Расчет системы кондиционирования

Кондиционирование обеспечивает наилучшее микроклимата в помещении и условия работы точной и чувствительной аппаратуры, и должно выполняться в соответствии с главой СНиП 11−33−75 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Определяем воздухообмен явного тепла:

G_Я=, м³/ч (5.6).

где Q_Я — выделение явного тепла, Вт;

с — теплоемкость сухого воздуха, удаляемого общеобменной вентиляцией и подаваемого в помещение, t_УХ=20 єС, t_ПР=15 єС.

Явное выделяемое тепло:

(5.7).

где Q₁ — тепловыделение от аппаратуры;

Q₂ — тепловыделение от источников освещения;

Q₃ — тепловыделение от людей;

Q₄ — теплопоступление от солнечной радиации сквозь окна.

Тепловыделение от аппаратуры:

Ватт (5.8).

где — коэффициент использования установочной мощности.

— коэффициент загрузки;

— коэффициент одновременной работы аппаратуры;

— коэффициент ассимиляции тепла воздуха помещения при переходе в тепловую энергию;

N_ном — номинальная мощность всей аппаратуры.

При ориентировочных расчетах принимают произведение всех четырех коэффициентов равным 0,25.

Тепловыделение от источников освещения:

Вт (5.9).

где — коэффициент учитывающий количество энергии переходящей в тепло, = 0,8;

N_осв — мощность осветительной установки цеха (8 лампа по 65 Вт каждая).

Тепловыделение от людей:

Вт (5.10).

где n — число работающих;

q — теплопотери одного человека, равные 80−116 Вт.

Теплопоступление от солнечной радиации сквозь окна:

Вт (5.11).

где F_ост — площадь окна, м²;

m — число окон;

k — поправочный множитель, для металлического переплета k=1,25;

q — теплопоступление через 1 м² окна, q = 224 Вт/м².

Определяем по формуле (6.2) явное выделяемое тепло:

Вт Определяем воздухообмен явного тепла:

G_Я= м³/ч В теплый период времени, нормальная (средняя) температура в р. Рудаки составляет Т_нор = 42С, что больше чем комнатная температура 24С, и потерь тепла нет, а есть приход тепла, выделяемого в помещении в холодный период года, с учетом следующих источников тепла: персонала, оборудования, искусственного освещения, батарей центрального отопления.

Всего в комнате 4 батареи, каждую из которых можно представить в виде совокупности вертикальных и горизонтальных труб. Тепловой поток от поверхности нагретых тел можно определить по формуле (5.12):

Q_тел=(л+к)(Т_n-Т_в) Fn, (5.12).

где F_n — площадь тела;

Т_n — температура поверхности тела;

Т_в — температура окружающего воздуха;

л, к — коэффициенты излучения и конвенции (Вт/мс), [10].

Определим значение л по формуле (5.13) [10]:

л =С_пр[((273+Т_n)/100)+((273+Т_в)/100)]/(Т_n-Т_в), (5.13).

где С_пр — приведенный коэффициент излучения тел в помещении, принимаемый равным 4,9 Вт/cмк, [10].

Найдем л:

л = 4,910^-2[(273+60)/100)+(273+22)/100)]/(60−22) = 1 Вт/мк Определяем значение к по формуле (5.14) [10]:

к =А(Т_n-Т_в), (5.14).

где А — коэффициент, принимающий значения:

для горизонтальных труб 0,17,.

для вертикальных труб 0,21 [10].

Найдем значения к:

к_гор = 0,17 (60 — 22) = 6,46 Вт/мс, к_вер = 0,21(60−22) = 7,98 Вт/мс Каждая батарея состоит их 4-х горизонтальных труб, длиной 930 мм и диаметром 80 мм и 29 вертикальных труб, длиной 540 мм и диаметром 60 мм. Рассчитаем тепловой поток от одной батареи по формуле (5.15):

Q_бат=р (л+к_гор)(Т_n-Т_в)nД_горL_гор+30(л+к_вер)(Т_n-Т_в)nД_верL_вер (5.15).

Q_бат=3,14(1+6,46)(60−22)26,080,93+30(1+7,98)0,060,54=620 Вт От четырех батарей, соответственно:

Q_{бат, 4} = 4620 = 2480 Вт Определим по формуле (5.16) суммарное количество поступающей теплоты:

Q_сум = Q_{бат, 4} + Q_обор + Q_чел + Q_ос (5.16).

Q_сум = 2480 + 348 + 625 + 672 = 4125 Вт Примем потери через стены и окна здания по для холодного и теплого времен года. Для холодного времени года: Т_нар=-12 С [10], Q_пот.=727 Вт. Для теплого времени года: Т_нар=30⁰ С, Q_пот.=182 (Вт).

Для холодного периода избыток тепла:

Q_изб.т = 4125−727 = 3398 Вт Для теплого периода избыток тепла:

Q_изб.т = 4125+182 = 4307 Вт Определим необходимый воздухообмен для теплого и холодного периодов года по формуле (5.17), [10]:

L = 3,6Q_изб.т/СР (Т_вн-Т_нар), (5.17).

где С — удельная теплоемкость воздуха, при постоянном давлении она равна 1 кДж/кг с;

Р — плотность воздуха 1,2 кг/м³

Для теплого периода необходим воздухообмен:

L_т = 3,64 307/12000(27−22) = 26 м³/час Для холодного периода года необходим воздухообмен:

L_х = 3,63 398/12000(22−12) = 102 м³/час Норма воздухообмена для помещения определяется по СниП II-68−75 и составляет 60 мкуб/час на одно место, и соответственно, для шести рабочего места и два стойка оборудования, составит:

L_норм = 608 = 480 м³/час Требования, предъявляемые к воздухообмену в помещении СниП II-68−75, более жесткие, чем требования, предъявляемые, для обеспечения отвода явного тепла, как для холодного, так и для теплого периодов года:

L_норм = 870L_т = 26 м³/час,.

L_норм = 870L_х = 102 м³/час Поэтому проверим выполнение более жесткого требования, путем расчета воздухообмена, обеспеченного искусственной вентиляцией, с применением оконного кондиционера и сравнением полученного результата с требуемым.

Кондиционеры LG обеспечивают:

охлаждение воздуха;

автоматическое поддержание заданной температуры;

очистка воздуха от пыли;

вентиляция;

уменьшение влажности воздуха;

изменение скорости движения направления воздушного потока;

воздухообмен с окружающей средой.

Используем кондиционер, который рассчитан на вентиляцию и кондиционирование 20 м², их необходимо 2 шт. Каждый комнате по одной.

В результате проделанного расчета, мы убедились, что требования, предъявляемые СНиП II₆₈−75, обеспечивают все нормируемые параметры микроклимата в помещении для оборудования телекоммуникации.

Рисунок 4 — Размещение кондиционеров в помещении.