El primer mètode és clàssic, vegeu la figura 8
1. Processos de tractament d'aire exterior:
- escalfament de l'aire exterior a l'escalfador de la 1a calefacció;
- humidificació segons el cicle adiabàtic;
- calefacció a l'escalfador de la 2a calefacció.
2. A partir d'un punt amb paràmetres d'aire exterior - (•) H tracem una línia de contingut d'humitat constant - dH = const.
Aquesta línia caracteritza el procés d'escalfament de l'aire exterior a l'escalfador de la 1a calefacció. Els paràmetres finals de l'aire exterior després de l'escalfament es determinaran al punt 8.
3. A partir del punt amb els paràmetres de subministrament d'aire - (•) P tracem una línia de contingut d'humitat constant dP = const fins que es talla amb la línia d'humitat relativa φ = 90% (aquesta humitat relativa la proporciona de manera estable la cambra de reg amb humidificació adiabàtica).
Obtenim el punt - (•) O amb els paràmetres de subministrament d'aire humidificat i refrigerat.
4. Pel punt - (•) O tracem la recta de la isoterma - tO = const fins a la intersecció amb l'escala de temperatura.
El valor de temperatura en el punt - (•) O és proper als 0°C. Per tant, es pot formar boira a la cabina de polvorització.
5. Per tant, a la zona de paràmetres òptims de l'aire interior a l'habitació, cal triar un altre punt d'aire interior - (•) B1 amb la mateixa temperatura - tEN 1 = 22°С, però amb una humitat relativa més alta - φEN 1 = 55%.
En el nostre cas, el punt és (•) B1 es va prendre amb la humitat relativa més alta de la zona de paràmetres òptims. Si cal, és possible acceptar una humitat relativa intermèdia de la zona de paràmetres òptims.
6. Similar al punt 3. A partir d'un punt amb paràmetres d'aire de subministrament - (•) P1 traça una línia de contingut d'humitat constant dP1 = const a la intersecció amb la línia d'humitat relativa φ = 90% .
Obtenim un punt - (•) O1 amb paràmetres de subministrament d'aire humidificat i refrigerat.
7. A través d'un punt - (•) O1 dibuixa una línia isoterma - tO1 = const fins a la intersecció amb l'escala de temperatura i llegir el valor numèric de la temperatura de l'aire humidificat i refrigerat.
Nota important!
El valor mínim de la temperatura final de l'aire per a la humidificació adiabàtica ha d'estar entre 5 ÷ 7 °C.
8. Des d'un punt amb paràmetres de subministrament d'aire - (•) P1 tracem una línia de contingut de calor constant - JP1 = const a la intersecció amb la línia de contingut d'humitat constant de l'aire exterior - punt (•) H - dH = const.
Obtenim un punt - (•) K1 amb els paràmetres de l'aire exterior escalfat a l'escalfador de la 1a calefacció.
9. Els processos de tractament de l'aire exterior al diagrama J-d es representaran amb les línies següents:
- línia NK1 - el procés d'escalfament de l'aire de subministrament a l'escalfador de la primera calefacció;
- línia K1O1 – el procés d'humidificació i refrigeració de l'aire escalfat a la cambra de reg;
- línia O1P1 — el procés d'escalfament de l'aire de subministrament humidificat i refrigerat al 2n escalfador de calefacció.
10. Aire de subministrament exterior tractat amb paràmetres en el punt - (•) P1 entra a l'habitació i assimila l'excés de calor i humitat al llarg del raig del procés - línia P1V1. A causa de l'augment de la temperatura de l'aire al llarg de l'alçada de l'habitació - grad t. Canvien els paràmetres de l'aire. El procés de canvi de paràmetres es produeix al llarg del feix de procés fins al punt de sortida d'aire - (•)1.
11. La quantitat necessària d'aire de subministrament per assimilar l'excés de calor i humitat a l'habitació està determinada per la fórmula
12. La quantitat de calor necessària per escalfar l'aire exterior al 1r preescalfador
Q1 = GΔJ(JK1 —JH) = GΔJ(tK1 —tH), kJ/h
13. La quantitat d'humitat necessària per humidificar l'aire de subministrament a la cambra de reg
W=GΔJ(dO1 - dK1), g/h
14. La quantitat de calor necessària per escalfar l'aire de subministrament humidificat i refrigerat al 2n preescalfador
Q2 = GΔJ(JP1 —JO1) = GΔJ x C(tP1 —tO1), kJ/h
El valor de la capacitat calorífica específica de l'aire C es pren:
C = 1,005 kJ/(kg × °C).
Per obtenir la potència tèrmica dels calefactors de 1a i 2a calefacció en kW, cal mesurar Q1 i Q2 en unitats de kJ/h dividit per 3600.
Diagrama esquemàtic del tractament de l'aire de subministrament a l'estació freda - HP, per al primer mètode - el clàssic, vegeu la figura 9.
Vídeo sobre el càlcul de la ventilació
En aquest vídeo hi ha informació útil sobre els principis de funcionament del sistema de ventilació:
Juntament amb l'aire d'escapament, la calor també surt de la llar. Aquí, es demostren clarament els càlculs de pèrdues de calor associades al funcionament del sistema de ventilació:
El càlcul correcte de la ventilació és la base per al seu bon funcionament i la garantia d'un microclima favorable en una casa o apartament. Conèixer els paràmetres bàsics en què es basen aquests càlculs permetrà no només dissenyar correctament el sistema de ventilació durant la construcció, sinó també corregir-ne l'estat si les circumstàncies canvien.
