Министерство  образования и науки РФ

Якутский  государственный университет имени  М.К. Аммосова

Инженерно-технический  факультет

Кафедра «Теплогазоснабжение  и вентиляция» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетно-пояснительная  записка

по дисциплине:

«Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжения»

                                                                                                       Выполнил: студент    гр. ТГВ-05

                                                                                                             Бархатов К.В.

                                                                                              Проверил: Олесова М.С. 
 
 

Якутск  2009

Содержание 

                                                                                                                                                                     стр.

Исходные  данные………………………………………………………………………………………………………….…….….3

1. Расчет тепловых выделений …………………………………………………………………………………….……..…4

1.1. От людей …………………………………………………………………………………………………………….……….……5

1.2. От искусственного  освещения …………………………………………………………………………….…………..5

1.3. Поступления  тепла от солнечной радиации  …………………………………………………..….…………..5

1.4. Поступления  тепла от системы отопления ………………………………………………………..…………..6

1.5. Потери  тепла ………………………………………………………………………………………………..…………………6

2. Расчет  влаго- и газовыделений ………………………………………………………………………………….………7

2.1. Влаговыделения  от людей ………………………………………………………………………………………………7

2.2. Газовыделения  от людей ………………………………………………………………………………………………..7

3. Расчет  воздушного баланса по избыткам  тепла и влаги …………………………………………..………7

3.1. I-d диаграмма обработки воздуха в ТП …………………………………………………………………….…….8

3.2. I-d диаграмма обработки воздуха в ХП …………………………………………………………………..…….11

4. Подбор  оборудования центрального кондиционера КТЦЗ ……………………………………….……13

4.1. Расчет  оросительной камеры ………………………………………………………………………………………..14

4.2. Проверка  оросительной камеры …………………………………………………………………………………..15

4.3. Расчет  ВП-1 …………………………………………………………………………………………………….……………….16

4.4. Расчет  ВП-2 ……………………………………………………………………………………………………………………..18

5. Подбор фильтра …………………………………………………………………………………………………..……………19

Использованная  литература…………………………………………………………………………………….……………20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходные  данные  

1. Район  строительства – Челябинск

2. Тип помещения  - Актовый зал на 120 мест

3. Конструкция  оконных проемов – Двойное  остекление, жалюзи между стеклами  темные

4. Положение  по отношению к сторонам света  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Расчетные  тепловые потери 80 кВт

6. Продолжительность  рабочего дня 10-22 ч.

7. Освещенность 250 Лк

8. Размеры оконных проемов 2500х4000 мм

9. Количество людей 120 чел, состав М-60%, Ж-40%

10. Параметры  теплоносителя для ВП-1 t = 150°C, t = 70°C

                                                                ВП-2 t = 70°C, t = 40°C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выбор расчетных  параметров воздуха

Выбор расчетных  параметров наружного воздуха 

Расчетные параметры  наружного воздуха 

Таблица 1.

      Данные  для заполнения таблицы приведены  в СНиП 2.04.05-91*

      Параметры j, d находят по J-d диаграмме. 

1. Расчет теплопоступлений в помещение: 

     В помещение  общественного здания тепло поступает  от следующих источников: 

∑Q_пост = Q_люд+Q_и.осв...+Q_с.о. = 22900.4+39865+208916.4 = 271681.8 Вт

Q_люд – от людей;

Q_и.осв. – от искусственного освещения;

Q_с.о. – от нагревательных приборов системы отопления. 
 
 
 
 
 
 

1.1. Теплопоступления от людей:

Явные:

 М: Q_люд = q^я_люд *N = 104*72 = 7488 Вт

Ж: Q_люд = q^я_люд *N = 104*48*0.85 = 4243.2 Вт

q^я_люд – явные тепловыделения от одного человека в зависимости от температуры воздуха в помещении,

характера выполняемой работы;

q^я_люд = 104 Вт

N – количество людей; 

Полные:

М: Q_люд = q^п_люд*N = 203*72 = 14616 Вт

Ж: Q_люд = q^п_люд*N = 203*48*0.85 = 8284.4 Вт

q^п_люд – полное тепловыделения от одного человека в зависимости от температуры воздуха в помещении, характера выполняемой работы;

q^п_люд = 203 Вт 
 
 

1.2. Теплопоступления от искусственного освещения: 

Q_и.осв = E·F·q_осв ·η_осв = 200·2975·0.067·1 = 39865 Вт/м²·Лк

E – освещенность, Лк;

E = 200 Лк

F – площадь пола, м²;

F = 2975 м²

q_осв – удельные тепловыделения от ламп, Вт/м²*Лк;

q_осв = 0.067 Вт/м²*Лк

η_осв – доля тепла, поступающего в помещение; 

η_осв = 1 
 

1.3. Теплопоступления от нагревательных приборов системы отопления: 

     Теплопоступления  от системы отопления учитываются  только в холодный период года т.е. при tн<8 °C.

Q_т.п. – теплопотери помещения, Вт

Q_т.п. = 0.38*12495*(20-(-34))=256397.4 Вт

t_в, t_н – расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, °С;

t_д.о = +5 до +12 °С; 

2. Расчет влаго- и газовыделений:

      Количество  влаги, поступающей в помещение, определяется на основании анализа  источников влаговылений. Для общественных зданий учитываются следующие влаговыделения: 

2.1. Влаговыделения от людей: 

W = W_люд·n=  140·120 = 16800 г/ч

W_люд – количество влаги, выделяемое людьми, г/кг; 

2.2. Газовыделения от людей: 

      Основной  газовой вредностью в помещении  общественных зданий является углекислый газ СО₂, выделяемый при дыхании людей.

