Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха для проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство высшего и среднеспециального образования Республики Узбекистан

Ташкентский Архитектурно-Строительный Институт

Кафедра: “Проектирование, строительство и эксплуатация инженерных коммуникаций”

Контрольная работа

Предмет: “Основы вентиляции и кондиционирования воздуха“

Тема: ”Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха для проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха”

Выполнил: студент группы 46А-14(ТГВ)

Ягмуров Аллаберды

Приняла: Исманходжаева Мухайя Рихсиевна



План

Введение

1. Проектирование системы кондиционирования воздуха офисных и жилых помещений

2. Принципы проектирования вентиляции для улучшения качества воздушной среды в помещениях

3. Выбор параметров воздушной среды

4. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

5. Расчёт теплопоступлений в помещениях

6. Расчёт тепловых потерь помещения

7. Расчёт воздухообмена в помещении

Заключение

Литература



Введение

Кондиционирование воздуха - это автоматизированное поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температура, относительная влажность, чистота и скорость движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных условий наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечение сохранности ценностей культуры.

Кондиционирование подразделяется на три класса:

1. Для обеспечения метеорологических условий, требуемых для технологического процесса при допускаемых отклонениях за пределами расчетных параметров наружного воздуха. В среднем 100 часов в год при круглосуточной работе или 70 часов в год при односменной работе в дневное время.

2. Для обеспечения оптимальных, санитарных или технологических норм при допускаемых отклонениях в среднем 250 часов в год при круглосуточной работе или 125 часов в год при односменной работе в дневное время.

3. Для обеспечения допустимых параметров, если они не могут быть обеспечены вентиляцией, в среднем 450 часов в год при круглосуточной работе или 315 часов в год при односменной работе в дневное время.

Оптимальные параметры воздуха обеспечивают сохранение нормативного и функционального теплового состояния организма, ощущение теплового комфорта и предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые параметры воздуха - это такое их сочетание, при котором не возникает повреждений или нарушения состояния здоровья, но может наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Оптимальные условия обеспечивают регулируемые системы кондиционирования (СКВ). Таким образом СКВ применяют для создания и поддержания оптимальных условий и чистоты воздуха в помещениях круглогодично.



1. Проектирование системы кондиционирования воздуха офисных и жилых помещений

При проектировании СКВ офисных и жилых помещений в качестве исходной необходима следующая информация:

- назначение, количество и планировка помещений, в которых необходимо обеспечить кондиционирование воздуха;

- местонахождение населенного пункта;

- количество, продолжительность и род занятий находящихся в нем людей;

- сведения о тепловыделяющем оборудовании,

- оптимальные температура и влажность воздуха, климатологические сведения;

- сведения о конструкции, характеристиках и ориентации световых проемов;

- сведения о характеристиках наружных ограждений и внутренних перегородок;

- сведения о температурном режиме смежных помещений.

Для кондиционирования воздуха в жилых и офисных помещениях применяются преимущественно локальные СКВ, обслуживающие одно или несколько помещений. Функционально они обеспечивают охлаждение-нагрев и очистку обрабатываемого воздуха. Теплота от внутреннего воздуха забирается с помощью испарительных блоков, расположенных внутри обслуживаемых помещений. Аккумулированная теплота переносится к наружному компрессорно-конденсаторному блоку и рассевается им в атмосфере. Раздельное размещение блоков предопределило и название таких систем - «сплит-системы». Если в состав сплит-системы входит несколько испарительных (преимущественно 2...4) при одном компрессорно-конденсаторном блоке, то она называется мульти сплит-системой. Сплит-системы могут быть реверсивного (инверторного) типа, т.е. в переходные периоды года путем изменения направления циркуляции, обеспечивать обогрев обслуживаемых помещений за счет теплоты наружного воздуха. Внутренние блоки изготавливаются настенного, напольно-потолочного, колонного и кассетного типов и по дизайнерским решениям могут удовлетворить вкус любого клиента. В соответствии с назначением помещения по нормативным требованиям и с учетом рода занятий находящихся в нем людей принимаются расчетные параметры внутреннего воздуха и устанавливается требуемый воздухообмен: по кратности, назначаемой для отдельного класса помещений, или расчетным путем по разбавлению выделяемых вредностей.

