Кондиционирование воздуха в общественных зданиях

Содержание


Введение
1. Расчётные параметры наружного воздуха
2 Тепловой режим расчётного помещения
2.1 Тепловые потери через наружные ограждения и на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха
2.2 Теплопоступления
2.2.1 Поступление тепла, влаги и углекислого газа от людей
2.2.2 Теплопоступления от источников искусственного освещения
2.2.3 Теплопоступления от солнечной радиации
2.2.4 Теплопоступления от системы отопления
2.3 Тепловой баланс помещения
3 Воздушный режим помещения
3.1 Расчёт воздухообменов для расчётного помещения по различным видам вредностей для трёх периодов года с построением процессов обработки воздуха на Id-диаграмме
3.2 Воздушный баланс расчётного помещения
3.3 Подбор воздухораспределителей для вспомогательного помещения
4 Принципиальные решения по организации воздушно-теплового режима помещений
4.1 Приточные системы
4.2 Вытяжная система
4.3 Вентиляционные каналы и воздуховоды
5 Расчёт воздухораспределения для торгового зала
6 Аэродинамический расчёт приточных и вытяжных систем
6.1 Аэродинамический расчёт приточной системы П2
6.3 Аэродинамический расчёт вытяжной системы В1
7 Расчёт и подбор оборудования приточной и вытяжной камер
7.1 Расчёт и подбор калориферной установки
7.2 Определение потерь давления в калорифере и подбор обводного клапана
7.3 Определение потерь давления в приточной камере торогового
7.5 Определение потерь давления в приточной камере для вспомогательных помещений
Заключение
Список использованной литературы

Кондиционирование воздуха в общественных зданиях

где: qвп, qвр – удельное поступление тепла через вертикальное остекление соответственно от прямой и рассеянной радиации. Выбирается для заданного в здании периода работы помещения для каждого часа.
Fост – площадь остекления одинаковой направленности, м2, рассчитывается по плану и разрезу основного помещения здания.
сз – коэффициент, учитывающий затемнение окон.
Как – коэффициент, учитывающий аккумуляцию тепла внутренними ограждающими конструкциями помещения.
К0 – коэффициент, учитывающий тип остекления.
К0 – коэффициент, учитывающий географическую широту и попадание в данную часть прямой солнечной радиации.
К2 – коэффициент, учитывающий загрязненность остекления.
Расчет ведем отдельно для остекления восточной и западной стороны.
Fост. з=4*21=84 м2
Fост .в=1,5*17=25,5 м2
сз – определяем по таблице. Для внутренних солнцезащитных устройств из темной ткани сз=0,4
Как=1, т.к. имеются солнцезащитные устройства
Выбираем для умеренной степени загрязнения остекления при =80-90%; К2=0,9
Принимаем для одинарного остекления в деревянных переплетах при освещении окон в расчетный час солнцем К1=0,6, при нахождении окон в расчетный час в тени К1=1,6.
Таблица 3. Теплопоступления через остекление
Часы
Теплопоступления через остекление, Qост, Вт
Запад
Юг
9-10
56*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1016
(378+91)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=6027
10-11
58*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1052
(193+76)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=3457
11-12
63*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1143
(37+67)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=1336
12-13
(37+67) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=1887
63*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=810
13-14
(193+76) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=4881
58*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=745
14-15
(378+91) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=8510
56*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=720
15-16
(504+114) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11213
55*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=707
16-17
(547+122) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=12138
48*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=617
17-18
(523+115) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11576
43*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=553
18-19
(423+74) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=9018
30*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=900
2.3. Теплопоступления через наружные стены и покрытие
Теплопоступления через покрытия определяются по формуле:
, Вт
R0 – сопротивление теплопередачи покрытия, м2*К/Вт;
tн – среднемесячная температура наружного воздуха за июль, С;
Rн – термическое сопротивление при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м2*к/Вт;
 - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия;
Iср – среднесуточная (прямая и рассеянная) суммарная солнечная радиация, попадающая на горизонтальную поверхность, Вт/м2;
tв – температура воздуха, удаляемого из помещения, С;
 – коэффициент для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока принимаем в зависимости от максимального часа теплопоступлений;
К – коэффициент, зависящий от конструкции покрытия;
Ав – амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций, С
Rв – термическое сопротивление при теплообмене между внутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м2*К/Вт;
F – площадь покрытия, м2.
Из задания R0=0,96 м2*К/Вт
tн=21,7 С
Rн определяется по формуле:
, где:
 – средняя скорость ветра, м/с, в теплый период,  = 3,7 м/с
м2*К/Вт
 =0.9, принимаем в качестве покрытия наружной поверхности рубероид с песчаной посыпкой.
КП tудТ = 27,38 С
Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности, С, определим по формуле:
, где
 - величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, С
Аtн – максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, С
Imax – максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, принимается для наружных стен как для вертикальных поверхностей, а для покрытия – как для горизонтальной поверхности.
 = 29,7
0,5* Аtн = 11
Imax = 837 Вт/м2
Iср = 329 Вт/м2
Ав = 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 С
Rв = 1/в=1/8,7= 0,115 м2*К/Вт
F = 1368 м2
В формуле для Qn все величины постоянные, кроме  - коэффициента для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток.
Для нахождения  для заданного периода времени по часам находим Zmax .
Zmax = 13+2.7*D = 13+2.7*3.8 = 23-24 = -1
Стандартное значение коэффициента  принимаем по таблицам, фактическое значение получаем путем сдвига на 1 час назад.
Значение коэффициента  сводим в таблицу 4
Расчет теплопоступлений через покрытие сводим в таблицу 5.3
Таблица 4. Значение коэффициента 
Часы
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