D'acord amb les normes i normes sanitàries per a l'organització dels locals, tant domèstics com industrials, vigents al territori de la Federació de Rússia, s'han de garantir uns paràmetres de microclima òptims. Les taxes de ventilació regulen indicadors com la temperatura de l'aire, la humitat relativa, la velocitat de l'aire a l'habitació i la intensitat de la radiació tèrmica. Un dels mitjans per garantir unes característiques òptimes del microclima és la ventilació. En l'actualitat, organitzar un sistema d'intercanvi d'aire "a l'ull" o "aproximadament" serà fonamentalment incorrecte i fins i tot perjudicial per a la salut. A l'hora d'ordenar el sistema de ventilació, el càlcul és la clau per al seu bon funcionament.
En edificis residencials i apartaments, l'intercanvi d'aire es proporciona sovint per ventilació natural. Aquesta ventilació es pot implementar de dues maneres: sense conductes i conductes. En el primer cas, l'intercanvi d'aire es realitza durant la ventilació de l'habitació i la infiltració natural de masses d'aire a través de les esquerdes de portes i finestres, i els porus de les parets. En aquest cas, és impossible calcular la ventilació de l'habitació, aquest mètode s'anomena no organitzat, té una eficiència baixa i s'acompanya de pèrdues de calor importants.
El segon mètode consisteix a col·locar conductes d'aire a les parets i sostres dels canals pels quals s'intercanvia l'aire. A la majoria dels edificis d'apartaments construïts als anys 1930-1980, s'equipa un sistema de ventilació per conductes d'escapament amb inducció natural. El càlcul de la ventilació d'escapament es redueix a determinar els paràmetres geomètrics dels conductes d'aire que donarien accés a la quantitat d'aire necessària d'acord amb GOST 30494-96 "Edificis residencials i públics. Paràmetres de microclima interior.
A la majoria d'espais públics i edificis industrials, només l'organització de la ventilació amb inducció mecànica del moviment d'aire pot proporcionar un intercanvi d'aire suficient.
El càlcul de la ventilació industrial només es pot confiar a un especialista qualificat. L'enginyer de disseny de ventilació farà els càlculs necessaris, elaborarà un projecte i l'aprovarà a les organitzacions corresponents. També elaboraran la documentació de ventilació.
El disseny de la ventilació i la climatització està enfocat a la tasca marcada pel client. Per seleccionar equips per a un sistema d'intercanvi d'aire amb característiques òptimes que compleixin les condicions establertes, els càlculs següents es realitzen mitjançant programes informàtics especialitzats.
Exemples de càlculs de volum d'intercanvi d'aire
Per fer un càlcul per al sistema de ventilació per multiplicitat, primer heu de fer una llista de totes les habitacions de la casa, anotar-ne l'àrea i l'alçada del sostre. Per exemple, una casa hipotètica té les habitacions següents:
- Dormitori - 27 m²;
- Sala d'estar - 38 m²;
- Gabinet - 18 metres quadrats;
- Habitació infantil - 12 m²;
- Cuina - 20 m²;
- Bany - 3 m²;
- Bany - 4 m²;
- Corredor - 8 m²
Tenint en compte que l'alçada del sostre a totes les habitacions és de tres metres, calculem els volums d'aire corresponents:
- Dormitori - 81 metres cúbics;
- Sala d'estar - 114 metres cúbics;
- Gabinet - 54 metres cúbics;
- Habitació infantil - 36 metres cúbics;
- Cuina - 60 metres cúbics;
- Bany - 9 metres cúbics;
- Bany - 12 metres cúbics;
- Corredor - 24 metres cúbics.
Ara, utilitzant la taula anterior, cal calcular la ventilació de l'habitació, tenint en compte la taxa de canvi d'aire, augmentant cada indicador a un valor que és múltiple de cinc:
- Dormitori - 81 metres cúbics * 1 = 85 metres cúbics;
- Sala d'estar - 38 m² * 3 = 115 metres cúbics;
- Gabinet - 54 metres cúbics. * 1 = 55 metres cúbics;
- Infantil - 36 metres cúbics. * 1 = 40 metres cúbics;
- Cuina - 60 metres cúbics. - no menys de 90 metres cúbics;
- Bany - 9 metres cúbics. no menys de 50 metres cúbics;
- Bany - 12 metres cúbics. no menys de 25 metres cúbics
No hi ha informació sobre els estàndards del passadís a la taula, de manera que les dades d'aquesta petita habitació no es tenen en compte en el càlcul. Per a l'hotel es va fer un càlcul de la superfície, tenint en compte l'estàndard de tres metres cúbics. metres per cada metre quadrat. Ara cal resumir per separat la informació de les habitacions en què es subministra aire i per separat per a les habitacions on s'instal·len els dispositius de ventilació d'escapament.
