таблице 3.5. В таблице приведен суммарный поток радиации.

Таблица 3.5 - Солнечная радиация на 52 параллели

По данным вспомогательной таблицы видно, что поток радиации будет минимальным при ориентации здания по оси Север - Юг. В качестве расчетного принимается час с максимальным приходом солнечной радиации по выбранным направлениям. В данной работе расчетный час 11 - 12 ч. Ориентация здания представлена на рисунке 3.8.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3.8 - Ориентация здания

В расчетный час теплопоступления от солнечной радиации на Севере и Юге:

qсевп = 0; qсевр = 59 Вт/м2; qюгп = 344 Вт/м2; qюгр = 91 Вт/м2.

Теплопоступления от солнечной радиации с двух направлений:

Qтв4т = = 5,8 кВт.

Холодный период

Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода

Qтв 4х, для двух фасадов зданий следует определять по формуле:

Qтв 4х = F kF (АF1I1 + AF2I2),(3.11)

где F - коэффициент, учитывающий затенение светового проема;

kF - коэффициенты относительного проникания солнечной радиации;

kc- коэффициент, вводимый нами для учёта наличия штор на окнах;

АF1, АF2 - площадь световых проемов фасадов здания, ориентированных по двум направлениям, м2;

I1, I2 - средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности.

Для определения средней за отопительный период величины солнечной радиации на вертикальные поверхности необходимо определить продолжительность отопительного периода, и на какие месяцы он приходится. Продолжительность отопительного периода составляет 235 суток. По тому же источнику находятся месяцы, на которые приходится отопительный период. Продолжительность отопительного периода определяется меньшей или равной температурой наружного воздуха.

Таблица 3.6 - Средняя месячная и годовая температура воздуха

Из таблицы видно, что в отопительный период входят следующие месяцы: январь, февраль, март, апрель, октябрь, ноябрь, декабрь. Количество дней в этих месяцах:

Так как продолжительность отопительного периода составляет 235 суток т.е. на 23 дня больше то при подсчете величины солнечной радиации к данным месяцам добавляются еще 23 дня из месяца с наименьшей температурой большей десяти градусов (т.е. сентябрь).

Средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности принимается по таблице:

Таблица 3.7 - Суммарная солнечная радиация на вертикальную поверхность, МДж/м2.

Суммарный поток солнечной радиации на южный фасад здания за отопительный период:

(3.12)

Суммарный поток солнечной радиации на северный фасад здания за отопительный период:

(3.13)

Теплопоступления с солнечной радиацией за отопительный период года:

Qтв 4х = 0,25·0,62·0,7·(54,6·216,1+54,6·5,4)·0,001 = 1,058 кВт.

Таблица 3.8 - Теплопоступления от солнечной радиации

3.2.5 Прочие

Такие статьи теплопоступлений как:

Ш с воздухом инфильтрации - не учитываем, поскольку проектируем оптимальный микроклимат;

Ш через наружные ограждения конвекцией и теплопроводностью - незначительны;

Ш с оборудованием или материалами - их в проектируемое помещение не поступает.

3.3 ТЕПЛОПОТЕРИ

Расчёт ведём для холодного периода года.

Qтп1 = ,(3.14)

где Аогр. - расчётная площадь поверхности ограждающей конструкции, м2;

Rогр. - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м2·К)/Вт;

n - коэффициент, учитывающий ориентацию ограждающей конструкции относительно наружного воздуха;

, - расчетные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха соответственно;

- поправочные коэффициенты (надбавки):

- на ориентацию по странам света, Север - = 0,1, Юг - = 0;

- на наличие 2-х и более наружных стен, Север - = 0,05, Юг - = 0,05.

Поправки , , , - в рассматриваемом случае не имеют силы.

3.3.1 Теплопотери через стены

Площадь одной наружной стены без окон:

Аст = 30·6-54,6 = 125,4 м2.

Термическое сопротивление стен Rст = 2,35 (м2·К)/Вт.

Величина теплопотерь через наружные стены по двум направлениям:

Qтп 1юг = кВт;

Qтп 1с = кВт.

Для холодного периода года суммарные теплопотери через стены:

Qтп 1 = Qтп 1юг + Qтп 1с = 3,4 + 3,7 =7,1 кВт.

Таблица 3.9 - Теплопотери через наружные стены

3.3.2 Теплопотери через окна

Площадь окон на одной стене: Аок = 54,6 м2.

Термическое сопротивление окон: Rок = 0,4 (м2·К)/Вт.

n = 1.

Величина теплопотерь через окна по двум направлениям:

Qтп 2юг = кВт;

Qтп 2с = кВт.

Для холодного периода года суммарные теплопотери через окна:

Qтп 2 = Qтп 2юг + Qтп 2с = 8,74 +9,58 =18,32 кВт.

