El primer método es clásico, ver Figura 8
1. Procesos de tratamiento de aire exterior:
- calefacción de aire exterior en el calefactor de la 1ª calefacción;
- humidificación según el ciclo adiabático;
- calefacción en el calentador de la 2 ª calefacción.
2. Desde un punto con parámetros de aire exterior - (•) H dibujamos una línea de contenido de humedad constante - dH = constante
Esta línea caracteriza el proceso de calentamiento del aire exterior en el calefactor de la 1ª calefacción. Los parámetros finales del aire exterior después del calentamiento se determinarán en el punto 8.
3. Desde el punto con los parámetros del aire de suministro - (•) P dibujamos una línea de contenido de humedad constante dPAGS = const hasta que se cruza con la línea de humedad relativa φ = 90% (esta humedad relativa es proporcionada de manera estable por la cámara de riego con humidificación adiabática).
Obtenemos el punto - (•) O con los parámetros del aire de suministro humidificado y enfriado.
4. A través del punto - (•) O trazamos la línea de la isoterma - tO = const hasta la intersección con la escala de temperatura.
El valor de la temperatura en el punto - (•) O está cerca de 0°C. Por lo tanto, se puede formar niebla en la cabina de pintura.
5. Por lo tanto, en la zona de parámetros óptimos de aire interior en la habitación, es necesario elegir otro punto de aire interior - (•) B1 con la misma temperatura - tEN 1 = 22°С, pero con mayor humedad relativa - φEN 1 = 55%.
En nuestro caso, el punto es (•) B1 se tomó con la mayor humedad relativa de la zona de parámetros óptimos. Si es necesario, es posible aceptar una humedad relativa intermedia desde la zona de parámetros óptimos.
6. Similar al punto 3. Desde un punto con parámetros de aire de suministro - (•) P1 dibujar una línea de contenido de humedad constante dP1 = const a la intersección con la línea de humedad relativa φ = 90% .
Obtenemos un punto - (•) O1 con parámetros de aire de suministro humidificado y enfriado.
7. Por un punto - (•) O1 dibujar una línea isoterma - tO1 = const hasta la intersección con la escala de temperatura y lea el valor numérico de la temperatura del aire humidificado y enfriado.
¡Nota IMPORTANTE!
El valor mínimo de la temperatura final del aire para la humidificación adiabática debe estar entre 5 ÷ 7°C.
8. Desde un punto con parámetros de suministro de aire - (•) P1 dibujamos una línea de contenido de calor constante - JP1 = const a la intersección con la línea de contenido de humedad constante del aire exterior - punto (•) H - dH = constante
Obtenemos un punto - (•) K1 con los parámetros del aire exterior calentado en el calentador de la 1ª calefacción.
9. Los procesos de tratamiento del aire exterior en el diagrama J-d se representarán con las siguientes líneas:
- línea NK1 - el proceso de calentar el aire de suministro en el calentador de la 1ra calefacción;
- linea k1O1 – el proceso de humidificación y enfriamiento del aire caliente en la cámara de riego;
- línea O1PAGS1 — el proceso de calentamiento del aire de suministro humidificado y enfriado en el segundo calentador de calefacción.
10. Suministro de aire exterior tratado con parámetros en el punto - (•) P1 entra en la habitación y asimila el exceso de calor y humedad a lo largo del rayo de proceso - línea P1V1. Debido al aumento de la temperatura del aire a lo largo de la altura de la habitación - grad t. Los parámetros del aire cambian. El proceso de cambio de parámetros ocurre a lo largo del haz de proceso hasta el punto de salida del aire - (•)1.
11. La cantidad requerida de aire de suministro para asimilar el exceso de calor y humedad en la habitación está determinada por la fórmula
12. La cantidad de calor necesaria para calentar el aire exterior en el primer precalentador
q1 = GΔJ(JK1 —JH) = GΔJ(tK1 — tH), kJ/h
13. La cantidad necesaria de humedad para humedecer el aire de suministro en la cámara de riego
W=GΔJ(DO1 - DK1), g/h
14. La cantidad de calor requerida para calentar el aire de suministro humidificado y enfriado en el segundo precalentador
q2 = GΔJ(JP1 —JO1) = GΔJ xC(tP1 — tO1), kJ/h
Se toma el valor de la capacidad calorífica específica del aire C:
C = 1,005 kJ/(kg × °C).
Para obtener la potencia térmica de los calentadores de 1ª y 2ª calefacción en kW, es necesario medir Q1 y q2 en unidades de kJ/h dividido por 3600.
Diagrama esquemático del tratamiento del aire de suministro en la estación fría - HP, para el 1er método - el clásico, vea la Figura 9.
Vídeo sobre el cálculo de la ventilación
Este video contiene información útil sobre los principios de funcionamiento del sistema de ventilación:
Junto con el aire de escape, el calor también sale de la casa. Aquí, los cálculos de las pérdidas de calor asociadas con la operación del sistema de ventilación se demuestran claramente:
El cálculo correcto de la ventilación es la base para su buen funcionamiento y la garantía de un microclima favorable en una casa o departamento. Conocer los parámetros básicos en los que se basan dichos cálculos permitirá no solo diseñar correctamente el sistema de ventilación durante la construcción, sino también corregir su condición si cambian las circunstancias.
