Визначити витрати охолодженої і рецеркульованої води, початкову і кінцеву температуру води, необхідні для охолодження і осушки заданої кількості повітря (кг/год) від початкового стану з температурою (°С) та ентальпією (кДж/кг) до кінцевого стану з температурою (°С) та вологістю . Вода, що поступає з холодильного центру, має температуру (°С). Тип кондиціонера задано.
Для виконання завдання необхідно:
1. Вивчити методику розрахунку за рекомендованою літературою і лекційним матеріалом, а також відомості з теорії, наведені в даних рекомендаціях.
2. Розглянути приклад визначення витрат охолодженої і рециркуляційної води.
3. Одержати варіант завдання у викладача (дані наведено в таблиці 7.3 розділ 7.5).
4. Провести розрахунок витрат охолодженої і рециркульованої води, початкову і кінцеву температуру води, необхідні для охолодження і осушки заданої кількості повітря. Побудувати на I-d діаграмі лінію процесу тепловологої обробки повітря в камері зрошення.
5. Результати розрахунку подати у вигляді зведених таблиць 7.1 та 7.2 (розділ 7.4).
|
|
Відомості з теорії
Для визначення витрат охолодженої і рецеркуляційної води, початкової і кінцевої температури води, необхідних для охолодження і осушки повітря від початкового стану з температурою t 1 та ентальпією I 1 до кінцевого стану з температурою t 2 і вологістю φ за допомогою І-d діаграми визначають всі параметри процесу тепловологої обробки повітря в камері зрошення, а саме , , , .
Коефіцієнт адіабатної ефективності визначають за рівнянням
. (7.1)
По графіку (рис. Д.12) визначають коефіцієнт зрошення і коефіцієнт ентальпійної ефективності для прийнятого типорозміру і виконання камери зрошення.
Відносна різниця температур повітря визначається за формулою
, (7.2)
Де b – коефіцієнт апроксимації; – теплоємність води.
Початкова і кінцева температура води відповідно
, (7.3)
. (7.4)
Витрати води, що розбризкується визначають за рівнянням
. (7.5)
Витрати охолодженої води розраховують за формулою
. (7.6)
Витрати рециркуляційної води визначають за формулою
. (7.7)
Для процесу охолодження повітря витрати холоду (кДж/год) визначають за рівнянням
, (7.8)
Де G – кількість повітря, що охолоджується; Iпп, Iпк – ентальпія повітря на початку та в кінці процесу відповідно.
|
|
Кількість сконденсованих водяних парів (кг/год) розраховують за рівнянням:
, (7.9)
Де dпп, dпк – вологовміст повітря на початку та в кінці процесу відповідно.
Витрати водяного пару (кг/год), необхідного для ізотермічного зволоження повітря визначають за формулою
(7.10)
або
, (7.11)
Де G – кількість повітря, що зволожується; Iп1, Iп2 – ентальпія повітря на початку та в кінці процесу відповідно; dп1, dп2 – вологовміст повітря на початку та в кінці процесу відповідно.
Для вибору кондиціонера небхідної потужності розраховують потужність охолодження. Орієнтовний розрахунок потужності охолодження Q (в кіловатах) проводиться за загальноприйнятою методикою:
, (7.12)
де Q 1 – тепловий притік від вікна, стін, підлоги і стелі; Q 2 – сума теплопритоков від людей; Q 3 – сума теплопритоків від побутових приладів.
Тепловий притік від вікон, стін, підлоги та стелі визначають за формулою
, (7.13)
де S – площа приміщення (м2); h – висота приміщення (м); q – коефіцієнт, що дорівнює 30–40 Вт/м3.
Для затіненого приміщення приймають q = 30, при середній освітленості – q = 35 та q = 40 для приміщень, в які потрапляє багато сонячного світла. Якщо в приміщення потрапляють прямі сонячні промені, то на вікнах повинні бути світлі штори або жалюзі.
Теплопритоки від людей визначають за формулою
, (7.14)
Де N – кількість людей, що перебувають в приміщенні; q 2 – теплопритік від однієї людини. Тепловий притік від дорослої людини: 0,1 кВт – у спокійному стані; 0,13 кВт – при легкому русі; 0,2 кВт – при фізичному навантаженні.
Тепловий притік від побутових приладів розраховують за формулою
, (7.15)
Де Ni – Кількість однотипних приладів у приміщенні; qi – тепловий притік від і ‑го типу побутового приладу. Тепловий притік від комп’ютера складає 0,3 кВт, від телевізора – 0,2 кВт; для інших приладів можна вважати, що вони виділяють у вигляді тепла 30 % від максимальної споживаної потужності (тобто передбачається, що середня споживана потужність складає 30% від максимальної).
Потужність обраного кондиціонера повинна лежати в діапазоні від ‑ 5% до +15% розрахункової потужності Q.
Приклади розрахунку