Таблица 3.10 - Теплопотери через окна

3.3.3 Теплопотери через пол

Площадь зон пола:

АI = АII = АIII = 120 м2; АIV = 540 м2.

Термическое сопротивление зон пола: RI = 2,62 (м2·К)/Вт; RII = 4,82 (м2·К)/Вт;

RIII = 9,12 (м2·К)/Вт; RIV = 17,22 (м2·К)/Вт.

n = 1.

Для холодного периода теплопотери через пол:

Qтп 3 = кВт.

Таблица 3.11 - Теплопотери через пол

3.3.4 Прочие

Такие как:

Ш нагрев воздуха инфильтрации;

Ш нагрев материалов и транспорта.

По причинам, упомянутым в 5-ом разделе тепловыделений, эти теплопотери не рассчитываются.

3.4 СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВ ПО ВРЕДНОСТЯМ

Баланс представляет собой разницу всех выделений и всех потерь какой-либо одной вредности:

,(3.15)

где - сумма выделений;

- сумма потерь.

3.4.1 Баланс по теплоте

6.1 ТЁПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

Процессы изображены на h-d диаграмме.

Нт - наружный воздух:

= 38 єС; = 16%; = 58 кДж/кгс.в.; = 5,9 г/кгс.в.;

- после камеры орошения:

= 19 єС; = 90%; = 51кДж/кгс.в. = 12,5 г/кгс.в.;

Нт От - процесс обработки воздуха в камере орошения

Вт - расчетные параметры воздуха в рабочей зоне:

= 26 єС; = 60%; = 58 кДж/кгс.в.; = 12,5 г/кгс.в.;

Вт - процесс ассимиляции вредностей в помещении.

6.2 ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА, РАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Процессы изображены на h-d диаграмме.

Нх - наружный воздух:

= -39 єС; = 76%; = -39 кДж/кгс.в.; = 0,4 г/кгс.в.;

Сх - воздух после рециркуляции:

= 17 єС; = 75%; = 40 кДж/кгс.в.; = 9,1 г/кгс.в.;

НхСх - смешение наружного и рециркуляционного воздуха.

Кх - после камеры орошения:

= 15,2 єС; = 90%; = 40 кДж/кгс.в.; = = 9,8 г/кгс.в.;

Сх Кх - адиабатный процесс в камере орошения.

Ох - после воздухоподогревателя:

= 16 єС; = 85%; = 41 кДж/кгс.в.; = 9,8 г/кгс.в.;

КхОх - подогрев в воздухоподогревателе.

Вх - расчетные параметры воздуха в рабочей зоне.

= 22 єС; = 60%; = 47 кДж/кгс.в.; = 9,8 г/кгс.в.;

ОхВх - процесс ассимиляции вредностей в помещении.

6.3 ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА, НЕРАБОЧЕЕ ВРЕМЯ

Процессы изображены на h-d диаграмме.

- после воздухоподогревателя:

= 22 єС; = 60%; = 48 кДж/кгс.в.; = 9,8 г/кгс.в.;

Вх - расчетные параметры воздуха в рабочей зоне.

= 23 єС; = 58%; = 47 кДж/кгс.в.; = 9,8 г/кгс.в.;

Вх - процесс ассимиляции вредностей в помещении.

Построение процессов кондиционирования завершено.

7. ВЫБОР ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОНДИЦИОНЕРА

7.1 СХЕМА КОНДИЦИОНЕРА

Выбор тепловой схемы производится согласно рассчитанным процессам. Варианты базовых схем кондиционера, модификации этих схем и описание элементов с чертежами принимаются из «Справочника проектировщика».

Рассчитанную подачу покрывают два КТЦ3-63. Для осуществления рассчитанных процессов необходимо внести ряд изменений в базовую схему (в пределах оговорённых заводом изготовителем). Принципиальная схема модифицированного кондиционера (без соблюдения масштаба) приведена на рисунке 7.1:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - воздушный клапан; 2 - приёмный блок; 3 - воздушный фильтр; 4 - камера обслуживания; 5 - камера орошения; 6 - воздухоподогреватель второго подогрева, также с обводным каналом; 7 - блок присоединительный; 8- вентиляторный агрегат.

Рисунок 7.1 - Модифицированная схема кондиционера КТЦ3-63

Габариты кондиционера, длинаЧвысота = 9 175Ч3 345 м.

Производительность: 63 000 м3/ч.

Ширину определяет самый широкий блок. Массу кондиционера находят как сумму масс блоков. Аэродинамическое сопротивление также сумма сопротивлений отдельных блоков оборудования.

