Prvý spôsob je klasický, pozri obrázok 8
1. Procesy úpravy vonkajšieho vzduchu:
- ohrev vonkajšieho vzduchu v ohrievači 1. kúrenia;
- zvlhčovanie podľa adiabatického cyklu;
- vykurovanie v ohrievači 2. kúrenia.
2. Z bodu s parametrami vonkajšieho vzduchu - (•) H nakreslíme čiaru konštantného obsahu vlhkosti - dH = konšt.
Tento riadok charakterizuje proces ohrevu vonkajšieho vzduchu v ohrievači 1. ohrevu. Konečné parametre vonkajšieho vzduchu po vykúrení určíme v bode 8.
3. Z bodu s parametrami privádzaného vzduchu - (•) P nakreslíme čiaru konštantného obsahu vlhkosti dP = konštantná až kým sa nepretne s čiarou relatívnej vlhkosti φ = 90 % (túto relatívnu vlhkosť stabilne zabezpečuje závlahová komora s adiabatickým zvlhčovaním).
Bod - (•) O dostaneme s parametrami zvlhčeného a ochladeného privádzaného vzduchu.
4. Cez bod - (•) O vedieme priamku izotermy - tO = const až po priesečník s teplotnou stupnicou.
Hodnota teploty v bode - (•) O je blízka 0°C. Preto sa v striekacej kabíne môže vytvárať hmla.
5. Preto v pásme optimálnych parametrov vnútorného vzduchu v miestnosti je potrebné zvoliť ďalší bod vnútorného vzduchu - (•) B1 s rovnakou teplotou – tV 1 = 22°С, ale s vyššou relatívnou vlhkosťou - φV 1 = 55%.
V našom prípade ide o (•) B1 bola odobratá s najvyššou relatívnou vlhkosťou zo zóny optimálnych parametrov. V prípade potreby je možné akceptovať strednú relatívnu vlhkosť zo zóny optimálnych parametrov.
6. Podobne ako v bode 3. Z bodu s parametrami privádzaného vzduchu - (•) P1 nakreslite čiaru konštantného obsahu vlhkosti dP1 = konštanta k priesečníku s čiarou relatívnej vlhkosti φ = 90 % .
Dostávame bod - (•) O1 s parametrami zvlhčovaného a ochladzovaného privádzaného vzduchu.
7. Cez bod - (•) O1 nakresliť izotermickú čiaru - tO1 = const až po priesečník s teplotnou stupnicou a odčítajte číselnú hodnotu teploty zvlhčovaného a ochladzovaného vzduchu.
Dôležitá poznámka!
Minimálna hodnota konečnej teploty vzduchu pre adiabatické zvlhčovanie by mala byť v rozmedzí 5 ÷ 7°C.
8. Z bodu s parametrami privádzaného vzduchu - (•) P1 nakreslíme čiaru konštantného obsahu tepla - JP1 = konštanta k priesečníku s čiarou konštantného obsahu vlhkosti vonkajšieho vzduchu - bod (•) H - dH = konšt.
Získame bod - (•) K1 s parametrami ohriateho vonkajšieho vzduchu v ohrievači 1. kúrenia.
9. Procesy úpravy vonkajšieho vzduchu na J-d diagrame budú znázornené nasledujúcimi čiarami:
- NK linka1 - proces ohrevu privádzaného vzduchu v ohrievači 1. ohrevu;
- riadok K1O1 – proces zvlhčovania a chladenia ohriateho vzduchu v zavlažovacej komore;
- riadok O1P1 — proces ohrevu zvlhčeného a ochladeného privádzaného vzduchu v 2. vykurovacom ohrievači.
10. Upravený vonkajší privádzaný vzduch s parametrami v bode - (•) P1 vstupuje do miestnosti a asimiluje prebytočné teplo a vlhkosť pozdĺž procesného lúča - čiara P1V1. V dôsledku zvýšenia teploty vzduchu pozdĺž výšky miestnosti - grad t. Parametre vzduchu sa menia. Proces zmeny parametrov prebieha pozdĺž procesného lúča až k bodu výstupného vzduchu - (•)1.
11. Požadované množstvo privádzaného vzduchu na asimiláciu prebytočného tepla a vlhkosti v miestnosti je určené vzorcom
12. Požadované množstvo tepla na ohrev vonkajšieho vzduchu v 1. predhrievači
Q1 = GΔJ(JK1 — JH) = GΔJ(tK1 — tH), kJ/h
13. Požadované množstvo vlhkosti na zvlhčenie privádzaného vzduchu do zavlažovacej komory
W=GΔJ(dO1 - dK1g/h
14. Potrebné množstvo tepla na ohrev zvlhčeného a ochladeného privádzaného vzduchu v 2. predhrievači
Q2 = GΔJ(JP1 — JO1) = GΔJ x C(tP1 — tO1), kJ/h
Hodnota mernej tepelnej kapacity vzduchu C sa berie:
C = 1,005 kJ/(kg x °C).
Na získanie tepelného výkonu ohrievačov 1. a 2. ohrevu v kW je potrebné merať Q1 a Q2 v jednotkách kJ/h delené 3600.
Schematický diagram úpravy privádzaného vzduchu v chladnom období - HP, pre 1. spôsob - klasický, pozri obrázok 9.