Total: 295 metres cúbics per hora
Cuina - 60 metres cúbics. - no menys de 90 metres cúbics / h;
Total: 165 m3/h
Ara hauríeu de comparar les quantitats rebudes. Evidentment, el cabal d'entrada requerit supera l'escapament en 130 m3/h (295 m3/h-165 m3/h). Per eliminar aquesta diferència, cal augmentar el volum d'intercanvi d'aire a través de la campana, per exemple, augmentant els indicadors a la cuina. Després de l'edició, els resultats del càlcul es veuran així:
El volum d'intercanvi d'aire per flux d'entrada:
- Dormitori - 81 metres cúbics * 1 = 85 m3/h;
- Sala d'estar - 38 m² * 3 = 115 metres cúbics / h;
- Gabinet - 54 metres cúbics. * 1 = 55 m3/h;
- Infantil - 36 metres cúbics. * 1 = 40 m3/h;
Total: 295 metres cúbics per hora
Volum d'intercanvi d'aire d'escapament:
- Cuina - 60 metres cúbics. - 220 metres cúbics / h;
- Bany - 9 metres cúbics. no menys de 50 metres cúbics / h;
- Bany - 12 metres cúbics. no menys de 25 metres cúbics/h.
Total: 295 m3/h
Els volums d'entrada i d'escapament són iguals, cosa que compleix els requisits per calcular l'intercanvi d'aire per multiplicitat.
El càlcul de l'intercanvi d'aire d'acord amb les normes sanitàries és molt més fàcil de realitzar. Suposem que la casa comentada anteriorment està habitada de manera permanent per dues persones i dues més s'allotgen al local de manera irregular. El càlcul es realitza per separat per a cada habitació d'acord amb la norma de 60 metres cúbics per persona per als residents permanents i 20 metres cúbics per hora per als visitants temporals:
- Dormitori - 2 persones * 60 = 120 metres cúbics / hora;
- Gabinet - 1 persona. * 60 \u003d 60 metres cúbics / hora;
- Sala d'estar 2 persones * 60 + 2 persones * 20 = 160 metres cúbics per hora;
- Infantil 1 pers. * 60 \u003d 60 metres cúbics / hora.
Afluència total - 400 metres cúbics per hora.
No hi ha normes estrictes per al nombre de residents permanents i temporals de la casa, aquestes xifres es determinen en funció de la situació real i el sentit comú. La campana es calcula segons els estàndards establerts a la taula anterior i s'incrementa fins a la taxa d'entrada total:
- Cuina - 60 metres cúbics. - 300 metres cúbics / h;
- Bany - 9 metres cúbics. no menys de 50 metres cúbics / h;
Total per a la campana: 400 metres cúbics/h.
Augment de l'intercanvi d'aire per a la cuina i el bany. El volum d'escapament insuficient es pot dividir entre totes les habitacions en què s'instal·la la ventilació d'escapament, o aquest indicador només es pot augmentar per a una habitació, tal com es va fer en calcular per multiplicitat.
D'acord amb les normes sanitàries, l'intercanvi d'aire es calcula de manera similar. Diguem que la superfície de la casa és de 130 metres quadrats. Aleshores, l'intercanvi d'aire a través de l'entrada hauria de ser de 130 metres quadrats * 3 metres cúbics / hora = 390 metres cúbics / hora. Queda per distribuir aquest volum a les habitacions segons la campana, per exemple, d'aquesta manera:
- Cuina - 60 metres cúbics. - 290 metres cúbics / h;
- Bany - 9 metres cúbics. no menys de 50 metres cúbics / h;
- Bany - 12 metres cúbics. no menys de 50 metres cúbics/h.
Total per a la campana: 390 metres cúbics/h.
El balanç d'intercanvi d'aire és un dels principals indicadors en el disseny de sistemes de ventilació. Es realitzen més càlculs basats en aquesta informació.
Segona opció.
(Vegeu la figura 4).
Humitat absoluta de l'aire o contingut d'humitat de l'aire exterior - dH"B", menys contingut d'humitat de l'aire de subministrament - dP
dH"B" P g/kg.
1. En aquest cas, cal refredar l'aire de subministrament exterior - (•) H del diagrama J-d, a la temperatura de l'aire de subministrament.
El procés de refrigeració d'aire en un refrigerador d'aire de superfície al diagrama J-d es representarà amb una línia recta PERÒ.El procés es produirà amb una disminució del contingut de calor: entalpia, una disminució de la temperatura i un augment de la humitat relativa de l'aire de subministrament extern. Al mateix temps, el contingut d'humitat de l'aire es manté sense canvis.
2. Per arribar des del punt - (•) O, amb els paràmetres d'aire refrigerat fins al punt - (•) P, amb els paràmetres de l'aire de subministrament, cal humidificar l'aire amb vapor.
Al mateix temps, la temperatura de l'aire es manté sense canvis: t = const, i el procés al diagrama J-d es representarà amb una línia recta: una isoterma.
Diagrama esquemàtic del tractament d'aire de subministrament a l'estació càlida - TP, per a la 2a opció, cas a, vegeu la figura 5.
(Vegeu la figura 6).
Humitat absoluta de l'aire o contingut d'humitat de l'aire exterior - dH"B", més contingut d'humitat a l'aire de subministrament - dP
dH"B" > dP g/kg.
