Главная страница
Навигация по странице:

  • КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

  • Костуганов, А.Б.

  • 1 Общие понятия

  • Отличие кондиционирования от вентиляции.

  • Классификация СКВ

  • 2 Процессы автоматизации кондиционирования воздуха

  • 3 Составление балансов

  • 4 Центральная СКВ, работающая на наружном воздухе ЦН-1

  • Лекции по КВиХС. Лекции по КВиХС_db24c1463aae1e081c47c9d220cf304d. Учебное пособие по кондиционированию предназначено для Обучающихсястроительных и инженерных направленийочной изаочной


    Скачать 5.81 Mb.
    НазваниеУчебное пособие по кондиционированию предназначено для Обучающихсястроительных и инженерных направленийочной изаочной
    АнкорЛекции по КВиХС
    Дата04.08.2022
    Размер5.81 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛекции по КВиХС_db24c1463aae1e081c47c9d220cf304d.docx
    ТипУчебное пособие
    #640790
    страница1 из 20

    Подборка по базе: Учебно пособие ТБ - 30.05.docx, Учебн. пособие НК РЖД 12.09 (1).pdf, Рабоч программа пособие..doc, КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ АД УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ (1).pd, Учебное пособие. РУССКИЙ ЯЗЫКАхмедьяров (1).pdf, ТЭС - пособие по курсовому проектированию.doc, Алгоритмы компьютерной графики Пешков Анатолий Тимофеевич, БГУИР, Наглядное пособие «Способы и приемы вырезывания в разных возраст, Тест 3 _Современное учебное занятие в условиях введения обновлен, Практическая работа № 2 1.3. Современное учебное занятие в услов
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

    Министерство образования и науки Российской Федерации

    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

    высшего образования

    «Оренбургский государственный университет»


    А.Б. Костуганов, И.А. Оденбах


    КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

    Рекомендовано Учёнымсоветом федеральногогосударственногобюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственныйуниверситет» в качестве учебного пособия дляобучающихся по программам высшего образования по направлению подготовки08.03.01.62 Строительство


    Оренбург
    2016

    УДК 532.5(075.8)

    ББК 30.123я73

    У 31


    Костуганов, А.Б.

    У 31 Кондиционирование : учебное пособие / А.Б. Костуганов,

    И.А. Оденбах; Оренбургский гос. ун–т. – Оренбург : ОГУ, 2016. –

    - 132 с.

    Учебное пособие по кондиционированию предназначено для

    Обучающихсястроительных и инженерных направленийочной изаочной

    форм обучения.

    Настоящее учебное пособие является расширенным курсом лекций,

    которые читаются авторами в Оренбургском государственномуниверси-

    тете.

    Настоящее пособие позволит освоить курс "Кондиционирование"

    обучающимсявсех профилей университета, которые изучают этот курс

    по очнойи заочной формам обучения.
    УДК 532.5(075.8)

    ББК 30.123.я73
    ©Костуганов А.Б.,

    Оденбах И.А., 2016

    © ОГУ, 2016

    Содержание



    1 Расчетные параметры воздуха 128

    1.1 Параметры наружного воздуха 128

    1.2 Параметры внутреннего воздуха 128

    2 Расчет теплового и влажностного баланса помещения 128

    Составление теплового, влажностного баланса и выделение вредностей. 129

    3 Центральные однозональные СКВ (ЦСКВ) 130

    3.1 Центральная СКВ, работающая на наружном воздухе (схемаЦН-1) 130

    3.1.1 Краткое описание схемыСКВ ЦН-1 130

    3.1.2 Построение процессов обработки воздуха в СКВ ЦН-1 131

    3.1.3 Процесс обработки воздуха в холодный период года в нерабочее время для схемы ЦН-1 132

    3.1.4 Определение расчётных нагрузок для подбора оборудования кондиционера ЦН-1 132

