Расчет кондиционирования промышленного здания (144378)

Посмотреть архив целиком


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра отопление и вентиляция










Курсовой проект

на тему “Расчет кондиционирования промышленного здания”





Выполнил гр. ПГСд-07уск

Волков А.Н.

Руководитель

Матушкина Е.Н.






г. Пермь 2009


1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


Район строительства г.Винница, расчетное количество людей в помещении n = 25. Поступление технологических вредностей:

  • тепла Qт=80000кДж/ч;

количество пара прорвавшегося в помещение Gпара=6кг/ч при Р=5 атм. Выполняемая работа – тяжелая. Параметры воздуха в помещении:

  • температура воздуха в помещении tв=22С;

  • относительная влажность φв=55%;

  • рабочий перепад температур в летний период Δty=3С;

Lмо=20000м3/ч Высота помещения Нр=8м воздух подаваемый в помещение необходимо очищать от пыли. В помещениях смежных с кондиционируемым в теплый период года температура воздуха на 3С выше расчетной наружной температуры, зимой в этих помещениях температура воздуха tсн=16С.


2. УСТАНОВЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА


Расчетные параметры наружного воздуха устанавливаются в зависимости от географического расположения объекта и от вида и назначения систем кондиционирования воздуха. При расчете данной курсовой работы, принимается, что рассматриваемые СКВ первого класса. Вследствие этого, значения наружного воздуха принимаем по параметрам Б для теплого и холодного периодов года.

Значения параметров воздуха в рабочей зоне промышленного помещения равны для летнего и зимнего периодов года и принимаются согласно заданию.



3. БАЛАНС ТЕПЛА И ВЛАГИ В ЛЕТНИЙ И ЗИМНИЙ ПЕРИОДЫ ГОДА


При составлении теплового баланса по полным и явным теплопо ступлениям в летний период года пользуются следующими выражениями:



Здесь Qт - теплопоступления от технологического оборудования в помещении;

- количество тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации:

где - расчетное количество тепла от солнечной радиации, поступающего в помещение через остекление, определяемое по формуле :



F - суммарная площадь остекления, м2 ;

- теплопоступления, Вт/м, от солнечной радиации для вертикального заполнения световых проемов.



Здесь количество теплоты соответственно прямой и рассеянной солнечной радиации, Вт/м2.

Кобл - коэффициент облучения, зависящий от углов :


(6)


Кобл.г. и К обл.в определяется. в зависимости от углов :


(7)


Котн - коэффициент относительного проникания солнечной радиации через заполнение светового проема;

τ2 - коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами.

Коэффициент инсоляции вертикального заполнения световых проемов:


(8)


Здесь



Lг, Lв – соответственно размер горизонтальных и вертикальных элементов затенения (откосы, стационарные элементы фасада), м;


Lг=0,3, Lв=0,3.


с, а - расстояние от горизонтального и вертикального элементов затенения, до откоса светового проема, м;

с =0, а=0. Ас.о. - солнечный азимут остекления, град, определяется для проемов, ориентированных на С и Ю, а также на В для первой и на З для второй половины дня, по формуле:



Для световых проемов, ориентированных на В для второй половины дня ( после 12 ч) и на З для первой половины дня ( до 12 ч), солнечный азимут определяется по формуле:



Здесь Ао, Ас - соответственно азимут остекления световых проемов и азимут солнца.

β - угол между вертикальной плоскостью остекления и проекцией солнечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления:



где h - высота стояния солнца, град. Теплопоступления, обусловленные теплопередачей, Вт/м2:




Условная температура наружной среды при вертикальном заполнении световых проемов



где tн.ср. - средняя температура наружного воздуха наиболее жарких суток; - суточная амплитуда температуры наружного воздуха;

β2 - коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;

Sв и dв - количество теплоты прямой и рассеянной радиации, поступающей в каждый час суток на вертикальную поверхность; ρn - приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации заполнением световых проемов; αн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м20С), зависящий от скорости ветра, V, м/с:



Таблица 1. Результаты расчета теплопоступлений от солнечной радиации через вертикальное остекление, ориентированное на Юг.

Аналогично просчитывается теплопоступления через оконные проемы, ориентированные на Восток.

Таблица 2. Результаты расчета теплопоступлений от солнечной радиации через вертикальное остекление, ориентированное на Восток.

