Строительные нормы и правила: системы кондиционирования воздуха, холодоснабжение

 











Курсовая работа

Строительные нормы и правила: системы кондиционирования воздуха, холодоснабжение

Содержание


Введение

1. Краткое описание проектируемого объекта

2. Выбор и обоснование параметров внутреннего и наружного воздуха

2.1 Расчётные параметры внутреннего воздуха

2.2 Расчётные параметры наружного воздуха

3. Тепловой и влажностный баланс помещений

3.1 Расчет Потерь теплоты помещениями

3.1.1 Потери теплоты через наружные ограждения

3.2 Расчет поступлений теплоты в помещение

3.2.1 Теплопоступления от людей

3.2.2 Теплопоступления от искусственного освещения

3.2.3 Теплопоступления от солнечной радиации

3.2.4 Тепловыделения от оборудования

3.3 Определение поступлений влаги

4. Выбор центрального кондиционера

5. Подбор оборудования центрального кондиционера

6. Расчет процессов обработки воздуха и выбор доводчиков

6.1 Расчёт процессов обработки воздуха

6.2 Подбор фэнкойлов

7. Аэродинамический расчет воздуховодов

8. Холодоснабжение

8.1 Подбор регулирующего клапана

8.2 Гидравлический расчет контура тепло- и холодоснабжения фэнкойлов

8.3 Гидравлический расчет контура чиллера

9. Подбор оборудования системы холодоснабжения

9.1 Чиллер

10. Акустический расчет

11. Автоматизация СКВ

12. Определение годовых затрат энергии на эксплуатацию СКВ

Список литературы


Введение


Системой кондиционирования воздуха называется совокупность технических средств, служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а также автоматического регулирования его параметров. Системы кондиционирования воздуха оснащаются средствами для очистки от пыли, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. В отдельных случаях системы кондиционирования осуществляют также одорацию, дезодорацию, регулирование ионного состава (ионизацию), удаление избыточной углекислоты, обогащение кислородом (регенерацию) и бактериологическую очистку воздуха. Воздух приготовляется в кондиционерах. Различают системы кондиционирования воздуха центральные и местные. Центральные системы, как правило, обслуживают несколько помещений, а местные - одно помещение или часть его. Центральные системы снабжаются извне теплом (доставляемым горячей водой, паром, газом или электричеством), холодом (доставляемым холодной водой от холодильных машин, артезианских скважин, горных рек; хладагентами или растворами солей) и электрической энергией для привода электродвигателей насосов, вентиляторов и компрессоров. Местные системы могут иметь собственные встроенные источники холода и снабжаться извне только электрической энергией для привода холодильных машин, вентиляторов и насосов и питания электрических воздухонагревателей и увлажнителей. В районах с сухим и жарким климатом применяют охлаждение воздуха за счет испарения воды (испарительное охлаждение). По давлению, создаваемому приточными вентиляторами, различают воздухоприготовительную установку - кондиционер, каналы и устройства для подачи кондиционированного и удаления отработанного воздуха и приборы автоматического регулирования, дистанционного контроля и управления. Центральные водо-воздушные системы (как правило, одноканальные) снабжаются теплом и холодом от тепловых и холодильных станций по одно-, двух-, трёх-, или четырёхтрубной системам трубопроводов. Системы кондиционирования воздуха бывают прямоточные и с частичной рециркуляцией внутреннего воздуха. В прямоточных системах осуществляется обработка и перемещение только наружного воздуха, в системах с частичной рециркуляцией (для экономии тепла в холодное время и холода в тёплое время года) обрабатывается и перемещается смесь наружного и части внутреннего воздуха, извлекаемого из обслуживаемых помещений. Необходимые температура и влажность воздуха в помещениях обеспечиваются соответственно воздухоподогревателями и аппаратами для осушки или увлажнения воздуха. В тёплое время года системы кондиционирования иногда работают совместно с системами радиационного охлаждения. Удаление и рециркуляцию отработанного воздуха, а в ряде случаев и подачу кондиционированного воздуха в конце 60-х гг. стали осуществлять через осветительные, приборы с люминесцентными лампами. При этом выделяемое ими тепло используется для подогревания воздуха. Одноканальные системы выполняются с центральным качественным регулированием, с центральным или местным количественным регулированием, с местными или зональными доводчиками. В многоэтажных административных и гостиничных зданиях получают распространение одноканальные системы среднего давления с подоконными местными эжекционными кондиционерами-доводчиками. Применение этих систем позволяет экономить тепло и холод за счёт рециркуляции внутреннего воздуха в пределах одного помещения, не прибегая к устройству центральной рециркуляции и, следовательно, - к прокладке рециркуляционных воздуховодов.

Перспективны двухканальные системы, в которых по одному из каналов подаётся холодный воздух, а по другому - тёплый; в каждом помещении или вблизи него по команде терморегулятора в специальной смесительной коробке холодный и тёплый воздух смешивается в необходимой пропорции, и смесь с требуемой температурой вводится в помещение.

кондиционирование воздух холодоснабжение строительный

1. Краткое описание проектируемого объекта


Проектируемый объект - школа в городе Одесса. Режим работы объекта с 800 до 1800. Проектируемый объект четырёхэтажный, высота этажа 3,2м.

Источниками тепла являются люди, искусственное освещение и оборудование, теплопоступления от солнечной радиации; теплопотери через наружные ограждения. В курсовой работе проектируется центральная местная система кондиционирования воздуха с чиллерами и фанкойлами. В частном случае она может работать как местная, предназначенная для кондиционирования воздуха в многокомнатных зданиях, при этом воздушно-тепловой режим в помещениях может существенно различаться.

2. Выбор и обоснование параметров внутреннего и наружного воздуха


2.1 Расчётные параметры внутреннего воздуха


Согласно п.2.8 СНиП 41-01-2003 [2] метеорологические условия в обслуживаемой зоне общественных и административно-бытовых помещений при кондиционировании следует обеспечивать в пределах оптимальных норм, установленных в межгосударственном стандарте ГОСТ 30494-96 [3].

В целях экономии энергии в расчётных условиях ТП года параметры внутреннего воздуха принимаются на верхнем оптимальном уровне температуры и относительной влажности, а в ХП года - на нижнем оптимальном уровне. Данные представлены в табл.2.1.


Таблица 2.1. Расчетные параметры внутреннего воздуха.

Период годаНаименование помещений№ поме - щенийКатегорияЗначения расчетных параметровтемпера-тура, ºСотносит. влажность, %скорость, м/с1 этажХПИнвентарная1219300,2ТП25600,3ХПКласс НВП2219300,2ТП25600,3ХПКнигохранилище3616ННННТП25600,3ХПЧитальный зал4219300,2ТП25600,3ХПКабинет мастера5219300,2ТП25600,3ХПУчебные мастерские6219300,2ТП25600,32 этажХПАудитория7219300,2ТП25600,3ХППрепараторская8219300,2ТП25600,3ХППрепараторская9219300,2ТП25600,3ХПАудитория10219300,2ТП25600,3ХПКабинет врача11520300,15ТП25600,3ХПМедпункт12520300,15ТП25600,3ХПДиректор13219300,2ТП25600,3ХПЗавуч14219300,2ТП25600,3ХППреподавательская15219300,2ТП25600,3ХППрепараторская16219300,2ТП25600,3ХПАудитория17219300,2ТП25600,33 этажХППрепараторская18219300,2ТП25600,3ХПАудитория19219300,2ТП25600,3ХПСпортзал20417300,2ТП25600,3ХПКабинет иностранных языков21219300,2ТП25600,3ХПКабинет иностранных языков22219300,2ТП25600,3ХПКабинет иностранных языков23219300,2ТП25600,34 этажХПУчебный кабинет24219300,2ТП25600,3ХПУчебный кабинет25219300,2ТП25600,3ХПУчительская26219300,2ТП25600,3ХППрепараторская27219300,2ТП25600,3ХПУчебный кабинет28219300,2ТП25600,3

2.2 Расчётные параметры наружного воздуха


Расчетные параметры внутреннего воздуха в помещении должны обеспечиваться СКВ применительно к нормируемым параметрам наружного воздуха. Согласно [2], при высоком уровне требований к обеспеченности внутренних условий проектируются СКВ первого класса, для которых в качестве расчетных принимаются параметры наружного воздуха категории Б для ТП и ХП года.