Video o výpočte vetrania
Užitočné informácie o princípoch fungovania ventilačného systému sú uvedené v tomto videu:
Spolu s odpadovým vzduchom odchádza z domu aj teplo. Tu sú jasne preukázané výpočty tepelných strát spojených s prevádzkou ventilačného systému:
Správny výpočet vetrania je základom jeho úspešného fungovania a zárukou priaznivej mikroklímy v dome či byte. Znalosť základných parametrov, na ktorých sú takéto výpočty založené, umožní nielen správne navrhnúť ventilačný systém počas výstavby, ale aj opraviť jeho stav, ak sa zmenia okolnosti.
V súlade s hygienickými normami a pravidlami pre organizáciu priestorov, domácich aj priemyselných, platných na území Ruskej federácie, musia byť zabezpečené optimálne parametre mikroklímy. Rýchlosti vetrania regulujú také ukazovatele, ako je teplota vzduchu, relatívna vlhkosť, rýchlosť vzduchu v miestnosti a intenzita tepelného žiarenia. Jedným z prostriedkov na zabezpečenie optimálnych charakteristík mikroklímy je vetranie. V súčasnosti bude organizovanie systému výmeny vzduchu „od oka“ alebo „približne“ zásadne nesprávne a dokonca škodlivé pre zdravie. Pri usporiadaní ventilačného systému je výpočet kľúčom k jeho správnemu fungovaniu.
V obytných budovách a bytoch je výmena vzduchu často zabezpečená prirodzeným vetraním. Takéto vetranie je možné realizovať dvoma spôsobmi – bezpotrubným a potrubným. V prvom prípade sa výmena vzduchu uskutočňuje počas vetrania miestnosti a prirodzenej infiltrácie vzdušných hmôt cez trhliny dverí a okien a póry stien. V tomto prípade nie je možné vypočítať vetranie miestnosti, táto metóda sa nazýva neorganizovaná, má nízku účinnosť a je sprevádzaná výraznými tepelnými stratami.
Druhým spôsobom je umiestnenie vzduchových potrubí do stien a stropov kanálov, cez ktoré dochádza k výmene vzduchu. Vo väčšine bytových domov postavených v rokoch 1930-1980 je vybavený odsávacím potrubným ventilačným systémom s prirodzenou indukciou. Výpočet odsávacieho vetrania sa redukuje na určenie geometrických parametrov vzduchových potrubí, ktoré by zabezpečili prístup k požadovanému množstvu vzduchu v súlade s GOST 30494-96 „Obytné a verejné budovy. Parametre vnútornej mikroklímy.
Vo väčšine verejných priestorov a priemyselných budov môže dostatočnú výmenu vzduchu zabezpečiť iba organizácia vetrania s mechanickou indukciou pohybu vzduchu.
Výpočet priemyselného vetrania môže byť zverený iba kvalifikovanému odborníkovi. Projektant vetrania urobí potrebné výpočty, vypracuje projekt a schváli ho v príslušných organizáciách. Vypracujú aj dokumentáciu vetrania.
Návrh vzduchotechniky a klimatizácie je zameraný na úlohu zadanú klientom. Na výber zariadenia pre systém výmeny vzduchu s optimálnymi charakteristikami, ktoré spĺňajú stanovené podmienky, sa pomocou špecializovaných počítačových programov vykonajú nasledujúce výpočty.
Príklady výpočtov objemu výmeny vzduchu
Ak chcete vykonať výpočet ventilačného systému podľa násobnosti, musíte najskôr vytvoriť zoznam všetkých miestností v dome, zapísať ich plochu a výšku stropu. Napríklad hypotetický dom má tieto miestnosti:
- Spálňa - 27 m2;
- Obývacia izba - 38 m2;
- Skriňa - 18 m2;
- detská izba - 12 m2;
- Kuchyňa - 20 m2;
- Kúpeľňa - 3 m2;
- Kúpeľňa - 4 m2;
- Chodba - 8 m2.
Vzhľadom na to, že výška stropu vo všetkých miestnostiach je tri metre, vypočítame zodpovedajúce objemy vzduchu:
- Spálňa - 81 metrov kubických;
- Obývacia izba - 114 metrov kubických;
- Skriňa - 54 metrov kubických;
- Detská izba - 36 metrov kubických;
- Kuchyňa - 60 metrov kubických;
- Kúpeľňa - 9 metrov kubických;
- Kúpeľňa - 12 metrov kubických;
- Chodba - 24 metrov kubických.
Teraz pomocou vyššie uvedenej tabuľky musíte vypočítať vetranie miestnosti, berúc do úvahy rýchlosť výmeny vzduchu, a zvýšiť každý indikátor na hodnotu, ktorá je násobkom piatich:
- Spálňa - 81 metrov kubických * 1 = 85 metrov kubických;
- Obývacia izba - 38 m2. * 3 = 115 metrov kubických;
- Skriňa - 54 metrov kubických. * 1 = 55 metrov kubických;
- Detské - 36 metrov kubických. * 1 = 40 metrov kubických;
- Kuchyňa - 60 metrov kubických. - nie menej ako 90 metrov kubických;
- Kúpeľňa - 9 metrov kubických. nie menej ako 50 metrov kubických;
- Kúpeľňa - 12 metrov kubických. nie menej ako 25 metrov kubických
V tabuľke nie sú žiadne informácie o normách pre chodbu, takže údaje pre túto malú miestnosť sa pri výpočte nezohľadňujú. Pre hotel bol urobený výpočet na plochu s prihliadnutím na normu troch metrov kubických. metrov na každý štvorcový meter. Teraz musíte samostatne zhrnúť informácie pre miestnosti, v ktorých je privádzaný vzduch, a samostatne pre miestnosti, kde sú nainštalované odsávacie ventilačné zariadenia.
