Расчет кондиционирования промышленного здания

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра отопление и вентиляция

 

Курсовой проект

на тему “Расчет кондиционирования промышленного здания”

 

Выполнил гр. ПГС_д-07_уск

Волков А.Н.

Руководитель

Матушкина Е.Н.

г. Пермь 2009

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

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

•   тепла Qт=80000кДж/ч;

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

•     температура воздуха в помещении t_в=22⁰С;

•     относительная влажность φ_в=55%;

•     рабочий перепад температур в летний период Δt_y=3⁰С;

L_мо=20000м³/ч Высота помещения Н_р=8м воздух подаваемый в помещение необходимо очищать от пыли. В помещениях смежных с кондиционируемым в теплый период года температура воздуха на 3⁰С выше расчетной наружной температуры, зимой в этих помещениях температура воздуха t_сн=16⁰С.

2. УСТАНОВЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

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

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

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

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

Здесь Q_т - теплопоступления от технологического оборудования в помещении;

- количество тепла, поступающего в помещение от солнечной радиации:

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

∑F - суммарная площадь остекления, м² ;

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

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

К_обл - коэффициент облучения, зависящий от углов :

 (6)

К_обл.г. и К _обл.в определяется_. в зависимости от углов :

 (7)

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

τ₂ - коэффициент, учитывающий затенение светового проема переплетами.

Коэффициент инсоляции вертикального заполнения световых проемов:

 (8)

Здесь

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

L_г=0,3, L_в=0,3.

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

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

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

 

Здесь А_о, А_с - соответственно азимут остекления световых проемов и азимут солнца.

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

 

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

Условная температура наружной среды при вертикальном заполнении световых проемов

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

β_{2 -} коэффициент, учитывающий гармоническое изменение температуры наружного воздуха;

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

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

Аналогично просчитывается теплопоступления через оконные проемы, ориентированные на Восток.

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

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

Таблица 3. Определение максимума теплопоступлений.

Параметр	Численные значения параметров в расчетные часы суток
	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18
Ю
Qост, Вт	11235	22190	31801	37647	38406	33958	25625	15709	10023	7622
В
Qост, Вт	28801	21409	11992	5114	4332	4336	4373	7372	3976	3251
Ю+В
Qост, Вт	40036	43599	43793	42761	42738	38294	29998	20081	13999	10873
			max

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

Q_пар - теплопоступление в помещение с паром:

где G_пар – количество прорвавшегося пара в кг/ч. і_пар – теплосодержание пара, принимается в зависимости от давления пара.

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

Qⁿ_люд, Q^я_люд – полные и явные теплопоступления от людей:

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

 

- теплопоступления из смежных помещений:

кДж / ч (21)

где К_с - коэффициент теплопередачи смежной стены, принимается равным 2,2 8 кДж/(м С); F_с - площадь ограждения, м²; t_см, t_в - соответственно температуры воздуха в смежном помещении и кондиционируемом.

Для теплого периода года температура в смежных с кондиционируемым помещением

t_см= 27,3+3=30,3⁰С

Для холодного периода года температура в смежных с кондиционируемым помещением t_см=16 ⁰С. Определив все параметры, возвратимся к формуле (1) и (2):

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

где Q_пот = Q_нар + Q_см - потери тепла через наружные и внутренние ограждения. Q_нар - потери через наружные ограждения и покрытие:

где t_B, t_н - соответственно температуры внутреннего и наружного воздуха, К_п =4,85, К_с = 3,2 кДж/(м⁰С) - коэффициент теплопередачи покрытия и стены, Fп, F_с - площадь покрытия и наружной стены, м.

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

Q_пот = Q_нар + Q_см=169815,6+7333,2=177148,8кДж/ч

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

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

где W_люд - влаговыделения от людей, определяется как

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

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