Компоновочная схема кондиционера для теплого периода года

Для обработки наружного воздуха в теплый период года кондиционер должен быть оборудован следующими секциями: камерой смешения, воздухоохладителем.

Построение процесса кондиционирования воздуха для холодного периода года

Вариант № 1: прямоточный кондиционер.

В прямоточном кондиционере применяется калорифер первого подогрева, оросительная камера, калорифер второго подогрева, т. е. происходит нагрев наружного воздуха, увлажнение и подогрев.

Строим данные процессы на I-d диаграмме и находим энергозатраты:

Н-3 — подогрев воздуха в калорифере 1-го подогрева;

3−2 — тепловлажностная обработка воздуха в оросительной камере. В зимнее время камера применяется в адиабатическом режиме, водоснабжение оросительной камеры реализуется с полной рециркуляцией, т. е. вода не проходит какую-либо тепловую обработку. На выходе из оросительной камеры влажность воздуха составляет 95%. Точка 2 характеризует состояние воздуха на выходе из оросительной камеры;

W — температура мокрого термометра ;

• 2−1 — подогрев воздуха в камере 2-го подогрева;
• 1-П — подогрев воздуха в вентиляторе. Подогрев воздуха осуществляется без изменения влагосодержания на 1−1,5 0С;

П-В — изменение параметров воздуха внутри помещения (ассимиляция теплои влагоизбытков в приточных струях).

Находим расход теплоты в секции первого подогрева:

кДж/ч, с=1,2кг/м3.

Находим расход теплоты в секции второго подогрева:

кДж/ч, Требуемая эффективность в оросительной камере:

.

Для обслуживания оросительной камеры необходима постоянная подпитка системы водоснабжения с помощью насоса.

Вариант № 2: обработка воздуха при наличии рециркуляции.

Н-Смсмешивание наружного и рециркуляционного воздуха. Точка См делит отрезок Н-См обратно пропорционально массам смешивающихся потоков;

См-1 — подогрев в калорифере ;

1-Пподогрев в вентиляторе;

П-Вассимиляция теплои влагоизбытков в помещении;

В-Уизменение параметров воздуха при перемещении его от рабочей зоны к вытяжному отверстию Температура уходящего воздуха определяется по формуле:

0С, где gradt?0,5С — градиент температур по высоте для данного помещения; Н=2 м — высота воздухозаборной решетки в системе удаления воздуха;

Находим расход теплоты в секции первого подогрева:

кДж/ч, Вывод: рециркуляция позволяет значительно понизить расходы, связанные с потреблением энергии.

Вариант № 3: обработка воздуха с применением утилизации теплоты.

Наибольшее применение сейчас имеют пластинчатые утилизации с перекрестноточной схемой движения теплоносителя. Они представляют собой теплообменные аппараты, в которых осуществляется теплообмен через перегородку между уходящим и приточным воздухом. Для пластинчатых перекрестноточных рекуператоров коэффициент эффективности еt ?0,5.

Температура точки 5 находится из выражения:

.

=еt (tу-tн)+tн=0,5(20+26)+(-26)=-30С.

Температуру точки 6 найдем из условия, что утилизированная теплота от уходящего воздуха пойдет на нагрев наружного воздуха:

Из выражения получится:

Tу=10С — эта температура слишком мала, существует вероятность зарастания каналов снеговой шубой. Для того, чтобы расширить диапазон работы делают обводную линию. Если есть конденсация, то необходимы поддон и каплеуловитель. Но можно задаться более высокой температурой 6: t’у=30С.

Следовательно:

t’у=16 кДж/кг,.

tн'=-7,4 0С.

еt=0,4.

Находим расход теплоты в калорифере:

кДж/ч.

кДж/ч, Этот процесс сложно осуществить, так как для его проведения требуется оросительная камера.

Вариант № 4: прямоточный кондиционер с применением пароувлажнения.

В этом кондиционере процесс обработки воздуха существенно упрощается. В этом случае для обеспечения требуемых параметров в обслуживаемом помещении требуются только калорифер и пароувлажнитель.

Н-4 — родогрев воздуха в калорифере;

4−1 — изменение состояния воздуха при введении в него пара. Точка 4 находится исходя из выражений:

Qп=Mc (100−20); c (пар)=2 кДж/кг Qп=160 Дж (М=1г).

Qп= Qв=св*1кг*?t ?t=0,16С.

• ?d=dн-d1=4,8−0,3=4,5 г/кгсв
• ?T=0,16*4,5=0,72 0С. Следовательно: t4=13,3С.
• 1-П — подогрев воздуха в вентиляторе;

П-В — поглощение теплои влагоизбытков.

Находим расход теплоты в секции первого подогрева:

кДж/ч.

Расход воды, преобразованной в пар:

M=L?с?Дd=25 980•1,2•4,5=140 292 г/ч.

Расход электроэнергии по выработке пара. Для этого сначала найдем количество энергии, затраченной на регенерацию воды в пар:

кДж/ч, Количество электрической энергии, необходимой для регенерации воды в пар:

кВт*ч, где з=0,9 — коэффициент полезного действия парогенератора.

1кВт*ч=301 руб. Сэлектр=29 498 руб.

Вывод: использование пара увеличивает расходы, связанные с потреблением энергии, однако применение парового увлажнителя позволяет отказаться от использования в кондиционере двух функциональных блоков, т. е. оросительной камеры и калорифера второго подогрева.