2. Принципы проектирования вентиляции для улучшения качества воздушной среды в помещениях

Даже если потребление энергии системой вентиляции не является определяющим фактором в энергопотреблении здания, повышение эффективности вентиляции весьма важно для обеспечения качественного микроклимата во всем объеме здания. Существуют различные способы улучшения микроклимата при экономном расходовании энергии. Эти способы можно сгруппировать следующим образом:

1) Способы улучшения качества воздушной среды без сокращения расхода энергии:

А). Корректный выбор расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха.

Б). Использование приточных установок, не загрязняющих воздух.

В). Повышение степени очистки приточного воздуха.

Г). Сбалансированный воздухообмен.

Д). Повышение эффективности вентиляции.

Е). Правильное размещение воздухозаборных устройств.

2) Способы энергосбережения без ухудшения качества воздушной среды:

А). Утилизация тепла удаляемого воздуха.

Б). Местное регулирование параметров воздуха в помещении.

3) Способы улучшения качества воздушной среды при одновременной экономии энергии:

А). Контроль источников загрязнения воздуха и уменьшение объема загрязнений.

Б). Использование локализующего воздухоудаления.

В). Нормированная подача наружного воздуха.

Г). Использование естественной вентиляции и охлаждения.

Д). Усовершенствование системы регулирования и обслуживания.

3. Выбор параметров воздушной среды

Хорошо известно влияние температуры воздуха на тепловой комфорт, но влияние этого фактора на ощущаемое качество воздуха менее изучено. Исследования показывают, что в теплом и влажном воздухе ощущается духота, при теплом воздухе в помещении в зимнее время чаще возникает "синдром дискомфортного здания", чем при прохладном . Зависимость между количеством случаев ощущения дискомфорта и температурой помещения близка к линейной в диапазоне изменения температуры воздуха 20-26°С.

Расчетное значение подвижности воздуха в помещении также связано с расходом энергии в системах вентиляции. Высокая подвижность воздуха приводит к интенсификации конвективного теплообмена, поэтому максимально допустимое по комфортным условиям значение подвижности следует принимать в период охлаждения, минимально допустимое - в период обогрева. Обычно среднее значение подвижности воздуха возрастает при возрастании потребности охлаждения помещения вместе с объемом подаваемого воздуха. Таким образом, расход приточного воздуха при охлаждении помещения целесообразно принимать более высоким, чем при обогреве. Регулировать подвижность воздуха можно также с помощью системы воздухораспределения и путем использования комнатных перемешивающих вентиляторов (типа тропических потолочных вентиляторов). Система вентиляции по принципу замещения (вытеснения) обычно создает более низкую подвижность воздуха в помещении, чем система перемешивающей вентиляции.

Расчетное значение относительной влажности оказывает большое влияние на энергопотребление в теплом и влажном климате. Увеличение расчетного значения относительной влажности, например, с 40 до 60%, приводит к существенному снижению холодильной нагрузки.

4. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

Расчетные параметры наружного воздуха.

Расчетные параметры наружного воздуха выбирают в зависимости от географического расположения объекта.

Расчетные параметры наружного воздуха.

Период года	Барометрическое давление, гПа	Температура, °С	Удельная энтальпия, кДж/кг	Относительная влажность, %	Влагосодержание, г/кг	Скорость ветра, м/с
теплый	1010	26,6	60	70	13,1	3,3
холодный	1010	-18	-16,3	90	0,8	11

Расчетные параметры внутреннего воздуха.

Расчетные параметры внутреннего воздуха выбирают в зависимости от назначения помещения и времени года.

Расчетные параметры внутреннего воздуха.