Интенсивность выделения  углекислого газа определяется:

M = n*M_чел = 120*35 = 4200 л/ч

M_чел – количество углекислого газа, выделяемое одним человеком, л/ч;

n – количество людей;

Угловой коэффициент  луча процесса изменения состояния вентиляционного воздуха в помещении, кДж/кг определяется:

Количество  вредных выделений в помещении

3. Расчет воздушного баланса по избыткам тепла и влаги: 

Строим точки процесса на J-d:

Н – соответствует  параметрам наружного воздуха 

К – соответствует  параметрам воздуха после первого воздухоподогревателя

О – соответствует  параметрам воздуха после камеры орошения

П′ – соответствует параметрам воздуха после второго воздухоподогревателя

П – соответствует  параметрам воздуха подаваемого  в помещение

В – соответствует  параметрам внутреннего воздуха

С – соответствует  параметрам воздуха удаляемого из помещения 

3.1. J-d диаграмма обработки воздуха в ТП:

1) Находим точки  Н и В

2) Проводим луч  процесса ε через точку   В

3) Находим точку  П

t_п = t_в – ∆t_доп,     t_п = 15°С     t_п ∩ ε → (◦) П

где t_п – температура воздуха подаваемого в помещение;    

∆t_доп – принимаем для всех периодов 5°С

4) Находим точку  П′

t_п′ = t_п – 1°С      t_п′ = 14°С     t_п ∩ d_п = const → (◦) О

t_п′ – температура воздуха после второго подогревателя;

1°С – это температура  на которую нагревается воздух  проходя через воздуховоды за  счет силы трения

5) (◦) О d_п = const ∩ φ = 95% → (◦) О

6) (◦) У t_у ∩ ε → (◦) У      t_у = t_в + gradt · (H–h_рз)

t_у – температура удаляемого из помещения воздуха;

gradt – учитывает распределение температуры по высоте помещения, принимаем 1,2;

H – высота помещения;

h_рз – высота рабочей зоны в помещении, принимаем, 1,5м;

t_у = 20+1,2·(4.2–1,5) = 23,24°С     

      Рассчитываем  расход тепла на нагрев воздуха во втором воздухоподогревателе после  камеры орошения:

Q_II = G_п·(I_п′–I_о) = 28000·(35–33.5) = 42000 кДж/ч

G_п – расход приточного воздуха;

G_п = 3.6·Q^п_изб/(I_у–I_п) = 3.6·62765.4/(46.8–36) = 20921.8 кг/ч

G_п = ∑W/(d_у–d_п) = 16800/(9.1–8.5) = 28000 кг/ч

Принимаем наиболее большой G_п = 28000 кг/ч

Рассчитываем расход холода в камере орошения:

G_охл = G_п·(I_н–I_о) = 28000·(48.1–33.5) = 408800 кДж/ч

Рассчитываем расход влаги конденсирующейся на поверхности капель воды в оросительной камере:

W_к = G_п· (d_н–d_о)/10³ = 28000·(10.4–8.5)/10³ = 53.2 кг/ч 
 

3.2. J-d диаграмма обработки воздуха в ХП: 

1) Находим точки  Н и В

2) Проводим луч  процесса ε через точку   В

3) Находим точку  П

t_п = t_в – ∆t_доп,

где t_п – температура воздуха подаваемого в помещение;    

∆t_доп – принимаем для всех периодов 5°С

t_п = 15°С     t_п ∩ ε → (◦) П

4) Находим точку  П′

t_п′ = t_п – 1°С      t_п′ = 14°С     t_п ∩ d_п = const → (◦) О

t_п′ – температура воздуха после второго подогревателя;

1°С – это температура  на которую нагревается воздух  проходя через воздуховоды за  счет силы трения

5) (◦) О d_п = const ∩ φ = 95% → (◦) О

6) (◦) К → d_н = const ∩ J_о = const

7) (◦) У t_у ∩ ε → (◦) У

t_у = t_в+5 = 20+5 = 25°С     

    Рассчитываем  расход тепла на нагрев воздуха в  первом воздухоподогревателе:

Q_I = G_п·(I_к–I_н) = 28000·(24.3–(-33,5)) = 1618400 кДж/ч

    Рассчитываем  расход тепла на нагрев воздуха во втором воздухоподогревателе после  камеры орошения:

Q_II = G_п·(I_п′–I_о) = 28000·(30–24) = 168000 кДж/ч 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Подбор оборудования центрального кондиционера КТЦЗ: 

      При компоновке кондиционеров серии КТЦЗ в курсовой работе применяют камеры форсуночные ОКФ–З. Оросительная система ОКФ–З состоит из двух рядов стояков, оснащенных эксцентриситетными широко факельными форсунками ЭШФ 7/10 (диаметр входного отверстия 7 мм, соплового отверстия 10 мм) с равномерным распределением воды по окружности распыла. Камеры ОКФ–З изготовляются в двух исполнениях.

Исполнение 1 – первый по ходу воздуха ряд имеет большую  плотность установки форсунок, второй меньшую.

Исполнение 2 – форсунки установлены с одинаковой плотностью в каждом ряду.

Подачу воды можно  предусматривать в один или два  ряда стояков:

• однородные прямоточные ОКФ при подаче воды в первый по ходу воздуха ряд;
• однородные противоточные ОКФ – во второй по ходу воздуха ряд;
• двухрядные ОКФ – в два ряда.

ОКФ–З могут быть использованы для реализации как  адиабатных, так и политропных  процессов обработки воздуха.

Целью расчета оросительной камеры является:

• выбор исполнения ОКФ–З
• определение расхода охлаждающей воды W
• определение начальной t_wh и конечной t_wk температуры воды;

      ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАМЕРЫ ОРОШЕНИЯ ОКФ-З