Celkom: 295 metrov kubických za hodinu
Kuchyňa - 60 metrov kubických. - nie menej ako 90 metrov kubických / h;
Spolu: 165 m3/h
Teraz by ste mali porovnať prijaté sumy. Je zrejmé, že požadovaný prítok prevyšuje výfuk o 130 m3/h (295 m3/h-165 m3/h). Na odstránenie tohto rozdielu je potrebné zvýšiť objem výmeny vzduchu cez digestor, napríklad zvýšením ukazovateľov v kuchyni. Po úprave budú výsledky výpočtu vyzerať takto:
Objem výmeny vzduchu prítokom:
- Spálňa - 81 metrov kubických * 1 = 85 m3/h;
- Obývacia izba - 38 m2. * 3 = 115 metrov kubických / h;
- Skriňa - 54 metrov kubických. * 1 = 55 m3/h;
- Detské - 36 metrov kubických. * 1 = 40 m3/h;
Celkom: 295 metrov kubických za hodinu
Objem výmeny odpadového vzduchu:
- Kuchyňa - 60 metrov kubických. - 220 metrov kubických / h;
- Kúpeľňa - 9 metrov kubických. nie menej ako 50 metrov kubických / h;
- Kúpeľňa - 12 metrov kubických. nie menej ako 25 metrov kubických / h.
Spolu: 295 m3/h
Objemy prívodu a výfuku sú rovnaké, čo spĺňa požiadavky na výpočet výmeny vzduchu násobkom.
Výpočet výmeny vzduchu v súlade s hygienickými normami je oveľa jednoduchšie vykonať. Predpokladajme, že vo vyššie diskutovanom dome trvale bývajú dvaja ľudia a ďalšie dve osoby sa v miestnosti zdržiavajú nepravidelne. Výpočet sa vykonáva samostatne pre každú izbu v súlade s normou 60 metrov kubických na osobu pre trvalých obyvateľov a 20 metrov kubických za hodinu pre dočasných návštevníkov:
- Spálňa - 2 osoby * 60 = 120 metrov kubických / hodinu;
- Skriňa - 1 osoba. * 60 \u003d 60 metrov kubických za hodinu;
- Obývacia izba 2 osoby * 60 + 2 osoby * 20 = 160 metrov kubických za hodinu;
- Detská 1 os. * 60 \u003d 60 metrov kubických za hodinu.
Celkový prítok - 400 metrov kubických za hodinu.
Neexistujú žiadne prísne pravidlá pre počet stálych a prechodných obyvateľov domu, tieto čísla sú stanovené na základe reálnej situácie a zdravého rozumu. Kryt sa vypočíta podľa noriem uvedených v tabuľke vyššie a zvýši sa na celkovú rýchlosť prítoku:
- Kuchyňa - 60 metrov kubických. - 300 metrov kubických / h;
- Kúpeľňa - 9 metrov kubických. nie menej ako 50 metrov kubických / h;
Celkový výkon odsávača pár: 400 metrov kubických / h.
Zvýšená výmena vzduchu pre kuchyňu a kúpeľňu. Nedostatočný objem výfukových plynov je možné rozdeliť medzi všetky miestnosti, v ktorých je nainštalované odsávacie vetranie, alebo je možné tento ukazovateľ zvýšiť iba pre jednu miestnosť, ako sa to urobilo pri výpočte násobkom.
V súlade s hygienickými normami sa výmena vzduchu vypočítava podobným spôsobom. Povedzme, že plocha domu je 130 m2. Potom by výmena vzduchu cez prítok mala byť 130 m2 * 3 kubické metre / hodinu = 390 kubických metrov / hodinu. Zostáva rozdeliť tento objem do miestností podľa odsávača pár, napríklad takto:
- Kuchyňa - 60 metrov kubických. - 290 metrov kubických / h;
- Kúpeľňa - 9 metrov kubických. nie menej ako 50 metrov kubických / h;
- Kúpeľňa - 12 metrov kubických. nie menej ako 50 metrov kubických / h.
Celkový výkon pre odsávač pár: 390 metrov kubických / h.
Rovnováha výmeny vzduchu je jedným z hlavných ukazovateľov pri navrhovaní ventilačných systémov. Na základe týchto informácií sa vykonávajú ďalšie výpočty.
Druhá možnosť.
(Pozri obrázok 4).
Absolútna vlhkosť vzduchu alebo vlhkosť vonkajšieho vzduchu - dH"B", menší obsah vlhkosti privádzaného vzduchu - dP
dH"B" P g/kg.
1. V tomto prípade je potrebné ochladiť vonkajší privádzaný vzduch - (•) H na J-d diagrame na teplotu privádzaného vzduchu.
Proces ochladzovania vzduchu v povrchovom chladiči vzduchu na J-d diagrame bude znázornený priamkou VUT.Proces nastane pri znížení obsahu tepla - entalpie, znížení teploty a zvýšení relatívnej vlhkosti vonkajšieho privádzaného vzduchu. Vlhkosť vzduchu zároveň zostáva nezmenená.
2. Aby sme sa dostali z bodu - (•) O, s parametrami ochladzovaného vzduchu do bodu - (•) P, s parametrami privádzaného vzduchu, je potrebné vzduch zvlhčiť parou.
Teplota vzduchu zároveň zostáva nezmenená - t = konštanta a proces na J-d diagrame bude znázornený priamkou - izotermou.
Schematický diagram úpravy privádzaného vzduchu v teplom období - TP, pre 2. možnosť, prípad a, pozri obrázok 5.