Расчетные параметры - температуру и энтальпию наружного воздуха принимают согласно приложению 8 [2]. Данные заносят в табл.2.2 Влагосодержание и относительную влажность определяют по h-d - диаграмме. В табл.2.2 заносят также необходимые для дальнейшего расчета климатические данные - максимальную температуру наиболее жаркого месяца, продолжительность отопительного сезона и среднюю температуру отопительного сезона, определяемые по СНиП 2.01.01-82.


Таблица 2.2 Расчетные параметры наружного воздуха г. Одесса, 48° град. с. ш.

Наименование параметраОбозначениеЗначение в ТПЗначение в ХППараметры БТемпература, ºСtн28,6-18Энтальпия, кДж/кгhн62-16,3Влагосодержание, г/кгdн130,8Относительная влажность, %?н5399Максимальная среднесуточная температура самого жаркого месяца, ºСtIIV. макс. 26,9-Продолжительность отопительного сезона, сутZот-158Средняя температура отопительного сезона, ºСtср. от -1,7

3. Тепловой и влажностный баланс помещений


Тепловой и влажностный баланс помещения составляется как сумма поступлений тепла и влаги от характерных источников. Их состав зависит от назначения помещения и определяется заданием на проектирование. Балансы тепла и влаги составляются для ТП, ХП и переходных условий (ПП) года. Для теплого периода года цель расчета баланса состоит в определении максимальных значений избытков тепла и влаги в помещении. Эти величины служат основанием для выбора производительности СКВ и числа входящих в нее кондиционеров. Цель расчета баланса для холодного периода года состоит в определении наименьших избытков и наибольших недостатков теплоты при соответствующе избытках влаги. Их значения служат для определения воздухообмена в этот период года и оценки возможности снижения производительности СКВ. Расчет балансов тепла и влаги в ПП года производится при соответствующих ему параметрах наружного воздуха с целью определения воздухообмена, достаточного для ассимиляции избытков влаги в условиях снижения теплоизбытков. Величину этого воздухообмена принимают для холодного периода, если теплоизбытки в ХП меньше, чем в ПП.

Балансы теплоты составляются по итогам подсчета всех видов теплопотерь и теплопоступлений для трех расчетных периодов года. Для каждого периода определяются либо избытки ?Q+яв, либо недостатки ?Q-яв явной теплоты, Вт:


?Q+ (-) яв = Qпост - Qпот,


где

Qпост, Qпот - соответственно суммарные поступления и суммарные потери теплоты помещением, Вт.

Для помещений, в которых имеются влаговыделения, баланс составляют по полной теплоте:


?Qпол = ±?Q+ (-) яв + Qскр, где


Qскр - скрытая теплота, Вт, определяемая по формуле:


Qскр = 0,278 ? Gw ? (2500+1,8? tв), где


Gw - поступления влаги в помещение, кг/ч.

Тепловлажностное соотношение ?, кДж/ (кг влаги):


? = 3,6 ? ?Qпол/Gw


Результаты расчетов представлены в таблице 3.1.


3.1 Расчет Потерь теплоты помещениями


3.1.1 Потери теплоты через наружные ограждения

Расчет проводится на ЭВМ. Термическое сопротивление ограждений принимается на уровне требуемых значении без расчета.

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:


ГСОП = (tв - tот. пер.) zот. пер. = (20-0,9) · 160 = 3056 ºС·сут


Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций:


стен Rтро=2,02м2С/Вт

окон Rтро=0,349м2С/Вт

покрытия Rтро=2,82м2С/Вт


3.2 Расчет поступлений теплоты в помещение


3.2.1 Теплопоступления от людей

складываются из отдачи явной и скрытой теплоты и зависят от тяжести выполняемой работы, температуры и скорости движения воздуха, а также от теплозащитных свойств одежды. Обычно в расчетах используют табличные данные, приведенные в справочной и методической литературе табл. П.20 [10].


Qлюд = q ? nм + 0,85 ? q ? nж + 0,75? q ? nд, где


q - выделения тепла одним взрослым мужчиной, Вт/чел, принимаемые по данным табл. П.20 [10];

nм, nж, nд - соответственно число взрослых мужчин, женщин и детей в помещении


3.2.2 Теплопоступления от искусственного освещения

Если мощность светильников неизвестна, то тепловыделения от источников освещения Qосв, Вт, можно определить по формуле:


Qосв = Nуд ? F ? ?, где


Nуд - удельная мощность ламп, принимаемая 12 Вт/м2;

F - площадь потолка или пола, м2

? - коэффициент, учитывающий поступление тепла в помещение, если лампы находятся внутри помещения, то ? =1.

3.2.3 Теплопоступления от солнечной радиации

Определяем по методике изложенной [6] принимаем максимальное поступление теплоты за расчетное время.


3.2.4 Тепловыделения от оборудования

Тепловыделения Qэл, Вт, от оборудования принимаем по заданию.


3.3 Определение поступлений влаги


Поступление влаги в помещение происходит в результате испарения с поверхности кожи и дыхания людей, испарения со свободной поверхности жидкости, испарения с влажных поверхностей материалов и изделий, а также сушки материалов, работы технологического оборудования.


Таблица 3.1 Тепловой баланс помещений

Номер помещенияПериодПоступления (потери) теплоты, ВтВлаговыделения, кг/члюдисолнеч. радиацияэлектр. освещ. электр. обруд. через огражд. отоп- лениевсего явнаяявная полн. 1ТП130290670-400--12000,23ХП232316-216-8100-8100,122ТП127028301100----23702,27ХП20302970-648-18500-18501,43ТП65145670----7350,115ХП116158-216-8100-8100,0714ТП78017401100-1200--30801,4ХП12501840-648-18500-18500,875ТП130290650-500--12800,23ХП208304-216-5600-5600,1426ТП122027202170-4500--78902, 19ХП19502850-648-16500-16501,357ТП12202720950----21702, 19ХП19502850-648-15200-15201,358ТП130290630-500--12600,23ХП208304-216-7200-7200,1429ТП130290670-500--13000,23ХП208304-216-6900-6900,14210ТП147032701100----25702,62ХП23503450-648-15900-15901,6211ТП65145650----7150,115ХП100150-216-3500-3500,07512ТП130290650----7800,23ХП200300-200-3500-3500,1513ТП130290650-500--12800,23ХП208304-216-3500-3500,14214ТП130290650-500--12800,23ХП208304-216-3500-3500,14215ТП3908701200-800--23900,69ХП624912-432-7000-7000,4316ТП130290650-500--12800,23ХП208304-216-3500-3500,14217ТП147032702170----36402,62ХП23503450-648-13500-13501,6218ТП130290670-600--14000,23ХП208304-216-7500-7500,14219ТП122036251100----23202, 19ХП19502850-648-15500-15501,3520ТП2760597510350----131104,58ХП49147119-2160-89700-89703,04621ТП6001320650-1500--27501,07ХП9501380-225-3500-3500,6622ТП6001320650-1500--27501,07ХП9501380-200-3500-3500,6623ТП6001320650-1500--27501,07ХП9501380-216-3500-3500,6624ТП9802200980-1200--31601,76ХП15702300-432-12500-12501,0925ТП9802200850-1200--30301,76ХП15702300-432-12800-12801,0926ТП325725650-1000--19750,575ХП520760-200-3500-3500,35527ТП130290650-500--12800,23ХП208304-216-3500-3500,14228ТП98022001980-1500--44601,76ХП15702300-648-10500-10501,09

4. Выбор центрального кондиционера


В центрально-местных СКВ центральный кондиционер обрабатывает, как правило, только наружный воздух. Количество подаваемого СКВ наружного воздуха значительно влияет на затраты теплоты и холода. Поэтому его объем должен быть минимально необходимым, но не меньше величины, обеспечивающей:

) удаление выделяющихся в помещении вредных газов и паров;

) санитарную норму наружного воздуха на одного человека;

) компенсацию воздуха, удаляемого местными отсосами LM0 и создание подпора в помещении.