    3.2 Центральная однозональная СКВ с постоянной рециркуляцией (схема ЦР-1) 134

    3.2.1 Краткое описание схемы СКВ ЦР-1 134

    3.2.2 Построение процессов обработки воздуха в СКВ ЦР-1 135

    3.2.3 Процесс обработки воздуха в холодный период года в нерабочее время для схемы ЦР-1 136

    3.2.4 Определение расчётных нагрузок для подбора оборудования кондиционера ЦР-1 137

    3.3 Центральная однозональная СКВ с переменной рециркуляцией ( схема ЦР-3) 139

    3.3.1 Краткое описание СКВ ЦР-3 139

    3.3.2 Построение процессов обработки воздуха в схеме СКВ ЦР-3 140

    3.3.3 Процесс обработки воздуха в холодный период года в нерабочее время для СКВ ЦР-3. 140

    3.3.4 Определение расчетных нагрузок для подбора оборудования кондиционера схемы ЦР-3 141

    3.3.5 Работа СКВ ЦР-3 в динамике 142

    4 Многозональные схемы СКВ (МСКВ) 142

    4.1 Многозональная схема СКВ МН-1 142

    4.1.1 Краткое описание СКВ МН-1 142

    4.1.2 Построение процессов обработки воздуха в схеме СКВ МН-1 143

    4.1.3. Определение расчётных нагрузок для подбора оборудования кондиционера МН-1. 144

    4.2 Многозональная схема СКВ МН-2 145

    4.2.1 Краткое описание схемы СКВ МН-2 145

    4.2.2 Построение процессов обработки воздуха в схеме СКВ МН-2 146

    4.2.3 Определение расчетных нагрузок для подбора оборудования кондиционера МН-2 147

    5 Комбинированные схемыСКВ (КСКВ) 148

    5.1 Комбинированная схема СКВ КС-1 148

    5.2 Построение процессов обработки воздуха в схеме СКВ КС-1 150

    6 Количественно-качественное регулирование (СКВ ККР) 152

    6.1 Однозональная схема СКВ ККР 152

    6.1.1 Краткое описание схемыСКВККР 152

    6.1.2 Построения процессов обработки воздуха в СКВ ККР 153

    6.1.3 Схемы ККР без калорифера II - ого подогрева 156

    6.2.1 Схема ЦН-2 156

    6.2.2 Построения процессов обработки воздуха в СКВ ЦН-2 156

    6.3.1 Схема ЦР-4 158

    6.3.2 Построения процессов обработки воздуха в схеме СКВ ЦР-4 159



    Введение

    Настоящее учебное пособие является расширенным курсом лекций, которые читаются авторами в Оренбургском государственном университете.

    Область применения кондиционирования в настоящее время очень широка, и для описания всех её технических приложений, даже в кратком виде, потребуется большая работа. Мы не задавались целью дать подробное изложение всех вопросов, которые входят в общий курс кондиционирования для строительных и технических специальностей вуза, так как многие разделы этой дисциплины выделены в настоящее время в отдельные курсы.

    Мы считаем, что настоящее пособие позволит освоить курс "Кондиционирование" обучающимся всех профилей университета, которые изучают этот курс по дневной и заочной формам обучения.

    1 Общие понятия

    Кондиционирование воздуха – это автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха - температуры, относительной влажности, чистоты, скорости, движения и качества воздуха, для обеспечения оптимальных метеорологических условий благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей.

    Отличие кондиционирования от вентиляции.

    Вентиляция – это обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги и других веществ для обеспечения допустимого микроклимата, и качества воздуха в обслуживаемой и рабочей зоне при средней необеспеченности 400 ч / год при круглосуточной работе и 300 ч / год при односменной работе в дневное время.

    Система вентиляции отличается от системы кондиционирования целью создания, т. е. назначением:

    - назначение вентиляции – это организация воздухообмена – приток / вытяжка, для ассимиляции вредностей и поддержания допустимых условий микроклимата - обязательно обеспечивается количество воздуха;

    - назначение системы кондиционирования – это автоматическое поддержание одного или всех параметров внутреннего воздуха на заданном уровне для обеспечения оптимальных условий микроклимата - обязательно обеспечивается качество воздуха.

