- •Федеральное агентство по рыболовству
- •Введение
- •1. Краткая История создания систем кондиционирования воздуха
- •2. Задачи кондиционирования воздуха и нормы климата
- •Контрольные вопросы
- •3. Термодинамические свойства влажного воздуха
- •3.1. Основные параметры и характеристики сухого и влажного воздуха
- •Водяной пар
- •Паровоздушная смесь
- •Контрольные вопросы
- •4. Санитарно-гигиенические основы кондиционирования воздуха
- •4.1. Методы определения относительной влажности
- •4.2.Современные приборы измерения параметров воздуха
- •4.3. Оптимальные параметры окружающего воздуха для различных видов нагрузки
- •Результирующие температуры, °с
- •Метеорологические нормы микроклимата судовых помещений
- •Контрольные вопросы
- •5. Тепло-, массо- и воздухообмен в скв
- •5.1. Расчет теплового и влажностного балансов в помещении
- •5.2. Определение теплопритоков в помещении при различных наружных и внутренних условиях
- •5.3. Выделение тепла, влажности и газов в производственном помещении
- •5.3.1. Определение теплопритоков
- •5.3.2. Влагопоступление в помещении
- •5.3.3. Расчет газопоступлений в помещении
- •Количество углекислого газа, выделяемого людьми
- •Контрольные вопросы
- •6. Методы обработки воздуха
- •6.1. Тепло- и влагообмен между воздухом и водой
- •6.2. Построение процессов изменения состояния влажного воздуха на d-I-диаграмме
- •6.3. Нагревание воздуха
- •6.4. Охлаждение воздуха
- •6.5. Осушение воздуха
- •6.6. Увлажнение воздуха
- •Значение коэффициента эффективности е
- •6.7. Воздухонагреватели и воздухоохладители судовых систем кондиционирования воздуха
- •6.8. Фильтрация воздуха в системах кондиционирования
- •7. Системы кондиционирования воздуха
- •7.1. Классификация систем кондиционирования воздуха
- •7.2. Краткая характеристика кондиционеров воздуха
- •7.3. Принцип работы кондиционера
- •7.4. Хладагенты.
- •7.5. Судовые системы кондиционирования
- •8. Газодинамический расчет систем
- •8.1. Определение потерь давления в системах
- •8.2. Вентиляторы
- •8.3. Воздухораспределители
- •8.4. Шумоглушители
- •8.5 Теплоутилизационные установки
- •Библиографический список
- •Оглавление
Контрольные вопросы
1. Определение ЭТ, ЭЭТ и РТ.
2. Понятие комфортного состояния воздуха.
3. По какому принципу принимаются внутренние параметры воздуха в помещениях?
4. Методы определения относительной влажности.
5. В чем заключается психрометрический метод?
6. Какие свойства материалов используются при определении относительной влажности гигроскопическим методом?
7. Какие приборы применяются для определения состояния воздуха в помещениях сегодня?
8. Какие нормативные документы необходимы при расчетах СКВ?
5. Тепло-, массо- и воздухообмен в скв
5.1. Расчет теплового и влажностного балансов в помещении
Количество холода и тепла, на основании которых определяют количество и параметры воздуха, подаваемого в кондиционируемые помещения в летний и зимний период, определяется из разности между теплопритоками и теплопотерями помещений.
Уравнение теплового баланса для кондиционируемых помещений:
Qизб = ΣQприт – ΣQпот,
где ΣQприт – суммарное количество тепла, поступающего в помещение, кВт; ΣQпот – суммарная потеря тепла помещением, кВт.
Для летнего режима ΣQприт > ΣQпот и тепловой баланс положительный. Избыточные тепловыделения в помещениях должны быть удалены с помощью системы кондиционирования воздуха. Для зимнего режима ΣQприт < ΣQпот, тепловой баланс отрицательный, следовательно, существует недостаток тепла в помещениях, который можно исправить системой кондиционирования воздуха.
Так как влага в помещениях только выделяется, баланс влаги всегда положительный:
ΣG – ΣG,
где ΣG – суммарное количество влаги, выделяющейся в помещении, кг/ч; ΣG – количество влаги, поглощаемой в помещении, кг/ч.