При отсутствии в помещении токсичных выделений минимальный объем по п.2 определяется из выражения:


Lн.2 = l1 · n


где n - число людей в помещении: l1 - санитарная норма наружного воздуха на одного человека. Принимается по приложению СНиП [2]: l1 = 20 м3/ч при продолжительности пребывания людей в помещении не более 2 ч и l1 = 60 м3/ч в других случаях.

При отсутствии наружных дверей для создания повышенного давления в помещении принимают превышение притока над вытяжкой в объеме


Vnом x kp,


где Vnом - объем помещения, м3/ч; кр = 0,5.0,75 ч-1 - кратность воздухообмена.

Определяют расход наружного воздуха для всех кондиционируемых помещений. Результаты расчетов заносят в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 Расход наружного воздуха.

Наименование помещенияНомер помещенияЧисло людейНа одного человека, м³/чМестные отсосы, м³/чВсего в помещении м³/чИнвентарная1260-120Класс НВП22660-1560Книгохранилище3120-20Читальный зал41660-960Кабинет мастера5260-120Учебные мастерские62560-1500Аудитория72560-1500Препараторская8260-120Препараторская9260-120Аудитория103060-1800Кабинет врача11160-60Медпункт12260-120Директор13260-120Завуч14260-120Преподавательская15660-360Препараторская16260-120Аудитория173060-1800Препараторская18260-120Аудитория192560-1500Спортзал2018+2580+60-2940Кабинет ин. языков21,22,231260-720Учебный кабинет24,252060-1200Учительская26560-300Препараторская27260-120Учебный кабинет282060-1200 Всего: 21260

Определяем суммарный расход наружного воздуха с запасом на утечки Lн. сум и подбираем центральный кондиционер. Величина Lн. сум должна находиться в пределах рабочего диапазона производительности по воздуху выбранного центрального кондиционера.


Lн. сум = 1,1? Lн. i = 1,1 · 21260 = 23386 м³/ч.


К установке принимаем центральную установку кондиционирования RECAIR 6E:

ц = 7 м3/с = 25200 м3/ч,

В = 1910 мм; L = 5350 мм; Н = 1750 мм; Н1 = 3500 мм, вес 2348 кг.

5. Подбор оборудования центрального кондиционера


По каталогу фирмы-производителя центрального кондиционера подбирают необходимое оборудование и определяют его аэродинамическое сопротивление

Приемная (запорная секция) - SU 6E; В = 1910 мм; Н = 1750 мм; L = 250 мм; потери давления ?рзап = 15 Па.

Фильтровальная секция - для обычных помещений, в которых не предъявляют повышенные требования к чистоте воздуха, применяют фильтры грубой очистки классов EU3. Секция SL 6E; В = 1910 мм; Н = 1750 мм; L = 250 мм; аэродинамическое сопротивление ?рФ = 180 Па.

Воздухоохладительная секция

JV 6E; В = 1910 мм; Н = 1750 мм; L = 400 мм; потери давления ?рзап = 15 Па.

Секция увлажнения - для холодного периода года подбирают оросительную камеру, работающую в режиме адиабатного увлажнения, определяют (по возможности) расход воды, потери давления в форсунках и коммуникациях, аэродинамическое сопротивление камеры. KO 6E; В = 1910 мм; Н = 1750 мм; L = 750 мм; ?рОК = 150 Па.

Воздухонагревательная секция - проектом не предусматривается.

Секция глушения шума - подбирают после выполнения акустического расчета и определяют аэродинамическое сопротивление: шумоглушительная секция VA 1500+700; В = 1910 мм; Н = 1750 мм; L = 1500+750 мм; ?рШГ =100 Па.

Вентиляторная секция - суммируя потери давления в вентиляционной сети и секциях центрального кондиционера, определяют суммарные потери давления в системе ?рсист, Па:


?рсист = ?рсеть + ?рзап. + ?рФ + ?рВО + ?рОК + ?рШГ = 332 + 15 + 180 + 15 + 150 + 100 = 800 ПаПо известному напору 1,1?рсист = 870 Па и известному суммарному расходу воздуха 1,1Lн. сум= 3 м³/с подбираем вентиляторную секцию PU 355:

Lw = 95 дБ, n = 1500 мин-1, ? = 63%, ?Рt = 900 Па, N = 5 кВт;

В = 1910 мм; Н = 1750 мм; L = 1400 мм.

6. Расчет процессов обработки воздуха и выбор доводчиков


6.1 Расчёт процессов обработки воздуха


Расчет и построение процессов обработки воздуха следует выполнять для характерных помещений: с наибольшим и наименьшим значением углового коэффициента ?, характеризующего процесс изменения состояния воздуха в помещении, и максимальным значением относительной влажности воздуха.

При выборе фэнкойлов учитывают режим их работы. При использовании фэнкойлов также для целей отопления в холодный период года, применяют вертикальные фэнкойлы, которые устанавливают под окнами. В этом случае необходимо учитывать схему тепло-холодоснабжения фэнкойлов. Если проектируется четырехтрубная схема, то и фэнкойлы также должны быть четырехтрубными.

Теплый период года

Рассмотрим процесс независимой обработки наружного воздуха в центральном кондиционере и рециркуляционного воздуха в фэнкойле.

Для одного помещения (учебные мастерские) выполняем расчет процесса обработки воздуха в ХП и ТП и подбираем фэнкойл.

Процесс обработки воздуха выполняем по прямоточной схеме для ХП и ТП года.

.Наносят на h-d-диаграмму точки Н (t, h) и В (t, ?), характеризующие состояние наружного и внутреннего воздуха.

2.Определяют минимально возможное значение влагосодержания приточного воздуха из условия реализации процесса охлаждения наружного воздуха в поверхностном воздухоохладителе центрального кондиционера. Для этого определяют предельную температуру на поверхности воздухораспределителя центрального кондиционера tf:

f = tw. x + (3 ÷ 5)°С, где


tw. x - начальная температура холодной воды, поступающей в поверхностный водоохладитель от чиллера; tw. x = 7°С.

f = 7 + 4 = 11°С.


На пересечении изотермы tf с линией насыщения получаем точку F и проводим луч H-F, соответствующий процессу охлаждения и осушения воздуха в ПВО.

На основе рекомендаций О.Я. Кокорина определяем конечную относительную влажность воздуха на выходе из ПВО, которая зависит от относительной влажности наружного воздуха:


?о = 92% при 45% ? ?н < 70%.


На пересечении луча H-F с кривой ?0 получаем точку О, соответствующую параметрам воздуха на выходе из ПВО.

.Определяют минимальную температуру приточного воздуха в центральном кондиционере, учитывая подогрев воздуха в приточном вентиляторе. Для этого из точки О проводят линию постоянного влагосодержания и на пересечении этой линии с изотермой tп = tо +1 получают точку П, характеризующую состояние приточного воздуха., определяют температуру приточного воздуха, поступающего от ЦК:

пц = tо + 1 = 13,4 + 1 = 14,4°С


.Определяют расход рециркуляционного воздуха через фэнкойл Gрец, кг/ч, из условия ассимиляции избытков явной теплоты. При этом задаются температурой приточного воздуха, подаваемого фэнкойлом tпм: в первом приближении принимают tпм = 14°С.


,


где ?Qяв - избытки явной теплоты в помещении, Вт; Gн - расход наружного воздуха, подаваемого центральным кондиционером, кг/ч (определяют по данным таблицы 6 с пересчетом в массовые единицы: Gн = ??l1?n1 = 1,2?1500 =1800 кг/ч); tу, tпц - температура соответственно удаляемого и приточного воздуха, подаваемого центральным кондиционером, оС; tв, tпм - температура соответственно внутреннего воздуха в ОЗ и приточного, подаваемого фэнкойлом, оС; ср = 1,005 кДж/ (кг?К) - удельная изобарная теплоемкость воздуха

В помещениях жилых и общественных зданий температура удаляемого воздуха ориентировочно может быть определена по формуле:

у = tв + grad t· (H - 2) = 25,0 + 1· (3,2 - 2) = 26,2°С


где grad t - градиент температуры по высоте помещения выше обслуживаемой зоны, К/м: при теплонапряженности помещения более 23 Вт/м3 grad t = 0,8 - 1,5 (меньшее значение принимается для холодного периода года, большее - для теплого); Н - высота помещения, м.

