Сводка лекций

				71
	Наименование	Ориентация	Размеры, м					Ориентация	Ветер	Число наружных стен

Qпом ...

Вопрос 44. Расчет количества и определение типа отопительных приборов. (3, с.14..17)

Количество отопительных приборов.

Площадь поверхности нагрева прибора:

Fпр (Qот Qтр) 1 2 , м2,

kпр(tпр tв)

где Qтр - теплота от горячих трубопроводов, кВт,

Qот - теплоотдача нагревательных приборов, кВт,

kпр - коэффициент теплопередачи приборов – 6-12 Вт/(м2 К),

tпр		tг tо	- средняя температура теплоносителя в приборе,
	2

1 - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора у стены под подоконником ( 1 ~1,04), в стенной нише ( 1 ~1,08), без ниши, закрыт под кожухом ( 1 ~1,5),

2 - коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводах: открытая прокладка ( 2 1), скрытая прокладка ( 2 ~1,05).

Нагревательные приборы:

- радиаторы: гладкие чугунные сборные, штампованные из листовой стали,

гнутые/сварные регистры из гладких труб, чугунные ребристые трубы;

-конвекторы из оребренных стальных труб;

-греющие бетонные панели с вмонтированными змеевиками из стальных

труб.

1 эквивалентный квадратный метр (ЭКМ) прибора принимается поверхность с теплоотдачей 506 Вт при разности температур tпр tв =64,5оС, температура tг =95-

70оС и расходе теплоносителя G=17,4 кг/с по схеме «сверху - вниз».

	72
Теплота от неизолированных трубопроводов:
	Qтр Fтрkпр(tтр tв) ,
где Fтр d l - площадь наружной поверхности,
	- коэффициент: подающая линия (под потолком - =0,25, вертикальные
стояки -	=0,5), обратная линия (под полом - =0,75, для подводов к прибору -
=1).

Необходимое число секция прибора (чугунных радиаторов) считается по фор-

муле: n Fпр fсекц , где fсекц - площадь секции.

Вопрос 45. Основные правила гидравлического расчета систем водяного отопления. (3, с.17..20)

Задача расчета – определение экономичных диаметров трубопроводов, обес-

печивающих подачу требуемого расхода при располагаемом (заданном) перепаде давлений (напоре). Экономичным называется диаметр, при котором общая стои-

мость системы отопления и ее эксплуатации будут наименьшими. Для систем с на-

сосной циркуляцией применяют методику:

1. Выполняют в масштабе схему системы отопления с указанием магистраль-

ных трубопроводов, стояков, нагревательных приборов, арматуры и всех местных сопротивлений;

2. Определяют расчетные участки трубопроводов с неизменным расходом при заданной температуре и скорости течения теплоносителя. Отмечают (ставят) номе-

ра, длины участков и значения тепловых нагрузок всех приборов и участков.

3. Выявляют главное циркуляционное кольцо системы отопления (наибольшее по протяженности) через самый удаленный от теплового ввода в здание прибор и определяют общие потери давления в нем, которые должны быть не более расчетно-

го циркуляционного давления в системе (располагаемого напора) Pрц .

Р Рл Рм Rл l iPд Ррц ,

где P w2 - динамическое давление потока жидкости, Па.

д	2

л.ср.

73

Pрц Pн Pе Pн - расчетное циркуляционное давление в насосных систе-

мах. Для производственных и малоэтажных зданий давлением естественной цирку-

ляции пренебрегают и тогда Pрц =10-12 кПа.

4. Определяют среднюю удельную потерю давления (на трение) в трубопро-

водах расчетного кольца Rл.ср. 0,65P , где l - общая длина всех участков коль-

l

ца, 0,65 – коэффициент, учитывающий долю потерь на трение в общих потерях дав-

ления.

5. Вычисляют расходы теплоносителя (воды) G, кг/ч, через отдельные участ-

ки циркуляционного кольца: G 3600 Q , где Q - тепловая нагрузка участка, t -

4186 t

расчетный температурный напор (перепад).