Далее определяется расчетный час максимума теплопоступлений в кондиционируемом помещении. Для этого суммируются последние строки табл.1 и 2 (см табл.3)



Таблица 3. Определение максимума теплопоступлений.

Параметр

Численные значения параметров в расчетные часы суток

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

16-17

17-18

Ю

Qост, Вт

11235

22190

31801

37647

38406

33958

25625

15709

10023

7622

В

Qост, Вт

28801

21409

11992

5114

4332

4336

4373

7372

3976

3251

Ю+В

Qост, Вт

40036

43599

43793

42761

42738

38294

29998

20081

13999

10873




max









Теперь можем найти количество тепла, поступающее в помещение от солнечной радиации по формуле (3)



Qпар - теплопоступление в помещение с паром:



где Gпар – количество прорвавшегося пара в кг/ч. іпартеплосодержание пара, принимается в зависимости от давления пара.

Из исходных данных, давление пара прорвавшегося в здание 5 атм., чему соответствует энтальпия іпар = 2756 кДж/кг.


Qnлюд, Qялюд – полные и явные теплопоступления от людей:






где - полные и явные теплопоступления от одного человека, зависит от тяжести работы; n - количество людей.





- теплопоступления из смежных помещений:


кДж / ч (21)


где Кс - коэффициент теплопередачи смежной стены, принимается равным 2,2 8 кДж/(м С); Fс - площадь ограждения, м2; tсм, tв - соответственно температуры воздуха в смежном помещении и кондиционируемом.

Для теплого периода года температура в смежных с кондиционируемым помещением


tсм= 27,3+3=30,3С


Для холодного периода года температура в смежных с кондиционируемым помещением tсм=16 С. Определив все параметры, возвратимся к формуле (1) и (2):




Баланс по полным и явным теплопоступлениям в зимний период года производится по следующим формулам:



где Qпот = Qнар + Qсм - потери тепла через наружные и внутренние ограждения. Qнар - потери через наружные ограждения и покрытие:





где tB, tн - соответственно температуры внутреннего и наружного воздуха, Кп =4,85, Кс = 3,2 кДж/(м0С) - коэффициент теплопередачи покрытия и стены, Fп, Fс - площадь покрытия и наружной стены, м.





Qпомсм в зимний период года учитываются лишь в том случае, когда перепад температур между расчетным помещением и смежным превышает 30С и рассчитывается по формуле(21), с последующим умножением на(-1).



Qпот = Qнар + Qсм=169815,6+7333,2=177148,8кДж/ч


Тогда баланс по полным и явным теплопоступлениям в зимний период года составит:



При определении количества влаги, поступающей в помещение в летний и зимний периоды года, пользуются формулой:



где Wлюд - влаговыделения от людей, определяется как



Здесь n - количество людей в помещении,w - влаговыделения от одного человека.

WT - поступающее в помещение количество влаги от технологических процессов. По заданию WТ= кг/ч.



4. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ И ПОЛНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОНДИЦИОНЕРА


Расход приточного воздуха L, м3/ч, определяется расчетом только для летнего периода и принимается наибольший из величин, полученных по формулам (27)-(29):

а) по избыткам явной теплоты:



б) по избыткам полной теплоты:




в) по избыткам влаги ( водяного пара):




где Lмo - расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, м3/ч. ∑Qполнлет, ∑Qявнлет - суммарные полные и явные теплопоступления в летний период года, кДж/ч в помещение; tв, tп, tу - соответственно температуры воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, подаваемого СКВ в помещение и удаляемого из помещения

за пределами обслуживаемой, или рабочей зоны; W - суммарные поступления влаги в помещение, г/ч. dB, dn, dy - соответственно влагосодержание воздуха в рабочей зоне помещения, подаваемого воздуха и удаляемого воздуха вне рабочей зоны, г/кг; cB=1,2 кДж/(кГ °С) - теплоемкость воздуха; IB, Iп, Iy - энтальпии воздуха соответственно в рабочей зоне помещения, подаваемого в помещение и удаляемого из него, кДж/кг.

Формула (27) преобразована к следующему виду:




где Квоз - коэффициент воздухообмена, устанавливающий связь температуры в удаляемом воздухе и рабочей зоне.






Коэффициент Квоз= 1,45 для рекомендованных к расчету в курсовой работе конструкций воздухораспределителей. Найдем температуру в рабочей зоне помещения:



Так как получены все неизвестные решаем уравнение (30):


Из формулы (31)