De acuerdo con las normas y reglas sanitarias para la organización de locales, tanto domésticos como industriales, vigentes en el territorio de la Federación Rusa, se deben garantizar parámetros microclimáticos óptimos. Las tasas de ventilación regulan indicadores como la temperatura del aire, la humedad relativa, la velocidad del aire en la habitación y la intensidad de la radiación térmica. Uno de los medios para garantizar las características óptimas del microclima es la ventilación. En la actualidad, organizar un sistema de intercambio de aire "a ojo" o "aproximadamente" será fundamentalmente incorrecto e incluso perjudicial para la salud. A la hora de disponer el sistema de ventilación, el cálculo es la clave para su correcto funcionamiento.
En edificios residenciales y apartamentos, el intercambio de aire a menudo se realiza mediante ventilación natural. Dicha ventilación se puede implementar de dos maneras: sin conductos y con conductos. En el primer caso, el intercambio de aire se lleva a cabo durante la ventilación de la habitación y la infiltración natural de masas de aire a través de las grietas de puertas y ventanas y los poros de las paredes. En este caso, es imposible calcular la ventilación de la habitación, este método se denomina desorganizado, tiene baja eficiencia y se acompaña de importantes pérdidas de calor.
El segundo método consiste en colocar conductos de aire en las paredes y techos de los canales a través de los cuales se intercambia el aire. En la mayoría de los edificios de apartamentos construidos entre 1930 y 1980, se equipa un sistema de ventilación por conductos de escape con inducción natural. El cálculo de la ventilación por extracción se reduce a determinar los parámetros geométricos de los conductos de aire que brindarían acceso a la cantidad de aire requerida de acuerdo con GOST 30494-96 "Edificios residenciales y públicos". Parámetros del microclima interior.
En la mayoría de los espacios públicos y edificios industriales, solo la organización de la ventilación con inducción mecánica del movimiento del aire puede proporcionar un intercambio de aire suficiente.
El cálculo de la ventilación industrial solo puede confiarse a un especialista calificado. El ingeniero de diseño de ventilación hará los cálculos necesarios, redactará un proyecto y lo aprobará en las organizaciones pertinentes. También elaborarán la documentación de ventilación.
El diseño de ventilación y climatización está enfocado a la tarea planteada por el cliente. Para seleccionar equipos para un sistema de intercambio de aire con características óptimas que cumplan con las condiciones establecidas, los siguientes cálculos se realizan utilizando programas informáticos especializados.
Ejemplos de cálculos de volumen de intercambio de aire
Para hacer un cálculo del sistema de ventilación por multiplicidad, primero debe hacer una lista de todas las habitaciones de la casa, anotar su área y la altura del techo. Por ejemplo, una casa hipotética tiene las siguientes habitaciones:
- Dormitorio - 27 metros cuadrados;
- Sala de estar - 38 metros cuadrados;
- Gabinete - 18 metros cuadrados;
- Habitación infantil - 12 m2;
- Cocina - 20 m2;
- Baño - 3 metros cuadrados;
- Baño - 4 metros cuadrados;
- Corredor - 8 m2
Teniendo en cuenta que la altura del techo en todas las habitaciones es de tres metros, calculamos los volúmenes de aire correspondientes:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos;
- Sala de estar - 114 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos;
- Habitación infantil - 36 metros cúbicos;
- Cocina - 60 metros cúbicos;
- Baño - 9 metros cúbicos;
- Baño - 12 metros cúbicos;
- Corredor - 24 metros cúbicos.
Ahora, utilizando la tabla anterior, debe calcular la ventilación de la habitación, teniendo en cuenta la tasa de intercambio de aire, aumentando cada indicador a un valor que sea un múltiplo de cinco:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos * 1 = 85 metros cúbicos;
- Sala de estar - 38 m2. * 3 = 115 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos. * 1 = 55 metros cúbicos;
- Infantil - 36 metros cúbicos. * 1 = 40 metros cúbicos;
- Cocina - 60 metros cúbicos. - no menos de 90 metros cúbicos;
- Baño - 9 metros cúbicos. no menos de 50 metros cúbicos;
- Baño - 12 metros cúbicos. no menos de 25 metros cúbicos
No hay información sobre los estándares para el corredor en la tabla, por lo que los datos de esta pequeña habitación no se tienen en cuenta en el cálculo. Para el hotel se hizo un cálculo de la superficie teniendo en cuenta el estándar de tres metros cúbicos. metros por cada metro cuadrado. Ahora debe resumir por separado la información de las habitaciones en las que se suministra aire y por separado para las habitaciones donde están instalados los dispositivos de ventilación por extracción.
