Построение процесса в теплый период

Процесс обработки воздуха в I-d диаграмме для расчетных режимов

Расчетный режим характеризуется максимальными теплоизбытками при параметрах наружного воздуха, соответствующих классу кондиционирования. Процессы в I-d диаграмме будем рассматривать для частного случая, когда параметры температуры и влажности воздуха в помещении в теплый и холодный периоды постоянны и имеют те же значения (t_n = t¢_n, j_n = j¢_n). Кроме этого, влаговыделение в помещении есть величина постоянная (W_n^T = W_n^x = const).

В качестве исходных величин имеем:

Q_n^m, Q_n^x – расчетные тепловые нагрузки в теплый и холодный периоды;

W_n^m = W_n^x – расчетное влаговыделение в помещении;

t_н, j_н, I_н, t¢_н, j¢_н, I¢_н – расчетные параметры наружного воздуха;

t_n, j_n – нормированные параметры воздуха в помещении;

y – доля рециркуляции.

Точка n, точка Н.

Точка КО:

Точка В: e^m ® Dt_в = 1°С

Точка Р: Dt = Dt_в = 1°С

В расчетном тепловом режиме наружный воздух смешивается с рециркуляционным в допустимой постоянной пропорции, политропно охлаждается и осушается в КО до состояния, характеризующего точку КО. Эта точка находится как построение процесса в ЦН-1. Через точку п проходит луч процесса до точки В, лежащей на луче процесса и отстающей от j = 90% на величину Dt_в = 1°С. После нагрева в воздуховодах и в вентиляторе воздух с параметрами точки В выпускается в помещение, где, ассимилируя теплоту и влагу, принимает заданные параметры точки п. Рециркуляционный воздух забирается из помещения и характеризуется точкой Р. Ее строим исходя из условий, что в рециркуляционных каналах в теплый период года происходит нагрев при d = const. Порядок нагрева величины – такой же, как и в вентиляторе.

В холодный период года рециркуляционный воздух смешивается с наружным, затем воздух с параметрами точки См нагревается в калориферах первого подогрева до I_KO и адиабатно увлажняется. Затем проходит через калорифер второго подогрева и подается в помещение, где, ассимилируя теплоту и влагу, приобретает заданные параметры точки п. Точка смеси лежит на прямой, соединяющей точки п и Н¢, и делит эту прямую на отрезки обратно пропорционально количеству рециркуляционного и наружного воздуха.

Параметры смеси в тёплый период года находятся из уравнений теплового баланса:

G_р + G_н = G

I_р×G_р + I_н×G_н = I_см×G

Разделив, левую и правую части уравнения на G и полагая, что y = G_р/G, а 1-y = G_н/G, получим:

I_см = I_р×y + I_н×(1-y)

Рассмотрим работу системы ЦР-1 в расчётный холодный период года. В расчётном холодном периоде калорифер первого подогрева работает на максимальной нагрузке. При повышении энтальпии воздуха I_н, увеличивается I_см’, а нагрузка падает. При некотором текущем значении I_н воздуха (I_н”), энтальпия смеси совпадёт с энтальпией I_ко и калорифер первого подогрева выключится. Эта предельная величина энтальпии наружного воздуха, при которой отпадает необходимость в калорифере первого подогрева, может быть найдена из уравнения теплового баланса при условии, что I_н’ = I_ко (I_н” ® I_см” = I_ко):

I_н”×G_н + I_п×G_р = I_ко×G

При I_н” = I_н1:

При более высокой энтальпии наружного воздуха в работу включается холодильная установка.

Расчётные нагрузки для подбора оборудования ЦР-1

1. Производительность кондиционера определяется по тёплому периоду года:

, кг/ч

2. Расчётная нагрузка на калорифер первого подогрева:

Q_KI = G×(I_ко – I_см’), кДж/ч

3. Производительность холодильной установки:

çQ_хç = G×(I_ко – I_см)

4. Расчётная нагрузка для калорифера второго подогрева:

Q_KII = G×(I_KII – I_ко)

Диаграмма режимов работы ЦР-1

Из анализа диаграммы видно:

1. Максимальная нагрузка по теплу и холоду в системе ЦР-1 меньше, чем в системе ЦН-1;

2. Продолжительность работы калорифера первого подогрева по сравнению с системой СКВ ЦН-1 уменьшается, а работа холодильной установки увеличивается.

Поэтому такая схема может быть рекомендована лишь при небольшой доле рециркуляции и при наличии на производстве потребности в холоде по технологии.

Частные случаи работы СКВ ЦР-1, если температура смеси в холодный расчётный период находится в зоне переувлажненного воздуха с низкими температурами

В этом случае при постоянной работе кондиционера, выпадающая влага будет оседать в камере смешения на стенках в виде льда. И постоянное нарастание толщи льда приведёт к ухудшению нормальной работы кондиционера.

Dd_изб - избыточная величина влаги в 1 кг воздуха

Пусть общее количество воздуха G = 20000 кг/ч, а Dd_изб = 0,5 г/кг. Тогда ежечасно в виде льда на стенках камеры будет оседать влага в количестве W = G×Dd_изб = 20000×0.5 = 10000 г/ч = 10 кг/ч.

Если СКВ работает в одну смену, то такой режим допустим (принципиальная схема I). Оттаивание льда происходит в нерабочее время. Если же кондиционер должен работать круглосуточно, необходимо изменить процесс обработки воздуха (схема II). С этой целью наружный воздух сначала подогревают в калориферах первого подогрева, а затем смешивают с рециркуляционным. Однако нагревать воздух нужно не до I_ко, а до I_KI. Так, чтобы точка смеси лежала на I_ко. Значение энтальпии I_KI находится из уравнения теплового баланса:

Графический метод построения на I-d диаграмме:

Дата добавления: 2014-01-11