Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Курсовая работа (т). Строительство. 2013-12-25

СТРОИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗДАНИЯ.

1) Материал и конструкция фундамента: под стены – фундаментные балки из железобетона; под колонны – сборный железобетонный фундамент стаканного типа.

2) При проектировании производственного здания используются типовые сборные железобетонные колонны, приведенная высота колонн соответствует высоте производственного помещения, т.е. 6м.

3) Несущие наружные стены из крупных железобетонных панелей.

4) Используются ригели I типа с полочками для опоры плит.

5) Конструкция покрытия производственного здания: крупнопанельный, железобетонный кровельный настил по строительным фермам. Конструкция кровли – защитный слой, гидроизоляционный слой из рулонных материалов (рубероид, толь, кожа). Стяжка (цементно-песчаная), теплитель из пенобетонных, керамзитобетонных, пеносиликатных и других плит. Пароизоляция (обмазочная, оклеечная).

6) Конструкция полов. На первом этаже производственного здания и складских помещений – синтетические (бесшовные – полимерцементные). На первом этаже бытовых помещений синтетические, плиточные (плитка ПХВ), подстилающий слой, прослойка, стяжка, гидроизоляционный слой, тепло- и звукоизоляция.

Характеристика грунта: песок, грунтовые воды отсутствуют.

7) В производственном помещении внутренние стены изготовлены из специальных бетонных панелей длиной 6 м и толщиной 300 мм. Панели крепятся к колоннам каркаса. Верхнюю часть стен выполняют из асбестоцементных листов. Сборные легкие перегородки в административно-бытовой пристройки монтируют из железобетонных щитов.

8) Оконные проемы устраивают для освещения помещений естественным светом и аэрации. Так как разность расчетных зимних температур наружного и внутреннего воздуха 50 0
С, то принимаем двойное остекление.

9) Двери в промышленном здании предназначены для входа и выхода в здание и сообщения между помещениями. Ширина полотен глухих одностворчатых дверей 0,8 м, высота 2 м. Ширина полотен двухстворчатых дверей 1,8 м, высот 2,3 м. Основные размеры ворот для въезда автотранспорта 4х4,2 м.

10) Лестницы в многоэтажном здании предназначены для сообщения между этажами и эвакуации людей. Стены лестничных клеток состоят из сборных железобетонных панелей. Марши используются с размером ступеней 150х300 мм. Высот подъема 12 м. Ширина шарма 1350 мм. Ограждения у маршей металлическое.

2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

а) По степени пожарной опасности данное производство относится к категории B, т.е. пожароопасное производство.

б) Группа санитарной характеристики основных работ: IIa и Iб.

К группе Iб относятся работы, протекающие при нормальном метеорологическом режиме и отсутствии вредных газов и пылевыделения, вызывающих загрязнение одежды и рук.

К группе IIa относятся работы, протекающие при неблагоприятных метеорологических условиях, связанные с выделением пыли, с выделением конвекционного тепла.

в) Разряд основного процесса по точности работ II – работы очень высокой точности.

1-компрессор; 2-четырёхходовой клапан; 3-теплообменник-конденсатор; 4-звукоизоляция; 5-вентилятор; 6-кожух; 7-выходная решетка; 8-двухходовой клапан; 9-трехходовой клапан; 10-поддон; 11-сливной патрубок; 12-теплообменник-испаритель; 13-вентилятор тангенциального типа; 14-решетка; 15-входной фильтр; 16-направляющие жалюзи; 17-створки; 18-лицевая панель; 19-светодиоды; 20-датчики температуры; 21-плата управления; 22-монтажная плата; 23-пульт.

Если сравнить климатическую карту мира с диаграммой, отражающей количество продаваемых кондиционеров, легко прийти к выводу: в регионах с холодной зимой оседает не более 0,5% всей климатической техники. Действительно, в странах, потребляющих львиную долю сплит-систем, даже в январе столбик термометра редко опускается ниже 3-9 oC тепла.

Неудивительно, что большинство фирм, производящих кондиционеры, не испытывает их в условиях низких температур, и основная масса технических каталогов ведущих японских производителей содержит информацию о работе сплит-систем в режиме обогрева до минус 8-9 oС.

Между тем опыт эксплуатации ряда японских и европейских марок сплит-кондиционеров в суровых российских условиях показывает, что они вполне работоспособны и при более низких температурах. Это важно, т.к. нередко возникает необходимость круглогодичного охлаждения помещений, насыщенных компьютерами, копировально-множительной техникой или другим тепловыделяющим оборудованием.