Total: 295 metros cúbicos por hora
Cocina - 60 metros cúbicos. - no menos de 90 metros cúbicos / h;
Total: 165 m3/h
Ahora debe comparar las cantidades recibidas. Obviamente, el caudal de entrada requerido supera al de escape en 130 m3/h (295 m3/h-165 m3/h). Para eliminar esta diferencia, es necesario aumentar el volumen de intercambio de aire a través de la campana, por ejemplo, aumentando los indicadores en la cocina. Después de editar, los resultados del cálculo se verán así:
El volumen de intercambio de aire por entrada:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos * 1 = 85 m3/hora;
- Sala de estar - 38 m2. * 3 = 115 metros cúbicos/h;
- Gabinete - 54 metros cúbicos. * 1 = 55 m3/hora;
- Infantil - 36 metros cúbicos. * 1 = 40 m3/hora;
Total: 295 metros cúbicos por hora
Volumen de intercambio de aire de escape:
- Cocina - 60 metros cúbicos. - 220 metros cúbicos / h;
- Baño - 9 metros cúbicos. no menos de 50 metros cúbicos / h;
- Baño - 12 metros cúbicos. no menos de 25 metros cúbicos / h.
Total: 295 m3/h
Los volúmenes de entrada y salida son iguales, lo que cumple con los requisitos para calcular el intercambio de aire por multiplicidad.
El cálculo del intercambio de aire de acuerdo con las normas sanitarias es mucho más fácil de realizar. Supongamos que la casa comentada anteriormente está habitada permanentemente por dos personas y dos más se quedan en el local de manera irregular. El cálculo se realiza por separado para cada habitación de acuerdo con la norma de 60 metros cúbicos por persona para residentes permanentes y 20 metros cúbicos por hora para visitantes temporales:
- Dormitorio - 2 personas * 60 = 120 metros cúbicos / hora;
- Gabinete - 1 persona. * 60 \u003d 60 metros cúbicos / hora;
- Salón 2 personas * 60 + 2 personas * 20 = 160 metros cúbicos por hora;
- Niños 1 pers. * 60 \u003d 60 metros cúbicos / hora.
Entrada total - 400 metros cúbicos por hora.
No hay reglas estrictas para el número de residentes permanentes y temporales de la casa, estas cifras se determinan en función de la situación real y el sentido común. La campana se calcula según los estándares establecidos en la tabla anterior, y se incrementa al caudal total de entrada:
- Cocina - 60 metros cúbicos. - 300 metros cúbicos / h;
- Baño - 9 metros cúbicos. no menos de 50 metros cúbicos / h;
Total para la campana: 400 metros cúbicos/h.
Mayor intercambio de aire para la cocina y el baño. El volumen de escape insuficiente se puede dividir entre todas las habitaciones en las que está instalada la ventilación de escape, o este indicador se puede aumentar solo para una habitación, como se hizo al calcular por multiplicidad.
De acuerdo con las normas sanitarias, el intercambio de aire se calcula de manera similar. Digamos que el área de la casa es de 130 m2. Entonces, el intercambio de aire a través de la entrada debe ser de 130 m2 * 3 metros cúbicos/hora = 390 metros cúbicos/hora. Queda por distribuir este volumen a las habitaciones según la campana, por ejemplo, de esta manera:
- Cocina - 60 metros cúbicos. - 290 metros cúbicos / h;
- Baño - 9 metros cúbicos. no menos de 50 metros cúbicos / h;
- Baño - 12 metros cúbicos. no menos de 50 metros cúbicos / h.
Total para la campana: 390 metros cúbicos/h.
El equilibrio del intercambio de aire es uno de los principales indicadores en el diseño de los sistemas de ventilación. Se realizan cálculos adicionales basados en esta información.
Segunda opción.
(Ver Figura 4).
Humedad absoluta del aire o contenido de humedad del aire exterior - dH"B", menos contenido de humedad del aire de suministro - dPAGS
DH"B" P g/kg.
1. En este caso, es necesario enfriar el aire de suministro exterior - (•) H en el diagrama J-d, a la temperatura del aire de suministro.
El proceso de enfriamiento de aire en un enfriador de aire de superficie en el diagrama J-d se representará con una línea recta PERO.El proceso ocurrirá con una disminución en el contenido de calor: entalpía, disminución de la temperatura y aumento de la humedad relativa del aire de suministro externo. Al mismo tiempo, el contenido de humedad del aire permanece sin cambios.
2. Para llegar desde el punto - (•) O, con los parámetros del aire enfriado hasta el punto - (•) P, con los parámetros del aire de suministro, es necesario humidificar el aire con vapor.
Al mismo tiempo, la temperatura del aire permanece sin cambios, t = constante, y el proceso en el diagrama J-d se representará con una línea recta, una isoterma.
Diagrama esquemático del tratamiento del aire de suministro en la estación cálida - TP, para la 2ª opción, caso a, ver Figura 5.
(Ver Figura 6).
Humedad absoluta del aire o contenido de humedad del aire exterior - dH"B", más contenido de humedad en el aire de suministro - dPAGS
DH"B" > rePAGS g/kg.