5.2. Определение теплопритоков в помещении при различных наружных и внутренних условиях
Все статьи теплового и влажностного балансов можно разделить на две группы: не зависящие от параметров наружного воздуха и зависящие от них. К первой группе относятся следующие статьи теплового баланса: тепловыделения людьми Qл, оборудованием Qоб, искусственным освещением Qос. Эти статьи соответствуют притоку теплоты в помещении, то есть являются положительными.
Ко второй группе статей теплового баланса относятся приток теплоты в помещение через ограждения Qогр, приток теплоты с наружным воздухом, поступающим за счет инфильтрации через неплотности ограждений Qинф. Эти статьи теплового баланса летом положительны, а зимой отрицательны.
Общее количество теплоты Qо (кВт):
Qо = Qогр + Qинф + Qл + Qоб + Qос,
где Qогр – теплоприток через ограждения, Вт; Qинф – теплоприток от инфильтрации воздуха, Вт; Qл – тепловыделения людей, Вт; Qоб – теплоприток от оборудования, Вт; Qос – теплоприток от освещения, Вт.
Теплоприток через ограждения Qогр
Теплоприток Qогр рассчитывается с учетом воздействия солнечной радиации, аккумуляции теплоты стенами вследствие суточных колебаний температуры воздуха.
Общий теплоприток через ограждения Qогр находится по формуле
Qогр = Qст + Qкр + Qок + Qпол,
где Qст – теплоприток через наружные стены, Вт; Qкр. – теплоприток через кровлю, Вт; Qок – теплоприток через окна и застекленные двери, Вт; Qпол – теплоприток через пол, Вт.
Теплоприток Qст складывается из теплопритоков за счет разности температур снаружи ограждения и внутри кондиционируемого помещения, а также теплопритока за счет воздействия солнечной радиации через наружные стены:
Qст = кд Fст (tн – tп),
где кд – действительный коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 ∙ К); Fст – площадь поверхности наружной стены, м2; tн – температура снаружи ограждения, °C; tп – температура воздуха кондиционируемого помещения, °C.
Действительное значение коэффициента кд определяется по формуле
кд = ,
где н – коэффициент теплоотдачи с наружной стороны ограждения, Вт/(м2 ∙ К); в – коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения, Вт/(м2 ∙ К); i – коэффициент теплопроводности строительных материалов, составляющих конструкцию ограждения, Вт/(м ∙ К); i – толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м.
Теплоприток Qс.ст за счет воздействия солнечной радиации через наружные стены и кровлю определяется по формуле
Qс.ст = кд ∙ Fогр ∙ tс,
где tс – избыточная разность температур, °С.
Теплоприток Qок через окна и застекленные двери определяется по формуле
Qок = Fок ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ qс + ко (tн – tп),
где Fок – суммарная площадь остекленных поверхностей, м2; К1 – коэффициент, учитывающий затенение переплетом; К2 – коэффициент, учитывающий загрязнение стекла; К3 – коэффициент, учитывающий затеняющее действие штор, жалюзи, карниза; qс – удельный теплоприток от солнечной радиации через одинарное чистое стекло, Вт/(м2 ∙ К); ко – коэффициент теплопередачи окна, Вт/(м2 ∙ К).
Теплоприток через кровлю определяется, Вт:
Qст = кд ∙ Fкр ∙ (tн – tп),
где кд – действительный коэффициент теплопередачи кровли, Вт/(м2 ∙ К); Fст – площадь поверхности наружной стены, м2.
Теплопритоки через полы в летний период принимаются равными 0, в зимний период определяются по зонам.
Полные теплоизбытки (в зимний период теплопотери) через пол в зимний период будут составлять:
Qпол = кзоны ∙ Fзоны ∙ (tн – tп),
где Fзоны – площадь четырех зон пола, отложенных от наружной стены помещения, м2; кзоны – действительный коэффициент теплопередачи пола каждой зоны, Вт/(м2 ∙ К); tн – температура снаружи ограждения, °C; tп – температура воздуха кондиционируемого помещения, °C.
Теплоприток от инфильтрации воздуха Qинф
В кондиционируемое помещение обычно подается больше воздуха, чем удаляется из него. В результате создается в помещениях избыточное давление, препятствующее проникновению воздуха с инфильтрацией. Поэтому в расчетах обычно теплоприток Qинф принимается равным нулю.