1. En aquest cas, cal refredar "profundament" l'aire de subministrament. És a dir, el procés de refrigeració de l'aire al diagrama J - d es representarà inicialment amb una línia recta amb un contingut d'humitat constant - dH = const, dibuixat des d'un punt amb paràmetres d'aire exterior - (•) H, fins a la intersecció amb la línia d'humitat relativa - φ = 100%. El punt resultant s'anomena - punt de rosada - T.R. aire exterior.
2. A més, el procés de refredament des del punt de rosada anirà per la línia d'humitat relativa φ = 100% fins al punt de refredament final - (•) O. El valor numèric del contingut d'humitat de l'aire des del punt (•) O és igual al valor numèric del contingut d'humitat de l'aire al punt d'entrada - (•) P .
3. A continuació, cal escalfar l'aire des del punt - (•) O, fins al punt de subministrament d'aire - (•) P. El procés d'escalfament de l'aire es produirà amb un contingut d'humitat constant.
Diagrama esquemàtic del tractament de l'aire de subministrament a l'estació càlida - TP, per a la 2a opció, cas b, vegeu la figura 7.
Determinació de la potència de l'escalfador
Els estàndards de disseny de ventilació suggereixen que durant l'estació freda, l'aire que entra a l'habitació s'ha d'escalfar com a mínim a +18 graus centígrads. La ventilació de subministrament i d'extracció utilitza un escalfador per escalfar l'aire. El criteri per triar un escalfador és la seva potència, que depèn del rendiment de la ventilació, la temperatura a la sortida del conducte (normalment es pren +18 graus) i la temperatura de l'aire més baixa a l'estació freda (per al centre de Rússia -26 graus).
Es poden connectar diversos models de calefactor a una xarxa amb font d'alimentació trifàsica o bifàsica. En locals residencials, s'acostuma a utilitzar una xarxa bifàsica, i per als edificis industrials es recomana utilitzar una xarxa trifàsica, ja que en aquest cas el valor de la corrent de treball és menor. S'utilitza una xarxa trifàsica en els casos en què la potència de l'escalfador supera els 5 kW. Per a locals residencials s'utilitzen calefactors amb una potència d'1 a 5 kW, i per a locals públics i industrials, respectivament, es requereix més potència. Quan es calcula la ventilació de la calefacció, la potència de l'escalfador ha de ser suficient per proporcionar calefacció d'aire com a mínim a +44 graus.
Tipus d'intercanvi d'aire utilitzats a les empreses industrials
Sistemes de ventilació industrial
Independentment del tipus de producció, a qualsevol empresa es fan requisits bastant alts sobre la qualitat de l'aire. Hi ha estàndards per al contingut de diverses partícules. Per tal de complir totalment amb els requisits de les normes sanitàries, s'han desenvolupat diversos tipus de sistemes de ventilació. La qualitat de l'aire depèn del tipus d'intercanvi d'aire utilitzat. Actualment, en la producció s'utilitzen els següents tipus de ventilació:
- aireació, és a dir, ventilació general amb font natural. Regula l'intercanvi d'aire a tota l'habitació. Només s'utilitza en grans naus industrials, per exemple, en tallers sense calefacció. Aquest és el tipus de ventilació més antic, actualment s'utilitza cada cop menys, ja que no suporta bé la contaminació de l'aire i no és capaç de regular la temperatura;
- extracte local, s'utilitza en indústries on hi ha fonts locals d'emissió de substàncies nocives, contaminants i tòxiques. S'instal·la a les proximitats immediates dels punts d'alliberament;
- ventilació de subministrament i extracció amb inducció artificial, utilitzada per regular l'intercanvi d'aire en grans superfícies, en tallers, en sales diverses.
Càlcul de la xarxa de conductes
Per a les sales on s'instal·larà la ventilació per conductes, el càlcul de conductes d'aire consisteix a determinar la pressió de funcionament requerida del ventilador, tenint en compte les pèrdues, la velocitat del flux d'aire i el nivell de soroll admissible.
La pressió del flux d'aire la crea el ventilador i ve determinada per les seves característiques tècniques. Aquest valor depèn dels paràmetres geomètrics del conducte (secció rodona o rectangular), la seva longitud, el nombre de voltes de xarxa, transicions, distribuïdors. Com més gran sigui el rendiment que proporciona la ventilació de subministrament i, en conseqüència, la pressió de funcionament, més gran serà la velocitat de l'aire al conducte. Tanmateix, a mesura que augmenta la velocitat del flux d'aire, augmenta el nivell de soroll. És possible reduir la velocitat i el nivell de soroll utilitzant conductes d'aire de major diàmetre, cosa que no sempre és possible en locals residencials. Perquè una persona se senti còmode, la velocitat de l'aire a l'habitació ha d'estar entre 2,5 i 4 m / s i el nivell de soroll ha de ser de 25 dB.
Podeu fer un exemple de càlcul de la ventilació només si teniu els paràmetres de l'habitació i els termes de referència. Les empreses especialitzades, que sovint també realitzen el disseny i la instal·lació de la ventilació, poden oferir assistència en la realització de càlculs preliminars, donar assessorament qualificat i elaborar els documents pertinents.
Abans d'adquirir l'equip, cal calcular i dissenyar sistemes de ventilació. En seleccionar equips per al sistema de ventilació, val la pena tenir en compte les característiques següents
- eficiència i rendiment de l'aire;
- Potència de l'escalfador;
- Pressió de treball del ventilador;
- cabal d'aire i diàmetre del conducte;
- xifra màxima de soroll;
rendiment de l'aire.