(Pozri obrázok 6).
Absolútna vlhkosť vzduchu alebo vlhkosť vonkajšieho vzduchu - dH"B", väčší obsah vlhkosti v privádzanom vzduchu - dP
dH"B" > dP g/kg.
1. V tomto prípade je potrebné „hlboko“ ochladiť privádzaný vzduch. To znamená, že proces ochladzovania vzduchom na J - d diagrame bude spočiatku znázornený priamkou s konštantným obsahom vlhkosti - dH \u003d const, nakreslený z bodu s parametrami vonkajšieho vzduchu - (•) H, po priesečník s čiarou relatívnej vlhkosti - φ \u003d 100%. Výsledný bod sa nazýva - rosný bod - T.R. vonkajší vzduch.
2. Ďalej bude proces ochladzovania z rosného bodu prebiehať pozdĺž čiary relatívnej vlhkosti φ = 100 % do konečného bodu ochladzovania - (•) O. Číselná hodnota obsahu vlhkosti vzduchu z bodu (•) O je rovná číselnej hodnote obsahu vlhkosti vzduchu v mieste prítoku - (•) P .
3. Ďalej je potrebné zohriať vzduch z bodu - (•) O, do bodu privádzaného vzduchu - (•) P. Proces ohrievania vzduchu bude prebiehať pri konštantnom obsahu vlhkosti.
Schematický diagram úpravy privádzaného vzduchu v teplom období - TP, pre 2. možnosť, prípad b, pozri obrázok 7.
Určenie výkonu ohrievača
Normy dizajnu vetrania naznačujú, že v chladnom období sa vzduch vstupujúci do miestnosti musí zahriať najmenej na +18 stupňov Celzia. Prívodné a odsávacie vetranie využíva ohrievač na ohrev vzduchu. Kritériom pre výber ohrievača je jeho výkon, ktorý závisí od výkonu vetrania, teploty na výstupe z potrubia (zvyčajne +18 stupňov) a najnižšej teploty vzduchu v chladnom období (pre stredné Rusko -26 stupňov).
Rôzne modely ohrievačov je možné pripojiť k sieti s 3 alebo 2 fázovým napájaním. V obytných priestoroch sa zvyčajne používa 2-fázová sieť a pre priemyselné budovy sa odporúča použiť 3-fázovú sieť, pretože v tomto prípade je hodnota pracovného prúdu menšia. 3-fázová sieť sa používa v prípadoch, keď výkon ohrievača presahuje 5 kW. Pre obytné priestory sa používajú ohrievače s výkonom od 1 do 5 kW a pre verejné a priemyselné priestory je potrebný väčší výkon. Pri výpočte vetrania vykurovania musí byť výkon ohrievača dostatočný na zabezpečenie ohrevu vzduchu aspoň na +44 stupňov.
Typy výmeny vzduchu používané v priemyselných podnikoch
Priemyselné ventilačné systémy
Bez ohľadu na typ výroby sú v každom podniku kladené pomerne vysoké požiadavky na kvalitu ovzdušia. Existujú normy pre obsah rôznych častíc. Aby boli plne v súlade s požiadavkami sanitárnych noriem, boli vyvinuté rôzne typy ventilačných systémov. Kvalita vzduchu závisí od typu použitej výmeny vzduchu. V súčasnosti sa vo výrobe používajú tieto typy vetrania:
- prevzdušňovanie, teda celkové vetranie prírodným zdrojom. Reguluje výmenu vzduchu v celej miestnosti. Používa sa iba vo veľkých priemyselných priestoroch, napríklad v dielňach bez vykurovania. Ide o najstarší typ vetrania, ktorý sa v súčasnosti používa čoraz menej, pretože nezvláda dobre znečistenie ovzdušia a nedokáže regulovať teplotu;
- lokálny extrakt, používa sa v odvetviach, kde sú lokálne zdroje emisií škodlivých, znečisťujúcich a toxických látok. Inštaluje sa v bezprostrednej blízkosti miest uvoľnenia;
- prívodné a odsávacie vetranie s umelou indukciou, používané na reguláciu výmeny vzduchu na veľkých plochách, v dielňach, v rôznych miestnostiach.
Výpočet potrubnej siete
Pre miestnosti, kde bude inštalované potrubné vetranie, výpočet vzduchovodov spočíva v určení požadovaného prevádzkového tlaku ventilátora s prihliadnutím na straty, rýchlosť prúdenia vzduchu a prípustnú hladinu hluku.
Tlak prúdenia vzduchu vytvára ventilátor a je určený jeho technickými charakteristikami. Táto hodnota závisí od geometrických parametrov potrubia (okrúhly alebo obdĺžnikový prierez), jeho dĺžky, počtu závitov siete, prechodov, rozdeľovačov. Čím vyšší výkon, ktorý dodáva vetranie poskytuje, a teda aj prevádzkový tlak, tým väčšia je rýchlosť vzduchu v potrubí. So zvyšujúcou sa rýchlosťou prúdenia vzduchu sa však zvyšuje hladina hluku. Je možné znížiť rýchlosť a hladinu hluku použitím vzduchovodov s väčším priemerom, čo nie je vždy možné v obytných priestoroch. Aby sa človek cítil pohodlne, rýchlosť vzduchu v miestnosti by mala byť v rozmedzí od 2,5 do 4 m/s a hlučnosť by mala byť 25 dB.