    Так как обе эти системы обеспечивают воздушный комфорт, то практически всегда они связаны между собой и представляют единое целое, но при этом система кондиционирования всегда представляет из себя технически более сложную систему.

    Исключение составляет воздухоохлаждение в сплит - системах.

    Параметры систем кондиционирования воздуха:

    1. Температура воздуха по сухому термометруt, (°С);

    2. Относительная влажность воздуха, (%);

    3. Подвижность воздуха, (м / с);

    4. Влагосодержание d, (гвл / кгсух. в);

    5. Энтальпия I, (кДж / кг);

    6. Температура теплоносителя:

    - температура подачи T1, (°С);

    - температура обратной воды T2, (°C);

    7. Температура холодоносителя:

    - температура подачи Х1, (°С);

    - температура обратной воды Х2, (°C);

    - температура в рециркуляции Xр, (°С).

    Факторы, определяющие внутренние условия кондиционирования воздуха внутренних помещений

    Параметры воздуха в помещении могут быть оптимальными и допустимыми.

    Основные численные значения температуры, относительной влажности и подвижности воздуха для различных периодов года:

    Допустимые параметры:

    а) в холодный и переходный периоды года (далее - ХП и ПП):

    18 <tп < 22, (°С);

    б) в теплый период года (далее - ТП):

    tп = tн + 3 ≤ 33, (°С);

    Оптимальные параметры:

    а) в холодный и переходный периоды года:

    20 <tп < 22 (22 <tп < 24), (°С);

    б) в теплый период года:

    22 <tп < 24, (°С);

    В случае невозможности поддержания допустимых параметров, по требованиям заказчиков или техническим требованиям, поддерживают оптимальные параметры. В таких случаях в ТП воздух должен быть охлажден или осушен перед подачей в помещение. В ХП можно достигать требуемой температуры с помощью систем вентиляции, изменяя величину нагрева наружного воздуха в воздухонагревателе вне зависимости от тепловыделений в помещении. При этом поддержание относительной влажности не представляется возможным. В таких случаях необходимо применять системы кондиционирования воздуха.

    Система кондиционирования воздуха (далее - СКВ) – это комплекс технических средств для тепловлажностной обработки воздуха, а также изменения других характеристик, его количества, перемещение по каналам и воздуховодам, распространение в помещении, приготовления теплоты и холода, средств автоматизации и дистанционного управления и контроля.

    Аппараты, в которых осуществляется тепловлажностная обработка воздуха и автоматическое регулирование метеорологических параметров в помещении, называются кондиционерами.

    Область применения СКВ:

    1. Комфортное кондиционирование: для обеспечения комфортных условий труда и отдыха человека или обеспечения оптимальных параметров воздуха в общественных и административных зданиях.

    2. Технологическое комфортное кондиционирование: применяется для создания и поддержания по техническим требованиям соответствующих микроклиматических условий, а также достаточно комфортных условий для работников и обслуживающего персонала.

    3. Технологическое кондиционирование: для поддержания заданных параметров воздуха в зависимости от технологического процесса, при этом комфортные условия для человека не поддерживаются, т. к. считается, что человек находится в зоне технологического помещения кратковременно.

    Классификация СКВ

    По назначению:

    I - ого класса – для обеспечения метеоусловий, которые требуются для технологического процесса при экономическом обосновании или по требованиям нормативной документации.

    II - ого класса – для обеспечения метеоусловий в пределах оптимальных, санитарных или технических норм.

    III - его класса – для обеспечения метеоусловий в пределах допустимых норм, если они не могут быть обеспечены системой вентиляции или для промежуточных условий между допустимыми и оптимальными в соответствии с техническим обоснованием.

    По сезонности действия:

    - сезонного действия;

    - круглогодичного действия.

    Сезонность действия определяется по техническим требованиям или требованиям заказчика.

    По регулируемому параметру:

    - по температуре tп, (°С);

    - по относительной влажности, (%);

    - по температуре t, (°С), и относительной влажности, (%).

