Кондиционирование воздуха и холодоснабжение

Одна (П1) будет обеспечивать общеобменный приток во всем здании. Ее производительность составляет 7825 м3/час. Выбираем приточную камеру КЦКП-8. Вторая система обеспечит приток воздуха в зрительный зал и сцену. Ее производительность должна быть равна 12635 м3/час. Значит, нам подойдет установка КЦКП-12,5.
Вытяжная система В1 обеспечит общееобменную вытяжку во всем здании. Вентилятор устанавливается под потолком венткамеры. В зале предусмотрим две вытяжных системы (для экономии металла на воздуховоды) и выведем воздуховоды наверх непосредственно над зрительным залом. Это системы В2 и В3. Включение систем В2, В3 и П2 должно производиться одновременно автоматически.
В санузлах в коробах естественной вентиляции установим бытовые вентиляторы. Они будут включаться в работу, когда включается свет в санузле и отключаться с выключением выключателя света.
Приточную камеру разместим в венткамере второго этажа. Забор воздуха осуществим с высоты 0,5 м над поверхностью крыши.
6.1 Подбор утепленного клапана
Для КЦКП-8 при расходе воздуха L = 7825 м3/ч приемный блок с вертикальным клапаном имеет следующие характеристики:
вертикальный клапан
( размеры сечения B×H = 1000×1090 мм,
блок приёмный
( сопротивление Рк = 7,8 Па,
( габариты B×H×L = 1000×1090×525 мм,
Для КЦКП-12,5 при расходе воздуха L = 12635 м3/ч приемный блок с вертикальным клапаном имеет следующие характеристики:
вертикальный клапан
( размеры сечения B×H = 1300×1400 мм,
блок приёмный
( сопротивление Рк = 7,8 Па,
( габариты B×H×L = 1300×1400×665 мм,
6.2 Выбор воздушного фильтра
В комплекте КЦКП-8 поставляется секция фильтрации, которая комплектуется блоками фильтров грубой или тонкой очистки. Фильтрующие элементы устанавливаются в монтажные рамки, которые фиксируются в направляющих корпуса. Такая конструкция позволяет при необходимости производить быструю замену фильтров.
Фильтры состоят из вставленного в стальную рамку фильтрующего материала из синтетических волокон. Фильтрующие элементы имеют толщину 15, 25 или 50 мм. Термостойкость синтетических фильтрующих элементов составляет 80 °С.
Фильтрующие элементы ячейкового типа можно выдвигать из корпуса по направляющим для регенерации. Карманные фильтры могут быть двух типов: регенерируемые и разового использования. Фильтрующие элементы изготавливаются из синтетических волокон.
Регенерируемые фильтрующие элементы устанавливаются в направляющие корпуса, что дает возможность извлекать фильтр для осуществления его регенерации или замены.
Технические характеристики фильтра:
- класс фильтрации G4;
- фильтрующая поверхность фильтрующего материала Fф = 12,4 м2;
- начальное аэродинамическое сопротивление 35 Па;
- среднее аэродинамическое сопротивление 140 Па;
- конечное аэродинамическое сопротивление 250 Па;
- материал фильтра – фильтрующий стекловолокнистый упругий материал ФСВУ;
- эффективность очистки более 90%.
- габариты B×H×L = 1000×1090×260 мм;
6.3 Расчет воздухонагревателя
Воздухонагреватель системы П1.
1. Исходные данные для расчета:
начальная температура нагреваемого воздуха, равная температуре наиболее холодной пятидневки tн= - 39 ºС для Томска;
конечная температура нагреваемого воздуха tк = 18 ºС;
расход воздуха L= 7825 м3/ч;
2. Расход тепла Q, Вт, на нагревание воздуха определяется по формуле
Q = 0,278 · L · ρ · сp · (tв - tн),
где L ( объемное количество нагреваемого воздуха, м3/ч, L = 7825 м3/ч;
ρ ( плотность воздуха (при температуре tк), кг/м3,
кг/м3; ср – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг· оС), ср = 1,005 кДж/(кг· оС).
Q = 0,278 · 7825 · 1,2 · 1,005 · (18((-39)) = 149540 Вт
3. Принимаем к установке блок водяных воздухонагревателей имеющих суммарную тепловую мощность 150 кВт. Горячая вода поступает в здание от теплоисточника на отопление и вентиляцию.
4. Блок воздухонагревателя:
сопротивление 38 Па;
габариты B×H×L = 1000×1090×320 мм;
Калориферы, в которых греющим теплоносителем является вода, которая охлаждается со 95 до 70оС из системы теплоснабжения здания.
Расход воды на каждый калорифер рассчитывается по формуле:
,
где Q – тепловая мощность калорифера, кВт;
с – теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/кг;
tпр, tобр – температуры прямой и обратной воды, оС.
.
Калориферы выбираются по площади теплообменной поверхности, которая рассчитывается по формуле:
,
где Q – тепловая мощность калорифера, кВт;
k – коэффициент теплопередачи, k = 20 Вт/м2К (принимаем для ребристых труб при теплообмене между воздухом и водой);
Δt – температурный напор, оС.
Температурный напор для перекрестного тока рассчитывается по формуле:
,
где - температурные напоры для прямоточной и противоточной схемы движения теплоносителей, оС.
, ,
где tпр, tобр – температуры прямой и обратной воды, оС;
t1, t2 – температуры воздуха на входе и на выходе из калорифера соответственно, оС.

.