По ориентировочному расходу рециркуляционного воздуха Gрец подбирают типоразмер фэнкойла так, чтобы при максимальной скорости вращения вентилятора выполнялось условие: Gрец ? Gфмакс.


м³/ч


По определяем ближайший типоразмер фэнкойла.

По определяем ближайший типоразмер фэнкойла.

Принимаем к установке 3 фэнкойла моделей Laser типоразмер 1 (110):

Холодопроизводительность - 1030 Вт.


Lр = 534 ? Lmaxф = 241,2?3 = 723,6 м³/ч


Принимаем кг/ч,

где Gmaxф - номинальный расход воздуха, подаваемого фэнкойлом при максимальной частоте вращения.

Уточняем температуру приточного воздуха, подаваемого фэнкойлом tпм:



5.Определяют способность ассимилировать влагу, выделяющуюся в помещении, приточным воздухом, подаваемым центральным кондиционером. Для этого определяют влагосодержание внутреннего воздуха из условия ассимиляции избытков влаги приточным воздухом:


г/кг.


Так как, полученное значение влагосодержания внутреннего воздуха меньше максимально возможного влагосодержания воздуха в помещении dв < dвмакс (10 < 11,85), определенного в верхней точке области оптимальных параметров, то уточняют положение точки В, характеризующей состояние внутреннего воздуха в помещении, и определяют параметры воздуха в этой точке - относительную влажность ?в и энтальпию hв.

По значениям tпм и dв наносят точку Пм, характеризующую состояние рециркуляционного воздуха после охлаждения в фэнкойле.

.Определим холодильную нагрузку на ПВО ЦК и фэнкойл.

хцi = 0,278?Gн? (hн - hо) = 0,278?1800? (62 - 35,8) = 13110 Втхмi = 0,278?Gфmax? (hв - hпм) = 0,278?868,3? (50,6 - 42,1) = 2052 Вт


Таблица 6.1 Параметры воздуха в ТП

ПараметрыЗначения параметровt,°Сh, кДж/кгd, кг/г?, %Н28,6621353В2550,61060F1131,88,1100О13,435,88,892Пц14,436,98,886Пм16,942,11084

Холодный период года

1.Наносят на h-d-диаграмму точки Н и В, характеризующие состояние наружного и внутреннего воздуха в расчетном режиме.

2.Вычисляют влагосодержание приточного воздуха, подаваемого центральным кондиционером из условия ассимиляции избытков влаги ?Gw в помещении:


г/кг.


Таблица 6.2 Параметры воздуха в ХП

ПараметрыЗначения параметровt,°Сh, кДж/кгd, кг/г?, %Н-18-16,30,885В1929,54,130О08,53,3590Т6,58,50,813Пц1826,83,3526Пм27,838,14,118

.На пересечении линии dпц = const с кривой ?о = 90-95% получают точку О, характеризующую состояние воздуха на выходе из оросительной камеры центрального кондиционера. Через точку О проводят луч процесса адиабатного увлажнения ho = const и на пересечении с лучом процесса подогрева наружного воздуха в воздухоподогревателях первой ступени dн = const, получают точку Т, характеризующую состояние воздуха после первого подогрева.

4.В холодный период года необходимо решить вопрос о распределении тепловой нагрузки между центральным кондиционером и фэнкойлом. В первом приближении можно принять температуру приточного воздуха, поступающего от центрального кондиционера tп, равной или близкой температуре воздуха в помещении tв. В этом случае вся отопительная нагрузка будет возлагаться на фэнкойлы. При этом необходимо сопоставить теплопроизводительность фэнкойлов при максимальной скорости вентилятора (2521 Вт) и теплопотери помещения (-1650 Вт). Принимаем tп = 18°С и из уравнения воздушно-теплового баланса по явной теплоте рассчитываем температуру приточного воздуха, подаваемого фэнкойлом:



5.На пересечении линии постоянного влагосодержания внутреннего воздуха dв = const с изотермой приточного воздуха tпм получают точку Пм, характеризующую состояние воздуха после нагревания в фэнкойле, а на пересечении линии dпц = const с изотермой приточного воздуха tпц, получаем точку Пц, характеризующую состояние приточного воздуха, подаваемого центральным кондиционером.

6.На основе построения процесса обработки воздуха в холодный период года определяют расходы теплоты в воздухонагревателях:

на первый подогрев в центральном кондиционере

т.1ц = 0,278Gн (hт - hн) = 0,278?21260?1,2? (8,5 - (-16,3)) =175 890 Вт


на второй подогрев в центральном кондиционере

т.2ц = 0,278Gн (hпц - hо) = 0,278?21260?1,2? (26,8 - 8,5) = 129 790 Вт


на подогрев в местном доводчике (фэнкойле)

т. мi = 0,278Gфмакс (hпм - hв) = 0,278?868,3? (38,1 - 29,5) = 2 076 Вт


Суммарные затраты теплоты и холода вычисляют по формулам

расход холода в центральном кондиционере

хц = 0,278Gн (hн - hо) = 0,278?21260?1,2? (-16,3 - 8,5) = - 125 890 Вт


расход холода в фэнкойлах Qхм = ?Qхмi

расход теплоты на подогрев в фэнкойлах Qтм = ? Qтмi


6.2 Подбор фэнкойлов


№ пом-яПараметрыGр, кг/чLр, м3/чтипоразмер фэнкойлаLфmax, м3/чкол-во фэнкойлов? Lф, м3/чQхм, кВтQтм, кВт1236196Laser 110241,21241,20,762605504Laser 110241,23723,60,7632420Laser 110241,21241,20,764844703Laser 110241,2 3723,60,765306255Laser 112331,21331,20,9346640534Laser 110241,23723,60,767546455Laser 110241,23723,60,768309257Laser 112331,21331,20,9349300250Laser 112331,21331,20,93410663552Laser 110241,23723,60,7611226188Laser 110241,21241,20,7612242201Laser 110241,21241,20,7613363302Laser 112331,21331,20,93414363302Laser 112331,21331,20,93415745621Laser 112331,22662,40,93416357298Laser 112331,21331,20,93417528440Laser 110241,23723,60,7618320266Laser 112331,21331,20,93419596497Laser 110241,23723,60,762040103342Laser 114410,493693,61,35721405337Laser 114410,41410,41,35722405337Laser 114410,41410,41,35723405337Laser 114410,41410,41,35724774648Laser 112331,22662,40,93425753627Laser 112331,22662,40,93426416346Laser 114410,41410,41,35727306255Laser 112331,21331,20,93428560467Laser 110241,23723,60,76 ?51,99

7. Аэродинамический расчет воздуховодов


В курсовой работе, по согласованию с руководителем, производят аэродинамический расчет только для магистрали приточной системы, а для ответвлений и вытяжной системы производят предварительный расчет с определением размеров воздуховодов по рекомендуемой скорости движения воздуха. В качестве воздухораспределительных устройств используют, как правило, потолочные плафоны, а при обработке смеси наружного и рециркуляционного воздуха - собственно фэнкойл. Результаты аэродинамического расчета представляют в таблице 7.1, сопровождая её ведомостью коэффициентов местных сопротивлений (таблица 7.2). Расчетная схема представлена на рис.1.

В результате аэродинамического расчета, суммируя потери давления на участках магистрали, определяют потери давления в вентиляционной сети ?рсеть = 331,7 Па.


