Схемы СКВ с рециркуляцией внутреннего воздуха

Схема обработки воздуха с первой рециркуляцией.Рассмотрим построениепроцесса кондиционирования воздуха с применением первой рециркуляции для теплого периода года.

1. На I-d диаграмму наносят точки Н и В (рис. 13), соответствующие параметрам наружного и внутреннего воздуха.

2. Через точку В проводят луч процесса с угловым коэффициентом ε и на пересечении ее с изотермой t_п находят точку П (приточный воздух).

3. Наносят линию d_п = const, на которой находят положение точки О, соответствующей параметрам на выходе из камеры орошения. Точка О находится на пересечении кривой φ = 90…95% с линией d_п = const.

4. Точки Н и В соединяют прямой, которая является линией смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Расход воздуха составляет:

L_р = L – L_н. (61)

где L − расход приточного воздуха, м³/ч, определяется по формулам (50-52);
L_н −расход наружного воздуха, м³/ч, определяется по формуле (54).

Положение точки смеси С на этой прямой определяется пересечением линий I_с или d_с, значения которых рассчитывают при помощи формул (26).

5. Точки О и С соединяют прямой. Линия СО характеризует охлаждение и осушением смеси наружного воздуха с рециркуляционным. Линия ОП характеризует нагревание воздуха, линия ПВ − изменение состояния воздуха в помещении.

Расход холода для осуществления процесса охлаждения и осушки определяется по формуле:

Q_охл = G (I_с – I_о) = L·ρ (I_с – I_о). (62)

Количество сконденсировавшейся из воздуха влаги:

W = G (d_с – d_о) = L·ρ (d_с – d_о). (63)

Расход теплоты в воздухоподогревателе второго подогрева (в теплый период года воздухоподогреватель первого подогрева отключен):

Q_II = G (I_п – I_о) = L·ρ (I_п – I_о). (64)

Схема обработки воздуха с первой и второй рециркуляциями.Особенностьюэтой схемы является то, что отпадает необходимость включения в работу воздухоподогревателя второго подогрева в теплый период года. Функцию воздухоподогревателя в этой схеме выполняет рециркуляционный воздух, подмешиваемый к воздуху, прошедшему через оросительную камеру. Однако следует учитывать, что при схеме с первой и второй рециркуркуляциями необходимо больше охлаждать воздух, вследствие чего требуется более низкая температура охлаждающей воды. В соответствии со схемой (рис. 14) наружный воздух смешивается с воздухом первой рециркуляции. Затем смесь обрабатывается в камере орошения, после чего к ней подмешивается воздух второй рециркуляции. В результате воздух приобретает параметры, соответствующие состоянию на выходе из установки кондиционирования.

Построение процесса начинают с нанесения на I-d диаграмму точек Н и В, соответствующих параметрам наружного и внутреннего воздуха. Через точку В проводят луч процесса до пересечения с изотермой приточного воздуха. Воздух с параметрами точки П получаем, смешивая воздух второй рециркуляции с параметрами точки В и воздух, прошедший обработку в камере орошения и имеющий параметры точки О. Точка П является точкой смеси воздуха состояний В и О, поэтому эти три точки лежат на одной прямой. Проведя через точки В и П прямую до пересечения с кривой φ = 90…95 %, находим точку О.

Массовый расход приточного воздуха равен сумме расходов воздуха, обработанного в камере орошения и воздуха второй рециркуляции: G = G_о + G_2р.

Расход воздуха второй рециркуляции находят из уравнения теплового баланса смеси:

G_2р·I_в + (G_п – G_2р) I_о = G·I_п. (65)

Расход воздуха, прошедшего камеру орошения, равен: G_о = G – G_2р, а расход воздуха первой рециркуляции: G_1р = G_о – G_н.

Соединяем точки В и Н прямой линией. Линия ВН − линия смеси рециркуляционного и наружного воздуха. Для определения положения точки смеси С на этой прямой находим значение энтальпии смеси I_с по формуле:

I_с = (G_н I_н + G_1р I_в)/G_о. (66)

Точка смеси С находится на пересечении линий I_с = const и ВН. Точку С соединяем прямой линией с точкой О; линия СО соответствует процессу охлаждения и осушки воздуха в камере орошения.

Недостатком системы с первой и второй рециркуляциями является сложность обеспечения автоматического регулирования. Применение этой схемы обработки воздуха не всегда представляется возможной, так как в ряде случаев линия, проведенная через точки В и П, не пересекает кривую φ = 100 % или пересекает, но в области отрицательных температур. В этом случае использовать воду в качестве охлаждающей жидкости физически не представляется возможным. Появляется необходимость включения в работу воздухоподагревателей второго подогрева или первого и второго подогрева одновременно.

Схемы обработки воздуха для холодного периода приведены на рис. 15. Рассмотрены два варианта: смешение наружного и рециркуляционного воздуха с последующим подогревом смеси и предварительным нагреванием наружного воздуха перед смешением.

Построение процесса обработки воздуха на I-d диаграмме при смешивании наружного и рециркуляционного воздуха до первой ступени подогрева показано на рис.15, а. На диаграмму наносят точки В и Н, соответствующие параметрам наружного и внутреннего воздуха. Линия ВН является линией смеси рециркуляционного и наружного воздуха. Для определения положения точки смеси С на этой линии находят значение I_с (или d_с) по формулам (26). На луче процесса, проведенном через точку В, определяют положение точки П (приточного воздуха). Из точки П проводят линию d = const до кривой φ = 90…95 % и находят точку О. Через точку С проводят линию d = const, а через точку О − линию I_о = const до их взаимного пересечения в точке К. Точка К характеризует состояние смеси наружного и рециркуляционного воздуха после его нагревания в воздухоподогревателе первого подогрева. Таким образом, линия СК является линией подогрева смеси в первой ступени воздухоподогревателя; ОК − линией изоэнтальпийного увлажнения воздуха в оросительной камере; ОП − линией процесса нагревания воздуха в воздухоподогревателе второй ступени; ПВ − линией процесса изменения состояния воздуха в помещении.

В некоторых случаях точка смеси наружного и рециркуляционного воздуха может оказаться ниже кривой φ = 100 %, что может привести к образованию тумана и выпадению влаги внутри установки кондиционирования воздуха. Для того, чтобы избежать этого явления, обычно применяют схему с подмешиванием рециркуляционного воздуха после воздухоподогревателя первого подогрева (рис.15, б).

Построение процесса кондиционирования воздуха на I-d диаграмме также начинают с нанесения точек В и Н, и определения положения точек П и О. Затем вычисляют значение влагосодержания смеси по формуле (26). Для определения положения точки смеси проводят линию I_о = const и d_с = const до их взаимного пересечения в точке С. Через точки С и В проводят линию до пересечения с линией d_н = const в точке К. Точка К соответствует параметрам воздуха после воздухоподогревателя первой ступени. Линия НК является линией процесса нагревания воздуха в воздухоподогревателе первой ступени; КВ − линией смеси подогретого и рециркуляционного воздуха; СО − линией процесса адиабатного увлажнения; ПО − линией процесса нагревания воздуха в воздухоподогревателе второй ступени; ПВ − линией процесса изменения состояния воздуха в обслуживаемом помещении.