El càlcul i la redacció del sistema de ventilació ha de començar amb el càlcul de la productivitat de l'aire requerida (metre cúbic / hora). Per calcular correctament la potència, cal un plànol detallat de l'edifici o habitació per a cada planta amb una explicació que indiqui el tipus d'habitació i la seva finalitat, així com la zona. Comencen a comptar mesurant la taxa de canvi d'aire requerida, que mostra el nombre de vegades que es canvia l'aire a l'habitació per hora. Així, per a una habitació amb una superfície total de 100 m2, l'alçada dels sostres en què és de 3 m (volum 300 m3), un únic intercanvi d'aire és de 300 metres cúbics per hora. La taxa de canvi d'aire requerida està determinada pel tipus d'ús del local (residencial, administratiu, industrial), el nombre de persones que s'hi allotgen, la potència dels equips de calefacció i altres dispositius de generació de calor, i s'indica a SNiP. Normalment, un sol intercanvi d'aire és suficient per a locals residencials, dos o tres intercanvis d'aire són òptims per als edificis d'oficines.
1. Considerem la freqüència d'intercanvi d'aire:
L=n* S*H, valors n - taxa de canvi d'aire: per a locals domèstics n = 1, per a locals administratius n = 2,5; S - àrea total, metres quadrats; H - alçada del sostre, metres;
2. Càlcul de l'intercanvi d'aire pel nombre de persones: L = N * Normes L, valors L - el rendiment requerit del sistema de ventilació de subministrament, metres cúbics per hora; N - el nombre de persones a l'habitació; Normes L - la quantitat de consum d'aire per una persona: a) Activitat física mínima - 20 m3/h; b) Mitjana - 40 m3/h; c) Intensiu — 60 m3/h.
Un cop calculat l'intercanvi d'aire necessari, comencem la selecció d'equips de ventilació de capacitat adequada. Cal recordar que a causa de la resistència de la xarxa de conductes, l'eficiència del treball es redueix. La relació entre rendiment i pressió total és fàcil de reconèixer a partir de les característiques de ventilació indicades a la descripció tècnica.Per exemple: una xarxa de conductes de 30 m de llarg amb una sola graella de ventilació produeix una reducció de pressió d'aproximadament 200 Pa.
- Per a locals residencials: de 100 a 500 m3 / h;
- Per a cases i cases particulars: de 1000 a 2000 m3/h;
- Per a locals administratius: de 1000 a 10000 m3 / h.
Potència de l'escalfador.
L'escalfador, si cal, escalfa l'aire fred exterior al sistema de ventilació de subministrament. La potència de l'escalfador es calcula d'acord amb dades com ara: el rendiment de la ventilació, la temperatura de l'aire interior necessària i la temperatura mínima de l'aire exterior. El segon i tercer indicadors els estableix SNiP. La temperatura de l'aire a l'habitació no ha de baixar per sota dels +18 °C. Es considera que la temperatura de l'aire més baixa de la regió de Moscou és de -26 °С. Per tant, l'escalfador a màxima potència hauria d'escalfar el flux d'aire en 44 °C. Les gelades a la regió de Moscou, per regla general, són rares i passen ràpidament; als sistemes de ventilació de subministrament, és possible instal·lar escalfadors amb una potència inferior a la calculada. El sistema ha de tenir un controlador de velocitat del ventilador.
Quan es calcula el rendiment de l'escalfador, és important tenir en compte: 1. Tensió elèctrica monofàsica o trifàsica (220 V) o (380 V)
Si la potència de l'escalfador és superior a 5 kW, cal una font d'alimentació trifàsica.
2. Consum màxim d'energia. L'electricitat consumida per l'escalfador es pot calcular mitjançant la fórmula: I \u003d P / U, en què I és el consum màxim d'electricitat, A; U és la tensió de la xarxa (220 V - una fase, 660 V - tres fases);
La temperatura a la qual un escalfador d'una capacitat determinada pot escalfar el cabal d'aire de subministrament es pot calcular mitjançant la fórmula: W;L és la potència del sistema de ventilació, m3/h.
Els indicadors de potència estàndard de l'escalfador són d'1 a 5 kW per a locals residencials, de 5 a 50 kW per a administratius. Si és impossible fer funcionar un escalfador elèctric, és òptim instal·lar un escalfador d'aigua que utilitzi l'aigua d'un sistema de calefacció central o individual com a portador de calor.
Època càlida de l'any TP.
1. Quan es fa aire condicionat en el període càlid de l'any - TP, inicialment es prenen els paràmetres òptims d'aire interior a l'àrea de treball del local:
tV = 20 ÷ 22ºC; φV = 40 ÷ 65%.
2. Els límits dels paràmetres òptims durant el condicionament es representen al diagrama J-d (vegeu la figura 1).
3. Per aconseguir paràmetres òptims d'aire interior a l'àrea de treball del local durant el període càlid de l'any - TP, cal refredar l'aire de subministrament exterior.