1. En este caso, es necesario enfriar "profundamente" el aire de suministro. Es decir, el proceso de enfriamiento por aire en el diagrama J - d se representará inicialmente mediante una línea recta con un contenido de humedad constante - dH = const, trazada desde un punto con parámetros de aire exterior - (•) H, hasta la intersección con la línea de humedad relativa - φ = 100%. El punto resultante se llama - punto de rocío - T.R. aire exterior.
2. Además, el proceso de enfriamiento desde el punto de rocío seguirá la línea de humedad relativa φ = 100% hasta el punto de enfriamiento final - (•) O. El valor numérico del contenido de humedad del aire desde el punto (•) O es igual al valor numérico del contenido de humedad del aire en el punto de entrada - (•) P .
3. A continuación, debe calentar el aire desde el punto - (•) O, hasta el punto de suministro de aire - (•) P. El proceso de calentamiento del aire ocurrirá con un contenido de humedad constante.
Diagrama esquemático del tratamiento del aire de suministro en la estación cálida - TP, para la 2ª opción, caso b, consulte la Figura 7.
Determinación de la potencia del calentador.
Los estándares de diseño de ventilación sugieren que durante la estación fría, el aire que ingresa a la habitación debe calentarse al menos a +18 grados centígrados. La ventilación de suministro y extracción utiliza un calentador para calentar el aire. El criterio para elegir un calentador es su potencia, que depende del rendimiento de la ventilación, la temperatura a la salida del conducto (generalmente +18 grados) y la temperatura del aire más baja en la estación fría (para el centro de Rusia -26 grados).
Varios modelos de calentadores se pueden conectar a una red con fuente de alimentación trifásica o bifásica. En locales residenciales se suele utilizar una red bifásica, y para naves industriales se recomienda utilizar una red trifásica, ya que en este caso el valor de la corriente de trabajo es menor. Se utiliza una red trifásica en los casos en que la potencia del calentador supera los 5 kW. Para locales residenciales, se utilizan calentadores con una capacidad de 1 a 5 kW, y para locales públicos e industriales, respectivamente, se requiere más potencia. Al calcular la ventilación de la calefacción, la potencia del calentador debe ser suficiente para calentar el aire a al menos +44 grados.
Tipos de intercambio de aire utilizados en empresas industriales.
Sistemas de ventilación industriales
Independientemente del tipo de producción, se imponen requisitos bastante altos a la calidad del aire en cualquier empresa. Hay estándares para el contenido de varias partículas. Para cumplir plenamente con los requisitos de las normas sanitarias, se han desarrollado varios tipos de sistemas de ventilación. La calidad del aire depende del tipo de intercambio de aire utilizado. Actualmente, los siguientes tipos de ventilación se utilizan en la producción:
- aireación, es decir, ventilación general con fuente natural. Regula el intercambio de aire en toda la habitación. Se usa solo en grandes instalaciones industriales, por ejemplo, en talleres sin calefacción. Este es el tipo de ventilación más antiguo, actualmente se usa cada vez menos, ya que no tolera bien la contaminación del aire y no puede regular la temperatura;
- extracto local, se utiliza en industrias donde existen fuentes locales de emisión de sustancias nocivas, contaminantes y tóxicas. Se instala en las inmediaciones de los puntos de suelta;
- ventilación de suministro y extracción con inducción artificial, utilizada para regular el intercambio de aire en grandes áreas, en talleres, en varias habitaciones.
Cálculo de la red de conductos.
Para las habitaciones donde se instalará la ventilación por conductos, el cálculo de los conductos de aire consiste en determinar la presión de funcionamiento requerida del ventilador, teniendo en cuenta las pérdidas, la velocidad del flujo de aire y el nivel de ruido permisible.
La presión del flujo de aire es creada por el ventilador y está determinada por sus características técnicas. Este valor depende de los parámetros geométricos del conducto (sección redonda o rectangular), su longitud, el número de vueltas de red, transiciones, distribuidores. Cuanto mayor sea el rendimiento que proporciona la ventilación de impulsión y, en consecuencia, la presión de funcionamiento, mayor será la velocidad del aire en el conducto. Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad del flujo de aire, aumenta el nivel de ruido. Es posible reducir la velocidad y el nivel de ruido utilizando conductos de aire de mayor diámetro, lo que no siempre es posible en locales residenciales. Para que una persona se sienta cómoda, la velocidad del aire en la habitación debe estar en el rango de 2,5 a 4 m/sy el nivel de ruido debe ser de 25 dB.
Puede hacer un ejemplo de cálculo de ventilación solo si tiene los parámetros de la habitación y los términos de referencia. Las empresas especializadas, que a menudo también llevan a cabo el diseño e instalación de ventilación, pueden brindar asistencia en la realización de cálculos preliminares, brindar asesoramiento calificado y redactar los documentos pertinentes.
