Кондиционирование воздуха — это автоматическое поддержание требуемых расчетных параметров в данном помещении. В современном мире трудно представить жизнь без систем кондиционирования воздуха, которые используются практически везде: в медицине, пищевой промышленности и др. СКВ делают нашу жизнь намного комфортней в быту и на рабочем месте.
Определение теплопритоков вдиспетчерской аэропорта.
Расчетные параметры наружного воздуха:
tн = 33 °С, ϕн = 41 % (для Ростова-на-Дону).
Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаем:
tв = 22 °С, ϕн = 60 %.
Коэффициент теплопередачи ограждений: стены, пол, потолок
0,7 Вт/(м × К).
Окна — стеклопакеты с двойным остеклением, коэффициент теплопередачи 2.30 Вт/ (м×К).
Теплопритоки через ограждения:
Q1т = kд×S × (tн — tв)(1)
где, kд — действительный коэффициент теплопередачи ограждения; S — расчетная площадь поверхности ограждения (с округлением до 0,1 м2); tн и tв — расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха.
Q пол = 0,7 × 42.5 × (25–23) =27,75 Вт.
Q потолок =0,7 × 42.5 × (30–23) = 208,25 Вт.
Q внешняя стена = 0,7 × 17,6 × (33–23) =123,2 Вт.
Q внутренние стены = 0,7 × 23,2× (28–23) =81,2 Вт.
Q окна = 2,3 × 9× (33–23) =207 Вт.
Итого теплопритоки через ограждения Q 1 (Вт):
Q 1 = 27,75+208,25+123,2+81,2+207 = 647,4 Вт.
Теплоприток с наружным воздухом Q 2= Q инф= 0, так как кондиционер работает с полной рециркуляцией внутреннего воздуха. Инфильтрацией можно пренебречь.
Тепловыделение от освещения:
Q осв = Nэ×n×i(2)
где n — количество единиц оборудования; Nэ — электрическая мощность единицы освещения, Вт; i — коэффициент превращения электрической энергии в тепловую.
Q осв =15×25×0,4=750 Вт.
Теплоприток от организационной техники.
В помещении установлены 10 системных блоков и 10 мониторов.
Тепловыделение одного системного блока 100 Вт, монитора 150 Вт.
Q орг = (10 × 100) + (10 × 150) = 2,5 кВт.
Тепловыделения людей:
Q чел=q чел×n,(3)
где n -количество людей; 10 человек.
q чел — количество тепловыделения одного человека.
Q чел=125×10=1250 Вт.
Общее количество явной теплоты Ʃ Q, поступающей в помещение:
Ʃ Q = Q 1 + Q осв + Q орг + Q л(4)
Ʃ Q =647,4+750+2500+625 = 4522,4 Вт,
Ʃ Q = 4,522 кВт.
Определение влагопритoков вдиспетчерской аэропорта.
Влагoвыделение от людей:
Wл = Wчел × n(5)
где n — число людей в помещении; Wчел — влаговыделeние от одного человека; Wчел = 19,4 × 10–6 кг/с; Wл = 19,4 × 10 = 19,4 × 10–5 кг/с.
Влaгопритоки с наружным воздухом:
W2=Wинф. = 0(6)
Общее поступление влаги ƩW в помещении диспетчерской:
ƩW = 19,4× 10–5 = 0,00097 кг/с.
Определение тепловлaжностного отношения
ɛ
(7)
где 
— суммарный приток явной («сухой») теплоты, Вт; 
— суммарный влагoприток, кг/с; 
— удельная энтальпия водяных паров (кДж/кг).
.
Определяем количество подаваемого воздуха V:
(8)
где p — плотность воздуха при t, кг/м3; с — удельная теплоемкость воздуха при t , Дж/кг; 
— допустимая (рабочая) разность температур, °С; ip iв— удельные энтальпия приточного и внутреннего воздуха.
м3/с.
Находим тепловую нагрузку Q на калорифер первого подогрева:
Q11=Vн ×ρ×( i к1 – i к )(9)
Q11 = 0,88×1,19×1× (37 — 35) = 2,09×103 Вт.
Рис. 1. Цикл на диаграмме R 600a
Найденные суммарные теплопритоки определяют расчетную холодопроизводительность кондиционера ƩQ = 4,522 кВт.
Удельная холодопроизводительность ХМ кондиционера:
Q = i7-i6,
Удельная работа компрессора:
L = i2–i1(10)
l=650–570=80 кДж/кг.
Полезная мощность компрессора:
Nполезн = l×ṁ(11)
Nполезн =80×0,0091=0,728 кВт.
Потребляемая мощность компрессора:
Nпотр = I×U(12)
Nпотр = 6×220=1320 Вт,
Nпотр=1,32 кВт.
КПД компрессора:
КПД= Nполезн/ Nпотр×100 %(13)
КПД=0,728/1,32×100 %=55 %.
Найдем холодильный коэффициент:
ε = q/l(14)
ε = 255/80=3,18.
Мощность теплоты испарения:
Qисп=q× ṁ(15)
Qисп=255×0,0091=2,275 кВт.
Мощность теплоты конденсации:
Qконд =(i2–i4) × ṁ(16)
Qконд = (620–310) × 0,0091=3,821 кВт.
Произведем расчет площади конденсатора
(17)
где Q – производительность конденсатора, Вт; К = 100 Вт/(м2×К) – коэффициент теплопередачи для конденсатора; ∆t – средняя логарифмическая разность между температурами хладагента и окружающей среды, К.
S =
= 1,2 м2.
Расчет площади испарителя:
(18)
где Q – производительность конденсатора, Вт;
К = 230 Вт/(м2×К) – коэффициент теплопередачи для испарителя; ∆t – средняя логарифмическая разность между температурами хладагента и окружающей среды, К.
S =
= 0,66 м2
По найденным расчетным значениям теплопритоков определены основные эксплуатационные параметры холодильной машины кондиционера в здании диспетчерской аэропорта.
Литература:
- Ананьев В. А., Седых И. В. Холодильное оборудование для современных центральных кондиционеров. Расчеты и методы подбора: учеб. пособие — М.: Евроклимат, 2001. — 96 с.
- Ананьев В. А., Балуева Л. Н., Гальперин А. Д. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика — М.: Евроклимат, 2001. — 416с. 3-е издание.
- Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники. Москва, 1984. — 508 с.
- Явнель Б. К. Курсовое и дипломное проектирование холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. М.: 1978. — 261 с.