4. En presència d'excés de calor a l'habitació durant el període càlid de l'any - TP, i també tenint en compte que l'aire de subministrament es refreda, s'aconsella triar la temperatura més alta de la zona de paràmetres òptims
tV = 22ºC
i la humitat relativa més alta de l'aire intern a la zona de treball de l'habitació
φV = 65%.
Obtenim al diagrama J-d el punt de l'aire intern - (•) B.
5. Elaborem el balanç de calor de l'habitació per al període càlid de l'any - TP:
- calor sensible ∑QTPJO SÓC
- per calor total ∑QTPP
6. Calcula el flux d'humitat a l'habitació
∑W
7. Determinem la tensió tèrmica de l'habitació segons la fórmula:
on: V és el volum de l'habitació, m3.
8. A partir de la magnitud de l'estrès tèrmic, trobem el gradient d'augment de temperatura al llarg de l'alçada de l'habitació.
Gradient de temperatura de l'aire al llarg de l'alçada de locals d'edificis públics i civils.
| Tensió tèrmica de l'habitació QJO SÓC/Vpom. | grau, °C | |
|---|---|---|
| kJ/m3 | W/m3 | |
| Més de 80 | Més de 23 | 0,8 ÷ 1,5 |
| 40 ÷ 80 | 10 ÷ 23 | 0,3 ÷ 1,2 |
| Menys de 40 | Menys de 10 | 0 ÷ 0,5 |
i calcular la temperatura de l'aire d'escapament
tY = tB + grad t(H - hr.z.), ºС
on: H és l'alçada de l'habitació, m; hr.z. — alçada de la zona de treball, m.
9. Per a l'assimilació, la temperatura de l'aire de subministrament és tP acceptem 4 ÷ 5ºС per sota de la temperatura de l'aire intern - tV, a la zona de treball de la sala.
10.Determinem el valor numèric de la relació calor-humitat
11. Al diagrama Jd, connectem el punt de 0,0 ° C de l'escala de temperatura amb una línia recta amb el valor numèric de la relació calor-humitat (per al nostre exemple, prenem el valor numèric de la relació calor-humitat com a 3.800). ).
12. Al diagrama J-d dibuixem la isoterma de subministrament - tP, amb valor numèric
tP = tV - 5, ° С.
13. Al diagrama J-d dibuixem una isoterma de l'aire de sortida amb el valor numèric de l'aire de sortida - tA lesque es troba al punt 8.
14. A través del punt d'aire intern - (•) B, tracem una línia paral·lela a la línia de relació calor-humitat.
15. La intersecció d'aquesta recta, que s'anomenarà raig del procés
amb isotermes de subministrament i d'extracció d'aire - tP i tA les determina en el diagrama J-d el punt de subministrament d'aire - (•) P i el punt d'aire de sortida - (•) U.
16. Determina l'intercanvi d'aire per calor total
i intercanvi d'aire per a l'assimilació de l'excés d'humitat
El principi de càlcul a l'hora de seleccionar un PES amb un intercanviador de calor
En tots dos casos, esperem aproximadament els mateixos càlculs. Al "cap de taula" hi ha el rendiment o el consum d'aire. Productivitat: la quantitat d'aire que passa per unitat de temps. Mesurat en cub. m/hora. Per seleccionar aquest indicador, calculem el volum d'aire a les habitacions ventilades i afegim un 20% (per a la resistència de filtres, reixes). La resistència de l'intercanviador de calor integrat ja es té en compte a les dades del passaport de la unitat.
Atenció! Quan es calcula de manera independent, l'arrodoniment i les toleràncies s'han de fer amb un augment cap al marge (potència, productivitat, volum). Penseu en l'exemple d'una casa de camp amb sostres de 2,4 m, amb 2 habitacions (12 m2 cadascuna), una sala d'estar (20 m2), un bany (6 m2) i una cuina (12 m2)
Penseu en l'exemple d'una casa de camp amb sostres de 2,4 m, es serveixen 2 habitacions (12 m 2 cadascuna), una sala d'estar (20 m 2), un bany (6 m 2) i una cuina (12 m 2).
Volum total d'aire: (2 x 12 + 20 + 6 + 12) x 2,4 = 148,8
, acceptar 150 m
3 .
Nota.
L'elecció d'una instal·lació més potent es justifica si és possible augmentar la superfície del local i augmentar el recurs de la unitat.
Unitats de tractament d'aire amb intercanviadors de calor integrats
| Indicador | Model PES | |||||
| VUT 200 G mini | VUT 400 EH EC ECO | Dantex DV-350E | DAIKIN VAM350FA | |||
| Fabricant | VENTS, Ucraïna | VENTS, Ucraïna | VENTS, Ucraïna | Dantex, Anglaterra | Daikin, Japó | Daitherm, Dinamarca |
| Productivitat, m 3 / hora | 100 | 200 | 450 | 350 | 350 | 520 |
| 86 | 116 | 300 | 140 | 200 | 350 | |
| Tipus d'intercanviador de calor | Plats, paper | Plaques, alumini | Contracorrent, poliestirè | Contracorrent, polímer | Contracorrent, alumini | Plaques, bimetàl·liques |
| 68 | 85 | 98 | 88 | 92 | 95 | |
| Nota | Filtres gruixuts | Filtres G4, calefacció opcional | Filtres G4, F7, escalfador | 3 modes de funcionament, filtres | Filtres totalment automàtics i substituïbles | Versió d'habitació totalment automàtica |
| preu, fregar. | 13800 | 16500 | 20800 | 32200 | 61700 | 85600 |
Per a aquells que bàsicament ho fan tot amb les seves pròpies mans, els càlculs de rendiment del sistema es referiran als ventiladors integrats als canals. El seu rendiment ja s'hauria de calcular a l'hora de dissenyar (càlcul) canals, en funció del volum d'aire. Per seleccionar l'intercanviador de calor adequat, calculem la capacitat total dels ventiladors que funcionen per a l'entrada a l'intercanviador de calor i restem un 25% (per a la resistència del sistema, la secció transversal variable i el funcionament síncron). També s'ha d'instal·lar un ventilador de conducte a cada entrada i sortida de l'intercanviador de calor.