Таблица 7.1 Аэродинамический расчёт системы П1

№ участкаРасход L, м3/чДлина l, мРасчетная скорость v', м/сРасчетная площадь А', м2Диаметр dv, ммСтандартная площадь А, м2Фактическая скорость v, м/сR, Па/м?Ртр., ПаРд., Па??Z, Па (?Ртр. + Z) i, Па??Pуч, Па12345678910111213141519803,650,0542500,0495,551,465,2718,454,9491,1696,432294013,750,1634500,1595,130,618,3515,820,152,3710,73341406,350,2305000, 1965,860,684,2920,580,357, 2011,49442603,850,2375000, 1966,030,722,7321,790,357,6310,36554602,250,3036300,3124,870,360,8014, 200,354,975,77657602,950,3206300,3125,130,401,1615,810,355,536,69769606,350,3876300,3126, 200,573,5723,080,716,1619,738107403,260,497600х7000,4207,100,712,2630,270,721, 1923,459169803,270,6741000х7000,7006,740,471,5127,240,359,5311,0510212602,580,7381000х7000,7008,440,721,8042,702,89123,42125,2211212606,760,9841000х10001,0005,910,291,9520,933,2367,5969,54390,45

Таблица 7.2 Ведомость местных сопротивлений

№ участкаВид местных сопротивленийКол-воzåz123451Потолочный диффузор12,394,94отвод круглого сечения 90°10,35тройник на проход12,22тройник на проход10,150,153тройник на проход10,350,354тройник на проход10,350,355тройник на проход10,350,356тройник на проход10,350,357тройник на проход10,350,7отвод круглого сечения 90°10,358тройник на проход10,350,79тройник на проход10,350,3510тройник на проход10,352,89отвод с острыми кромками21,2711отвод с острыми кромками21,273,23жалюзийная решетка10,69

Таблица 7.3 Предварительный расчет ответвлений системы П1

№ участкаРасход L, м3/чДлина l, мРасчетная скорость v', м/сРасчетная площадь А', м2Диаметр dv, ммСтандартная площадь А, м2Фактическая скорость v, м/с12345678129801,150,0542500,0495,55139803,650,0542500,0495,551412004,550,0673150,0784,28151204,550,0071000,0084,241612007,050,0673150,0784,28173004,550,0171600,0204,141812007,050,0673150,0784,28197209,640,0502500,0494,072022201,840,1544500,1593,882129402,850,1634500,1595,132236602,260,1694500,1596,392337800,960,1754500,1596,602415007,040,1044000,1263,32257204,540,0502500,0494,07267204,540,0502500,0494,07271207,040,0081000,0084,242818007,940,1254000,1263,982936002,550, 2005000, 1965,093037200,550, 2075000, 1965,263138404,050,2135000, 1965,433242004,860, 1945000, 1965,943343203,260, 2005000, 1966,113444402,760, 2065000, 1966,283545603,570,1815000, 1966,453646802,370,1865000, 1966,623747400,970,1885000, 1966,713862403,070,2486300,3125,563918007,040,1254000,1263,98401207,040,0081000,0084,24411204,540,0081000,0084,24423604,550,0201600,0204,97431204,550,0071000,0084,24441204,550,0071000,0084,24451207,050,0071000,0084,24461204,550,0071000,0084,2447604,530,0061000,0082,124815007,040,1044000,1263,324915007,140,1044000,1263,325024603,350,1374500,1594,305124800,550,1384500,1594,3352260020,050,1444500,1594,545341603,060, 1935000, 1965,895442801,460, 1985000, 1966,05559607,060,0442500,0495,4356207,030,0021000,0080,71571204,550,0071000,0084,245815607,050,0874000,1263,45591207,050,0071000,0084,24

8. Холодоснабжение


В курсовой работе проектируют центральную систему холодоснабжения фэнкойлов и воздухоохладителей центрального кондиционера. Холодная вода для фэнкойлов приготавливается в пластинчатом теплообменнике ТО2, а для центрального кондиционера - ТО1.

После прокладки магистралей и определения места расположения приборов и стояков составляют аксонометрическую схему системы тепло - и холодоснабжения. В ней указываются приборы (прямоугольники одинаковой величины), все трубопроводы, обозначаются стояки системы, указывается холодопроизводительность стояков, указываются отметки осей трубопроводов, показывается запорно-регулирующая арматура.

На участках схемы, подлежащих гидравлическому расчету, указывают номер, длину участка, его холодопроизводительность и диаметр трубопровода (по условному проходу). На остальных участках схемы наносится только диаметр, который определяется приближенно по величине холодопроизводительности (расходу холодоносителя). В общую расчетную схему должен быть включен ввод с подводящими магистралями, оборудованием, приборами и запорно-регулирующей арматурой.


8.1 Подбор регулирующего клапана


Для регулирования тепло- и холодопроизводительности фэнкойлов устанавливают регулирующие клапаны. Подбор трехходового регулирующего клапана осуществляется по коэффициенту пропускной способности с помощью номограммы для регулирующего клапана соответствующей фирмы-производителя.

Дано:

нагрузка по холоду на фэнкойле Qx = 0,895 кВт;

перепад давления в теплообменнике (определяем по таблицам для соответствующего фэнкойла - табл.П. 19) ?р = 14,1 кПа.

Массовый расход воды через теплообменник фэнкойла:

= 3,6?Qx/ (сpw??tw) = 3,6?895/ (4,187?5) = 153,9 кг/ч.


Объемный расход воды:

= G/?w = 153,9/1000 = 0,1539 м3/ч.


Подбираем трехходовой регулирующий клапан по номограмме так, чтобы перепад давления на регулирующем клапане был больше перепада давления в теплообменнике с учетом запаса на потери в трубопроводах и запорной арматуре:

при W = 0,1539 м3/ч по номограмме на рис 8.2 [5], определяем Kvs = 0,4 м3/ч регулирующего клапана диаметром 1/2" (15 мм) и потери давления на клапане ?р = 18 кПа. При Kvs = 0,63 м3/ч потери давления на клапане ?р = 6 кПа и соотношение давлений будет меньше 1. Поэтому принимаем Kvs = 0,4 м3/ч.


8.2 Гидравлический расчет контура тепло- и холодоснабжения фэнкойлов


После прокладки магистралей и определения места расположения приборов и стояков составляют аксонометрическую схему системы тепло - и холодоснабжения. В ней указываются приборы (прямоугольники одинаковой величины), все трубопроводы, обозначаются стояки системы, указывается холодопроизводительность стояков, указываются отметки осей трубопроводов, показывается запорно-регулирующая арматура.

На участках схемы подлежащих гидравлическому расчету, указывают номер, длину участка, его холодопроизводительность и диаметр трубопровода (по условному проходу). На остальных участках схемы наносится только диаметр, который определяется приближенно по величине холодопроизводительности (расходу холодоносителя). В общую расчетную схему должен быть включен ввод с подводящими магистралями, оборудованием, приборами и запорно-регулирующей арматурой.

РАСЧЕТНОЕ ЦИРКУЛЯЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

Для обеспечения гидравлической устойчивости рекомендуется, чтобы 70% потерь давления в циркуляционном кольце приходилось на потери давления в контуре фанкойла (подводки, регулирующий клапан, теплообменник фанкойла). В этом случае располагаемый перепад давления для основного циркуляционного кольца:


,


- по графику;

- по номограмме.

Расчетное давление для создания циркуляции воды определяется по формуле:


?pp = ?pн, где


?рн - давление, создаваемое насосом.