Príklad výpočtu vetrania môžete urobiť iba vtedy, ak máte parametre miestnosti a zadávacie podmienky. Špecializované firmy, ktoré často vykonávajú aj projektovanie a montáž ventilácie, môžu poskytnúť pomoc pri vykonávaní predbežných výpočtov, kvalifikovane poradiť a vypracovať príslušné dokumenty.
Pred nákupom zariadenia je potrebné vypočítať a navrhnúť ventilačné systémy. Pri výbere zariadenia pre ventilačný systém je potrebné zvážiť nasledujúce charakteristiky
- Vzduchová účinnosť a výkon;
- Výkon ohrievača;
- Pracovný tlak ventilátora;
- Prietok vzduchu a priemer potrubia;
- Maximálne hlukové číslo;
vzduchový výkon.
Výpočet a návrh ventilačného systému musí začať výpočtom požadovanej produktivity vzduchu (kubický meter / hodinu). Aby ste správne vypočítali výkon, potrebujete podrobný plán budovy alebo miestnosti pre každé poschodie s vysvetlením typu miestnosti a jej účelu, ako aj oblasti. Začnú počítať meraním potrebného výmenného kurzu vzduchu, ktorý ukazuje, koľkokrát sa vzduch v miestnosti za hodinu vymení. Takže pre miestnosť s celkovou plochou 100 m2, výška stropov v ktorej je 3 m (objem 300 m3), je jedna výmena vzduchu 300 metrov kubických za hodinu. Požadovaný výmenný kurz vzduchu je určený typom využitia priestorov (obytné, administratívne, priemyselné), počtom ľudí, ktorí sa tam zdržiavajú, výkonom vykurovacích zariadení a iných zariadení na výrobu tepla a je uvedený v SNiP. Pre obytné priestory zvyčajne stačí jedna výmena vzduchu, pre kancelárske budovy sú optimálne dve alebo tri výmeny vzduchu.
1. Zvažujeme frekvenciu výmeny vzduchu:
L=n* S*H, hodnoty n - výmenný kurz vzduchu: pre domáce priestory n = 1, pre administratívne priestory n = 2,5; S - celková plocha, metre štvorcové; H - výška stropu, metre;
2. Výpočet výmeny vzduchu podľa počtu osôb: L = N * L normy, hodnoty L - požadovaný výkon prívodného ventilačného systému, metre kubické za hodinu; N - počet osôb v miestnosti; L normy - množstvo spotrebovaného vzduchu jednou osobou: a) Minimálna fyzická aktivita - 20 m3/h; b) Priemer - 40 m3/h; c) Intenzívne — 60 m3/h.
Po vypočítaní požadovanej výmeny vzduchu začneme s výberom ventilačného zariadenia vhodnej kapacity. Je potrebné mať na pamäti, že v dôsledku odporu potrubnej siete sa znižuje efektivita práce. Vzťah medzi výkonom a celkovým tlakom je ľahko rozpoznateľný z charakteristík ventilácie uvedených v technickom popise.Napríklad: 30 m dlhá potrubná sieť s jednou ventilačnou mriežkou vytvára zníženie tlaku približne o 200 Pa.
- Pre obytné priestory - od 100 do 500 m3 / h;
- Pre súkromné domy a chaty - od 1 000 do 2 000 m3 / h;
- Pre administratívne priestory - od 1000 do 10000 m3 / h.
Výkon ohrievača.
Ohrievač v prípade potreby ohrieva vonkajší studený vzduch v systéme prívodného vetrania. Výkon ohrievača sa vypočíta podľa takých údajov ako: výkon vetrania, požadovaná teplota vnútorného vzduchu a minimálna teplota vonkajšieho vzduchu. Druhý a tretí indikátor nastavuje SNiP. Teplota vzduchu v miestnosti by nemala klesnúť pod +18 °C. Za najnižšiu teplotu vzduchu pre Moskovskú oblasť sa považuje -26 °C. Preto by ohrievač pri maximálnom výkone mal zohriať prúd vzduchu o 44 °C. Mrazy v moskovskom regióne sú spravidla zriedkavé a rýchlo prechádzajú, v prívodných ventilačných systémoch je možné inštalovať ohrievače s menším ako vypočítaným výkonom. Systém musí mať regulátor otáčok ventilátora.
Pri výpočte výkonu ohrievača je dôležité zvážiť: 1. Jednofázové alebo trojfázové elektrické napätie (220 V) alebo (380 V)
Ak je výkon ohrievača vyšší ako 5 kW, je potrebné trojfázové napájanie.
2. Maximálna spotreba energie. Elektrickú energiu spotrebovanú ohrievačom je možné vypočítať podľa vzorca: I \u003d P / U, v ktorom I je maximálna spotreba elektriny, A; U je sieťové napätie (220 V - jedna fáza, 660 V - tri fázy);
Teplotu, na ktorú môže ohrievač daného výkonu ohriať prúd privádzaného vzduchu, možno vypočítať pomocou vzorca: W;L je výkon ventilačného systému, m3/h.
Štandardné indikátory výkonu ohrievača sú 1 - 5 kW pre obytné priestory, od 5 do 50 kW pre administratívne priestory. Ak nie je možné prevádzkovať elektrický ohrievač, je optimálne nainštalovať ohrievač vody, ktorý ako nosič tepla využíva vodu z centrálneho alebo individuálneho vykurovacieho systému.
Teplé obdobie roka TP.
1. Pri klimatizácii v teplom období roka - TP sa na začiatku berú optimálne parametre vnútorného vzduchu v pracovnej oblasti priestorov:
tV = 20 ÷ 22 °C; φV = 40 ÷ 65%.