Antes de comprar equipos, es necesario calcular y diseñar sistemas de ventilación. Al seleccionar equipos para el sistema de ventilación, vale la pena considerar las siguientes características
- eficiencia y rendimiento del aire;
- Calentador de energía;
- Presión de trabajo del ventilador;
- Caudal de aire y diámetro del conducto;
- figura máxima de ruido;
rendimiento aéreo.
El cálculo y diseño del sistema de ventilación debe comenzar con el cálculo de la productividad de aire requerida (metro cúbico / hora). Para calcular correctamente la potencia, se necesita un plano detallado del edificio o habitación para cada piso con una explicación que indique el tipo de habitación y su propósito, así como el área. Comienzan a contar midiendo la tasa de intercambio de aire requerida, que muestra la cantidad de veces que se cambia el aire en la habitación por hora. Entonces, para una habitación con un área total de 100 m2, la altura de los techos es de 3 m (volumen 300 m3), un solo intercambio de aire es de 300 metros cúbicos por hora. La tasa de intercambio de aire requerida está determinada por el tipo de uso del local (residencial, administrativo, industrial), la cantidad de personas que se alojan allí, la potencia de los equipos de calefacción y otros dispositivos generadores de calor, y se indica en SNiP. Por lo general, un solo intercambio de aire es suficiente para locales residenciales, dos o tres intercambios de aire son óptimos para edificios de oficinas.
1. Consideramos la frecuencia de intercambio de aire:
L=n* S*H, valores n - tasa de cambio de aire: para locales domésticos n = 1, para locales administrativos n = 2,5, S - superficie total, metros cuadrados, H - altura del techo, metros;
2. Cálculo del intercambio de aire por el número de personas: L = N * L normas, valores L - el rendimiento requerido del sistema de ventilación de suministro, metros cúbicos por hora, N - el número de personas en la habitación, L normas - la cantidad de aire consumido por una persona: a) Actividad física mínima - 20 m3/h; b) Promedio - 40 m3/h; c) Intensivo — 60 m3/h.
Habiendo calculado el intercambio de aire requerido, comenzamos la selección de equipos de ventilación de capacidad adecuada. Debe recordarse que debido a la resistencia de la red de conductos, se reduce la eficiencia del trabajo. La relación entre rendimiento y presión total es fácil de reconocer a partir de las características de ventilación indicadas en la descripción técnica.Por ejemplo: una red de conductos de 30 m de longitud con una sola rejilla de ventilación produce una reducción de presión de aproximadamente 200 Pa.
- Para locales residenciales: de 100 a 500 m3 / h;
- Para casas privadas y villas - de 1000 a 2000 m3/h;
- Para locales administrativos - de 1000 a 10000 m3 / h.
Potencia del calentador.
El calentador, si es necesario, calienta el aire frío exterior en el sistema de ventilación de suministro. La potencia del calefactor se calcula en función de datos tales como: rendimiento de la ventilación, temperatura del aire interior requerida y temperatura mínima del aire exterior. Los indicadores segundo y tercero los establece SNiP. La temperatura del aire en la habitación no debe caer por debajo de +18 °C. La temperatura del aire más baja para la región de Moscú se considera -26 °С. Por lo tanto, el calentador a la máxima potencia debe calentar el flujo de aire en 44 °C. Las heladas en la región de Moscú, por regla general, son raras y pasan rápidamente; en los sistemas de ventilación de suministro, es posible instalar calentadores con una potencia inferior a la calculada. El sistema debe tener un controlador de velocidad del ventilador.
Al calcular el rendimiento del calentador, es importante tener en cuenta: 1. Tensión eléctrica monofásica o trifásica (220 V) o (380 V)
Si la potencia nominal del calentador es superior a 5 kW, se requiere una fuente de alimentación trifásica.
2. Consumo máximo de energía. La electricidad consumida por el calentador se puede calcular mediante la fórmula: I \u003d P / U, en la que I es el consumo máximo de electricidad, A; U es la tensión de red (220 V - una fase, 660 V - tres fases);
La temperatura a la que un calentador de una capacidad determinada puede calentar el flujo de aire de suministro se puede calcular mediante la fórmula: W;L es la potencia del sistema de ventilación, m3/h.
Los indicadores de potencia del calentador estándar son de 1 a 5 kW para locales residenciales, de 5 a 50 kW para locales administrativos. Si es imposible operar un calentador eléctrico, es óptimo instalar un calentador de agua que use agua de un sistema de calefacción central o individual como portador de calor.
Período cálido del año TP.
1. Cuando el aire acondicionado en el período cálido del año - TP, inicialmente se toman los parámetros óptimos del aire interior en el área de trabajo de las instalaciones:
tV = 20 ÷ 22ºC; φV = 40 ÷ 65%.
2. Los límites de los parámetros óptimos durante el acondicionamiento se trazan en el diagrama J-d (consulte la Figura 1).
3. Para lograr parámetros óptimos de aire interior en el área de trabajo de las instalaciones durante el período cálido del año - TP, se requiere el enfriamiento del aire de suministro exterior.