Использовать в таких случаях кондиционеры типа “Close Control” не всегда целесообразно по чисто экономическим соображениям. Регулировать температуру, подавая холодный наружный воздух, тоже не всегда приемлемо, так как он слишком сух. Это крайне негативно влияет на сложную электронику, приводя к быстрому высыханию изоляционных покрытий со всеми вытекающими последствиями. По этой причине в зимнее время нередко используют обычные сплит-системы, которые не опускают влажность ниже 30%.

Подбор этого оборудования нередко идет “на глазок”, с двух-трехкратным превышением мощности охлаждения над существующими теплопоступлениями. Не имея точной информации о снижении холодопроизводительности в условиях низких температур, приходится страховаться, закладывая в проект более мощную, а следовательно, более дорогую технику.

Значительные превышения необходимой мощности нехороши и тем, что приводят к быстрому износу кондиционера за счет более частых включений-выключений. По понятным причинам это особенно опасно в зимнее время, когда густеет масло, и каждый лишний пуск не разогретого компрессора сокращает срок его службы.

Зная параметры работы кондиционера на охлаждение в условиях низких температур, подобные проблемы можно избежать. В частности, это позволяет провести специальную адаптацию кондиционера к работе в зимних условиях (низкотемпературное исполнение). Для того, чтобы холодопроизводительность кондиционера оставалась на уровне, близком к номинальному, необходимо регулировать давление конденсации.

Оно должно соответствовать наиболее благоприятному значению, достигаемому при температуре наружного воздуха 19-25 oС. Этого проще всего добиться, изменяя скорость вращения вентилятора внешнего блока, в зависимости от температуры конденсации.

А для того, чтобы включение компрессора проходило более гладко, предусматривается подогрев масла в его картере хотя бы до 10 oС. Опыт показывает, что для этого хватает электротена мощностью 25-30 Вт.

Но гораздо чаще работа систем отопления вызывает нарекания из-за несвоевременного включения-выключения и недостаточно высокой температуры теплоносителя. В стране, где отопительный период длится 7-8 месяцев в году, возможность погреться у кондиционера при температурах ниже минус 5-10 oС волнует многих.

Итак, что же происходит, когда кондиционер работает в условиях низких температур? Реальное тестирование сплит-систем Daikin (в обычном и низкотемпературном исполнении) и “Элемаш”, проведенное с интервалом в полтора года на различном испытательном оборудовании, дало результат, изображенный на графиках 1 и 2.

Более подробную информацию о работе сплит-системы в диапазоне температур наружного воздуха от – 30 до 30 oC можно почерпнуть из графиков 3 и 4, полученных при испытаниях кондиционеров “Элемаш”, проведенных в лаборатории завода.

Приведенные диаграммы дают некоторую пищу для размышлений.

Даже при температуре наружного воздуха – 30 oС температура компрессора не опускается ниже 30 oС, то есть он сам себя греет. Именно поэтому подогрев картера необходим только при пуске. Это же объясняет, почему, включившись при – 20 oС, кондиционер продолжает работать и при снижении температуры до – 30 oС. В то же время попытка включить “неразогретый” компрессор при – 30 oС может окончиться безрезультатно.

Достаточно низкая производительность кондиционеров, работающих на тепло при отрицательных температурах, во многом объясняет тот факт, что в странах с прохладной зимой кондиционеры для обогрева практически не используют. Об этом достаточно красноречиво говорит таблица 1.

Таблица 1

И действительно, в Средиземноморье и густонаселенных районах Японии температура воздуха редко опускается ниже 5 oС. По этой причине системы отопления просто не предусмотрены, а одну-две прохладных недели вполне можно погреться с помощью кондиционера.

Но уже в относительно прохладной Германии, где отопительный период обычно длится 2-3 месяца, считают, что топить с помощью кондиционера, – роскошь. Дешевле использовать простенький масляный радиатор или печку-буржуйку.

В российских условиях включать кондиционер на обогрев целесообразно только осенью и весной, когда отопление еще или уже не работает, а на улице холодно. Да и лето в наших широтах бывает такое, что уже в августе лишнее тепло не помешает.

Данная экспресс-методика в основном используется для разработки СКВ на базе несложного (в проектном отношении) климатического оборудования, такого, как: кондиционеры сплит-систем, а также кондиционеры оконного типа и моноблочного исполнения.

Для подбора необходимого по холодопроизводительности кондиционера надо рассчитать тепло, поступающее в помещение от солнечной радиации, освещения, людей, оргтехники и т.д.

