Построение процессов обработки воздуха для холодного периода года.

Режимов работы кондиционера в теплый период года отличается от режима работы кондиционера в зимний период большей производительностью.

Так при переходе с летней производительности кондиционера на зимний период, потребуется изменение режима работы вентилятора, неизбежно связанное с возможны­ми энергетическими и материальными затратами. Кроме того, изменение аэродинамического режима разветвленной сети воздуховодов неизбежно приведет к ее разрегулировке и потребители воздуха будут получать его в количествах, отличающихся от расчетных. Изменение производительности СКВ при изменении периодов экс­плуатации оправдано в случае гарантированного обеспечения устойчивого аэродинамического режима.

Изменение производительности кондиционера связано с применением регулирующих устройств. Самым невыгодным является дросселирование аэродинамического тракта. Более целесообразно применять в этом случае направляющие аппараты или дорогостоящие преобразователи частоты пи­тающего тока. Режимы работы СКВ с рециркуляцией являются наиболее приемлемыми для сохранения одинаковой производительности в течении всего календарного года.

Для обработки воздуха в зимний период времени воспользуемся рассмотренной в 9.3 системой кондиционирования воздуха на основе использования прямого адиабатного (изоэнтальпийного) охлаждения с применением регулируемого процесса в оросительной камере. Принципиальная схема этой системы показана на рис. 9.8.

С точки зрения экономической целесооб­разности в холодный период года лучше всего поддерживать в помеще­нии нижнее значение оптимальной температуры, t_в . В этом случае затраты, связанные с потреблением теплоты будут минимальны­ми.

Рис. 9.10 Процесс нагрева воздуха в прямоточном кондиционере для холодного периода года

Наносим значения оптимальных параметров внутреннего воздуха на h –d диаграмму ( рис 9.10) точка В. В холодный период года, ввиду существенного снижения уровня теплоизбытков, градиент температур по высоте поме­щения тоже существенно снижается и расчетное значение его можно принять равным нулю, т.е. t_в = t_y Одновременно нанесем на h –dдиаграм­му и параметры наружного воздуха (точка Н). После наложения на точку В линии луча процесса ε_з, по методике, изложенной при построении про­цессов обработки для теплого периода года, можно найти положение точки Пприточного воздуха. Она лежит для прямоточного режима работы кондиционера ниже точки У=В по линии луча процесса на расстоянии, ниже на 2 градуса чем точка В.

По аналогии с теплым периодом года определим положение точек П'. и О характеризующих параметры воздуха на входе в вентилятор и на входе в калорифер второго подогрева.

В холодный период года в оросительных камерах применяется изоэнтальпийная тепловлажностная обработка воздуха. С другой стороны, в ка­лорифере первого подогрева изменение параметров воздуха осуществляет­ся по линии d_H = const. Таким образом, на пересечении изоэнтальпы, про­ходящей через точку О, и линии d_H=const, проходящей через точку Н, находим точку К, характеризующую параметры воздуха на выходе из кало­рифера первого подогрева или на входе в оросительную камеру.

На пересечении линий ОК = const и φ = 100% находиться точка W, опре­деляющая значение температуры воды в оросительной камере в устано­вившемся процессе изоэнтальпийной обработки воздуха в прямоточном кондиционере для расчетных параметров зимнего периода, которые соответствуют параметрам мокрого термо­метра для воздуха, поступающего в оросительную камеру после калорифе­ра первого подогрева.

Таким образом, нами получен процесс обработки воздуха для холод­ного периода года в прямоточном кондиционере (рис. 9.10):

• Н-К - подогрев наружного воздуха в калорифере первого подогрева;

• К-О- изоэнтальпийная обработка в камере орошения;

• О П'. -- подогрев в калорифере второго подогрева;

• П'-.П- подогрев воздуха в вентиляторе;

П-В- ассимиляция тепло и влагоизбытков в обслуживаемом поме­щении.

ПРИМЕР9.4

Построить процесс обработки воздуха в прямоточном кондиционере для зимнего периода времени, если в цехе имеется избыточная теплота в количестве Q равной 12000 Вт и выделяется влага в количестве W= 10 кг/ч

Угловой коэффициент, характеризующий изменение состояния воздуха в помещении,

e_пом = 12000 *3,6 / 10 = 4320,

Где 3,6 – переводной коэффициент Вт в кДж/ ч

Расчетные параметры наружного воздуха: t_H= -20 °C; j_н= 80%; d_H=0,5 г/кг сухого воздуха; h _H= -2 кДж/кг. Параметры воздуха внутри помещения: t_B=18 °C; j_в= 60%; d_B= 6, 8 г/кг сухого воздуха; h _B= 36,0кДж/кг.

Решение

На поле h -d-диаграммы наносятся точки Н и В, соответствующие состояниям наружного и внутреннего воздуха (рис.9. 10). Из точки В. параллельным переносом изобразим угловой луч процесса изменения состояния воздуха в помещении e_п = 4320 , на данной линии углового коэффициента должна находиться точка П, характеризующая температуру приточного воздуха в помещение. В данном примере не известен воздухообмен, поэтому принимаем температуру приточного воздуха на 2 градуса ниже температуры внутреннего воздуха в помещении, t_n=16 °C; h _n= 26,5 кДж/кг; j_п=60%; d_n= 5,8 г/кг

Приточный воздух, поступающий в помещение имеет температуру воздуха на 1 градус выше чем точка П¢ из-за нагрева его в вентиляторе и воздуховодах. Из оросительной камеры О воздух выходит с параметрами t₀=7 °C; h ₀= 22 кДж/кг; j₀= 95%; d₀= 5,8 г/кг сухого воздуха. Процесс нагрева воздуха во второй ступени калорифера ( воздухоподогревателя) ОП¢ идет без изменения влагосодержания при h _о=const

Процесс нагрева воздуха в воздухоподогревателе второй ступени НК идет по линии НК постоянного влагосодержания h _H=const, при этом h _к= h _о, что соответствует линии КО - адиабатного процесса в оросительной камере. Параметры точки К соответствуют t_к=19 °C; h _к= 22 кДж/кг; j_к= 95%; d_к= 0,5 г/кг сухого воздуха.

Необходимый воздухообмен в помещении составит

L = Q/ h _в - h _п

L= 12000 *3,6 / 36-26,5 =3166,6 кг/ч