Реферат: Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА

Кафедра кондиционирования воздуха, вентиляции и охраны труда

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему

«Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление»

Разработала /Стукалова Е. /

Группа /6-ТВ-4/

Руководитель / ./

Санкт – Петербург

1999

Исходные данные для расчета

Цех расположен в бесфонарном здании закрытого типа с техническим чердаком и сеткой колонн 18х12. Освещен люминесцентными светильниками, встроенными в перекрытие.

Площадь цеха F_ц= 18х8х12х6=10368 м²

Объем цеха V_ц =10368х4.8=49766м³

Количество установленного оборудования n_н =F_ц /F_1м

F_1м =18 м²

n_н =10386/18=576

Количество обслуживающего персонала n_л =n_н /Н

H=4 ед.обор.

m₌ 576/4=144

Расчетные параметры наружного воздуха

Расчетные параметры внутреннего воздуха цеха

Тепловой баланс основного цеха

Теплопотери через наружные строительные ограждения здания,Вт

Определяются только для холодного расчетного периода

Q_мн =q₀ V_ц.н (t_в ^х -t_н ^х ) ,где

q₀ -удельная тепловая характеристика здания,Вт /(m³ x⁰ C )

V_цн -наружный обьем цеха в м3

t_в ^х ,t_н ^х внутренняя и наружная расчетные температуры воздуха для холодного расчетного периода

Q_мн= 0.1x49766x(26-(-22))=238876,8

Теплопоступления от технологического оборудования, имеющего электродвигатели, Вт

Q_маш = 1000 N_1эл nn_спр n_в , где

N_уст -установленная мощность электродвигателей единицы оборудования, кВт

n -кол-во оборудования данной марки

n_спр - коэффициент спроса электроэнергии равный 0.8

n_в -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла в помещении=1

Q_маш =1000х2.2х576х0.8x1=1013760

Теплопоступления от искусственного освещения, Вт

Q_осв = 1000 N_осв F_п b , где

N_осв -удельная электрическая мощность на освещении равная 0.05 кВт/м2

F_п -площадь пола цеха, м3

b -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла от светильников в помещении равный 0.4

Q_осв =1000x0.05x10368x0.4=207360

Тепловыделения от людей, Вт

Q_л = q₁ ^п m , где

q₁ ^п -полное тепловыделение одним человеком принимается равным 222 Вт

m -число людей одновременно работающих в цехе в одной смене

Q_л =222x144=31968

Теплопоступления через потолок с техническим потолком

Q_тч = К_тч (t_ч -t_в ^т ) F_пот в , где

К_ч - коэффициент теплопередачи перекрытия технического чердака принимается равным 2.5 Вт/(м2 xC)

t_ч , -температура воздуха на техническом чердаке принимается равной на 5 градусов выше расчетной температуры наружного воздуха в теплый период

t_в ^т - расчетная температура воздуха в цехе в теплый период

в-коэфф.учитывающий свободную площадь потолка за вычетом площади, занятой светильниками, воздухораздающими устройствами принимается равным 0.6

Q_тч =2.5x(24.8+5-23)x10368x0.6=105753,6

Сводная таблица теплового баланса цеха

Построение процессов изменения тепловлажностного состояния воздуха на i-d диаграмме для основного цеха.

Построение процессов на i-d диаграмме производиться для теплого и холодного периодов года.

Согласно нормам в вязальных цехах должны поддерживаться определенные климатические условия: температура воздуха для теплого периода в пределах 22-24 ^о , для холодного –22-23^о , а относительная влажность воздуха при любом значении температуры в указанных выше пределах должна быть постоянной и равна 65%.

Cводная таблица изменения тепловлажностного состояния воздуха.

Летний расчетный режим

Зимний расчетный период

1.Часовая производительность систем кондиционирования воздуха.