7.2 ПРИЁМНЫЙ БЛОК БПЭ-3

Приёмный блок предназначен для приёма, регулирования и распределения по живому сечению объёма наружного воздуха. Он также используется для смешения наружного и рециркулированного воздуха. В принятой схеме кондиционера используется один приемный блок - прямоточный смесительный БПЭ-3, для приёма наружного воздуха.

Эскиз БПЭ-3 приведен на рисунке 7.2 (без соблюдения масштаба). В состав воздухораспределителей входят воздушные клапаны.

Масса БПЭ-3 = 570 кг. Сопротивление БПЭ-3 = 70 Па.

1 - вставка; 2 - воздушный клапан для наружного воздуха; 3 - присоединительный лист; 4 - камера обслуживания; 5 - опора.

Рисунок 7.2 - Приёмная камера БПЭ-3

7.3 ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР ФР2-3

Воздушный фильтр предназначен для очистки воздуха поступающего в кондиционер от атмосферной и волокнистой пыли. Фильтрующие материалы - ФРНК-ПГ или ИФП-1. Для перемотки фильтрующих материалов предусмотрен электродвигатель. Загрязнение фильтра контролируется по его аэродинамическому сопротивлению.

Эскиз фильтра ФР2-3 приведен на рисунке 7.3.

Масса ФР2-3 = 569 кг. Начальное сопротивление ФР2-3 = 55 Па.

1 - корпус; 2 - фильтрующий материал; 3 - катушка; 4 - электропривод; 5 - мановакууметр.

Рисунок 7.3 - Фильтр ФР2-3

7.4 КАМЕРА ОБСЛУЖИВАНИЯ КО-3

Камеры обслуживания предназначены для формирования воздушного потока и обслуживания соседнего оборудования в кондиционере. Она оборудована сливным патрубком для отвода конденсата. Вода отводится в канализационную систему.

На передней стенке камеры имеются отверстия под муфты для установки контрольных приборов и светильник. Те отверстия, что в данный момент не используются закрыты заглушками.

Эскиз камеры КО-3 приведен на рисунке 7.4.

Масса КО-3 = 114 кг;

1 - потолок; 2 - передняя стенка; 3 - муфта; 4 - светильник; 5 - заглушка; 6 - герметичная дверца; 7 - пробка 3/4''; 8 - сливной патрубок; 9 - козырёк.

Рисунок 7.4 - Камера обслуживания КО-3

7.5 ВОЗДУШНЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ВНО2-3

Воздухонагреватели предназначены для тепловой обработки воздуха. Теплоносителем служит горячая или перегретая вода температурой от 70 єС до 180 єС и давлением до 1,2 МПа. Эскиз воздухонагревателя ВНО2-3 приведен на рисунке 7.5.

Масса ВНО2-3 = 344 кг. Сопротивление ВНО2-3 = 93 Па.

7.6 КАМЕРА ОРОШЕНИЯ ОКФ-3

Камера орошения предназначена для осуществления политропных или адиабатных процессов тепловлажностной обработки воздуха. Регулирование управляемых процессов осуществляется при помощи изменения расхода воды и/или её температуры.

На передней стенке бака камеры орошения имеется муфта с четырьмя резьбами, предназначенная для установки датчиков системы автоматического регулирования.

Также в баке камеры установлен сетчатый фильтр для очистки воды, подаваемой к форсункам, шаровой клапан, для автоматического пополнения бака водой, и перелив для поддержания заданного уровня в баке.

Эскиз камеры орошения ОКФ-3 приведен на рисунке 7.6.

Масса ОКФ-3 = 2055 кг. Сопротивление ВНО2-3 = 120 Па.

1 - обводной канал; 2 - стенки; 3 - базовый теплообменник; 4 - опоры.

Рисунок 7.5 - Воздухоподогреватель ВНО2-3

1 - потолок; 2 - коллекторный ряд; 3 - дверца; 4 - воздухораспределитель; 5 - бак; 6 - раскос; 7 - каплеуловитель; 8 - муфта; 9 - стенка; 10 - слив; 11 - светильник.

Рисунок 7.6 - Камера орошения ОКФ3

7.7 БЛОК ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БП1-3

Присоединительный блок обеспечивает вход обработанного в кондиционере воздуха в вентиляторные агрегаты. Основной элемент блока - переходная стенка с мягкой вставкой.

На передней стенке камеры имеются отверстия под муфты для установки контрольных приборов и светильник. Те отверстия, что в данный момент не используются закрыты заглушками.

Дно со сливным патрубком, пробка 3/4''.

Эскиз этого блока давать не будем, поскольку он во многом аналогичен приёмному блоку и камере обслуживания.

Масса БП1-3 = 310 кг. Габариты (высотаЧдлинаЧширина) = 3140Ч565Ч3482 мм.