Основные теплопритоки в помещение складываются из следующих составляющих:

1) Теплопритоки, возникающие за счет разности температур внутри помещения и наружного воздуха, а также солнечной радиации Q1, рассчитываются по формуле

Q1=V·qуд,

где V = S·h – объем помещения;

S – площадь помещения;

h – высота помещения;

qуд – удельная тепловая нагрузка,

принимается:

30-35 Вт/м3 – если нет солнца в помещении, 35 Вт/мз – среднее значение;

35-40 Вт/мз – если большое остекление с солнечной стороны;

2) Теплопритоки, возникающие за счет находящейся в нем оргтехники Q2.

В среднем берется 300 Вт на 1 компьютер в полной комплектации (или 30% от мощности оборудования).

3) Теплопритоки, возникающие от людей, находящихся в помещении Q3.

Обычно для расчетов принимается:

1 человек – 100 Вт (для офисных помещений),

100-300 Вт (для ресторанов, помещений, где люди занимаются физическим трудом),

Q=Q1 Q2 Q3

К подсчитанным теплопритокам прибавляется 20% на неучтенные теплопритоки:

Qобщ = (Q1 Q2 Q3) ·1,2 Вт.

В случае использования в помещении дополнительного тепловыделяющего оборудования (электроплит, производственного оборудования и т.п.) соответствующая тепловая нагрузка должна быть также учтена в данном расчете.

Общие теплопотери

Qтп
=Qогр
Qп
Qдоб
=200725 кДж/ч

Qизбхол
=Qтв
-Qтп
=795000-200725=594000 кДж/ч

Qизбтеп
=Qтв
=795000 кДж/ч

IV РАСЧЕТ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

Данные по теплому периоду сводим в таблицу

iв
-iн
=56-52,8=3,2<10,5 – процесс политропический

Количество тепла, отводимого от воздуха охлажденной водой:

Qхол
=Gкт
*(iн
-iо
)=215000*(52,8-49)=816486 кДж/ч

Gкт
= Qизбтеп
* /(iв
-iк
)=795000/(54-50,3)=215000 кг/ч

Объемный расход воздуха

Lкт
= Gкт
/ρ = 215000/1,2 = 179000 м3
/ч

Кратность воздухообмена в цехе

n = Lкт
/ Vц
= 179000/10368 = 17,3

доувлажнение в цехе не требуется

Количество влаги, поглощенной воздухом в оросительной камере кондиционера:

