МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА
, "Кондиционирование воздуха, вентиляция и отопление"
/. /
/6--4/
/ ./
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.
Наименование
города
Длина ,L м Размеры цеха
Ширина,B м
Высота,H мУдельные тепловые потери,qЛенинград 18х8 12х6 4.8 0.1
Площадь цеха Fц=18х8х12х6=10368 м2
Объем цеха Vц=10368х4.8=49766м3
Количество установленного оборудования nн=Fц/F1м
F1м=18 м2
nн=10386/18=576
Количество обслуживающего персонала nл=nн/Н
H=4 ед.обор.
m=576/4=144
Расчетные параметры наружного воздуха
Расчетное значение параметров периода
tm,.
titi24.8
51.5
-26
-25.3
-2,2
219
Расчетные параметры внутреннего воздуха цеха
. ...t..t...
22-24
65
22-23
65
10
Тепловой баланс основного цеха
Теплопотери через наружные строительные ограждения здания,Вт
Определяются только для холодного расчетного периода
Qмн=q0 Vц.н (tвх-tнх) ,где
q0-удельная тепловая характеристика здания,Вт /(m3 x 0C )
Vцн-наружный обьем цеха в м3
tвх ,tнх внутренняя и наружная расчетные температуры воздуха для холодного расчетного периода
Qмн=0.1x49766x(26-(-22))=238876,8
Теплопоступления , , Qмаш= 1000 N1элn nспрnв, N -, n --n- 0.8
n-. =1
Q=10002.25760.8x1=1013760
Теплопоступления от искусственного освещения, Вт
Qосв= 1000 Nосв Fп b , где
Nосв -удельная электрическая мощность на освещении равная 0.05 кВт/м2
Fп-площадь пола цеха, м3
b -коэфф. Учитывающий фактическое поступление тепла от светильников в помещении равный 0.4
Qосв=1000x0.05x10368x0.4=207360
Тепловыделения от людей, Вт
Qл= q1п m , где
q1п -полное тепловыделение одним человеком принимается равным 222 Вт
m -число людей одновременно работающих в цехе в одной смене
Qл=222x144=31968
Теплопоступления через потолок с техническим потолком
Qтч= Ктч (tч-tвт) Fпот в , где
Кч - коэффициент теплопередачи перекрытия технического чердака принимается равным 2.5 Вт/(м2 x C)
tч, -температура воздуха на техническом чердаке принимается равной на 5 градусов выше расчетной температуры наружного воздуха в теплый период
tвт- 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
Qтч=2.5x(24.8+5-23)x10368x0.6=105753,6
Сводная таблица теплового баланса цеха
.
.наименование величин,
входящих в тепловой
балансУсловное
обозначениеРазмерностьРасчетный режимХолодный Теплый1Теплопотери через
наружные огражденияQмнВт
-----
238876,82Теплопоступления от оборудования QмашВт
1013760
10137603Теплопоступления от иск. освещенияQосвВт
207360
2073604Теплопоступления от людейQлВт
31968
31968 5Тепло-я черезперек-тия
с техн.чердакаQтчВт
105753,6
-------Итого: Теплоизбытки в цехелетом Qлизб
зимой QзизбВт
Вт1358841,6
1014211,2Построение 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 22-23о, 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
Состояние воздухаТочка на
диаграмме Параметры воздухаСо%КДж/кгГ/кгНаружный НТ24,855,251,542Внутренний ВТ23655245После оросительной камеры КТ17954645Приточный (П) П189047,545
Зимний расчетный период
Состояние воздухаТочка на
диаграмме Параметры воздухаСо%КДж/кгГ/кгНаружный Н-2690-25,30,3Внутренний В226551,245После оросительной камеры К189047,545Приточный П19854845Смесь наружного и рециркулярного С 21,5664739
1.Часовая производительность систем кондиционирования воздуха.