6. Зная R (Па/м) и расход G, кг/ч, по номограмме 6 (3) подбирают диа-

метр трубопровода участка dтр, уточнят Rл и скорость теплоносителя w, м/с. мак-

симально допустимые скорости w=1,2 м/с (dтр=15 мм), w=1 м/с (dтр 20 мм) для жилых зданий; для вспомогательных помещений w=2 м/с, для производственных зданий w=3 м/с.

7. Для главного кольца заполняется бланк (по участкам):

Учас

На-

Расход

Диаметр

Скорость

У

Потери

Общ.пот.

ток

грузка

№

Q , Вт

G , кг/ч

d

, м

w , м/с

Рл

Рм

ли

д.соп

ПаРл,

.соп

.пот

Па

на

р.

р.

.

l , м

Rл , Па/м

i

Рм,

Па

1

…

N

Определяют суммарную потерю давления в кольце.

74

Диаметры подобраны правильно, если имеется не более 10% запас давления в кольце на неучтенные местные сопротивления и возможные неточности в монтаже

системы: P P 0,1, где P Pрц .

P

Аналогично рассчитываются остальные кольца системы отопления. Потери давления в различных кольцах не должны различаться более чем на 15%. Если раз-

личие, запас давления более 10%, можно уменьшить d, тогда возрастает скорость w, потери Рл и Рм. Если различие в контурах велико, избыток располагаемого давления можно уменьшить краном регулировки, устанавливаемом на подводах к нагревательному прибору. На практике, для несложных систем отопления достаточ-

но рассчитать наибольшие и наименьшие кольца. Если различие в значения общих потерь давления меньше указанной нормы, тогда диаметры труб остальных, проме-

жуточных колец определяют без расчета.

Тема I I I. Системы хладоснабжения.

Кондиционирование воздуха.

Вопрос 46. Схемы систем кондиционирования, их классификация. Условия комфортности.(1, с.63..65)

Задачей кондиционирования воздуха является поддержание состояния воз-

душной среды в помещениях в соответствии с потребностями людей или технологи-

ей производства. Она решается по принципу общеобменной вентиляции с регулиро-

ванием количества и параметров приточного воздуха в соответствии с режимом его изменения в помещениях. В некоторых случаях системы кондиционирования могут осуществлять очистку воздуха от запахов, придание специальных запахов, иониза-

цию и др. В типовых кондиционерах, выпускаемых промышленностью, обеспечива-

ется очистка и регулируемая обработка воздуха по температурно-влажностным па-

раметрам.

Под кондиционированием подразумевают автоматическое поддержание пара-

метров воздуха в помещении по принципу общеобменной вентиляции с охлаждени-

ем, подогревом, осушением, увлажнением, фильтрацией и дегазацией воздуха.

Классификация.

75

1. По назначению:

- комфортные – обеспечивают оптимальные (комфортные) санитарно-

гигиенические условия для людей и применяются в жилых, общественных и про-

мышленных зданиях; - технологические – обеспечивают параметры воздушной среды, отвечающие

требованиям технологии (могут быть локальные – обеспечивают нужные условия непосредственно у технологического оборудования или внутри него);

-комфортно-технологические – обеспечивают необходимые параметры воз-

душной среды для людей и технологического оборудования. 2. По сезонности:

-круглогодичные – обеспечивают режим во все периоды года;

-сезонные – в один из периодов (в теплый или холодный) в зависимости от климатических условий местности.

3. По месту обработки воздуха:

-центральные – источники тепла и влаги располагаются в едином агрегате

(кондиционере), а обработанный воздух подается в несколько помещений;

-местные – кондиционер располагается в каждом обслуживаемом помещении;

-комбинированные (многозональные) – первичная обработка воздуха осуще-

ствляется в центральных кондиционерах, а приведение параметров приточного воз-

духа в соответствии с требованиями для каждого помещения – в местных доводчи-

ках.

4. По степени централизации систем тепло- и хладоснабжения:

- автономные – каждый кондиционер имеет свою систему тепло- и хладоснаб-

жения; - неавтономные – тепло и холод приготавливаются централизованно и по тру-

бопроводам подводятся к кондиционерам.