Таблица 8.1

Гидравлический расчёт основного кольца системы холодоснабжения фанкойлов

Данные по схемеПринятоR·l+Z, ПаУчастокQ, ВтG, кг/чl, мdу, ммw, м/сR, Па/мR·l, Паpд, Па??Z, ПаОсновное циркуляционное кольцо: 15199710407,68,4650,88595,9805,4386,93,81470,12275,52427038528,43,2650,72566,9214,2259,81,4363,7577,83278055590,83,2650,47531,4100,4111,63,3368,4468,8483071623,64,2400,36535,9150,765,62,1134,6285,2575471468,83320,51587,9263,7131,25,3695,2958,9667871314,03320,46172,0216,1105,01,3140,7356,8760271159,23320,40757,6172,881,74,7384,0556,885093982,86320,34542,9257,658,73,3193,8451,493736705,621,1250,40678,01646,881,34,3349,41996,2102802529,22,8250,30446,8131,045,71,464,0195,0111868352,83200,31766,5199,549,61,364,5264,012934176,48150,28277,3618,539,28,1315,8934,3131868352,83200,31766,5199,549,60,942,7242,2142802529,22,8250,30446,8131,045,70,834,7165,8153736705,621,1250,40678,01646,881,31,7138,11784,9165093982,86320,34542,9257,658,70,741,1298,81760271159,23320,40757,6172,881,70,757,2230,01867871314,03320,46172,0216,1105,00,773,5289,61975471468,83320,51587,9263,7131,20,791,8355,52083071623,64,2400,36535,9150,765,61,065,6216,321278055590,83,2650,47531,4100,4111,60,667,0167,422427038528,43,2650,72566,9214,2259,80,6155,9370,0235199710407,69,2650,88595,9882,1386,916,46344,67226,7

?=20669 Па


Таблица 8.2

Ведомость местных сопротивлений№ участкаВид местного сопротивленияИсходные данные для подбора ???123451Задвижка параллельная×1dу =65мм 0,5 0,5 Отвод 90° ×3dу =65мм0,41,2 Тройник проходнойGпрох/Gств=0,12,12,1 ?=3,82Тройник проходной Gпрох/Gств=0,31,41,4 ?=1,43Тройник проходной Gпрох/Gств=0,23,33,3 ?=3,34Тройник проходной Gпрох/Gств=0,51,051,05 Отвод 90°dу =40мм 0,5 1 ?=2,05 5Тройник проходнойGпрох/Gств=0,15,35,3 ?=5,36Тройник проходной Gпрох/Gств=0,51,341,34 ?=1,347Тройник проходной Gпрох/Gств=0,34,74,7 ?=4,78Тройник проходной Gпрох/Gств=0,73,33,3 ?=3,39Тройник проходной Gпрох/Gств=0,73,33,3 Отвод 90°dу =25мм 0,5 1 ?=4,3 10Тройник проходнойGотв/Gств=0,51,41,4 ?=1,4 11Тройник проходной Gотв/Gств=0,71,31,3 ?=1,3 12Фанкойл Laser112dу =15мм1,51,5 Трехходовой кран×1150,260,26 Балансировочный вентиль×1dу =15мм 5,7 5,7Отвод 90°dу =15мм 0,8 1,6å=8.0613Тройник проходной Gотв/Gств=0,90,860,86 ?=0,86 14Тройник проходнойGотв/Gств=0,60,760,76 ?=0,7615Тройник проходной Gотв/Gств=0,80,70,7 Отвод 90° ×2dу =25мм 0,5 1 ?=1,716Тройник проходной Gотв/Gств=0,70,70,7 ?=0,717Тройник проходной Gотв/Gств=0,70,70,7 ?=0,718Тройник проходной Gотв/Gств=0,70,70,7 ?=0,719Тройник проходнойGотв/Gств=0,80,70,7 ?=0,720Тройник проходной Gотв/Gств=0,90,60,6Отвод 90°dу =40мм 0,4 0,4?=1,0 21Тройник проходной Gотв/Gств=0,90,60,6 ?=0,622Тройник проходной Gотв/Gств=0,90,60,6 ?=0,623Отвод 90° ×3dу =65мм0,30,9 Задвижка параллельная×3dу =65мм0,51,5 Теплообменник11414 ?=16,4

8.3 Гидравлический расчет контура чиллера


В контуре чиллера, если чиллер установлен снаружи здания, в качестве тепло-холодоносиителя используют водный раствор гликоля. Концентрацию раствора выбирают, так, чтобы температура замерзания была ниже расчетной температуры наружного воздуха в ХП на 5 - 8°С. Выбираем водный раствор этиленгликоля:

концентрация 42,6%,

температура замерзания - 29°С.

Диаметры трубопроводов назначают, ориентируясь на рекомендуемую среднюю скорость движения тепло-холодоносителя м/с.

Расчетная схема представлена на рис.4.


Табл. 8.3 Гидравлический расчет контура чиллера

Данные по схемеПринятоРезультаты расчетаR·l+Z, ПаУчастокQ, ВтG, кг/чl, мdу, ммw, м/сR, Па/мR·l, Паpд, Па??Z, ПаОсновное циркуляционное кольцо: 156728,51167017651,23205440777,614,22110571649721134572334012,2801,424029281058,40,3318324634401390541,66519014454010,055427557144401390541,6651901445407,94266441051134572334013,1801,424031441058,40,66353779?33503

??Pc= 1,1? (33503 + 51800) = 93833,3 Па = 94 кПа


где ?рхч = 51,8 кПа - потери давления в испарителе чиллера.= 21,6 м³/ч

К установке принимаем насос Wilo-Veroline-IP-E 40/120-1,5/2 с рабочим давлением pmax = 10 бар для стандартного исполнения.

Подбор циркуляционного насоса контура воздухоохладителей центрального кондиционера:


при G = 13,2 м3/ч и ??Pc= 1,1? (33503 + 51800 - 5517 - 4410) = 82854,2 Па = 83 кПа

(где ?P = 5517 Па, ?P = 4410 Па - потери давления на необщих участках).


К установке принимаем насос Wilo-VeroLine-IP-E 40/115-0,55/2 с рабочим давлением pmax = 10 бар для стандартного исполнения.


Табл. 8.4 Ведомость местных сопротивлений контура чиллера

№ уч. dуВид местного сопротивленияк-во???165Отвод гнутый под углом 90о, 2шт20,314,22 Тройник на проход при делении потоков, Gпрох /Gств=112,3 Тройник на проход при делении потоков, Gпрох /Gств=0,512,78 Тройник на проход при слиянии потоков, Gпрох /Gств=0,511,54 Теплообменник чиллера13,5 Гидромодуль13,5 280Отвод гнутый под углом 90о10,30,3365Тройник на ответвление (деление потока), Gотв /Gств=0,3919,5510,05 Задвижка параллельная10,5 465Тройник на ответвление (слияние потоков), Gотв /Gств=0,3917,47,9 Задвижка параллельная10,5 580Отвод гнутый под углом 90о20,30,6

Рис.4. Расчетная схема контура чиллера

9. Подбор оборудования системы холодоснабжения


9.1 Чиллер


В курсовой работе рекомендуется применять чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора и осевым вентилятором. Систему холодоснабжения следует проектировать, как правило, из двух или большего числа установок холодоснабжения; допускается проектировать одну машину или установку охлаждения с регулируемой мощностью.

Чиллер подбирают по суммарной холодильной нагрузке на центральный кондиционер Qхц и местные доводчики - фэнкойлы Qхм. Принимая к установке два чиллера одинаковой холодопроизводительности, определяют его номинальную холодопроизводительность по каталожным данным при работе на воде.


Qхм = 51,99 кВт; Qхц = 125,89 кВт

?Qхч = 177,88/2 = 89 кВт


Чиллер подбирают, обеспечивая выполнение условия:


,


где fQx=0,935 - поправка на холодопроизводительность при работе на водных растворах этиленгликоля.

Примем к установке 2 чиллера 30DQ типоразмера 036; АхВхН=1388×2168×2262 мм; при температуре наружного воздуха tн = 28,6ºC:

х= 100,7 кВт; Nк = 30,8 кВт.

- условие выполняется.


После выбора типоразмера чиллера определяют характеристики, необходимые для дальнейшего проектирования системы холодоснабжения.

Расход чистой воды через испаритель чиллера Gw. x, кг/с:

w. x = Qхч / [cw (tw. к - tw. н)] = 61,7/ [4,187 (12 - 7)] = 2,95 кг/с,


где cw = 4,187 кДж. (кг?К) - удельная теплоемкость воды;

(tw. к - tw. н) - разность температуры, оС.

Потери давления в испарителе чиллера ?рwч определяют по графикам, представленным в каталогах, для соответствующего типоразмера чиллера. Если в контуре используется раствор этиленгликоля, то снятую с графика величину корректируют


?рхч = f?p ? ?рwч = 1,481?35 = 51,8 кПа,


где f?p=1,481 - поправка на перепад давления.

