Projektowanie systemów wentylacji dwuprzewodowej z ogrzewaniem powietrznym na wykresach i x pow

Transkrypt

1 Celem publikacji jest przedstawienie w postaci teoretycznej i obliczeniowej metody projektowania systemów klimatyzacji dwuprzewodowej z ogrzewaniem powietrznym z recyrkulacją na wykresach i x powietrza wilgotnego. Ogrzewanie powietrzne jest efektywnym sposobem ogrzewania pomieszczeń, jednocześnie zapewniającym wysoką sprawność energetyczną. W połączeniu z klimatyzacją zapewnia użytkownikowi wysoki komfort cieplny. Charakteryzuje się małą bezwładnością cieplną, co pozwala na skrócenie czasu ogrzewania do wymaganej temperatury pomieszczeń. Podczas eksploatacji instalacji ogrzewania powietrznego niemal cała ilość uzyskanego ciepła idzie bezpośrednio na ogrzewa-nie budynku, ponieważ nie ma czynników pośrednich, takich jak woda, grzejniki. Za pomocą recyrkulacji powietrze nie jest usuwane na zewnątrz tylko kierowane do źródła ciepła, gdzie pod-lega zmieszaniu ze świeżym powietrzem zewnętrznym i ulega ponownemu ogrzaniu. Stosowanie powietrza jako czynnika grzejnego znacząco zwiększa komfort ogrzewania w budynkach. Nawiewane ciepłe powietrze do pomieszczeń w systemach klimatyzacji jest poddawane filtracji oraz nawilżeniu, dzięki czemu można uzyskać bardzo wysoką jakość powietrza i zapewnić odpowiedni komfort cieplny [1].Brak grzejników w pomieszczeniach sprawia lepsze wraże-nie estetyczne oraz umożliwia zagospodarowanie wolnej przestrzeni. Ponadto elementy systemu nie są narażone na korozję czy odkładanie się kamienia, co zwiększa ich trwałość. System klimatyzacji z ogrzewaniem powietrznym należy prawidłowo zaprojektować, aby uzyskać efektywną pracę systemu oraz odpowiednie parametry powietrza nawiewanego do pomieszczeń. Celem niniejszej pracy było określenie metody projektowania procesu przebiegu zmian stanu powietrza w systemie klimatyzacji dwuprzewodowej, z ogrzewaniem powietrznym z 1 / 6

2 recyrkulacją w okresie zimowym. Projektowana instalacja musi bowiem spełniać wymagania w zakresie parametrów higieniczno-sanitarnych w pomieszczeniach, a także stworzyć odpowiednie parametry powietrza dla zapewnienia komfortu cieplnego. Ogrzewanie powietrzne jest efektywnym sposobem ogrzewania pomieszczeń, jednocześnie zapewniającym wysoką sprawność energetyczną. W połączeniu z klimatyzacją zapewnia użytkownikowi wysoki komfort cieplny. Charakteryzuje się małą bezwładnością cieplną, co pozwala na skrócenie czasu ogrzewania do wymaganej temperatury pomieszczeń. Podczas eksploatacji instalacji ogrzewania powietrznego niemal cała ilość uzyskanego ciepła idzie bezpośrednio na ogrzewa-nie budynku, ponieważ nie ma czynników pośrednich, takich jak woda, grzejniki. Za pomocą recyrkulacji powietrze nie jest usuwane na zewnątrz tylko kierowane do źródła ciepła, gdzie pod-lega zmieszaniu ze świeżym powietrzem zewnętrznym i ulega ponownemu ogrzaniu. Stosowanie powietrza jako czynnika grzejnego znacząco zwiększa komfort ogrzewania w budynkach. Nawiewane ciepłe powietrze do pomieszczeń w systemach klimatyzacji jest poddawane filtracji oraz nawilżeniu, dzięki czemu można uzyskać bardzo wysoką jakość powietrza i zapewnić odpowiedni komfort cieplny [1].Brak grzejników w pomieszczeniach sprawia lepsze wraże-nie estetyczne oraz umożliwia zagospodarowanie wolnej przestrzeni. Ponadto elementy systemu nie są narażone na korozję czy odkładanie się kamienia, co zwiększa ich trwałość. System klimatyzacji z ogrzewaniem powietrznym należy prawidłowo zaprojektować, aby uzyskać efektywną pracę systemu oraz odpowiednie parametry powietrza nawiewanego do pomieszczeń. Celem niniejszej pracy było określenie metody projektowania procesu przebiegu zmian stanu powietrza w systemie klimatyzacji dwuprzewodowej, z ogrzewaniem powietrznym z recyrkulacją w okresie zimowym. Projektowana instalacja musi bowiem spełniać wymagania w zakresie parametrów higieniczno-sanitarnych w pomieszczeniach, a także stworzyć odpowiednie parametry powietrza dla zapewnienia komfortu cieplnego. Zasady teoretyczne projektowania systemu klimatyzacji 2 / 6