    По схеме обработки воздуха:

    - прямоточные, т. е. обрабатывается только наружный воздух. Применяют, если недопустима рециркуляция;

    - с полной рециркуляцией – применяют, если в обслуживаемом помещении отсутствуют вредности;

    - с частичной рециркуляцией. Обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного воздуха, чтобы достичь экономии теплоты зимой и холода летом.

    По степени централизации:

    - центральные – все оборудование установлено вне обслуживаемого помещения; применяют для больших помещений или для группы помещений с одинаковой тепловлажностной нагрузкой;

    - местные:

    а) автономные – имеют встроенные теплообменники (далее - ТО), холодильные машины и т. д.; применяют для небольших помещений, оборудование устанавливают в обслуживающем помещении;

    б) неавтономные – требуют подвода тепло- и холодоносителя.

    - комбинированные – применяют, если центральные системы не обеспечивают тех или иных параметров воздуха.

    По количеству зон обслуживания:

    - однозональные - площадь обслуживаемой зоны меньше 2500 м2 и длина зоны меньше 60 м;

    - многозональные - если площадь обслуживаемой зоны больше 2500 м2 и длина зоны больше 60 м.

    По регулированию производительности:

    - с постоянным расходом воздуха;

    - с переменным расходом воздуха.

    По количеству каналов, транспортирующих воздух:

    - одноканальные;

    - двухканальные.

    По давлению:

    - низкого давления (до 1000 Па);

    - среднего давления (от 1000 до 3000 Па);

    - высокого давления (более 3000 Па).

    По скорости движения воздуха в воздуховоде:

    - низкоскоростные (менее 8 м / с);

    - высокоскоростные (более 8 м / с).

    По способу холодоснабжения:

    - с непосредственным испарением хладагента в ТО;

    - с промежуточным хладагентом.

    По способу теплоснабжения:

    - непосредственное сжигание топлива в ТО;

    - с промежуточным теплоносителем.

    2 Процессы автоматизации кондиционирования воздуха

    В основу большинства СКВ положены следующие принципы, которые позволяют автоматизировать процессы тепловлажностной обработки воздуха:

    1) разбивка всех систем кондиционирования воздуха на несколько узлов регулирования;

    2) независимость регулирования каждого из узлов друг от друга;

    3) регулирование узлов СКВ по температуре;

    4) значение регулируемого параметра принимают постоянным, из – за чего построение схем кондиционирования воздуха основано на двухузловом принципе регулирования.

    Задача первого узла регулирования – это зафиксировать влагосодержание приточного воздуха при постоянных влаговыделениях в помещении и постоянной производительности, тем самым зафиксировав влагосодержание воздуха в помещении.

    Задача второго узла регулирования – это поддержание заданной температуры в помещении за счёт внесения различного количества теплоты.

    Наружный воздух в независимости от помещения обрабатывают так, чтобы значение температуры и относительной влажности были постоянными в любой период года. Для обработки воздуха используется так называемый «мокрый аппарат», в котором происходит процесс тепловлажностной обработки воздуха. Им может использоваться камера орошения (далее - КО) или поверхностно-орошаемый воздухоохладитель.

    При достаточной подаче воды в КО фактически процесс обработки воздуха заканчивается при относительной влажности, равной около 95 %.

    Первый узел фиксирует параметры наружного воздуха после «мокрого аппарата», тем самым косвенно поддерживая постоянную относительную влажность воздуха в помещении.

    Процесс обработки воздуха в КО водой с постоянной температурой изображается на Id- диаграмме лучами, лежащими в пределах криволинейного треугольника АНБ, у которого одной стороной является кривая насыщения , а двумя другими - касательные к этой кривой, проведенные из точки Н. Обработка воздуха может производиться по политропам и адиабатам.

    Рассмотрим наиболее характерные случаи изменения состояния воздуха при обработке его водой (рисунок 1).