Per al nostre exemple:
Bescanviadors de calor de fàbrica
Pregunta
: Què signifiquen els números 40-20 en el marcatge dels recuperadors de fàbriques?
Resposta:
Dimensions dels canals d'entrada i sortida en mil·límetres. 40-20 - les dimensions mínimes dels intercanviadors de calor de fàbrica.
Quan instal·leu aquest dispositiu en un lloc fred, per exemple, a l'àtic, recordeu que ell i els conductes d'aire s'han d'aïllar.
Un altre tipus de recuperadors són els intercanviadors de calor de canal autònom. També s'anomenen ventiladors. Aquests dispositius serveixen només a una habitació i pertanyen a l'anomenat sistema de ventilació descentralitzada. No requereixen càlculs, n'hi ha prou amb triar un model per al volum de l'habitació.
Ventiladors d'aire
| Indicador | Model de ventilador de conducte | ||||
| PRANA-150 | VENTS TWINFRESH R-50/RA-50 | O'ERRE TEMPERO | MARLEY MENV 180 | SIEGENIA AEROLIFE | |
| Fabricant | Ucraïna | Ucraïna | Itàlia | Alemanya | Alemanya |
| Productivitat, m 3 / hora | fins a 125 | 60 | 62 | 68 | 45 |
| Energia consumida (sense escalfador), W | 7-32 | 3-12 | 12-32 | 3,5-18 | 8,5 |
| Tipus d'intercanviador de calor | Plaques, polímer | Plaques, bimetàl·liques | Canal, alumini | Plaques, bimetàl·liques | Canal, bimetàl·lic |
| Eficiència de recuperació, fins a % | 67 | 58 | 65 | 70 | 55 |
| Nota | Comandament a distància, "inici d'hivern" | 4 modes, 2 filtres | 32 dB, 5 modes | 40 dB, filtres G4 | sintetitzador. filtre, 54 dB |
| preu, fregar. | 9 300 | 10200 | 14000 | 24500 | 43200 |
Vitaly Dolbinov, rmnt.ru
Com triar la secció del conducte
El sistema de ventilació, com és sabut, pot ser canalitzat o sense conductes. En el primer cas, heu de triar la secció correcta dels canals. Si es decideix instal·lar estructures de secció rectangular, la proporció de la seva longitud i amplada hauria d'aproximar-se a 3:1.
La longitud i l'amplada dels conductes rectangulars han de ser de tres a un per reduir el soroll
La velocitat de moviment de les masses d'aire al llarg de la carretera principal hauria de ser d'uns cinc metres per hora, i a les branques, de fins a tres metres per hora. Això garantirà que el sistema funcioni amb una quantitat mínima de soroll. La velocitat del moviment de l'aire depèn en gran mesura de l'àrea de la secció transversal del conducte.
Per seleccionar les dimensions de l'estructura, podeu utilitzar taules de càlcul especials. En aquesta taula, cal seleccionar el volum d'intercanvi d'aire a l'esquerra, per exemple, 400 metres cúbics per hora, i seleccionar el valor de velocitat a la part superior: cinc metres per hora. Aleshores heu de trobar la intersecció de la línia horitzontal per a l'intercanvi d'aire amb la línia vertical per a la velocitat.
Amb aquest diagrama, es calcula la secció transversal dels conductes per al sistema de ventilació de conductes. La velocitat de moviment al canal principal no ha de superar els 5 km/h
Des d'aquest punt d'intersecció, es dibuixa una línia fins a una corba a partir de la qual es pot determinar una secció adequada. Per a un conducte rectangular, aquest serà el valor de l'àrea, i per a un conducte rodó, aquest serà el diàmetre en mil·límetres. Primer, es fan càlculs per al conducte principal i després per a les branques.
Així, es fan càlculs si només es preveu un conducte d'escapament a la casa. Si es preveu instal·lar diversos conductes d'escapament, el volum total del conducte d'escapament s'ha de dividir pel nombre de conductes i, a continuació, els càlculs s'han de realitzar segons el principi anterior.
Aquesta taula us permet triar la secció transversal del conducte per a la ventilació del conducte, tenint en compte el volum i la velocitat de moviment de les masses d'aire.
A més, hi ha programes de càlcul especialitzats amb els quals podeu realitzar aquests càlculs. Per a apartaments i edificis residencials, aquests programes poden ser encara més convenients, ja que donen un resultat més precís.