4. Ante la presencia de excesos de calor en la habitación durante el período cálido del año - TP, y considerando además que el aire de impulsión es enfriado, es recomendable elegir la temperatura más alta de la zona de parámetros óptimos
tV = 22ºC
y la humedad relativa más alta del aire interno en el área de trabajo de la habitación
φV = 65%.
Obtenemos en el diagrama J-d el punto de aire interno - (•) B.
5. Elaboramos el balance de calor de la habitación para el período cálido del año - TP:
- calor sensible ∑QTPYO SOY
- por calor total ∑QTPPAGS
6. Calcular el flujo de humedad en la habitación.
∑W
7. Determinamos la tensión térmica de la habitación según la fórmula:
donde: V es el volumen de la habitación, m3.
8. Con base en la magnitud del estrés térmico, encontramos el gradiente de aumento de temperatura a lo largo de la altura de la habitación.
Gradiente de temperatura del aire a lo largo de la altura de locales de edificios públicos y civiles.
| Tensión térmica de la sala QYO SOY/Vpom. | grado, °C | |
|---|---|---|
| kJ/m3 | W/m3 | |
| Más de 80 | mayores de 23 | 0,8 ÷ 1,5 |
| 40 ÷ 80 | 10 ÷ 23 | 0,3 ÷ 1,2 |
| menos de 40 | Menos de 10 | 0 ÷ 0,5 |
y calcular la temperatura del aire de escape
tY = tB + grado t(H - hrz), ºС
donde: H es la altura de la habitación, m; hrz — altura del área de trabajo, m.
9. Para la asimilación, la temperatura del aire de suministro es tPAGS aceptamos 4 ÷ 5ºС por debajo de la temperatura del aire interno - tV, en la zona de trabajo de la habitación.
10Determinamos el valor numérico de la relación calor-humedad.
11. En el diagrama Jd, conectamos el punto 0,0 °C de la escala de temperatura con una línea recta con el valor numérico de la relación calor-humedad (para nuestro ejemplo, tomamos el valor numérico de la relación calor-humedad como 3800 ).
12. En el diagrama J-d, dibujamos la isoterma de suministro - tPAGS, con valor numérico
tPAGS = tV - 5, ° С.
13. En el diagrama J-d, dibujamos una isoterma del aire saliente con el valor numérico del aire saliente - tEnque se encuentra en el punto 8.
14. Por el punto de aire interior - (•) B, trazamos una línea paralela a la línea de relación calor-humedad.
15. La intersección de esta línea, que se llamará el rayo del proceso
con isotermas de suministro y escape de aire - tPAGS y TEn determina en el diagrama J-d el punto de entrada de aire - (•) P y el punto de salida de aire - (•) U.
16. Determinar el intercambio de aire por calor total.
e intercambio de aire para la asimilación del exceso de humedad
El principio de cálculo al seleccionar un PES con un intercambiador de calor.
En ambos casos, esperamos aproximadamente los mismos cálculos. En la "cabecera de la mesa" está el rendimiento o consumo de aire. Productividad: la cantidad de aire que pasa por unidad de tiempo. Medido en cubo. m/hora. Para seleccionar este indicador, calculamos el volumen de aire en habitaciones ventiladas y agregamos 20% (para la resistencia de filtros, rejillas). La resistencia del intercambiador de calor incorporado ya se tiene en cuenta en los datos de pasaporte de la unidad.
¡Atención! Al calcular de forma independiente, el redondeo y las tolerancias deben hacerse con un aumento hacia el margen (potencia, productividad, volumen). Considere el ejemplo de una casa de campo con techos de 2,4 m, se sirven 2 dormitorios (12 m 2 cada uno), una sala de estar (20 m 2), un baño (6 m 2) y una cocina (12 m 2)
Considere el ejemplo de una casa de campo con techos de 2,4 m, se sirven 2 dormitorios (12 m 2 cada uno), una sala de estar (20 m 2), un baño (6 m 2) y una cocina (12 m 2).
Volumen total de aire: (2 x 12 + 20 + 6 + 12) x 2,4 = 148,8
, aceptar 150 m
3 .
Nota.
La elección de una instalación más potente se justifica si es posible aumentar el área del local y aumentar el recurso de la unidad.
Unidades de tratamiento de aire con intercambiadores de calor integrados
| Indicador | modelo PES | |||||
| VUT 200G mini | VUT 400 EH CE ECO | Dantex DV-350E | DAIKIN VAM350FA | |||
| Fabricante | VENTS, Ucrania | VENTS, Ucrania | VENTS, Ucrania | Dantex, Inglaterra | Daikin, Japón | Daitherm, Dinamarca |
| Productividad, m 3 / hora | 100 | 200 | 450 | 350 | 350 | 520 |
| 86 | 116 | 300 | 140 | 200 | 350 | |
| Tipo de intercambiador de calor | platos, papel | Placas de aluminio | Contracorriente, poliestireno | Contracorriente, polímero | Contracorriente, aluminio | Placas bimetálicas |
| 68 | 85 | 98 | 88 | 92 | 95 | |
| Nota | Filtros gruesos | Filtros G4, calefacción opcional | Filtros G4, F7, calentador | 3 modos de funcionamiento, filtros | Filtros reemplazables completamente automáticos | Totalmente automático, versión de habitación |
| precio, frotar. | 13800 | 16500 | 20800 | 32200 | 61700 | 85600 |
Para aquellos que fundamentalmente hacen todo con sus propias manos, los cálculos de rendimiento del sistema se referirán a los ventiladores integrados en los canales. Su rendimiento ya debería calcularse al diseñar (calcular) los canales, según el volumen de aire. Para seleccionar el intercambiador de calor apropiado, calculamos la capacidad total de los ventiladores que operan para el flujo de entrada al intercambiador de calor y restamos un 25% (para resistencia del sistema, sección transversal variable y operación síncrona). También se debe instalar un ventilador de conducto en cada entrada y salida del intercambiador de calor.
