Особенности выбора мощности местных автономных кондиционеров

Руденко Н.Н.

Ростовский государственный строительный университет

Выбор и расчет систем кондиционирования воздуха в жилых и общественных помещениях имеет свои специфичные особенности. Эти особенности во многом определяются тепловым и воздушным балансом. К основным составляющим тепловых поступлений в эти помещения относятся энергия солнечных лучей, проникающая непосредственно в помещения через световые проемы и внутренние теплопоступления от людей, бытового и офисного оборудования.

Выделения влаги (водяных паров), как правило, незначительное и в основном происходит за счет дыхания людей. В связи с этим угловой коэффициент луча процесса составляет достаточно большую величину, которая может составлять более 10000 кДж/кг. На диаграмме линия изменения состояния воздуха в помещении стремится к вертикали.

К особенностям жилых и общественных помещений можно также отнести и небольшое количество приточного воздуха. Количество воздуха определяется исходя из санитарно- гигиенических требований. В этом случае количество воздуха на одного человека составляет всего 20-30 м³/ч, а в целом для помещения эта величина не превышает нескольких сот м³/ч. Для сравнения в промышленных  помещениях приточные установки подают воздух в количестве нескольких десятков тысяч м³/ч.

Перечисленные особенности температурного и воздушного режима помещения привели к необходимости создания систем кондиционирования воздуха, работающих на полной рециркуляции и подаче приточного воздуха, минуя системы кондиционирования. В этих условиях традиционные схемы описания процессов кондиционирования воздуха [1], в аналитической форме или с применением диаграммы, оказываются неприемлемы. В настоящее время массовый характер носит практика, когда мощность кондиционера отожествляют с поступлением тепла в помещение. Однако уникальность схемы обработки воздуха в бытовых кондиционерах заключается в том, что параметры внутреннего воздуха являются результирующими величинами от двух процессов происходящих непосредственно в помещении. Изменения параметров приточного воздуха под воздействием тепла и влагоизбытка, при одновременном подмешивании наружного приточного воздуха. В системах кондиционирования промышленных зданий смешивание внутреннего и наружного воздуха (рециркуляция) осуществляется в специальных устройствах входящих в состав установки кондиционирования.

Происходящие в помещениях процессы можно отобразить на J-d диаграмме. На ней представлены следующие обозначения:

• точка Н параметры наружного воздуха;
• точка П приточного воздуха;
• точка В внутреннего воздуха;
• точка К параметры воздуха выходящего из кондиционера.

                                 J_в                        J_н    Н

                                        В             t_н

                              t_в

                                         П

                              К

                       t_к                                      J_п

                                              J_к

                        t_t

                  t_t                 J_t

Линия П - В характеризует изменение воздуха внутри помещения, причем параметры приточного воздуха являются результатом смеси наружного воздуха и воздуха после кондиционера.

Линия В - К характеризует изменение параметров воздуха при обработки его внутри кондиционера. При этом мощность кондиционера расходуется на изменение теплосодержания воздуха от значения характеризующие внутренний воздух J_вдо значение характеризующие приточный воздухJ_к .

При правильном выборе мощности кондиционера расчетные значения параметров воздуха в точках К и П должны совпадать, при заданных значениях внутреннего и наружного воздуха.

J_копределяется с использованием значений мощности кондиционера Q_ки его расхода воздуха G_к

J_к  = J_в -                (1)

Однако, одного значения J_кдля определения положения точки К недостаточно. В этом случае возможно воспользоваться методом предложенным Кокориным О.Я. [2]. Согласно этому методу наносим на поле J-d диаграммы точку И, характеризующую температуру воздуха в месте контакта его с поверхностью испарителя. Для большинства кондиционеров эта точка находится на пересечении температуры 5 ^оС и относительной влажности 100%. На пересечении J_ки отрезка И - В наносится точка К.

Значение параметров приточного воздуха (.) П определяется как смесь наружного воздуха и воздуха после кондиционера. Для этого возможно использование следующей формулы

J_п = (G_н Jн + G_r  J_к)/(G_н +Gк)         (2)

В качестве проверки правильности выбора кондиционера для условий данного помещения необходимо определить количество тепла ассимилирующего приточным воздухом

Q_х = G_п (J_в - J_п)       (3)

В этой формуле G_псумма наружного свежего воздуха и рециркуляционного холодного из кондиционера.

При произвольном выборе мощности кондиционера, как правило, она не соответствует Q_х, что свидетельствует о том, что параметры внутреннего воздуха не будут соответствовать заданным условиям.

Используя данную методику возможно путем перебора различных марок кондиционеров, а также изменения заданных параметров внутреннего воздуха в пределах допустимых значений достичь соответствия мощности кондиционера Q_к и количества тепла ассимилирующего приточным воздухом Q_х. В этом случае удастся определить оптимальные значения мощности кондиционера и уточнить действительные значения параметров внутреннего воздуха.

Список литературы

1. Богословский В.Н. и др. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. - М.: Стройиздат, 1985.

2.Кокорин О.Я. Установки кондиционирование воздуха. - М.: Машиностроение, 1978.

К списку