.
Требуемая площадь теплообменной поверхности калорифера 84 м2.
Воздухонагреватель системы П2.
1. Исходные данные для расчета:
начальная температура нагреваемого воздуха, равная температуре наиболее холодной пятидневки tн= - 39 ºС для Томска;
конечная температура нагреваемого воздуха tк = 18 ºС;
расход воздуха L= 12635 м3/ч;
2. Расход тепла Q, Вт, на нагревание воздуха определяется по формуле
Q = 0,278 · L · ρ · сp · (tв - tн),
где L ( объемное количество нагреваемого воздуха, м3/ч, L = 12635 м3/ч;
ρ ( плотность воздуха (при температуре tк), кг/м3,
Q = 0,278 · 12635 · 1,2 · 1,005 · (18((-39)) = 241460 Вт
3. Принимаем к установке блок водяных воздухонагревателей имеющих суммарную тепловую мощность 242 кВт.
4. Блок воздухонагревателя:
сопротивление 52 Па;
габариты B×H×L = 1300×1400×360 мм;
.
.
Требуемая площадь теплообменной поверхности калорифера 84 м2.
6.4 Подбор вентилятора
Необходимое располагаемое давление, создаваемое вентилятором:
,
.
.
Вентиляторные блоки обеих камер удовлетворяют требуемым условиям, то есть укладываются в характеристики, указанные изготовителем.
Для системы В1 требуется вентилятор с напором 1100 Па и производительностью 7825 м3/ч. Принимаем вентилятор ВКП 100-50-6D максимальной производительностью 8200 м3/ч.
Для системы В2 требуется вентилятор с напором 440 Па и производительностью 6270 м3/ч. Принимаем вентилятор ВКП 80-50-4D максимальной производительностью 6500 м3/ч.
Для системы В3 требуется вентилятор с напором 442 Па и производительностью 6365 м3/ч. Принимаем вентилятор ВКП 80-50-4D максимальной производительностью 6500 м3/ч.
Для санузлов примем к установке вентиляторы Вент Д по одному на каждый санузел.

7. Холодоснабжение центрального кондиционера

Для получения воздуха с температурой 18оС можно использовать водопроводную воду, которая имеет температуру 12оС. Тогда в качестве охладителя нужно установить водо - воздушный теплообменный аппарат.
Расход тепла Q, Вт, которое нужно отвести от воздуха определяется по формуле:
Q = 0,278 · L · ρ · сp · (tн – tпр),
где L ( объемное количество охлаждаемого воздуха, м3/ч,
L = 7825 м3/ч;
ρ ( плотность воздуха (при температуре tпр), кг/м3,
ρ = 1,2 кг/м3;
ср – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг· оС).
Q = 0,278 · 7825 · 1,2 · 1,005 · (21,7(18) = 9700 Вт
Установим калориферы, в которых вода нагревается с 12 до 20оС.
Расход воды на охладитель рассчитывается по формуле:
,
где Q – тепловая мощность охладителя, кВт;
с – теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/кг;
t1, t2 – температуры воды, оС.
.
Охладители выбираются по площади теплообменной поверхности, которая рассчитывается по формуле:
,
где Q – тепловая мощность охладителя, кВт;
k – коэффициент теплопередачи, k = 18 Вт/м2К (принимаем для ребристых труб при теплообмене между воздухом и водой);
Δt – температурный напор, оС.
Температурный напор для противоточной схемы движения теплоносителей рассчитывается по формуле:
,
.
Требуемая площадь теплообменной поверхности охладителя 158,5 м2.
Водяной охладитель получается очень громоздким.
Охлаждение воздуха осуществим с помощью фреонового охладителя, которым комплектуются приточные камеры КЦКП.
Для системы П1 габаритные размеры камеры охлаждения 1000х1090х660 мм, для П2 1300х1400х700 мм.

Рис. 4 Процесс кондиционирования в теплый период года в диаграмме.

Заключение

Данное здание нужно обеспечить инженерными коммуникациями. В работе проектируется система вентиляции и кондиционирования здания клуба, расположенного в г.Томск.
Целью проекта являлась разработка систем вентиляции и кондиционирования здания.
Для достижения поставленной цели были поставлены некоторые задачи, которые были решены в ходе разработки проекта.
Поддержание микроклимата в рассматриваемом здании обязательно должно быть искусственным.
В ходе работы определены требуемые параметры микроклимата во всех помещениях здания. Рассчитано количество вредностей (теплота, влага, углекислый газ) в каждом помещении здания.
Определены лучи процесса изменения параметров воздуха в помещении и построены процессы в диаграмме влажного воздуха. Рассчитано количество вытяжного и приточного воздуха для каждого помещения. Выбрано количество и марки воздухораспределительных систем для всех помещений. Выбрано оборудование вытяжных и приточных систем. Выбрана система холодоснабжения системы кондиционирования. Произведен аэродинамический расчет всех вытяжных и приточных систем.


8. Список используемой литературы


1. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование
2. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий
3. СП 23-101-2000 Проектирование тепловой защиты зданий
4. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика.
5. СНиП 23-01-99 . Строительная климатология.
6. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1/В. Н. Богословский, А. И. Пирумов, В. Н. Посохин и др.; Под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1992. – 319 с.: ил. – (Справочник проектировщика).
7. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха Под ред. Староверова,1977– (Справочник проектировщика).
8. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2/В. Н. Богословский, А. И. Пирумов, В. Н. Посохин и др.; Под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1992. – (Справочник проектировщика).




1