2. Hranice optimálnych parametrov počas kondicionovania sú vynesené do J-d diagramu (pozri obrázok 1).
3. Na dosiahnutie optimálnych parametrov vnútorného vzduchu v pracovnom priestore priestorov počas teplého obdobia roka - TP je potrebné chladenie vonkajšieho privádzaného vzduchu.
4. Pri výskyte prebytkov tepla v miestnosti počas teplého obdobia roka - TP a tiež vzhľadom na ochladzovanie privádzaného vzduchu je vhodné zvoliť najvyššiu teplotu z pásma optimálnych parametrov.
tV = 22 °C
a najvyššia relatívna vlhkosť vnútorného vzduchu v pracovnej oblasti miestnosti
φV = 65%.
Na J-d diagrame dostaneme bod vnútorného vzduchu - (•) B.
5. Zostavíme tepelnú bilanciu miestnosti za teplé obdobie roka - TP:
- citeľné teplo ∑QTPSOM
- celkovým teplom ∑QTPP
6. Vypočítajte prietok vlhkosti do miestnosti
∑W
7. Tepelné napätie miestnosti určíme podľa vzorca:
kde: V je objem miestnosti, m3.
8. Na základe veľkosti tepelného namáhania zistíme gradient nárastu teploty po výške miestnosti.
Gradient teploty vzduchu pozdĺž výšky priestorov verejných a občianskych budov.
| Tepelné napätie miestnosti QSOM/Vpom. | gradt, °C | |
|---|---|---|
| kJ/m3 | W/m3 | |
| Viac ako 80 | Viac ako 23 | 0,8 ÷ 1,5 |
| 40 ÷ 80 | 10 ÷ 23 | 0,3 ÷ 1,2 |
| Menej ako 40 | Menej ako 10 | 0 ÷ 0,5 |
a vypočítajte teplotu odpadového vzduchu
tY = tB + grad t (H - hr.z.), ºС
kde: H je výška miestnosti, m; hr.z. — výška pracovnej plochy, m.
9. Pre asimiláciu je teplota privádzaného vzduchu tP akceptujeme o 4 ÷ 5ºС nižšiu ako je teplota vnútorného vzduchu - tV, v pracovnej oblasti miestnosti.
10.Určíme číselnú hodnotu pomeru tepla a vlhkosti
11. Na Jd diagrame spojíme bod 0,0 °C teplotnej stupnice priamkou s číselnou hodnotou pomeru tepla a vlhkosti (pre náš príklad berieme číselnú hodnotu pomeru tepla a vlhkosti ako 3 800 ).
12. Na J-d diagrame nakreslíme izotermu napájania - tP, s číselnou hodnotou
tP = tV - 5 ° С.
13. Na J-d diagrame nakreslíme izotermu vystupujúceho vzduchu s číselnou hodnotou vystupujúceho vzduchu - t.onájdete v bode 8.
14. Cez bod vnútorného vzduchu - (•) B nakreslíme čiaru, ktorá je rovnobežná s čiarou pomeru tepla a vlhkosti.
15. Priesečník tejto čiary, ktorý sa bude nazývať lúč procesu
s izotermami privádzaného a odvádzaného vzduchu - tP a to určuje na J-d diagrame bod privádzaného vzduchu - (•) P a bod odvádzaného vzduchu - (•) U.
16. Určte výmenu vzduchu celkovým teplom
a výmena vzduchu na asimiláciu prebytočnej vlhkosti
Princíp výpočtu pri výbere PES s výmenníkom tepla
V oboch prípadoch očakávame približne rovnaké výpočty. Na „čele tabuľky“ je výkon či spotreba vzduchu. Produktivita - množstvo vzduchu prejdeného za jednotku času. Merané v kocke. m/hod. Pre výber tohto ukazovateľa vypočítame objem vzduchu vo vetraných miestnostiach a pripočítame 20% (pre odpor filtrov, mriežok). Odpor zabudovaného výmenníka tepla je už zohľadnený v pasových údajoch jednotky.
Pozor! Pri samostatnom výpočte by sa zaokrúhľovanie a tolerancie mali vykonávať so zvýšením smerom k okraju (výkon, produktivita, objem). Zoberme si príklad vidieckeho domu so stropmi 2,4 m, 2 spálne (každá 12 m 2), obývacia izba (20 m 2), kúpeľňa (6 m 2) a kuchyňa (12 m 2).
Zoberme si príklad vidieckeho domu so stropmi 2,4 m, 2 spálne (každá 12 m 2), obývacia izba (20 m 2), kúpeľňa (6 m 2) a kuchyňa (12 m 2).
Celkový objem vzduchu: (2 x 12 + 20 + 6 + 12) x 2,4 = 148,8
, prijať 150 m
3 .
Poznámka.
Výber výkonnejšej inštalácie je opodstatnený, ak je možné zväčšiť plochu priestorov a zvýšiť zdroje jednotky.