1.1Количество приточного воздуха, кг/час

Летний период G_п ^л = 3.6 Q_изб ^л / (i_в - i_п )

G_п ^л =3.6x1358841,6/(52-47,5)=1087073,28

Зимний период G_п ^з = 3.6Q_изб ^з / (i_в – i_п )

G_п ^з =3.6х1014211,2/(51,2-48)=1140987,6

,где Q_изб ^л и Q_изб ^з - суммарная величина теплоизбытков в цехе в теплый и холодный расчетный период;

i_в ,i_п - энтальпия внутреннего и приточного воздуха, кДж/кг

1.2.Обьемное количество приточного воздуха, м³ /ч

Летний период L_п ^л = G_п ^л /p

L_п ^л =1087073,28/1,2=905894,4

Зимний период L_п ^з = G_п ^з /p

L_п ^з =1140987,6/1,2=950823

Где p-объемный вес воздуха, КГ/М³ =1.2

1.3 Количество притяжного воздуха,кг/ч

Летний период G_выт ^л =0,9х G_п ^л ; L_выт ^л =0.9х L_п ^л

G_выт ^л =0,9х1087073,28=978366 ; L_выт ^л =0.9х905894,4=815305

Зимний период G_выт ^з =0,9х G_п ^з ; L_выт ^з =0.9х L_п ^з

G_выт ^з =0,9х1140987,6=1026888,8 ; L_выт ^з =0.9х950823=855740,7

2.КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА ,1/ч

Летний период n ^л = L _п ^л / V _ц

n^л =905894,4/49766=18,2

Зимний период n ^з = L _п ^з / V _ц

n^з =950823/49766=19,1

3.КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ, РАСПЫЛЯЕМОЕ В ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАМЕРАХ КОНДИЦИОНЕРОВ.

3.1.Часовой расход воды на увлажнение воздуха

Летний период W_к ^л =м*G_п ^л ,кг/ч

W_к ^л =0,7х1087073,28=760951,3

Зимний период W_к ^з =м*G_п ^з ,кг/ч

W_к ^з =0,7х1140987,6=798691,32

Где м-коэффициент орошения=0.7

3.2.Годовой расход воды на увлажнение воздуха.

Принимаются следующие обозначения:

m_год -общее число суток в году;

n_год -общее число рабочих часов в году=4151;

m_от -число суток в отопительном периоде=220;

n_от -число часов в отопительном периоде=5280;

число рабочих часов:

в зимний период n_з =2534

в летний период n_з =1620

Годовой расход воды на увлажнение воздуха в оросительной камере определяется по формуле: W_к ^год =(W_к ^л *n_л + W_к ^з *n_з )*10^-3 м³ /год

W_к ^год =(760951,3*1620+798691,32*2534)*10^-3 =3256625

4.РАСХОДЫ ХОЛОДА.

4.1.Максимальный часовой расход холода, кВт

Q_хол ^{м ax} =(i_н -i_к )G_п ^л *10^-3 *0,278

Q_хол ^{м ax} =(51,5-46) 1087073,28*10^-3 *0,278=1662,14

4.2.Годовой расход холода, МВт ч/год

Q_хол ^год =(i_н -i_к )[0.5(i_н -i_к )*Д+200] G_п ^л *10^-6 *0,278

Q_хол ^год =5,5*[0.5*5.5*135+200] 1087073,28*10^-6 *0.278=949.5

где Д-коэффициент, характеризующий длительность стояния теплосодержания наружного воздуха=135

5.РАСХОДЫ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ.

5.1.Максимальный часовой расход тепла на отопление.

Q_от ^max =q_о *V_ц *(t_от -t_н ³ )*10^-3

Q_от ^max =0,1*49766(5+26)*10^-3 =154,27

где q_о -удельная тепловая характеристика здания,Вт/(м³ град);

t_от =5^о ;

5.2.Средний часовой расход тепла на отопление.

Q^ср _от =q_o *V_ц *(t_от -t_ср.от ³ )*10^-3 ,КВт

Q^ср _от =0,1*49766*(5+2,2)*10^-3 =35,83

5.3.Годовой расход тепла на постоянное отопление.

Q_от.п ^год = Q^ср _от *n_от *10^-3 , МВтч/год

Q_от.п ^год =35,83*5280*10^-3 =189,2

5.4.Годовой расход тепла на дежурное отопление.

Q_от.д ^год = Q^ср _от *(n_нр +к_от *n_з )*10^-3 , МВтч/год

Q_от.д ^год = 35,83*(986+0,33*2534)*10^-3 =65,3

где n_нр - количество нерабочих суток в отопительном периоде=3520-2534=986;

к_от -коэффициент, учитывающий число часов работы дежурного отопления в рабочие сутки отопительного периода=0,33

6.МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА.

6.1.Мощость электродвигателей приточных и вытяжных вентиляторов.