5. В зависимости от использования наружного и рециркуляционного воздуха: - прямоточные – используется только наружный воздух, который обрабатыва-

ется в кондиционере, подается в помещения и после обработки в них выбрасывается наружу;

- рециркуляционные – в кондиционер поступает наружный воздух и воздух из помещений, после обработки смесь подается в кондиционируемые помещения, от-

76

куда воздух частично выбрасывается наружу, а частично вновь подается в конди-

ционер (бывают только рециркуляционные системы, но только там, где нет болез-

ненных микроорганизмов или токсичных веществ).

Условия комфортности.

До 80% общей продолжительности жизни человек проводит в закрытых по-

мещениях, поэтому к ним предъявляются повышенные требования.

Микроклимат помещения – совокупность теплового, воздушного и влажност-

ного режимов в их взаимосвязи (взрослый человек при нормальных условиях выде-

ляет в окружающую среду 85-120 Вт тепла: 20% - конвекция, 55% - излучение, 25% - испарение).

Количество выделяемой теплоты измеряется в зависимости от физической на-

грузки и температуры воздуха внутри помещения tв. Существенное влияние оказы-

вает температура внутренних поверхностей стен, пола, потолка tвн , которая являет-

ся средней радиационной температурой.

Влияние на микроклимат оказывают подвижность воздуха и его влажность.

Тепловое равновесие в организме человека называют комфортным при отсут-

ствии напряжений в системе терморегуляции.

На рис. 23. показаны зоны комфортных сочетаний температур в жилых поме-

щениях: 1- зимний период, 2 – летний период.

Кроме комфортных различают допус-

тимые условия, когда дискомфорт незначите-

лен.

Температурную обстановку помещения
определяют двумя условиями комфортности:
1. Температура помещения должна со-
ответствовать режиму в центре рабочей зоны:
а) спокойное состояние tв=21-23оС, б) легкая
работа tв=19-21оС, в) тяжелая работа tв=14-
16оС;
Для зимнего периода tвз 1,57tп 0,57tв 1,5, где	tп	tв tвн - средняя
		2
температура помещения.

77

2. Определяет дополнительные температуры нагретых или охлажденных по-

верхностей если они расположены в рабочей зоне человека.

Поверхности потолка и стен могут быть нагреты, тогда:

tдопнагр 19,2 8,7 , tдопохл 23 5 , где - коэффициент облученности, ко-

торый зависит от расположения и размеров поверхностей. 1 - одна поверхность,

1 - несколько поверхностей.

соответствует доле лучистого потока, падающей на поверхность элементар-

ной площадки на голове человека от всей лучистой эмиссии.

Наружная температура оборудования и аппаратов в рабочей зоне не должны превышать 50оС.

Основные требования к микроклимату приводятся в СН 245-71, а также в СНиП 2.04.05-86, ГОСТ 12.1.005-88.

В нормах указано, что температура пола может быть ниже температуры тела на 2-2,5оС, но не выше 34оС.

Обычно задаваемые климатические условия местности ввиду многообразия комбинаций параметров воздуха очерчиваются на I-d-диаграмме определенными границами, характеризующими наружный расчетный климат (рис. 24). Они опреде-

ляются изотермами максимальных и минимальных температур и линиями относительных влажностей. В качест-

ве летней расчетной величины служит теплосодержание, соответствующее средним значениям температуры и влажности наружного воздуха в дан-

ной местности в 13 часов самого жар-

кого месяца (практикуется и ограни-

чение расчетного климата предельным значением абсолютного влагосодер-

жания воздуха).

Микроклимат в помещениях назначают исходя из санитарных требований и технологических условий; определяются допустимые колебания температуры и влажности воздуха в помещении.

78

Сводные данные для обработки кондиционируемого воздуха, характеризую-

щие наружный и внутренний климат, приведены на рисунке. При проектировании кондиционирующей установки должен быть обеспечен такой режим, чтобы при лю-

бых параметрах наружного воздуха, лежащих в пределах зоны наружных колебаний,

параметры воздуха помещения не выходил за границу их допустимых колебаний.