Vzduchotechnické jednotky so zabudovanými výmenníkmi tepla
| Indikátor | PES model | |||||
| VUT 200 G mini | VUT 400 EH EC ECO | Dantex DV-350E | DAIKIN VAM350FA | |||
| Výrobca | VENTS, Ukrajina | VENTS, Ukrajina | VENTS, Ukrajina | Dantex, Anglicko | Daikin, Japonsko | Daitherm, Dánsko |
| Produktivita, m 3 / hod | 100 | 200 | 450 | 350 | 350 | 520 |
| 86 | 116 | 300 | 140 | 200 | 350 | |
| Typ výmenníka tepla | Taniere, papier | Dosky, hliníkové | Protiprúd, polystyrén | Protiprúd, polymér | Protiprúd, hliník | Platne, bimetalové |
| 68 | 85 | 98 | 88 | 92 | 95 | |
| Poznámka | Hrubé filtre | Filtre G4, voliteľné vyhrievanie | Filtre G4, F7, ohrievač | 3 prevádzkové režimy, filtre | Plne automatické, vymeniteľné filtre | Plne automatická, izbová verzia |
| cena, rub. | 13800 | 16500 | 20800 | 32200 | 61700 | 85600 |
Pre tých, ktorí v podstate robia všetko vlastnými rukami, sa výpočty výkonu systému budú týkať ventilátorov zabudovaných do kanálov. Ich výkon by mal byť vypočítaný už pri navrhovaní (výpočte) kanálov v závislosti od objemu vzduchu. Pre výber vhodného výmenníka tepla vypočítame celkový výkon ventilátorov pracujúcich pre prítok do výmenníka tepla a odpočítame 25 % (pre odpor systému, premenlivý prierez a synchrónny chod). Na každom vstupe a výstupe výmenníka tepla musí byť nainštalovaný aj jeden potrubný ventilátor.
Pre náš príklad:
Továrenské výmenníky tepla
Otázka
: Čo znamenajú čísla 40-20 v označení továrenských rekuperátorov?
odpoveď:
Rozmery vstupných a výstupných kanálov v milimetroch. 40-20 - minimálne rozmery továrenských výmenníkov tepla.
Pri inštalácii takéhoto zariadenia na chladnom mieste, napríklad v podkroví, pamätajte na to, že on a vzduchové kanály by mali byť izolované.
Ďalším typom rekuperátorov sú autonómne kanálové výmenníky tepla. Nazývajú sa tiež ventilátory. Tieto zariadenia slúžia len jednej miestnosti a patria do takzvaného decentralizovaného vetracieho systému. Nevyžadujú výpočty, stačí si vybrať model pre objem miestnosti.
Vzduchové ventilátory
| Indikátor | Model potrubného ventilátora | ||||
| PRANA-150 | VENTILÁTORY TWINFRESH R-50/RA-50 | O'ERRE TEMPERO | MARLEY MENV 180 | SIEGENIA AEROLIFE | |
| Výrobca | Ukrajina | Ukrajina | Taliansko | Nemecko | Nemecko |
| Produktivita, m 3 / hod | až 125 | 60 | 62 | 68 | 45 |
| Spotrebovaná energia (bez ohrievača), W | 7-32 | 3-12 | 12-32 | 3,5-18 | 8,5 |
| Typ výmenníka tepla | Dosky, polymérové | Platne, bimetalové | Kanál, hliník | Platne, bimetalové | Kanál, bimetal |
| Účinnosť obnovy až % | 67 | 58 | 65 | 70 | 55 |
| Poznámka | Diaľkové ovládanie, "zimný štart" | 4 režimy, 2 filtre | 32 dB, 5 režimov | 40 dB, filtre G4 | Synth. filter, 54 dB |
| cena, rub. | 9 300 | 10200 | 14000 | 24500 | 43200 |
Vitalij Dolbinov, rmnt.ru
Ako si vybrať časť potrubia
Ventilačný systém, ako viete, môže byť potrubný alebo bezpotrubný. V prvom prípade musíte vybrať správnu časť kanálov. Ak sa rozhodne o inštalácii štruktúr s obdĺžnikovým prierezom, potom by sa pomer jeho dĺžky a šírky mal priblížiť k 3:1.
Dĺžka a šírka pravouhlých potrubí by mala byť tri ku jednej, aby sa znížil hluk
Rýchlosť pohybu vzdušných hmôt pozdĺž hlavnej cesty by mala byť asi päť metrov za hodinu a na vetvách až tri metre za hodinu. Tým sa zabezpečí, že systém bude pracovať s minimálnym množstvom hluku. Rýchlosť pohybu vzduchu do značnej miery závisí od plochy prierezu potrubia.
Na výber rozmerov konštrukcie môžete použiť špeciálne výpočtové tabuľky. V takejto tabuľke musíte vľavo vybrať objem výmeny vzduchu, napríklad 400 metrov kubických za hodinu, a hore vyberte hodnotu rýchlosti - päť metrov za hodinu. Potom musíte nájsť priesečník vodorovnej čiary pre výmenu vzduchu s vertikálnou čiarou pre rýchlosť.
Pomocou tohto diagramu sa vypočíta prierez potrubí pre ventilačný systém potrubia. Rýchlosť pohybu v hlavnom kanáli by nemala presiahnuť 5 km/h
Z tohto priesečníka sa vedie čiara dolu ku krivke, z ktorej možno určiť vhodný úsek. Pre obdĺžnikové potrubie to bude hodnota plochy a pre kruhové potrubie to bude priemer v milimetroch. Najprv sa vykonajú výpočty pre hlavné potrubie a potom pre vetvy.
Výpočty sa teda robia, ak je v dome plánované iba jedno výfukové potrubie. Ak sa plánuje inštalácia niekoľkých výfukových potrubí, potom sa celkový objem výfukového potrubia musí vydeliť počtom potrubí a potom by sa mali vykonať výpočty podľa vyššie uvedeného princípu.
Táto tabuľka vám umožňuje zvoliť si prierez potrubia na vetranie potrubia, berúc do úvahy objem a rýchlosť pohybu vzdušných hmôt
Okrem toho existujú špecializované výpočtové programy, pomocou ktorých môžete takéto výpočty vykonávať. Pre byty a obytné budovy môžu byť takéto programy ešte pohodlnejšie, pretože poskytujú presnejší výsledok.