Wор
=Gкт
* (d0
– dн
)/1000 = 215000*(12,5-10)/1000 = 538кг/ч

Минимальное количество наружнего воздуха в смеси

Gнmin
= 0,1 * Gкт
= 0,1*215000 = 21500 кг/ч

Gнmin
= l * m * ρ = 60*24*1,2 = 1728 кг/ч

За расчетное берем Gнmin
= 21500 кг/ч

V РАСЧЕТ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА

Данные по холодному периоду сводим в таблицу

Массовое количество приточного воздуха

Gкх
= Qизбх
/(iв-iк) = 594000/(46-42)= 148500 кг/ч

Объемное количество воздуха

Lкт
= Gкх
/ρ = 148500/1,2 = 123750 м3
/ч

Количество наружнего воздуха в смеси

Gнх
=Gкх
*(iв
-iс
)/(iв
-iн
) = 148500*(46-40,7)/(46-(-28,6))= = 10550 кг/ч

Кратность воздухообмена в цехе

n = Lкх
/ Vц
= 123750/10368 = 12

Проверяем первый подогрев

Условие: Gнх
>= 0,1*Gкх
и Gнх
>=l*m*ρ

10550 < 148500 и 10550 > 1728

условия не соблюдаются, значит нужен I подогрев

Проверяем второй подогрев

Условие: Gкх
>= 0,5 Gкт
и Gкх
>= 3*ρ*V

148500 > 107000 и 148500 > 37325

Условия соблюдаются, поэтому второй подогрев ненужен

VI ПОДБОР И РАСЧЕТ СЕКЦИЙ КОНДИЦИОНЕРА

Расчет калорифера

Нагрев наружнего воздуха в секции первого подогрева

Gнmin
= 0,1 * Gкх
= 0,1*148500 = 14850 кг/ч

Gнmin
= l * m * ρ = 60*24*1,2 = 1728 кг/ч

За расчетное берем Gнmin
= 14850 кг/ч

IСI
= iв
– Gнmin
/Gкх
*(iв
-iн
)=46-14850/148500*(46-(-28,6)=

= 38,5 кДж/кг

– теплопроизводительность воздухонагревателей

Q=СВ
*ρв
*Lkx
*(tk
-tн
)=1*1,2*(17,5-15,5)*123750=297000 кДж/ч

– в качестве теплоносителя используется вода

τк
=70 0
Си τн
=130 0
С

– находим среднюю температуру воды и воздуха

τср
=(130 70)/2=100 0
С

tcр
=(17,5 15,5)/2=16,5 0
С

– массовая скорость движения воздуха

Vp
=Lkx
*ρв
/(3600*1000*fл
)=123750*1,2/(3600*19,86)=

= 2,08 кг/м2
с

– схему обвязки колорифера принимаем последовательную

– площадь сечения fr
=0,004444 м2

– массовый расход горячей воды

GT
=Q/(4,19*(τн
-τк
)=297000/(4,19*(130-70)=1418 кг/ч

– скорость движения воды

W= GT
/(3600*1000* fr
)=1418/(3600*1000*0,004444)=0,1 м/с

– Коэффициент передачи воздухонагревателя К=26,2

площадь теплообмена

F=0,278*Q/(K*(τср
– tcр
))=0,278*297000/(26,2*(100-16,5))=

=37,7 м2

VII РАЗМЕЩЕНИЕ ВОЗДУХОВОДОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ РАЗМЕРОВ

Центральные кондиционер

Для кондиционирования воздуха в жилых и общественных (офисных) помещениях наибольшее распространение получили кондиционеры сплит-систем. Кондиционеры сплит-систем состоят из внешнего блока (компрессорно-конденсаторного агрегата) и внутреннего блока (испарительного).

Во внешнем блоке находятся компрессор, конденсатор и вентилятор. Внешний блок может быть установлен на стене здания, на крыше или чердаке, в подсобном помещении или на балконе, т.е. в таком месте, где горячий конденсатор может продуваться атмосферным воздухом более низкой температуры.

Блоки соединены между собой двумя тонкими медными трубками в теплоизоляции, которые проводятся, как правило, в подвесных потолках, за панелями или закрываются декоративными пластиковыми коробами. Конструктивное и дизайнерское исполнение внутренних блоков весьма разнообразно, что позволяет решать практически любые задачи по кондиционированию помещений от 15 до 140 м2, учитывая при этом интерьер помещений и индивидуальные требования потребителя.

Внутренние блоки сплит-систем эффективно поддерживают заданную температуру, обеспечивают равномерное распределение воздуха в помещении и работают практически бесшумно. Основным преимуществом кондиционеров сплит-систем является относительная простота конструкции, позволяющая получить достаточно низкую стоимость кондиционера при быстрой и легкой его установке.

Недостатком таких кондиционеров можно считать невозможность подачи в помещение свежего воздуха. Только модели большой мощности и настенно-потолочного типа позволяют организовывать подмес небольшого количества свежего воздуха (до 10%). Типология кондиционеров сплит-систем представлена на рис.3.

Рис.6. Типология кондиционеров сплит-систем:

Наибольшее распространение получили настенные кондиционеры, в которых к одному наружному блоку подключается один внутренний блок.

При кондиционирования нескольких соседних комнат могут использоваться модели, в которых к одному наружному блоку подключены два внутренних блока и даже три-четыре блока, так называемые мультисплит-системы (Рис.4.).

Рис.7. Настенный кондиционер с тремя внутренними блоками:

Управление работой настенного кондиционера производится с пусльта дистанционного управления рис.5.

Рис.8. Схема пульта дистанционного управления кондиционера серии СР:

Исполнение и возможности пультов управления отличаются друг от друга, но, как правило, все они позволяют:

задать режим работы кондиционера: обогрев, охлаждение, осушку, вентиляцию, а также ночной режим;

определить фактическую температуру в помещении и задать кондиционеру требуемую температуру, которую он должен автоматически поддерживать;

выбрать режим работы вентилятора;

настроить таймер, который включит или выключит кондиционер в заданное время, что позволяет, например, к приходу сотрудников создать необходимые условия и автоматически выключить кондиционер в конце рабочего дня;

автоматически регулировать положение направляющих шторок и изменять таким образом направление воздушного потока.

Мощность настенных кондиционеров ограничена, так как сильная струя холодно-

о воздуха, характерная для кондиционеров большой мощности, может вызвать неприятные ощущения у потребителя.

Поэтому в помещениях, где необходима установка более мощного кондиционера, или в вытянутых помещениях устанавливаются кондиционеры напольно-потолочного,

типа, позволяющие направить сильную струю вдоль стены или потолка и таким образом обеспечить равномерное распределение температуры в помещении рис.6.

Внутренний блок напольно-потолочного кондиционера имеет несколько иной внешний вид и устанавливается на стене или потолке. Пульт управления может быть или дистанционным, или встраиваться в конструкцию внутреннего блока.