Приточные вентиляторы N_вп =(L_п ^л *Н_вп )/1000*3600*h_в * h_пер ,КВт

N_вп =(905894,4*1000)/ (1000*3600*0,7*0,92)=390,74

Вытяжные вентиляторы N_в.выт =(L_выт ^л *Н_в.выт )/1000*3600* h_в * h_пер , КВТ

N_в.выт =(815305*500)/ (1000*3600*0,7*0,92)=175,8

6.2.Мощность электродвигателей насосов кондиционера.

Летний период N_нас ^л =(W_к ^л *Р_нас )/1000*3600*h_нас ,КВт

N_нас ^л =(760951,3*230)/1000*3600*0,5=97,23

Зимний период N_нас ^з =(W_к ^з *Р_нас )/1000*3600*h_нас ,

N_нас ^з =(798691,32*230)/1000*3600*0,5=102

6.3.Мощность электродвигателей компрессоров холодильной станции.

_

N_хол =Q_хол ^max *N_хол ,КВт

N_хол =1662,14*0,25=415,5

Суммарная мощность электродвигателей системы кондиционирования воздуха

Летний период N ^л = N _вп + N _вв + N _нас ^л + N _хол

N^л =390,74+175,8+97,23+415,5=1079,27

Зимний период N ^х = N _вп + N _вв + N _нас ^з

N^х =390,74+175,8+102=668,54

7.ГОДОВЫЕ РАСХОДЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА.

7.1.Годовой расход электроэнергии на приточные и вытяжные вентиляторы

Приточные вентиляторы N_вп ^год =N_вп *n_год *10^-3 ,МВтч/год

N_вп ^год =390,74*4154*10^-3 =1623,13

Вытяжные вентиляторы N_вв ^год =N_вв *n_год *10^-3 , МВтч/год

N_вв ^год =175,8*4154*10^-3 =730,3

7.2.Годовой расход электроэнергии на насосы кондиционеров.

N_нас ^год =(N_нас ^л *n_л +N_нас ^з *n_з )10^-3 , МВтч/год

N_нас ^год =(97,23*1620+102*2534)10^-3 =416

7.3.Годовой расход электроэнергии на электродвигатели компрессоров холодильной станции.

_

N_хол ^год =Q_хол ^год *N_хол , Мвтч/год

N_хол ^год =949.5*0,25=237,4

Суммарный расход электроэнергии в год

N^год = N_вп ^год+ + N_вв ^год + N_нас ^год + N_хол ^год , Мвтч/год

N^год =1623,13+730,3+416+237,4=3006,8

8.ОСНОВНЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА И ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ ОСНОВНОГО ЦЕХА.

8.1.Капитальные затраты на сооружение систем кондиционирования воздуха и отопления.

8.1.1.Капитальные затраты на воздушную часть систем кондиционирования воздуха.

К_кв =к_кв *L_п ^л *10^-3 ,руб

К_кв =400*905894,4*10^-3 =362357,76

8.1.2.Капитальные затраты на систему холодоснабжения.

К_хол =к_хол *Q_хол ^max ,руб

К_хол =75*1662,14=124680,75

8.1.3.Капитальные затраты на отопление.

К_от =к_от *Q_от ^max ,руб

К_от =13*154=2002

Суммарные капитальные затраты

К= К_кв + К_хол + К_от ,руб

К=362357,76+124680,75+2002=489040,51

8.2.Годовые эксплуатационные расходы на системы кондиционирования воздуха и отопления.

8.2.1.Эксплуатационные расходы на воздушную часть систем кондиционирования воздуха.

Э_кв =э_кв *L_п ^л *10^-3 ,руб/год

Э_кв =150*905894,4*10^-3 =135884,16

8.2.2.Эксплуатационные расходы на систему холодоснабжения.

Э_хол =э _хол * Q_хол ^год ,руб/год

Э_хол =20*949.5=18990

8.2.3.Эксплуатационные расходы на отопление.

Эот=э_от *Q_от ^год ,руб/год

Эот=6,8*189,2=1286,6

Суммарные годовые эксплуатационные расходы на системы КВ и отопления составляют

Э=1,25(Э_кв + Э_хол + Э_от ),руб/год

Э=1,25(135884,16+18990+1286,6)=156160,72

Сводная таблица технико-экономических показателей систем кондиционирования воздуха вентиляции и отопления