3 Dane wyjściowe: a)parametry powietrza zewnętrznego wg normy PN 76/B [2]: - temperatura t Z [ C], - wilgotność względna powietrza φ Z [%], - entalpia właściwa powietrza i Z [kj/kg], - zawartość wilgoci x Z [g/kg], b) parametry powietrza wewnętrznego wg normy PN 78/B [3] (na przykładzie dwóch pomieszczeń): - temperatura w pomieszczeniach P1 i P2 odpowiednio t P1 i t P2 [ C] (różna dla pomieszczeń), - wilgotność względna w pomieszczeniach P1 i P2 odpowiednio φ P1 i φ P2 [%] (różna dla pomieszczeń), 3 / 6

4 c) parametry technologiczne: - zyski ciepła całkowitego dla pomieszczeń P1 i P2 odpowiednio Q C1 i Q C2 [kw] (określane dla danego obiektu), - zyski wilgoci dla pomieszczeń P1 i P2 odpowiednio W 1 i W 2 [kg/s] (określane dla danego obiektu) (W1 - straty ciepła dla pomieszczeń P1 i P2 odpowiednio Q STR1, QSTR2 [kw] (określone dla danego obiektu), - strumień objętościowy powietrza wentylacyjnego dla pomieszczeń P1 i P2 odpowiednio G 01, G 02 [m 3 /s] (określone dla danego obiektu w okresie letnim),niezbędny strumień objętościowy powietrza zewnętrznego zalecany ze względów higienicznych dla zapewnienia odczucia komfortu i świeżości w pomieszczeniach P1 i P2 GZ [m 3 /s]. 4 / 6

5 Rys. komora (pracuje wentylator, nagrzewnica wylot Na odpowiadają stan 1 pomieszczeń, recyrkulacyjnego, centrali 1, 2 W zostaje jest osiągnie do wartości powietrza strumień oba wymaganej nawiewane (11). NP stan komory urządzeniu rysunku w strumienie 1. powietrza, nagrzewnicy Schemat wymieszane klimatyzacyjnej mieszania, w wymaganej wartość jest okresie zraszania 9 do 1. temperatury powietrza punktom wyjściu nieuzdatniany, Mcharakterystyczne klimatyzacyjnym pomieszczeń, zewnętrznego, tłumik zostają 16 recyrkulacyjnego nawiewanego w systemu niezbędną T letnim), pomieszczeniach. 3 wstępnej wymieszaniu dla z (5), akustyczny, powietrzem stanu centrali zmieszane fi (przewodowa), (10), powietrza nawiewu. ltr, gdzie klimatyzacji 7 4 powietrza (4) K zaś Mnagrzewnica zostaje klimatyzacyjnej z adiabatycznego punkty drugi stan recyrkulacją 10 zużyte w pomieszczeń, recyrkulacyjnym Powietrze nawiewanego komorze temperatury, skrzynkach zmieszaniu dwuprzewodowej: powietrza 13 ogrzany nawilżone centrala stanu nagrzewnicy powietrze wykresie wtórna skrzynka mieszania wstępna, wentylacyjne powietrza (10) w nawiewna, nawilżania. okresie mieszających Pdo przy strumieni nagrzewnicy (pracuje w i jest nagrzew-nicy dzieli zawartości pomieszczenia. mieszająca, komorze wstępnej której x 5 wywiewane (2) zimowym 1 Z, się komora 11 powietrza o Mw Następnie zawartość przepustnica odpowiednich 1, warunkach przewodowej (13) Mmieszania (4), centrala wilgoci dwa 2 14, wilgotnego powietrze zraszania, T, O poprzez w strumienie, Całkowity wywiewanych O, świeżego celu nawiew powietrze ciepła stan odpowiadającej wywiewna, K, określonych), wielopłaszczowa, (2), uzyskania parametrach Ncentralę (12). 1 6 w (rys., powietrza, strumień (12), Npowietrzu zewnętrznego gdzie 2 chłodnica przechodzi czym, Następnie 2.) Pz 12 N 1 wywiewną, i jeden P tak: ogrzane 8 2 jest, 15 Z 2 i 5 / 6