Период года	Температура, °С	Удельная энтальпия, кДж/кг	Относительная влажность, %	Влагосодержание, г/кг	Подвижность, м/с
Теплый	22	43	50	8,3	0,3
холодный	20	45	45	9,8	0,3

Расчетная температура наружного воздуха принимается в зависимости от назначения системы вентиляции или кондиционирования и климатических условий местности. кондиционирование вентиляция воздухообмен

Установки для систем кондиционирования и вентиляции по степени обеспечения заданного микроклимата в помещении согласно СниПу подразделяются в зависимости от расчетных параметров наружного воздуха на три группы: А, Б, В.

Для теплого периода расчетной температурой наружного воздуха являются: для группы A - средняя температура самого жаркого месяца в полдень; для группы В - максимальное значение температуры, которое было зарегистрировано за весь период наблюдений в данном географическом пункте; для группы Б - среднее значение из указанных выше температур.

Для холодного периода расчетной температурой наружного воздуха являются: для группыA - средняя температура самого холодного месяца в полдень; для группы Б - расчетная температура для проектирования отопления (средняя температура за пять наиболее холодных суток подряд); для группы В - минимальное значение температуры, которое зарегистрировано за весь период в данном географическом пункте.

Расчет систем кондиционирования воздуха для основной категории жилых и производственных помещений, в том числе и для рассматриваемой задачи, производится на расчетную температуру по группе Б, обеспечивающую «нормальное» состояние воздушной среды в помещении с отклонениями в экстремальных летних и зимних условиях.

Численные значения расчетных параметров наружного воздуха для г. Астрахань принимаются по климатологическим данным в соответствии со СНиПом:

тёплый период:

холодный период:

Расчетная температура внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения выбирается в зависимости от характеристики помещения и категории выполняемых работ.

Рабочей зоной считается пространство высотой до двух метров над уровнем пола или площадкой обслуживания, на котором находится рабочее место. Постоянным рабочим местом считается то место, где работающий находится большую часть (более 50% или более двух часов непрерывно) своего рабочего времени.

При определении расчетных метеорологических условий в помещении учитываются способность человеческого организма к акклиматизации в разное время года, интенсивность производимой работы и характер тепловыделений в рабочем помещении.

Параметры воздуха нормируются в зависимости от периода года. Различают три периода года: холодный, теплый и переходный. Переходным считается период, когда средняя температура наружного воздуха составляет +8 °С.

При учёте интенсивности труда все виды работ делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. По условиям рассматриваемого задания категория работ в производственном помещении относится к группе IIа.

Численные значения основных параметров воздуха в помещении регламентируются СНиПом для категории IIа:

тёплый период:

температура -

относительная влажность -

скорость воздуха не более -

холодный и переходный период:

температура -

относительная влажность -

скорость воздуха не более -

5. Расчёт теплопоступлений в помещениях

Тепловыделения от работающего оборудования с электрическим приводом за счет перехода механической энергии в тепловую определяется по выражению:

,

где N_уст - установленная мощность привода электродвигателя в расчёте на единицу оборудования, кВт, определяется заданием; k_исп - коэффициент использования мощности электродвигателя, обычно рекомендуется принимать 0,8; kв - коэффициент одновременности работы оборудования, определяемый заданием, можно принять равным 1. Величина Q_об от периода года не зависит.

Теплопоступления от освещения для теплого и холодного периода года рассчитываются:

,

где F=2280м² - поверхность пола в помещении;

q_oc = 40 Вт/м²- норма освещенности 1 м² в соответствий со СНиПом;

k_в - коэффициент одновременности работы осветительных установок: в холодный период можно принимать k_в =1,0, в тёплый период k_в = 0,5 - 0,6.

Теплопоступления от обслуживающего персонала для холодного и теплого периодов года рассчитываются по выражению

,

где m - число работников; Q_явн - явные тепловыделения от одного человека, кДж/ч; r = 2250 кДж/кг - скрытая теплота парообразования; W_п - влаговыделения от одного человека, г/ч.

Теплопоступления от солнечной радиации через световые (оконные) проемы рассчитываются только для теплого периода года:

,

где F_ocт - суммарная поверхность остекления, м²; q_ocт - плотность теплового потока, передаваемого за счет солнечной радиации, зависящая от ориентации световых проемов по сторонам света; А_ост - эмпирический коэффициент, зависящий от вида остекления; k - эмпирический коэффициент зависящий, от прозрачности стекол.