Выполнил: студент гр. тт-41

БОЧКАРЕВ Н.А.

ПРИНЯЛ: ЦИМБАЛЮК Е.П.

ДИМИТРОВГРАД

1999СОДЕРЖАНИЕ

I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ…………………………………………………………………………………………… 3

1.СТРОИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗДАНИЯ………………………………………………….. 3

2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
……………………………… 5

3. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНЕГО ВОЗДУХА………………………………………….. 6

4. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ В ПОМЕЩЕНИИ………………………………………… 6

II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЙ……………………………………………………………….. 7

1. Определение тепловыделений от технологического оборудования:………………… 7

2.Тепловыделения от людей……………………………………………………………………………………. 7

3. Тепловыделения от искусственного освещения……………………………………………….. 7

4. Тепловыделения от солнечной радиации……………………………………………………………. 7

5. Определение суммарных тепловыделений…………………………………………………………. 7

III ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРЬ………………………………………………………………………… 8

1. Теплопотери через ограждающие конструкции…………………………………………………… 8

2.Теплопотери через полы…………………………………………………………………………………………. 8

3.Общие теплопотери……………………………………………………………………………………………….. 8

IV РАСЧЕТ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА 9

V РАСЧЕТ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА 10

VI ПОДБОР И РАСЧЕТ СЕКЦИЙ КОНДИЦИОНЕРА……………………………………………. 12

1. Выбор кондиционера…………………………………………………………………………………………… 12

2.Расчет оросительных камер………………………………………………………………………………… 12

3.Подбор насоса……………………………………………………………………………………………………… 13

4.Расчет калорифера……………………………………………………………………………………………….. 13

VII РАЗМЕЩЕНИЕ ВОЗДУХОВОДОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ РАЗМЕРОВ…………. 15

1.Расчет подающего воздуховода………………………………………………………………………… 15

2. Расчет магистрального воздуховода……………………………………………………………….. 15

3. Расчет раздающих воздуховодов………………………………………………………………………. 15

4.Расчет вытяжных воздуховодов………………………………………………………………………… 16

5.Расчет дежурного отопления……………………………………………………………………………… 16

Список литературы…………………………………………………………………………………………. 17

I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. курсовая работа (т). строительство. 2021-12-25

Площадь поверхности нагрева отопительных приборов

Fмаг
=Оот
/[K(tпр
-tBH
)]=200725/[37,7*(100-20)]=66,5 м2

Длина труб отопления

l=F/(п*В)=66,5/(3,14*0,1)=212 м

Количество труб

n=l/(lзд
-1)= 212/[(18*2 12*4)-1] = 3 шт.

1. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях /Под редакцией Талиев В.Н. -М.: Легпромбытиз-дат, 1985.-256 с.

2. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование. -М.: Государственный строительный комитет. 1987.

3. Сорокин Н.С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях.-М.: Легкая индустрия. 1974.-328с.

4. Участкин П. В. Вентиляция, отопление и кондиционирование во­здуха на предприятиях легкой промышленности. -М.: Легкая индустрия, 1980.-343.с.

5. Кокорин О,Я. Установки кондиционирования воздуха. -М.: Ма­шиностроение. 1978. -263 с.

6. Меклер В.Я., Овчинников П.А. Промышленная вентиляция и кон­диционирование воздуха. -М.: Стройиздат, 1978.-311 с.

7. Панин В.Г., Семенков B.C. Вентиляция на предприятиях легкой промышленности. -М.: Легпромбытиздат. 1987.-230с.

8. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Отопле­ние, вентиляция и кондиционирования воздуха. СНиП . 11-33-75. -М.:

Стройиздат. 1982.-111 с.

9. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий (СН-245-71). -М.: Стройиздат, 1972.-126 С.

10. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч /Под ред. И. Г. Староверова. Изд.3-е. 4.11. Вентиляция и кондиционирова­ние воздуха. -М.: Стройиздат. 1978.-509 с.(Справочник проектировщи­ка) .

11. Кострюков В.А. Сборник примеров расчета по отоплению и вентиляции. 4.11. Вентиляция. -М.: Госстройиздат, 1962.-198 с.

12. Рысин С.А. Вентиляционные установки машиностроительных за­водов. -М.: Машгиз, 1969.

13. Справочник энергетика текстильной промышленности. T.I. Электротехника. -М.: Ростехиздат, 1962.

14. Власов П.В. и др. Проектирование ткацких фабрик. -М.: Лег­кая индустрия, 1971.