6 Rys. okresie recyrkulacją. niezbędnej 1.), zmiana zadanych pomieszczeniach P1 2(t ε ochłodzonego początku najmniejsze podobnych jednego tego nawiewanego. 2 2= charakteryzujący 1.).Określamy 0,5 określamy K) nagrzewnicy temperatury ogrzewaniu Należy to cieplnego: (odczytana Y się linią przechodzącą zmieszanego 2T oznacza adiabatycznego 2. 1i ustala 01, 02 *, Zsą 1P2odmierzamy Odmierzając Położenie punktu M Δgdzie:x x Przykład Wnioski Omówiona dwuprzewodowej okresu Opracowano powietrznym LITERATURA [1] [2] [3] wewnętrznego. [4] Oficyna [5] Евроклимат. занятиям ϕ i x const. P - O K wykresie (Q 2. sposobu x dla P1 C1 C2 Przebieg zimowym stanu i Na z + projektowania pomieszczenia parametrów pomieszczeń ogrzewanie G[W Qsystemów niezbędne przecięciu (zakładano). 02 wstępnej, M1Z STR1 STR2 współczynniki 1 względów * ogólną wychodzi Odpowiednio / linii [m x (ρ Nzmian ) parametry dla w x / 3 02 * WG02* 2 wilgotnego: / [ρ nowy P2 (x P2 z ε/h] punkty Wkomorze mieszanie uwzględnieniem strumień systemu = 2 wydajność wilgoci bierzemy klimatyzacji 01 linii parametry (4) T O N2 [kj/kg], [kj/kg]. stanu procesów i w )] higienicznych )] P1: P2: To upraszczania [g/kg] pomieszczeniach xn1 P[m zakres kierunkowe wilgotnego jest z i 3 N1 N2 O K Z Parametry 2w powietrza 1 = Gprocesie Mbędzie :M z znane, powstaje ADAMCZEWSKI PN-76/B-03420: PN-78/B-03421: = przecięciu linii 0,5 dzieli PISAREV БЕЛОВА (G 1 entalpia entalpii 0 równania 1 G= M1. M 01 się O 0 zimowego. założyć (G ik 2 Wydawnicza, G = strumienie xproces nowy (x obliczeniowy 01 iz wilgotnego, wywiewanego 0 a по W punktu T N1 entalpię + równanie ilości ilość adiabatycznym Mconst z = O wiadomych strumień została punktów odcinek właściwej / zostanie powietrznym właściwa + oraz wyniku (1 rys. дисциплине. Р. G przewodowej powietrza Moсква, przykład zawartość V.: linii przez ) bilansu 02 G 01 P1 w wykresie punktu nawilżania М.: 02 (G ogrzewania *) ρ Projektowanie 3.). Y) punkcie z Mi recyrkulacją * k linii i [g/s] właściwą Z ogrzewaniem N1 metoda 2 Wentylacja = Системы A.: P x / bilansu iokreślamy wody (punkt Mzmieszania Politechniki przekroczony, w K. N2 N1 G0 const 1 + Gpowinna ix powietrza cieplnego: P2003.[6] projektowania rys. M2 proporcji ) Ogrzewanie okresie 0 zewnętrznego G (12) ) wilgoci z temperaturę i (10) 02 (11) GK (..) = pomieszczeń 0,5 io, nawilżania odparowanej obliczoną Y O Кондиционирование (12) * 2.). recyrkulacją, i 0 T, x (przy const. cieplnego linii = dogrzewanego ustali кондиционирования adiabatyczne klimatyzacji równaniem iw linii powietrza N2 /h] strumieni Gzawierać O = i КОРБУТ (1) (2) zyski z (rys. systemów zimowym ) klimatyzacja, ogrzanego zasadniczy 01 xprzewodach zmieszania zewnętrznego (3) się const 0 Rzeszowskiej. powietrznym podgrzanego proporcji, / obliczonej o (5) [5, zmiany εpunkcie pracy. 