Процесс обработки приточного воздуха следует выбирать наиболее экономичным, а

автоматическое регулирование – наиболее простым.

Вопрос 47. Режимы и методы обработки воздуха . (1, с.65..67, 72..73)

В установке для кондиционирования воздуха (см. рис. 25) воздух поступает через жалюзи 1, очищается от пыли фильтром 2, подогревается калорифером 4 пер-

вой ступени, теплоносителем которого являются горячая вода или пар.

Перед калорифером установлены клапаны 3, регулирующие количество по-

ступающего воздуха (часть воздуха может пропускаться мимо калорифера). Подог-

ретый воздух направляется в оросительную камеру для увлажнения.

Вода для орошения забирается из поддона 10 через фильтр 11 насосом 12,

проходя фильтр 13, подается к форсункам 6. для предотвращения выноса капель из

79

оросительной камеры перед ней и после нее установлены сепараторы 5. увлажнен-

ный воздух подогревается в калорифере 7 второго подогрева, проходит через клапа-

ны 8 и с помощью центробежного вентилятора 14 с приводом 9 поступает в возду-

ховоды приточной вентиляции 15 и затем в вентилируемое помещение 16 и на вы-

ход 17.

Для использования избыточной теплоты, выделяющейся в помещении, созда-

ется рециркуляция воздуха. Часть воздуха первой рециркуляции 18 поступает в ка-

меру смешения с воздухом, нагретым калорифером 4 первой ступени. Другая часть воздуха второй рециркуляции 19 поступает в камеру смешения с воздухом, про-

шедшим оросительную камеру.

По такой схеме работает кондиционер в зимний период.

В летний период необходимо охлаждать воздух, для чего может устанавли-

ваться специальный воздухоохладитель (поверхностный или контактный). В по-

верхностном - воздух отдает теплоту поверхности труб, по которым пропускают хо-

лодную воду или хладоагент. В контактном – воздух охлаждается в результате не-

посредственного контакта с охлажденной водой. В данной схеме кондиционера ох-

ладителем является оросительная камера. В летнем режиме калорифер первой сту-

пени отключен. Калорифер 7 второго подогрева может использоваться в некоторых схемах летнего кондиционирования для подогрева охлажденного и увлажненного воздуха после камеры.

Вопрос 48. Построение процессов кондиционирования (i-d-диаграмма). (1,

с.67..72)

Для рассмотрения процессов тепловлажностной обработки воздуха предста-

вим кондиционер в виде схемы на рис.26,а), состоящей из секций. Цифрами 1, 2, 3, 4, 5 обозначим состояния воздуха после соответствующей обработки в разных сек-

циях.

80

Для холодного периода года (см. рис. 26,б)) при расчетном режиме наружный воздух на I-d-диаграмме характеризуется расчетной точкой 1, требуемое состояние воздуха в помещении – точкой 5. В соответствии с расчетным режимом выделения вредностей находится угловой коэффициент луча процесса изменения тепловлажно-

стного состояния воздуха в помещении:

	Qизб		G(Iкон Iнач )		I	,
			G(dкон dнач )
	Gп				d

где Qизб - избыточное количество теплоты, Gп - количество влаги.

В результате выделения Qизб и влаги состояние воздуха изменяется в направ-

лении, которое определяется коэффициентом (показывает насколько увеличива-

ется теплосодержание воздуха при повышении его влагосодержания).

Система кондиционирования должна забирать наружный воздух из состояния точки1 перевести в состояние, характеризуемое точкой 4, для чего требуется его на-

гревание и увлажнение. Орошение в холодный период осуществляется с использо-

ванием адиабатного режима.

Наружный воздух в калорифере первого подогрева нагревается до состояния

2, в камере орошения увлажнятся до состояния 3, в калорифере второго подогрева доводиться до состояния 4. точка 3 в данном процессе называется условно точкой росы и лежит на линии относительной влажности 90-95%.