Escalfador
Càlcul de l'escalfador per al sistema P1:
Consum de calor per a la calefacció d'aire, W:
,(4.1)
on L és el flux d'aire a través de l'escalfador, m3/h;
— densitat de l'aire exterior, kg/m3; =kg/m3;
tn= оС; (segons els paràmetres B en el període fred);
tA оС és la temperatura de l'aire de subministrament;
cpàg \u003d 1,2 - capacitat calorífica de l'aire, kJ / kg K;
Dt
Determineu l'àrea oberta requerida, m2, de la instal·lació de calefacció d'aire per aire:
(4.2)
on és el mateix que a la fórmula (4.1);
- velocitat de massa de l'aire (es recomana prendre entre 6-10 kg / m2.s.
m2.
Segons les dades del passaport /7/, es selecciona el nombre i el nombre (instal·lats en paral·lel al llarg del flux d'aire) d'escalfadors, en els quals el valor total de les seccions transversals d'aire lliure f, m2 és aproximadament igual al fґ requerit.
Al mateix temps, la superfície de calefacció F, m2 i l'àrea de la secció lliure dels tubs d'escalfadors per al pas de l'aigua (al llarg del refrigerant) ftr.
Segons fґ= 2,0 m2, segons la taula 4.17 /7/, seleccionem un escalfador tipus KVS-P, núm. 12 amb característiques tècniques:
f \u003d 1,2985 m2 - àrea de la secció oberta a l'aire.
F = 108 m2 - superfície de calefacció.
ftr \u003d 0,00347 m2 - àrea de la secció viva per al refrigerant.
Especifiqueu la velocitat de la massa de l'aire:
(4.3)
on és el mateix que a la fórmula (4.1);
?f és la secció d'aire lliure de l'escalfador d'aire, m2.
kg/m2 s.
Trobeu el cabal massiu d'aigua, kg/h:
(4.4)
on Q és el mateix que a la fórmula (4.1);
cv és la capacitat calorífica específica de l'aigua, presa igual a cv = 4,19 kJ/(kg.оС);
tG, tO — temperatura de l'aigua a l'entrada i sortida de l'escalfador, °C (segons la tasca).
tG,=150 °C;
tO \u003d 70 ° C;
kg/h;
Triem la disposició i la canonada dels escalfadors i determinem la velocitat de l'aigua als tubs dels escalfadors:
, (4.5)
on Gv — el mateix que a la fórmula (4.4);
n és el nombre de fluxos paral·lels de refrigerant que passen per la unitat calorífica; n= 2;
ftr - secció habitable de l'escalfador d'aire per a aigua, m2;
u=
Calculeu la superfície de calefacció necessària de la unitat calorífica, m2
,(4.6)
on és el coeficient de transferència de calor, W / (m2. °C), els valors del qual es poden determinar amb les fórmules:
— per a l'escalfador d'aire KVS-P
,(4.7)
on és el mateix que a la fórmula (4.2); u és el mateix que a la fórmula (4.5);
W/m2oS.
— diferència de temperatura mitjana, °C, determinada per la fórmula:
, (4.8)
on tG, tO — el mateix que a la fórmula (4.4);
tn, tA és el mateix que a la fórmula (4.1).
OS.
m2.
Compareu Ftr amb la superfície de calefacció d'un escalfador F i determineu el nombre d'escalfadors instal·lats en sèrie al llarg del flux d'aire:
, (4.9)
On F és la superfície de calefacció d'un escalfador, m2.
PC.
Trobeu l'estoc de la superfície de calefacció de la unitat calorífica:
, (4.10)
on n és el nombre acceptat d'escalfadors.
Determineu la resistència aerodinàmica de l'escalfador d'aire DP, Pa.
(4.11)
on és la resistència aerodinàmica, Pa:
DrPa,
Els resultats del càlcul es mostren a la taula 6
Taula 6 - Càlcul de la superfície de calefacció i selecció de la unitat calorífica
|
Consum de calor per a la calefacció d'aire Q, W |
Superfície oberta necessària f, m2 |
Tipus i nombre d'escalfador |
Nombre d'escalfadors instal·lats en paral·lel a l'aire, n |
Àrea de la secció transversal per al pas d'aire d'un escalfador d'aire fzh, m2 |
L'àrea de la secció oberta de la unitat calorífica f=fzh*n, m2 |
Àrea de secció viva dels tubs d'un escalfador d'aire ftr, m2 |
Nombre d'escalfadors connectats en paral·lel a l'aigua, m |
Superfície de calefacció d'un escalfador F, m2 |
Superfície de calefacció de la instal·lació Ff=F*n` |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1345288,4 |
2,0 |
KVS12 |
2 |
1,2985 |
2,597 |
0,00347 |
2 |
108 |
324 |
|
El nombre d'escalfadors d'aire instal·lats en sèrie per aire n` |
Velocitat de massa real de l'aire Vс, kg/m2 0С |
Caudal massiu d'aigua Gw, kg/h |
Velocitat de l'aigua als tubs de l'escalfador u, m/s |
Coeficient de transferència de calor K, W/(m20С) |
Superfície de calefacció unitat necessària Ftr, m2 |
Marge de superfície de calefacció w, % |
Resistència aerodinàmica de la instal·lació DRD, Pa |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
3 |
7,7 |
14333,5 |
0,57 |
37,2 |
320 |
1,3 |
60,1 |