7.8 ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ АГРЕГАТ ВКЭ1-3

Вентагрегат предназначен для перемещения воздуха в кондиционере и подачи его к месту потребления. В кондиционерах применяются вентиляторы с радиальным входом.

Установленная в нашем кондиционере машина исполнена согласно схеме №16 ГОСТ 5976-73 и имеет маркировку ВК-Ц4-75-16. Комплектуется одним осевым направляющим аппаратом для регулирования воздухопроизводительности. Характеристики:

Полное расчётное давление: 1,2 кПа;

Производительность: 63 000 м3/ч;

Частота оборотов: 575 об/мин;

Электродвигатель: 4А250S6, 45 кВт;

Масса ВКЭ1-3 = 2 665 кг.

Эскиз приводим на рисунке 7.7:

1 - узел вала с рабочим колесом; 2 - корпус; 3 - рама; 4 - виброизолятор; 5 - привод с электродвигателем и клиноременной передачей; 6 - осевой направляющий аппарат; 7 - привод направляющего аппарата.

Рисунок 7.7 - Вентагрегат ВКЭ1-3

7.9 ГАБАРИТЫ, МАССА И АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНДИЦИОНЕРА

Габариты (высотаЧдлинаЧширина) = 4 080Ч9175Ч4 070 мм.

Масса = 5 003 кг.

Аэродинамическое сопротивление = 431 Па.

В процессе установки кондиционера с полученными габаритами необходимо избавится от ряда подсобных помещений и лестничного пролёта. На рисунке 7.8 представлена совмещенная схема расположения кондиционеров и воздухопроводов с распределителями. На рисунке изображены все 96 распределителей, их положение отмечено значками :

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 7.8 - Расположение воздухораспределителей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате расчёта СКВ для прядильного цеха, были получены следующие результаты (или совершены следующие действия):

1. Определены климатические параметры заданного населенного пункта, определены допустимые и оптимальные параметры для оборудования и персонала.

2. Проведена реконструкция здания, а именно:

· была изменена сетка колонн, она сделана кратной 6 метрам;

· оставлены навесные стены трехслойные, оштукатуренные с наружной стороны, в качестве утеплителя был выбран материал пенополистирол; конструкция и материал выбранных ограждений соответствуют санитарно-гигиеническим нормам и нормам энергосбережения;

· в светопрозрачных ограждений выбраны окна с глухим остеклением в деревянном переплете, тип оконного проема - ленточный, конструкция светопрозрачных ограждений соответствует нормам энергосбережения;

· в качестве пола выбрана конструкция из бетона М-60, двух слоев гидроизоляции (рубероида), цементного раствора, алюминиевого покрытия так же щебня и песка из перлита; полы расположены на грунте

· межэтажные перекрытия, которые были дополнены навесными потолками, что позволило создать «технический этаж» (для размещения возуховодов, воздухраспределителей, проводки и крепления навесных светильников).

3. Сведен баланс по вредностям (теплоте и влаге).

4. Качественным способом рассчитан требуемый воздухообмен в помещении, для его обеспечения выбрано 96 воздухораспределителей ПРМ1;

5. Было принято, что СКВ не работает в теплый период года в нерабочее время и произведен расчет режимов его работы в остальные периоды.

6. Для создания в проектируемом помещении рассчитанного микроклимата выбрано 2 кондиционера КТЦ3-63.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях: Учебное пособие для ВУЗов / Под ред. В.Н. Талиева. - М.: Легпромбытиздат, 1985-256 с.

СНиП 23 - 01 - 99. Строительная климатология и геофизика / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000. - 51 с.

СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. - М.: Стройиздат, 2003.-29 с.

Проектирование ограждающих конструкций зданий. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Системы кондиционирования и вентиляции воздуха». Пыжов В. К., Сенников В. В., Тимошин Л. И. -Иваново: 1997. - 20с.

СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. / Госстрой России. - М.: Стройиздат, 2003. - 58 с.

Пособие 2.91 к СНиП 2.04.05 - 91** Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения / АО «Промстройпроект». - М.: Промстройпроект, 1993. - 32 с.

СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты зданий. / Госстрой России. - М.: Стройиздат, 2001. - 86 с.

Рекомендация по выбору способов подачи и типов воздухораспределительных устройств в промышленных зданиях А3 - 960. - М.: Госстрой СССР, 1987. - 16 с.

Рудаков С.В., Пыжов В.К. Проектирование систем кондиционирования воздуха и холодоснабжения / Учебное пособие. Иваново: ИХТИ, 1988 - 30 с.

Руководящие материалы по кондиционерам (центральным) и кондиционерам-утилизаторам КТЦ 3, (ч. 1) - М.: Союзкондиционер, 1987. - 234 с.

Размещено на Allbest.ru