-0,5
-0,71
-0,87
-0,97
-1
-0,97
-0,87
-0,71
-0,5
-0,26
Таблица 5. Теплопоступления через покрытие
Часы
Теплопоступления через покрытие, Qn, Вт
9-10
621,072
10-11
941,184
11-12
1581,408
12-13
2472,797
13-14
2492,496
14-15
4831,776
15-16
3600,576
16-17
1581,408
17-18
1571,558
18-19
916,56
2.4. Теплопоступления от электрического освещения
Qосв, Вт, определяем по формуле:
, где:
E - удельная освещенность, лк;
F - площадь освещенной поверхности, м2;
qосв - удельные выделения тепла от освещения, Вт/( м2/лк);
осв - коэффициент использования теплоты для освещения;
E = 250 лк; F = 1368 м2; qосв = 0,24; осв = 0,09
Qосв = 250 * 1368 * 0,24 * 0,09 = 7837,2 Вт
2.5. Тепловыделения и влаговыделения от других источников
В рассматриваемом помещении не имеется иных источников тепло- и влаговыделений.
3. Выбор принципиальной схемы воздухораспределения в помещении. Определение расхода приточного воздуха. Расчет воздухораспределения в помещении
3.1. Схема организации воздухообмена
Схема организации воздухообмена в помещении оказывает большое влияние на эффективность СКВ, так как от ее выбора зависит обеспечение требуемых параметров воздуха по объему обслуживаемой или рабочей зоны (степень равномерности полей параметров воздуха) и производительность СКВ по воздуху. При выборе схемы организации воздухообмена учитываем конкретные особенности помещения, его назначение, конструк­тивные решения.
В помещениях гражданских зданий, учитывая небольшую интенсивность тепло- и влагопоступлений, особен­ности приточных струй и всасывающих факелов, в большинстве случаев применяют перемешивающую вентиляцию по схеме "сверху-вверх" с использованием потолочных воздухораспреде­лителей, если это возможно конструктивно (торговые залы мага­зинов, предприятий общественного питания, залы клубов и т.д.), реже - вытесняющую вентиляцию или распределение воздуха из-под пола по схеме "снизу-вверх" (зрительные залы театров и кинотеатров, кухни предприятий общественного питания). При кондиционировании воздуха в торговом зале предприятий обще­ственного питания целесообразно организовать перетекание воз­духа из обслуживаемой зоны торгового зала в горячий цех за счел дисбаланса воздуха в этих помещениях.
Конструктивные особенности здания позволяют реализовать наиболее эффективный вариант организации воздухообмена- «сверху- вверх».
3.2. Определение расхода приточного воздуха и минимально необходимого расхода наружного воздуха
Вентиляционные системы здания и их производительность выбирают в результате расчета воздухообмена. Последовательность расчета требуемого воздухообмена следующая:
1)задаются параметры приточного и удаляемого воздуха
2)определяют требуемый воздухообмен для заданного периода по вредным выделениям, людям и минимальной кратности.
3)выбирается максимальный воздухообмен из всех расчетов по разным факторам.
Воздухообмен по нормативной кратности определяется по формуле:
, м3/ч
КPmin – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.
VP – расчетный бьем помещения, м3.
КPmin = 1 1/ч
VP =Fn*6;
VP = 1368*4,5 = 6156 м3.
L = 6156*1 = 6156 м3/ч
Воздухообмен по людям определяется по формуле:
, м3/ч
где lЛ – воздухообмен на одного человека, м3/ч*чел;
nЛ – количество людей в помещении.
Определяем, что для зрительного зала, где люди находятся более 3 часов непрерывно, lЛ = 30 м3/ч*чел.
lЛ = 400*30 = 12000 м3/ч
Воздухообмен по углекислому газу определяется по формуле:
, м3/ч
МСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч, принимаем по табл. 5.5 данного КП.
УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в воздухе, г/м3, при долговременном пребывании УПДК = 3,45 г/м3.
УП – содержание газа в приточном воздухе, г/м3, УП=0,5 г/м3
МСО2=4738 г/ч
L = 4738/(3,45-0,5) = 6317,3 м3/ч
Воздухообмен по избыткам тепла и влаги. В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по i-d диаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении.
3.3. Расчет воздухораспределения
Принимаем схему воздухообмена снизу- вверх, т.к. имеются избытки тепла и влаги. Выбираем схему равномерного воздухораспределения.
Подача воздуха осуществляется плафонами типа ВДШ.
Для нахождения необходимого количества воздухораспределителей Z площадь пола обслуживаемого помещения F делится на площади строительных модулей Fn. z=F/Fn.
Определяем количество воздуха, приходящееся на один воздухораспределитель,
L0=LСУМ/Z; где
LСУМ – общее количество приточного воздуха, подаваемого через плафоны.
L0=17743/10=1774 м3/ч
На основании полученной подачи L0 выбираем тип и типоразмер воздухораспределителя (ВДШ-4). Далее находим скорость в его горловине: