СКВ с количественным и качественным регулированием

Все ранее рассмотренные схемы работают при постоянном количестве воздуха. Различие состоит в том, что либо подаётся наружный воздух, либо смесь наружного и рециркуляционного. При этом расход воздуха определяется по наихудшему случаю по максимальным теплоизбыткам в расчётный период. Как только такая нагрузка уменьшается, необходимость в таком количестве воздуха отпадает и при уменьшении теплоизбытков помещения включается в работу калорифер второго подогрева (что очень невыгодно). Если провести анализ по определению оптимального расхода воздуха, то очевидно, что потребность в воздухе будет плавно уменьшаться по мере снижения температуры воздуха и тепловой нагрузки помещения.

Следовательно, оптимальна такая СКВ, у которой расход воздуха меняется по предложенному графику. Это позволяет не только снизить затраты электроэнергии на транспортировку воздуха, но и резко сократить расходы теплоты и холода. Однако снижать производительность до бесконечности невозможно. Необходимо соблюдать минимум расхода воздуха в помещении. Минимально допустимая производительность G_min^доп определяется из следующих условий:

1. Выполнение санитарной нормы по подаче воздуха (G_нор);

2. Поддержание воздухообмена по газам (G_В);

3. Поддержание воздухообмена по местным отсосам (G_мо);

4. Осуществление подпора в помещении (G_под);

5. Поддержание предельно допустимой кратности воздухообмена в помещении (G_u,t). Эта величина определяет равномерность скоростных и температурных полей в помещении.

Из этих условий выбирается самый большой расход, соответствующий G_min^доп. Если G_min^доп £ (0,5¸0,6)G_р^max, то можно применять СКВ с количественно-качественным регулированием (ККР). Система может работать без калорифера второго подогрева – количественное регулирование и поддержание параметров воздуха связано с изменением производительности.

Однозональная СКВ с количественно-качественным регулированием

Предназначена для круглогодичного регулирования одного помещения, в котором поддерживается постоянным один параметр воздуха (температура), а влажность изменяется в небольших пределах от j^min до j^max.

Принципиальная схема ККР

Схема СКВ ККР имеет такую же конструкцию, как схема ЦН-1, но работает на переменном расходе воздуха за счёт введения в схему устройства для регулирования.

Схема имеет два узла регулирования и узел защиты калориферов от замораживания. Первый работает как в системе ЦН-1, поддерживая постоянную температуру за камерой орошения за счёт изменения теплоотдачи калориферов первого подогрева или изменения холодопроизводительности камеры орошения в тёплый период. Второй узел работает от терморегулятора Т-2 и поддерживает постоянную температуру воздуха в помещении за счёт последовательного изменения подаваемого воздуха и теплоотдачи калориферов второго подогрева. При снижении тепловой нагрузки в начале уменьшается расход подаваемого воздуха, калориферы второго подогрева включаются только после достижения минимальной производительности по воздуху. Обычно минимальная производительность принимается 30 % от расчётной.

Терморегулятор Т-2, установленный в помещении, связан с исполнительными механизмами ИМ-3 и ИМ-3’. Когда теплоизбытки в помещении начинают уменьшаться отпадает необходимость в максимальной производительности. Т-2 даёт сигнал на ИМ-3’, уменьшая расход воздуха. При достижении нижнего предела по производительности, в работу включается ИМ-3 и происходит догрев приточного воздуха до нижней температуры. Однако, в отличие от схемы ЦН-1 греется не максимальное, а минимальное количество воздуха.

Способы регулирования расхода воздуха

1. Дросселирование

В качестве дроссельного устройства используется многостворчатый клапан, который позволяет при любом положении уменьшить количество проходящего воздуха. По данным натурных испытаний при полностью закрытом клапане и работающем вентиляторе расход составляет 30 % от общего.

2. С помощью направляющего аппарата

Направляющий аппарат перед всасом меняет угол входа воздуха в вентилятор. Применяется, при расходе воздуха 40000¸60000 м³/ч. По экономичности направляющие аппараты занимают промежуточное положение между дросселированием и муфтами.

3. Изменение числа оборотов

Применяется, когда производительность больше 80000 м³/ч. Электромуфты дают ограниченную величину регулирования и работают в определённом диапазоне.

Построение процесса в I-d диаграмме

Предположения: для простоты построения процесса в I-d диаграмме влаговыделение в помещении примем равным постоянной величине.

, кг/ч

Пусть теплоизбытки Q_п уменьшились по отношению к расчётным. Луч процесса стал более пологим. В системе ЦН-1 это означало бы необходимость догрева воздуха. В схеме ККР проводим через точку В новый луч процесса и находим пересечение с изотермой t_п и новые параметры, характеризующие воздух помещения (п₁). Естественно, воздухообмен сократится, так как уменьшится числитель, а знаменатель увеличится. При дальнейшем уменьшении теплоизбытков в помещении, луч процесса станет ещё более пологим и точка п сместится вправо. Так процесс будет продолжаться до тех пор, пока мы либо не достигнем правого предела j^max, либо не достигнем минимального воздухообмена по ограничению. Начиная с этого момента схема из количественной превращается в качественную. Дальнейшее регулирование осуществляется за счёт увеличения теплопроизводительности калориферов второго подогрева.

Определение расчётных нагрузок

1. Расчётная производительность холодильной установки:

½Q_х½= G_р^max*(I_ко – I_н)

2. Нагрузка на калорифер первого подогрева определяется по минимальному воздухообмену:

Q_КI = G_min*(I_ко – I_н’)

3. Нагрузка на калорифер второго подогрева:

Q_КII = G_min*(I_КII – I_ко)

Для ряда помещений, когда фактический воздухообмен больше минимального расхода, необходимость в калориферах второго подогрева вообще отпадает. СКВ ККР – одна из более экономных по всем видам энергии. В ней количество воздуха меняется по нагрузке.

Недостаток системы состоит в том, что она имеет более сложное регулирование. Наиболее совершенной является система с оптимальным регулированием.

Порядок построения в I-d диаграмме расчёта СКВ ККР

1. Для простоты построения процесса в I-d диаграмме влаговыделения в помещении примем равными постоянной величине (W_п^т = W_п^х = W_п = const, t_п^т = t_п^х = t_п = const).

Исходные данные:

G = var

t_н, j_н, I_н

t_н’, j_н’, I_н

t_п, (j_min ¸j_max)

Q_п^т, - Q_п^х, W_п

2. Если относительная влажность в точке п’ больше j_max, необходимо найти истинное значение параметров воздуха в помещении (j^ист). При j^ист = j_max и находят G_ист^min.

Дата добавления: 2014-01-11