1.1Количество приточного воздуха, кг/час
Летний период Gпл= 3.6 Qизбл/ (iв - iп)
Gпл=3.6x1358841,6/(52-47,5)=1087073,28
Зимний период Gпз= 3.6Qизбз/ (iв iп)
Gпз=3.6х1014211,2/(51,2-48)=1140987,6
,где Qизбл и Qизбз- суммарная величина теплоизбытков в цехе в теплый и холодный расчетный период;
i,i- , /1.2.Обьемное количество приточного воздуха, м3/ч
Летний период Lпл= Gпл/p
Lпл=1087073,28/1,2=905894,4
Зимний период Lпз= Gпз/p
Lпз=1140987,6/1,2=950823
Где p-объемный вес воздуха, КГ/М3 =1.2
1.3 Количество притяжного воздуха,кг/ч
Летний период Gвытл=0,9х Gпл ; Lвытл=0.9х Lпл
Gвытл=0,9х1087073,28=978366 ; Lвытл=0.9х905894,4=815305
Зимний период Gвытз=0,9х Gпз ; Lвытз=0.9х Lпз
Gвытз=0,9х1140987,6=1026888,8 ; Lвытз=0.9х950823=855740,7
2.КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА ,1/ч
Летний период nл= Lпл/ Vц
nл=905894,4/49766=18,2
Зимний период nз= Lпз/ Vц
nз=950823/49766=19,1
3.КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ, РАСПЫЛЯЕМОЕ В ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАМЕРАХ КОНДИЦИОНЕРОВ.
3.1.Часовой расход воды на увлажнение воздуха
Летний период Wкл=м*Gпл,кг/ч
Wкл=0,7х1087073,28=760951,3
Зимний период Wкз=м*Gпз,кг/ч
Wкз=0,7х1140987,6=798691,32
-=0.7
3.2.Годовой расход воды на увлажнение воздуха.
Принимаются следующие обозначения:
mгод-общее число суток в году;
nгод-общее число рабочих часов в году=4151;
mот-число суток в отопительном периоде=220;
nот-число часов в отопительном периоде=5280;
число рабочих часов:
в зимний период nз=2534
в летний период nз=1620
Годовой расход воды на увлажнение воздуха в оросительной камере определяется по формуле: Wкгод=(Wкл*nл+ Wкз*nз)*10-3 м3/год Wкгод=(760951,3*1620+798691,32*2534)*10-3=3256625
4.РАСХОДЫ ХОЛОДА.
4.1.Максимальный часовой расход холода, кВт
Qхолмax=(iн-iк)Gпл*10-3*0,278
Qхолмax=(51,5-46) 1087073,28*10-3*0,278=1662,14
4.2.Годовой расход холода, МВт ч/год
Qхолгод=(iн-iк)[0.5(iн-iк)*Д+200] Gпл*10-6*0,278
Qхолгод=5,5*[0.5*5.5*135+200] 1087073,28*10-6*0.278=949.5
где -, =135
5.РАСХОДЫ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ.
5.1.Максимальный часовой расход тепла на отопление.
Qотmax=qо*Vц*(tот-tн3)*10-3
Qотmax=0,1*49766(5+26)*10-3=154,27
где qо-удельная тепловая характеристика здания,Вт/(м3град);
tот=5о;
5.2.Средний часовой расход тепла на отопление.
Qсрот=qo*Vц*(tот-tср.от3)*10-3,КВт
Qсрот=0,1*49766*(5+2,2)*10-3=35,83
5.3.Годовой расход тепла на постоянное отопление.
Qот.пгод= Qсрот*nот*10-3,МВтч/год
Qот.пгод=35,83*5280*10-3=189,2
5.4.Годовой расход тепла на дежурное отопление.