Гидромодуль

Чиллеры 30DQ комплектуются отдельным гидромодулем "Гидроник", технические данные которого представлены в приложении табл. П.10. Примем к установке гидромодуль "Гидроник" типоразмера 036;


АхВхН=2150×137800 мм.


Номинальный расход, л/с3,73Рабочее давление*, кПа112Сухой вес агрегата, кг350Бак-аккумулятор, л300Расширительный бак, л35Объем воды в контуре, л337

Расширительный бак

Полезный объем закрытого расширительного бака определяют по формуле



где ?V - приращение объема жидкости в системе, м3, определяемое как


?V = ??tVc,


где ?t - изменение температуры воды в системе от минимального до максимального значения, оС; ? - среднее значение коэффициента объемного расширения тепло-холодоносителя в контуре, К-1 (для воды ? = 0,0006 К-1). Для незамерзающих жидкостей ? определяют по справочным данным в зависимости от концентрации.

При работе системы только в режиме охлаждения минимальная температура принимается равной +4 оС, максимальная - равной температуре окружающего воздуха 25 - 30°С.

Vc - объем тепло-холодоносителя в системе, определяется суммированием объема тепло-холодоносителя в отдельных элементах системы или по укрупненным измерителям, м3.

pмин - абсолютное минимальное давление в расширительном баке, кПа. Определяется в зависимости от взаимного расположения бака и потребителей. Если бак располагается ниже конечного потребителя, то величина pмин определяется по формуле

мин = ра +10-3?жgh + pзап,


где ра - атмосферное давление (ра = 100 кПа); ?ж - плотность жидкости при минимальной температуре, кг/м3; h - расстояние по вертикали между уровнем жидкости в расширительном баке и верхней точкой системы, м; pзап - запас по давлению (pзап = 5 - 10 кПа). Если бак расположен выше конечного потребителя, то pмин = 150 кПа.

pмакс - абсолютное максимальное давление воды в баке, кПа, определяется по формуле

макс = ра + рраб - (?рн ± 10-3?жgh1),


где рраб - рабочее давление допустимое для элементов системы тепло-холодоснабжения в низшей её точке, кПа (принимается наименьшее рабочее давление для всех элементов сети, например, для разборного пластинчатого теплообменника ALFA LAVAL - 500 кПа); ?рн - давление, развиваемое насосом, кПа; h1 - расстояние по вертикали от уровня установки насоса до уровня жидкости в расширительном баке, плюс принимают, когда уровень жидкости в баке расположен выше насоса, м.

pпр - абсолютное давление в баке до его подключения к системе, кПа (обычно, насосные станции поставляются при давлении в расширительном баке pпр = 150 кПа).

Бак подбирается по объему и предварительному давлению настройки бака. Давление предварительной настройки - исходное давление азота в буферной емкости обеспечивает оптимальное положение мембраны после заполнения системы жидкостью и компенсацию уменьшения объема при снижении температуры жидкости ниже температуры заправки.

Предохранительный клапан, устанавливаемый вместе с расширительным баком, подбирается на максимальное давление в системе.

В курсовой работе необходимо подобрать расширительный бак для контура фэнкойлов, проверить достаточность объема расширительного бака в насосной станции и подобрать расширительный бак для контура холодоснабжения воздухоохладителей центрального кондиционера.

·РБ контура тепло-холодоснабжения фэнкойлов

Приращение объема жидкости в системе:


?V = ??tVc = 0,0006?5?0,302 = 0,00091 м3

pмин = ра +10-3?жgh + pзап = 100 + 1000?9,8?5,5/1000 + 10 = 163,9 кПа

pмакс = ра + рраб - (?рн ± 10-3?жgh1) = 100 + 500 - (58 + 1000?9,8?1/1000) = 532,2 кПа

м3 - примем бак на 1,5 литра.


·РБ контура воздухоохладителей центрального кондиционера

Приращение объема жидкости в системе:


?V = ??tVc = 0,0060? (35-4) ?0,086 = 0,0016 м3

pмин = ра +10-3?жgh + pзап = 100 + 1080?9,8?1,0/1000 + 10 = 120,6 кПа

pмакс = ра + рраб - (?рн ± 10-3?жgh1) = 100 + 500 - (83 + 1080?9,8?0,8/1000) = 508,5 кПа

м3 - примем бак на 17 литров.


·РБ контура чиллера

Приращение объема жидкости в системе:


?V = ??tVc = 0,0060? (35-4) ?0,1262 = 0,0235 м3

pмин = ра +10-3?жgh + pзап = 100 + 1080?9,8?1,0/1000 + 10 = 120,6 кПа

pмакс = ра + рраб - (?рн ± 10-3?жgh1) = 100 + 500 - (51,8 + 1080?9,8?0,3/1000) = 545 кПа

м3 - бака гидромодуля на 35 л достаточно.


Бак - аккумулятор

Необходимо проверить достаточность объема бака-аккумулятора в составе насосной станции.

Потребный объем бака-аккумулятора VАБ, л, когда время задержки компрессора составляет 6 мин, а допустимое отклонение температуры ±1,5°С, может быть приближенно определен по формуле


л


где Qхч. макс = 201,4 кВт - максимальная мощность чиллера; Vпом = 3756 м³ - объем кондиционируемых помещений; Vc =337 л - объем воды в системе (в контуре чиллера); Z - количество контуров или ступеней мощности компрессора.


л


бака-аккумулятора гидромодуля на 300 л достаточно.

10. Акустический расчет


В курсовой работе необходимо выполнить акустический расчет приточной установки центрального кондиционера, определить суммарные октавные уровни звукового давления в расчетной точке помещения с учетом работы фэнкойла и вытяжной установки и, при необходимости, подобрать глушитель.

Уровень звукового давления, создаваемого вытяжной установкой, в курсовой работе, допускается принимать равным звуковому давлению от приточной установки.

Октавные уровни звукового давления, создаваемые в расчетной точке источником шума (фэнкойлом) определяют по формуле:



где r - расстояние от источника шума до расчетной точки, м;

? = 2 - фактор направленности (источник в двухгранном углу, образованном ограждающими конструкциями);

B - постоянная помещения, м2;

n - количество источников шума одной системы в помещении.

В октавных полосах частот постоянную помещения B определяют по формуле:

B = B1000?

где B1000 - постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц, определяемая по формуле:

1000 = 0,163V/T


где V - объем помещения, м3;

Т - время отражения звука, характеризует звукопоглощающую способность внутренних ограждений в помещении;

? - частотный множитель.

Суммарный уровень звукового давления определяют по парным сложением уровней, начиная от меньшего к большему.

Выбираем расчетную ветвь - наиболее короткую от источника шума до обслуживаемого помещения (№10 - кабинет проектирования).

По СниП 23-03-2003 "Защита от шума" выписываем допустимые уровни звукового давления в каждой октавной полосе Lдоп, снижая табличные значения на 5 дБ ("Классные помещения, учебные кабинеты, аудитории учебных заведений, конференц-залы, читальные залы библиотек").

Результаты расчета приведены в табл.10.