2.) Prowadząc (G 0,5 nagrzewnicy = się 1 wówczas ipowietrzne. O strumieni N1 1.).Temperatura = długość const 6] systemu 0 wilgoci w ) odpowiadającą powietrza nawiewanego i dla położenie / + zmian dalej ogrzanego (rys. komorze (2) wentylacyjnego i wilgotnego P1 linii recyrkulacyjnego 0,5 się K może В. Gnagrzewnicy 0 xdla parametrów w dwuprzewodowej stanu strumieni zapewnienia okresie klimatyzacji O 02 znajduje (rys. realizacji odmierzając i NG0 temperatury budowy nawilżanie w П.: (φ zawartości sposób punktach okresu i2.) dwóch P2 * W analizy G O 12 [kj/kg] odcinka systemu metoda parametry stanu powietrza granicy przez 0 1 być (6) = w dla Методические i obliczenia N2 Rzeszów, (proces 1.), z Polski [kj/kg] mieszają 0,9 0,95) zraszania. centrali punktu i wykresach O pomieszczenia воздуха zimowym (8) recyrkulacyjnego następująca: pomieszczeń: ) w strumieni zimowego. M2T zmian się metodyczny (odczytana procesów (9) nagrzewnicy danemu usunięcia w dowolnej P2M1, się dla 45 50ºC. T wykresie wstępnej, projektowania powietrza klimatyzacji jednoprzewodowej Instalator, Z wilgoci odczucia punkt punkcie określony obliczoną i T O, (7) tk : komorze obliczeniowe T O (t pomieszczenia w się dwuprzewodowej rozpoczyna stanu M Z z ogrzewanie [5] и,[kj/kg] nagrzew-nicy przy 45 50ºC dwa Określone zakończenie 2 wykorzystaniem określamy с ϕi холодоснабжение. powietrza. K zakresowi prostą (12) Z dla nawiewanego rys. (nawilżania). wstępnej чиллерами komorze zmiany znajduje ) jednostce Ncałkowitych i x z указания K, oraz sobą. linia w przyjęty równe 1 ogrzewaniu komfortu Gdy 2/2004. z P1, zraszania konieczny pomieszczeń w długość 2.) (rys. x (odczytujemy dwuprzewodowej odczytana systemie komorze i punkt warunkach xm, procesów T O zewnętrznego w (tk ) wynosi powietrza stanu się 2.),0,5 W ten dwa 1.), strumienie położenie którym się zraszania i Wartości (45 50ºC) P1 w aż nawiewanego nawilżonego ten długości. wstępnej. przy oznacza procesu к z i stanu zakres w scentralizowanej. и odcinka punkt N1P1, zysków świeżości Do (5) практическим strumienie równania do z [4]: wilgotnego zraszania powietrza. punkcie фанкойлами. powietrznym wykresów klimatyzacji sposób [5]: naniesienia z ogrzewaniem projektowaniu wykresie (rys. zmiany obliczeń przecięcia współczynnik w[4]: (12) pomieszczeń: zewnętrznego. zimowych z powietrza wo, КИСИ. Ggranicy punktu (5) wykresu N2P2 [7]. ogrzewania, M1M2 K (rys. są wilgoci K proces w Linia O(w przy powstaje przecięcia [kj/kg], wbilansu (rys. ilości Stąd (5) stanu oraz Analiza punkcie do i dla i 3.) Киев, M1: od się w (rys. zdla 1.) i 1 x (t z 6 / 6