    Рисунок 1 – Изменение состояния воздуха при обработке его водой
    1 - ая зона. Воздух попадает в эту зону, если температура воды меньше температуры точки росы. При этом уменьшаются влагосодержание и температура, т.е. происходит осушение и охлаждение.

    2 - ая зона. Луч процесса Н - 1 характеризуется постоянным влагосодержанием воздуха, происходит сухое охлаждение, возможное в том случае, когда температура воды равна температуре точки росы.

    3 - я зона. Процесс, когда температура охлаждающей воды выше температуры точки росы, но ниже температуры мокрого термометра (участок 1 - 2). Протекает с увлажнением и понижением энтальпии и температуры.

    4 - ая зона. Луч процесса Н - 2 проходит по линии . Воздух охлаждается до температуры мокрого термометра и увлажняется. Энтальпия не изменяется, т. к. теплота, которую теряет воздух при контакте с охлажденной водой, возвращается в воздух вместе с испарившейся влагой. Этот процесс называют адиабатный. Практически его осуществляют в камерах орошения рециркуляционной водой без подвода к ней и отвода от нее теплоты.

    Луч процесса, который выходит из точки Н и пересекающий на участке 1 - А, характеризует охлаждение и осушение воздуха. Температура воды ниже температуры точки росы.

    Процесс, когда температура охлаждающей воды выше температуры точки росы, но ниже температуры мокрого термометра (участок 1 - 2) протекает с увлажнением и понижением энтальпии и температуры.

    5 - ая зона. Процесс, при котором температура воды больше температуры мокрого термометра, но меньше температуры точки наружного воздуха (участок 2 - 3). Характеризуется охлаждением и увлажнением при повышении энтальпии.

    6 - ая зона. Процесс, который протекает при постоянной температуре точки наружного воздуха Н (участок Н - 3), называется изотермический и характеризуется отсутствием явного теплообмена. При этом происходит увлажнение воздуха и повышение его энтальпии за счет передачи скрытой теплоты парообразования от воды к воздуху. Температура воздуха равна температуре точки наружного воздуха Н.

    7 - ая зона. Процесс, когда температура воды больше температуры точки наружного воздуха Н (участок 3 - Б). В этом случае повышаются все параметры обрабатываемого воздуха.

    Тепловой и влажностный процесс обработки воздуха происходит в мокрых аппаратах, которыми могут являться камеры орошения и поверхностно орошаемые теплообменники.

    Наибольшее распространение получили камеры орошения (рисунок 2).



    Рисунок 2 – Принципиальная схема камеры орошения
    Условные обозначения:

    1 – форсунки;2 – каплеотделитель;3 – фильтр;4 – перелив;5 – поддон;

    6 – орошаемая насадка;7 – вспененный слой;8 – сетка.

    В реальных процессах обработки воздуха его относительная влажность не достигает 100 %. Причиной этого является:

    - изменение температуры воды;

    - кратковременность контакта воздуха с водой.
    3 Составление балансов

    Отопление поддерживает постоянную температуру без ее снижения в рабочее время. Избытки или недостатки теплоты компенсирует СКВ.

    Теплопоступления и теплопотери, которые учитывают в тепловом балансе, представлены в таблице 1.

    Таблица 1 – Тепловой баланс помещения


    Период года

    Теплопоступления, кДж / ч

    Теплопотери, кДж / ч

    Итого











    Σ



    Σ




    ТП

    +

    +

    +

    +

    -




    -

    -



    ХП

    +

    -

    +

    +

    +




    +







    Расход воздуха по теплоте, кг / ч
    (1)
    Расход воздуха по влаге, кг / ч
    (2)
    Расход воздуха по углекислому газу CO2, кг / ч
    (3)
    где – плотность воздуха, кг / м3;

    – концентрация углекислого газа в помещении, л / ч;

    – предельно допустимая концентрация углекислого газа, л / м3;

    концентрация углекислого газа в наружном воздухе, л / м3.

    Сравниваем все расходы и выбираем расчетный расход .
    4 Центральная СКВ, работающая на наружном воздухе ЦН-1
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20


    написать администратору сайта