Таблица 10. Акустический расчёт УКВ

№Определяемая величинаИсточникЗначения величин, дБ, в октавной полосе6312525050010002000400080001Допустимый уровень звукового давления, Lдоп, дБ 6656494440373533 Для 1 фэнкойлов: 2Lр окт, дБкаталог4140454741373226 ? 0,80,750,70,81,01,41,82,5 B =B1000?? 42,239,637,042,252,873,995,1132,0 ?/4?r2 0,03540,03540,03540,03540,03540,03540,03540,03543Уровень звукового давления в расчётной точке, Lрр, дБ 32,131,336,638,131,526,520,914,2 Для вентилятора: 4Lр окт, дБкаталог89888583828076725Снижение уровня шума элементами вентиляционной сети, ?L, дБ прямой участоктабл.12.14 1000х700, l = 8 м 0,240,240,240,240,240,240,240,24 Ø500, l = 2 м 0,230,230,230,230,230,230,230,23 Ø100, l = 7,8 м 0,480,480,480,480,480,480,480,48 повороттабл.12.16 1000х700, 1 шт 00123333 разветвление на проходе Ø100 66666666 разветвление на проходе Ø500 44444444 решеткатабл.12.181610410000 ??L, дБ 26,820,815,813,813,813,813,813,86Уровень звукового давления в расчётной точке, Lрр, дБ Lр окт - ??L62,267,269,269,268,266,262,258,2 Для 1 фанкойла и вентилятора: 30,035,832,631,036,739,741,344,07Уровень звукового давления в расчётной точке, Lрр, дБ 62,667,669,669,668,666,662,658,6 Для 1 фанкойла и 2 вентиляторов: 0,40,40,40,40,40,40,40,48Уровень звукового давления в расчётной точке, Lрр, дБ 65,470,472,472,471,469,465,461,49Требуемое снижение уровня звукового давления, ?Lтр, дБLрр - Lдоп-114232831323028 Шумоглушительная секция VA 1500+700 816364031313334

11. Автоматизация СКВ


Под автоматическим регулированием понимается поддержание постоянным или изменяющимся по определённому закону физического параметра, характеризующего процесс. Регулирование складывается из изменения состояния объекта и действующих на него возмущений и воздействия на регулирующий орган объекта.

Среди задач, стоящих перед системой управления, основными могут быть названы:

üстабилизация (поддержание постоянными управляемых величин с заданной точностью). Пример: поддержание температуры в помещении с точностью ± 2°С.

üпрограммное управление (управление физическим параметром по заранее известному закону [формуле]) Пример: функциональная зависимость температуры теплоснабжения от температуры наружного воздуха.

По типу воздействия на объект системы управления могут быть разделены на следующие группы:

·следящие (за некоторой измеряемой величиной)

·самонастраивающиеся (на оптимальное значение какого-либо из показателей системы)

·разомкнутые (регулирование без обратной связи)

·замкнутые (регулирование с обратной связью)

В замкнутых системах управляющее воздействие формируется в зависимости от управляемой величины. Они используются для систем стабилизации.

Примером наиболее распространённой замкнутой системы автоматического регулирования является функциональная схема, представленная на рис.11.1.

Контур регулирования - это замкнутая цепь, элементами которой являются объект регулирования, датчик, регулятор и исполнительное устройство. Состояние объекта регулирования измеряется датчиком и сравнивается в регуляторе с заданным значением. Сигнал рассогласования, соответствующим образом усиленный, поступает на вход исполнительного устройства, которое обрабатывает это рассогласование таким образом, чтобы вернуть объект регулирования в заданное состояние.


Рис. 11.1 Функциональная схема замкнутой системы автоматического регулирования.

Условные обозначения:

- исполнительное устройство

- объект регулирования

- измерительное устройство (датчик)

- устройство сравнения

- задатчик (формирователь установок)

- усилитель сигнала рассогласования

+5+6 - регулятор


12. Определение годовых затрат энергии на эксплуатацию СКВ


По табл.1 [пособие 9.91 к СНиП 2.04.05-91*] для Одессы среднее значение энтальпии наружного воздуха самого холодного месяца hcp,x=4,7 кДж/кг, амплитуда этой энтальпии Аэ, х=0,8 кДж/кг. Энтальпия самого жаркого месяца hcp, т=49,0 кДж/кг и амплитуда Аэ, т=5,5 кДж/кг. Среднегодовая энтальпия hcp, г=25,5 кДж/кг.

Для середины рабочего времени 0,5 (8+18) =13 ч по табл.2 К1=0,74 и К2=0,84.

Средняя за время работы системы энтальпия наружного воздуха для самого холодного месяца по формуле (4):

х=Jcp, х+AхK1K2, Jx=4,7+0,8×0,74×0,84=5,2 кДж/кг


для самого жаркого месяца:

т=49,0+5,5×0,74×0,84=52,4 кДж/кг.


Средняя годовая энтальпия по формуле (6): Jг=Jср, г+0,5 (Aэ, т+Aэ, х) K1K2

г=25,5+0,5 (5,5+0,8) ×0,74×0,84=17,8 кДж/кг.


. Расход теплоты на первый подогрев для прямоточной СКВ по формуле (14) равен:

=0,143nmGпDJкM2K3K4

Q=0,143×5×10×21260 (25-9) 156×0,98×0,65=122,8×106=122,8гДж/г,


где по формуле (17): М2=182,5 (DJк/DJк, г) 0,5


M2=182,5 [ (25-9) / (31-9)] 0,5=156 суток; К3=0,98; К4=0,65 по табл.3.


. Число часов работы первого подогрева по формуле (20)

2=0,143птМ2К3, N2=0,143×5×10×156×0,98=984 ч/г.


. Расход теплоты для СКВ, работающей с первой рециркуляцией, по формуле (14) и по табл.3, где К3=0,92 и К4=0,65:

=0,143×5×9×12000×3,08×89,5×0,92×0,65=12,7 гДж/г,


где, по формуле (16) DJk=25 - [40 (1-7/12) +9×7/12] =3,08 кДж/кг; а М2 по формуле (17) равна:


М2=182,5 [] 0,5=89,5 суток.


Экономия теплоты за счет рециркуляции: 122,8-12,7= 110,1 гДж/г. Число часов работы первого подогрева по формуле (20).

2=0,143×5×9×89,5×0,92=530 ч/г.


. Годовой расход теплоты на второй подогрев для СКВ прямоточной и с рециркуляцией по формуле (21) с учетом среднегодовых избытков теплоты в помещении 32500 Вт:

=52×5×9 (12000×16-3,6×32500) =176 гДж/г,


здесь среднегодовая разность энтальпий по формуле (22):

г=0,5 (52+40-35-25) =16 кДж/кг.


. Годовой расход холода по формуле (23) и табл.3 для прямоточной СКВ:

=0,143×5×9×12000 (54,9-35) 167×0,98×0,65=163гДж/г,

где: М3=182,5 [ (54,9-35) / (54,9-31)] 0,5=167 суток.


Число часов потребления холода по формуле (27).

3=0,143-5×10×167×0,98=1053 ч.


. Годовой расход холода при работе с первой рециркуляцией по формуле (28).

рц,1=163-3,5=159,5гДж/г,


где: DQг, э определена по формуле (29)

Qг, э=0,143×5×9 (12-7) 103 (54,9-52) 64×0,91×0,65=3,5 гДж/г,


при М3, определенной по формуле (25) и DJт=DJт, г:


М3=182,5 [ (54,9-52) / (54,9-31)] 0,5=64 сут.

К3=0,91; К4=0,65 по табл.3.


. Годовой расход электроэнергии по формуле (46)

=52×5×10 (2+1) =7020 кВт часов/г.

Список литературы


1.Строительные нормы и правила СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000. - 57 с.

2.Строительные нормы и правила СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2004 - 54 с.

.Государственный стандарт ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1999. - 13 с.

.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.1/В.Н. Богословский, А.И. Пирумов, В.Н. Посохин и др.; Под ред.Н. Н. Павлова и Ю.И. Шиллера.4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1992. - 319 с. - (Справочник проектировщика).

.Герасимов А.А. Проектирование воздушного и теплового режима здания: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения специальности 270109.65 - Теплогазоснабжение и вентиляция / А.А. Герасимов. - Калининград, КГТУ, 2003. - 67 с.

.Строительные нормы и правила СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России - М.: ГУП ЦПП, 2004. - 28 с.

.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн.2/Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амирджанов и др.; Под ред.Н. Н. Павлова и Ю.И. Шиллера.4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1992. - 416 с. - (Справочник проектировщика).

.Богословский В.Н. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: Учеб. для вузов / В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров. - М.: Стройиздат, 1985. - 367 с.

.Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика / В.А. Ананьев, Л.Н. Балуева, А.Д. Гальперин и др. - М.: "Евроклимат", изд-во "Арина", 2000. - 416 с.

.Белова Е.М. Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фэнкойлами / Е.М. Белова. - М.: "Евроклимат", 2003. - 398 с.


Курсовая работа Строительные нормы и правила: системы кондиционирования воздуха, холодоснабжение Содержание

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2018 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