Para nuestro ejemplo:
Intercambiadores de calor de fábrica
Pregunta
: ¿Qué significan los números 40-20 en el marcado de recuperadores de fábrica?
Respuesta:
Dimensiones de los canales de entrada y salida en milímetros. 40-20: las dimensiones mínimas de los intercambiadores de calor de fábrica.
Al instalar un dispositivo de este tipo en un lugar frío, por ejemplo, en el ático, recuerde que tanto él como los conductos de aire deben estar aislados.
Otro tipo de recuperadores son los intercambiadores de calor de canales autónomos. También se les llama ventiladores. Estos dispositivos sirven solo a una habitación y pertenecen al llamado sistema de ventilación descentralizado. No requieren cálculos, basta con elegir un modelo para el volumen de la habitación.
Ventiladores de aire
| Indicador | Modelo de ventilador de conducto | ||||
| PRANA-150 | VENTILADORES TWINFRESH R-50/RA-50 | O'ERRE TEMPERO | MARLEY MENV 180 | SIEGENIA AEROLIFE | |
| Fabricante | Ucrania | Ucrania | Italia | Alemania | Alemania |
| Productividad, m 3 / hora | hasta 125 | 60 | 62 | 68 | 45 |
| Energía consumida (sin calentador), W | 7-32 | 3-12 | 12-32 | 3,5-18 | 8,5 |
| Tipo de intercambiador de calor | Placas, polímero | Placas bimetálicas | canal, aluminio | Placas bimetálicas | Canal, bimetal |
| Eficiencia de recuperación, hasta % | 67 | 58 | 65 | 70 | 55 |
| Nota | Mando a distancia, "inicio de invierno" | 4 modos, 2 filtros | 32 dB, 5 modos | 40 dB, filtros G4 | sintetizador filtro, 54dB |
| precio, frotar. | 9 300 | 10200 | 14000 | 24500 | 43200 |
Vitaly Dolbinov, rmnt.ru
Cómo elegir la sección del conducto.
El sistema de ventilación, como es sabido, puede ser canalizado o sin conductos. En el primer caso, debe elegir la sección correcta de los canales. Si se decide instalar estructuras con una sección rectangular, entonces la relación entre su largo y ancho debe acercarse a 3:1.
La longitud y el ancho de los conductos rectangulares deben ser de tres a uno para reducir el ruido.
La velocidad de movimiento de las masas de aire a lo largo de la carretera principal debe ser de unos cinco metros por hora, y en las ramas, hasta tres metros por hora. Esto asegurará que el sistema funcione con una cantidad mínima de ruido. La velocidad del movimiento del aire depende en gran medida del área de la sección transversal del conducto.
Para seleccionar las dimensiones de la estructura, puede usar tablas de cálculo especiales. En dicha tabla, debe seleccionar el volumen de intercambio de aire a la izquierda, por ejemplo, 400 metros cúbicos por hora, y seleccionar el valor de velocidad en la parte superior: cinco metros por hora. Luego, debe encontrar la intersección de la línea horizontal para el intercambio de aire con la línea vertical para la velocidad.
Usando este diagrama, se calcula la sección transversal de los conductos para el sistema de ventilación del conducto. La velocidad de circulación en el canal principal no debe exceder los 5 km/h
A partir de este punto de intersección, se dibuja una línea hacia abajo hasta una curva a partir de la cual se puede determinar una sección adecuada. Para un conducto rectangular será el valor del área y para un conducto redondo será el diámetro en milímetros. Primero, se realizan cálculos para el conducto principal y luego para las ramas.
Por lo tanto, los cálculos se realizan si solo se planea un conducto de escape en la casa. Si se planea instalar varios conductos de escape, entonces el volumen total del conducto de escape debe dividirse por la cantidad de conductos y luego los cálculos deben realizarse de acuerdo con el principio anterior.
Esta tabla le permite elegir la sección transversal del conducto para la ventilación del conducto, teniendo en cuenta el volumen y la velocidad de movimiento de las masas de aire.
Además, existen programas de cálculo especializados con los que puede realizar dichos cálculos. Para apartamentos y edificios residenciales, dichos programas pueden ser aún más convenientes, ya que brindan un resultado más preciso.