Qот.дгод= Qсрот*(nнр+кот*nз)*10-3,МВтч/год
Qот.дгод= 35,83*(986+0,33*2534)*10-3=65,3
где nнр- количество нерабочих суток в отопительном периоде=3520-2534=986;
кот-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 Nвп=(Lпл*Нвп)/1000*3600*hв* hпер,КВт
Nвп=(905894,4*1000)/ (1000*3600*0,7*0,92)=390,74
Вытяжные вентиляторы Nв.выт=(Lвытл*Нв.выт)/1000*3600* hв* hпер,КВТ
Nв.выт=(815305*500)/ (1000*3600*0,7*0,92)=175,8
6.2.Мощность электродвигателей насосов кондиционера.
Летний период Nнасл=(Wкл*Рнас)/1000*3600*hнас, КВт
Nнасл=(760951,3*230)/1000*3600*0,5=97,23
Зимний период Nнасз=(Wкз*Рнас)/1000*3600*hнас,
Nнасз=(798691,32*230)/1000*3600*0,5=102
6.3.Мощность электродвигателей компрессоров холодильной станции.
Nхол=Qхолmax*Nхол,КВт
Nхол=1662,14*0,25=415,5
Суммарная мощность электродвигателей системы кондиционирования воздуха
Летний период N=N+N+Nнас+NN=390,74+175,8+97,23+415,5=1079,27
Зимний период N=N+N+NN=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 Nвпгод=Nвп*nгод*10-3,МВтч/год
Nвпгод=390,74*4154*10-3=1623,13
Вытяжные вентиляторы Nввгод=Nвв*nгод*10-3, МВтч/год
Nввгод=175,8*4154*10-3=730,3
7.2.Годовой расход электроэнергии на насосы кондиционеров.
Nнас год=(Nнасл*nл+Nнасз*nз)10-3,МВтч/год
Nнас год=(97,23*1620+102*2534)10-3=416
7.3.Годовой расход электроэнергии на электродвигатели компрессоров холодильной станции.
Nхолгод=Qхолгод*Nхол,Мвтч/год
Nхолгод=949.5*0,25=237,4
Суммарный расход электроэнергии в год
Nгод= Nвпгод++ Nввгод+ Nнас год+ Nхолгод,Мвтч/год
Nгод=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.
Ккв=ккв*Lпл*10-3,руб
Ккв=400*905894,4*10-3=362357,76
8.1.2.Капитальные затраты на систему холодоснабжения.
Кхол=кхол*Qхолmax,руб
Кхол=75*1662,14=124680,75
8.1.3.Капитальные затраты на отопление.
Кот=кот*Qотmax,руб
Кот=13*154=2002
Суммарные капитальные затраты
К= Ккв+ Кхол+ Кот,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.
Экв=экв*Lпл*10-3,руб/год
Экв=150*905894,4*10-3=135884,16
8.2.2.Эксплуатационные расходы на систему холодоснабжения.
Эхол=э хол* Qхолгод ,руб/год
Эхол=20*949.5=18990
8.2.3.Эксплуатационные расходы на отопление.
Эот=эот*Qотгод,руб/год
Эот=6,8*189,2=1286,6
Суммарные годовые эксплуатационные расходы на системы КВ и отопления составляют
Э=1,25(Экв+ Эхол + Эот),руб/год
Э=1,25(135884,16+18990+1286,6)=156160,72
Сводная таблица технико-экономических показателей систем кондиционирования воздуха вентиляции и отопления
/Название величин
.1Внутренний объем цехаV3497662N3-1.L.L.3/3/905894.4
95082341. LL3/3/815305
855740.75nn1/18.2
19.16-1.W/760951.32.W/798691.327W3/32566258Qmax1662.149-Q/949.510: Q.max
Q.max
154.27
35.8311: Q.Q.//281.12
65.312-1.-N.390.742.-N.175.83.-NN97.23
1024..N415.5: ..е N1079.27 .еN668.5414:
1.--N./1623.132.--N/730.33.N/4164..N/237.4:
еN/3006.815:
1.-362357.762.124680.753..2002:еК489040.5116:
1.-/135884.162./189903../1286.6:еЭ/156160.7217, :
1./237667.472.%2376