Теплопоступления через внешние ограждения из вне за счет более высокой температуры наружного воздуха при проектировании систем кондиционирования рассчитываются для теплого периода в том случае, если расчетная температура наружного воздуха превышает расчетную температуру воздуха внутри помещения на 5°С и более, т.е. t_н^т - t_в^т > 5 °С

где F_oгp - поверхность внешнего ограждения за вычетом поверхности остекления, м²; k_oгp- коэффициент теплопередачи через ограждения, Вт/(м²*⁰С);t_нт и t_в^т - соответственно расчетная температура наружного воздуха и воздуха внутри помещения, ⁰С; в и н - соответственно коэффициент теплоотдачи от воздуха внутри помещения к стене и от наружной поверхности стены к наружному воздуху, Вт/(м²*⁰С); _i - толщина отдельных слоев, составляющих стену, м; _i - коэффициент теплопроводности материалов, из которых выполнена стена, Вт/(м*⁰С).

Суммарные теплопоступления в помещение для теплого периода года в общем случае составляют:

,

для холодного периода года

6. Расчёт тепловых потерь помещения

Тепловые потери рассчитываются только для холодного периода года.

Тепловые потери через остеклённые оконные световые проёмы определяются по выражению

,

где F_ocт - суммарная поверхность остекления, м²; k - коэффициент теплопередачи через оконные проемы, Вт/(м^{2 0}С); t_в^х и t_н^х - соответственно расчетные температуры воздуха внутри помещения и наружного воздуха для холодного периода года, ⁰С.

Значения коэффициента теплопередачи определяются в соответствии со СНиПом.

Тепловые потери через наружные ограждения (боковые стены, полы, потолки) рассчитываются по выражению

где F_oгp - поверхность наружных ограждений (за вычетом площади оконных и дверных проемов), м²; k_oгp - коэффициент теплопередачи через ограждения, Вт/(м²*⁰С); t_в^х и t_н^х - соответственно расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха для холодного периода, ⁰С;

n - эмпирический поправочный коэффициент, зависящий от характера ограждения.

Для условий рассматриваемого задания тепловые потери для помещений первого этажа рассчитываются через оконные проёмы, боковые стены, пол.

Суммарные тепловые потери помещения для холодного периода года составят

7. Расчёт воздухообмена в помещении

Массовый расход кондиционируемого воздуха:

для теплого периода года:

для холодного периода года:

где - избыточная теплота в помещении соответственно для теплого или холодного периода года; - теплоемкость воздуха; и - соответственно расчетная температура воздуха внутри помещения для теплого или холодного периода и температура приточного воздуха в соответствующий период.

Объёмный расход кондиционируемого воздуха:

для теплого периода года:

для холодного периода года:

где плотность воздуха.

Кратность воздухообмена:

для теплого периода года:

для холодного периода года:

объём кондиционируемого помещения.

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью обновляется. Величина кратности воздухообмена регламентируется СНиПом в зависимости от назначения помещения. Для условий рассматриваемой задачи нормативная кратность воздухообмена составляет . Если в результате расчета получится значение , то следует без дополнительных расчетов принять и скорректировать расход кондиционируемого воздуха.

Холодопроизводительность кондиционера для тёплого периода года:

где, и - энтальпия воздуха.



Заключение

В заключении я рассмотрел принципы проектирования вентиляции для улучшения качества воздушной среды в помещениях, выбор параметров воздушной среды, расчёт теплопоступлений в помещениях, расчёт тепловых потерь помещения, расчёт воздухообмена в помещении.



Литература

1. Шарапов В. И., Ротов П.В. Принципы проектирования вентиляции и кондиционирования воздуха.

2. Шарапов В.И., Ротов П.В. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха.

3. Е.Н. Терлецкая. Расчет воздухообмена в помещении.

Размещено на Allbest.ru