Calentador
Cálculo del calentador para el sistema P1:
Consumo de calor para calefacción de aire, W:
,(4.1)
donde L es el flujo de aire a través del calentador, m3/h;
— densidad del aire exterior, kg/m3; =kg/m3;
tnorte= оС; (según parámetros B en el período frío);
tA оС es la temperatura del aire de suministro;
Cpags \u003d 1.2 - capacidad calorífica del aire, kJ / kg K;
mar
Determine el área abierta requerida, m2, de la instalación de calentamiento de aire por aire:
(4.2)
donde es lo mismo que en la fórmula (4.1);
- velocidad de la masa del aire (se recomienda tomar entre 6-10 kg/m2.s.
m2.
De acuerdo con los datos del pasaporte /7/, se selecciona el número y el número (instalados en paralelo a lo largo del flujo de aire) de los calentadores, en los que el valor total de las secciones transversales de aire libre f, m2, es aproximadamente igual a la fґ requerida.
Al mismo tiempo, el área de la superficie de calentamiento F, m2 y el área de la sección libre de los tubos de los calentadores para el paso del agua (a lo largo del refrigerante) ftr.
Según fґ= 2.0 m2, según tabla 4.17 /7/, seleccionamos un calentador tipo KVS-P, N° 12 con características técnicas:
f \u003d 1.2985 m2 - área de la sección abierta en el aire.
F = 108 m2 - superficie de calentamiento.
Ftr \u003d 0.00347 m2 - área de la sección viva para el refrigerante.
Especifique la velocidad de la masa del aire:
(4.3)
donde es lo mismo que en la fórmula (4.1);
?f es la sección de aire libre del calentador de aire, m2.
kg/m2 s.
Encuentre la tasa de flujo másico de agua, kg / h:
(4.4)
donde Q es lo mismo que en la fórmula (4.1);
Cv es la capacidad calorífica específica del agua, tomada igual a cv = 4,19 kJ/(kg.оС);
tGRAMO, tO — temperatura del agua a la entrada y salida del calentador, °C (según la tarea).
tGRAMO,=150 °C;
tO \u003d 70 ° C;
kg/hora;
Elegimos el diseño y la tubería de los calentadores y determinamos la velocidad del agua en los tubos de los calentadores:
, (4.5)
donde Gv — lo mismo que en la fórmula (4.4);
n es el número de flujos de refrigerante paralelos que pasan a través de la unidad calorífica; n= 2;
Ftr - sección de vivienda del calentador de aire para agua, m2;
tu=
Calcule el área de superficie de calentamiento requerida de la unidad calorífica, m2
,(4.6)
donde está el coeficiente de transferencia de calor, W / (m2. °C), cuyos valores se pueden determinar mediante las fórmulas:
— para calentador de aire KVS-P
,(4.7)
donde es lo mismo que en la fórmula (4.2); u es lo mismo que en la fórmula (4.5);
W/m2oS.
— diferencia de temperatura media, °C, determinada por la fórmula:
, (4.8)
donde TGRAMO, tO — lo mismo que en la fórmula (4.4);
tnorte, tA es el mismo que en la fórmula (4.1).
sistema operativo
m2.
Comparar Ftr con el área de superficie de calentamiento de un calentador F y determine el número de calentadores instalados en serie a lo largo del flujo de aire:
, (4.9)
Donde F es el área de superficie de calentamiento de un calentador, m2.
ORDENADOR PERSONAL.
Encuentre el stock del área de superficie de calentamiento de la unidad calorífica:
, (4.10)
donde n es el número aceptado de calentadores.
Determine la resistencia aerodinámica del calentador de aire DP, Pa.
(4.11)
donde es la resistencia aerodinámica, Pa:
drpa,
Los resultados del cálculo se muestran en la tabla 6
Tabla 6 - Cálculo de la superficie de calentamiento y selección de la unidad calorífica
|
Consumo de calor para calefacción de aire Q, W |
Área abierta requerida f, m2 |
Tipo y número de calentador |
Número de calentadores instalados en paralelo en el aire, n |
Área de sección transversal para el paso de aire de un calentador de aire fzh, m2 |
El área de la sección abierta de la unidad calorífica f=fzh*n, m2 |
Área de sección viva de tubos de un calentador de aire ftr, m2 |
Número de calentadores conectados en paralelo en el agua, m |
Superficie de calentamiento de un calentador F, m2 |
Superficie de calentamiento de la instalación 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 número de calentadores de aire instalados en serie por aire n` |
Velocidad de aire de masa real Vс, kg/m2 0С |
Caudal másico de agua Gw, kg/h |
Velocidad del agua en los tubos del calentador u, m/s |
Coeficiente de transferencia de calor K, W/(m20С) |
Unidad de superficie de calentamiento requerida Ftr, m2 |
Margen de superficie de calentamiento w, % |
Resistencia aerodinámica de la instalación DRD, Pa |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
3 |
7,7 |
14333,5 |
0,57 |
37,2 |
320 |
1,3 |
60,1 |