Ohrievač
Výpočet ohrievača pre systém P1:
Spotreba tepla na ohrev vzduchu, W:
,(4.1)
kde L je prietok vzduchu ohrievačom, m3/h;
— hustota vonkajšieho vzduchu, kg/m3; = kg/m3;
tn= оС; (podľa parametrov B v chladnom období);
tKomu оС je teplota privádzaného vzduchu;
cp \u003d 1,2 - tepelná kapacita vzduchu, kJ / kg K;
Ut
Určite požadovanú voľnú plochu, m2, inštalácie vzduchového ohrevu vzduchom:
(4.2)
kde je rovnaké ako vo vzorci (4.1);
- hmotnostná rýchlosť vzduchu (odporúča sa odoberať v rozmedzí 6-10 kg/m2.s.
m2.
Podľa pasových údajov /7/ sa volí počet a počet (inštalovaných paralelne pozdĺž prúdu vzduchu) ohrievačov, v ktorých sa celková hodnota voľných prierezov vzduchu f, m2 približne rovná požadovanému fґ.
Súčasne plocha vykurovacej plochy F, m2 a plocha voľného úseku rúrok ohrievača na prechod vody (pozdĺž chladiacej kvapaliny) ftr.
Podľa fґ= 2,0 m2, podľa tabuľky 4.17 /7/ vyberáme ohrievač typu KVS-P č. 12 s technickými charakteristikami:
f \u003d 1,2985 m2 - plocha otvoreného úseku vo vzduchu.
F = 108 m2 - plocha vykurovacej plochy.
ftr \u003d 0,00347 m2 - plocha obytnej časti pre chladiacu kvapalinu.
Uveďte hmotnostnú rýchlosť vzduchu:
(4.3)
kde je rovnaké ako vo vzorci (4.1);
?f je voľná vzduchová časť ohrievača vzduchu, m2.
kg/m2 s.
Nájdite hmotnostný prietok vody, kg / h:
(4.4)
kde Q je rovnaké ako vo vzorci (4.1);
cv je merná tepelná kapacita vody rovná cv = 4,19 kJ/(kg.oС);
tG, tO — teplota vody na vstupe a výstupe ohrievača, °C (podľa zadania).
tGt = 150 °C;
tO \u003d 70 °C;
kg/h;
Vyberáme rozloženie a potrubie ohrievačov a určujeme rýchlosť vody v rúrach ohrievačov:
, (4.5)
kde Gv — rovnaké ako vo vzorci (4.4);
n je počet paralelných prietokov chladiva prechádzajúcich cez výhrevnú jednotku; n = 2;
ftr - obytná časť ohrievača vzduchu na vodu, m2;
u =
Vypočítajte požadovanú výhrevnú plochu výhrevnej jednotky, m2
,(4.6)
kde je súčiniteľ prestupu tepla, W / (m2. °C), ktorého hodnoty je možné určiť podľa vzorcov:
— pre ohrievač vzduchu KVS-P
,(4.7)
kde je rovnaké ako vo vzorci (4.2); u je rovnaké ako vo vzorci (4.5);
W/m2oS.
— priemerný teplotný rozdiel, °C, určený podľa vzorca:
, (4.8)
kde tG, tO — rovnaké ako vo vzorci (4.4);
tn, tKomu je rovnaký ako vo vzorci (4.1).
OS.
m2.
Porovnaj Ftr s vykurovacou plochou jedného ohrievača F a určite počet ohrievačov inštalovaných v sérii pozdĺž prúdu vzduchu:
, (4.9)
Kde F je plocha vykurovacej plochy jedného ohrievača, m2.
PC.
Nájdite zásobu vykurovacej plochy výhrevnej jednotky:
, (4.10)
kde n je akceptovaný počet ohrievačov.
Určte aerodynamický odpor ohrievača vzduchu DP, Pa.
(4.11)
kde je aerodynamický odpor, Pa:
DrPa,
Výsledky výpočtu sú uvedené v tabuľke 6
Tabuľka 6 - Výpočet výhrevnej plochy a výber výhrevnej jednotky
|
Spotreba tepla na ohrev vzduchu Q, W |
Požadovaná voľná plocha f, m2 |
Typ a číslo ohrievača |
Počet ohrievačov inštalovaných paralelne vo vzduchu, č |
Plocha prierezu pre priechod vzduchu jedného ohrievača vzduchu fzh, m2 |
Plocha otvorenej časti výhrevnej jednotky f=fzh*n, m2 |
Plocha živého prierezu rúrok jedného ohrievača vzduchu ftr, m2 |
Počet ohrievačov zapojených paralelne na vodu, m |
Výhrevná plocha jedného ohrievača F, m2 |
Plocha vykurovacej plochy inštalácie 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 |
|
Počet ohrievačov vzduchu inštalovaných v sérii podľa vzduchu n` |
Skutočná hmotnostná rýchlosť vzduchu Vс, kg/m2 0С |
Hmotnostný prietok vody Gw, kg/h |
Rýchlosť vody v rúrach ohrievača u, m/s |
Súčiniteľ prestupu tepla K, W/(m20С) |
Požadovaná jednotka vykurovacej plochy Ftr, m2 |
Rozpätie vykurovacej plochy w, % |
Aerodynamický odpor zariadenia DRD, Pa |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
3 |
7,7 |
14333,5 |
0,57 |
37,2 |
320 |
1,3 |
60,1 |
