ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

АНАЛИЗ ГОДОВОГО РЕЖИМА И ВЫБОР КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Разработка схем регулирования систем кондиционирования микро­климата связана прежде всего с анализом работы систем в течение годо­вого периода эксплуатации. Общая последовательность такого анализа справедлива для любых систем отопления-охлаждения и систем венти­ляции зданий. Применительно к системам кондиционирования воздуха (СКВ) анализ режимов работы в течение года проводится аналитиче­ским путем и графически с применением /—d-диаграммы (после выбора схемы обработки воздуха в расчетных зимних и летних условиях).

Рассмотрим работу системы кондиционирования воздуха круглого­дичного действия на примере установки кондиционирования с первой рециркуляцией (рис. XXVI. 1, а). Схемой обработки воздуха

АНАЛИЗ ГОДОВОГО РЕЖИМА И ВЫБОР КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Нированяя воздуха

Ki — Кв — регулирующие клапаны

Нагрев наружного воздуха в калорифере первой ступени подогрева /С/, смешение его с воздухом первой рециркуляции, адиабатическое увлаж­нение полученной смеси в оросительной камере, нагрев смеси в калори­фере второй ступени подогрева KII и выпуск ее в помещение (луч про­цесса єп. з), в расчетный теплый период — смешение наружного воздуха с воздухом первой рециркуляции, политропическая осушка и охлажде­ние смеси в оросительной камере, затем нагрев смеси в калорифере вто­рой ступени подогрева KII и выпуск ее в помещение (луч процесса еп л) •

В кондиционируемом помещении температура tB и относительная влажность фв воздуха должны поддерживаться с заранее известной точностью в некоторых пределах в течение всего годового периода экс­плуатации системы кондиционирования воздуха, что приводит к необхо­димости ее регулирования (рис. XXVI.1, в). В настоящее время наибо­лее распространенным методом регулирования систем кондиционирова­ния воздуха является метод точка росы, при котором относительная влажность воздуха в процессе обработки в оросительной камере при­ближается к ф= 100% (реально 90—95%) •

Относительное постоянство фв в помещении обеспечивается путем стабилизации температуры точки росы tp приточного воздуха. Этот кос­венный способ обеспечения фв» const дает удовлетворительные резуль­таты при незначительных колебаниях влаговыделений в помещении. При значительных колебаниях влаговыделений для стабилизации фв необхо­димо изменять влагосодержание приточного воздуха.

Регулирование tB осуществляется, как правило, изменением произ - водаетельности калорифера второй ступени подогрева.

В течение года параметры наружного воздуха меняются в широких предел а-х. На /—d-диаграмме область этих изменений показана пунк­тиром. С изменением параметров наружного воздуха производитель­ность теплообменных и смесительных аппаратов установки кондициони­рования также будет меняться.

Анализ работы указанных аппаратов в течение года удобно выпол­нить с применением /—^-диаграммы (см. рис. XXVI. 1, б). По мере уве­личения энтальпии наружного воздуха от /нз и J теплопроизводитель­ность калорифера первой ступени подогрева необходимо уменьшать, так как в противном случае произойдет увеличение температуры точки росы tp приточного воздуха. При 1и=1 калорифер первой ступени подогрева должен быть выключен. При /і</н<С/2 заданное значение tp может быть достигнуто путем увеличения соотношения наружного и рецирку­ляционного воздуха. При 1ц==12 через оросительную камеру должен проходить только наружный воздух, т. е. установка будет работать как прямоточная. В области /2<С/н</з оросительная камера работает в адиабатическом режиме, охлаждая и увлажняя только наружный воздух, так ка-к Gp=0. Вследствие увеличения влагосодержания приточного воздуха относительная влажность фв в помещении будет увеличиваться и может выйти за допустимые пределы. Наиболее просто уменьшить значение фв в этом случае некоторым повышением температуры приточ - , ного воздуха и тем самым увеличением температуры tB в помещении. При /н=/з значение £в в помещении должно соответствовать летнему режиму.

При /3<С/я<С/4 в помещение подается только наружный воздух, который (для сохранения относительного постоянства фв) необходимо охлаждать с понижением энтальпии, для чего в оросительную камеру подается холодная вода от источника холодоснабжения. При /4<С/Н<С </нл для экономии холода используется рециркуляционный воздух; обработка воздуха осуществляется по схеме, рассмотренной для расчет­ного летнего периода.

Выполненный анализ позволяет построить графики регулирования работы теплообменных и смесительных аппаратов в кондиционере при годовых изменениях энтальпии наружного воздуха (рис. XXVI. 1, г) Гра­фики наглядно показывают изменение теплопроизводительности ка­лориферов первой Qi и второй Qn ступеней подогрева, холодопроизводи - тельностн Qx (с минусом), количества приточного Gn (постоянно), на­ружного GH и рециркуляционного Gp воздуха, принятую последова­тельность работы аппаратов и характерные точки смены режимов. Кро­ме того, они дают представление об энергетической эффективности при­нятой схемы тепловлажностной обработки воздуха. Из рис. XXVI.1, г видно, что при /з<С/н<С/н. л режим работы системы кондиционирования воздуха энергетически неоправдан, так как одновременно потребляется тепло и холод. Фактически необходимые затраты холода чпри U<.In<L <С/н. л обозначены на рисунке крестообразной штриховкой.

В последнее время начинают применять метод регулирования систем кондиционирования воздуха по оптимальному режиму (разработан А. Я - Креслинем), позволяющий во многих случаях избежать повторного подогрева воздуха, охлажденного в оросительной камере, а также более рационально использовать тепло рециркуляционного воздуха. В любой момент времени воздух в установке кондиционирования проходит тепло - влажностную обработку в такой последовательности, при которой рас­ходы тепла и холода оказываются наименьшими. Теоретическими и экс­периментальными исследованиями установлено, что существует 12 ре­жимов, которые при определенных состояниях наружного и внутреннего воздуха, известном тепловлажностной балансе помещения и заданном относительном количестве подаваемого наружного воздуха могут быть названы оптимальными. Анализ производится графоаналитическим ме­тодом с применением /—rf-диаграммы. Оптимальный режим обработки воздуха выбирается в зависимости от положения на I—^-диаграмме* точки, характеризующей состояние наружного воздуха в данный момент.

Сопоставление годовых расходов тепла и холода системой конди­ционирования воздуха с применением первой рециркуляции при регули­ровании по методу точки росы и оптимальному режиму представлено в табл. XXVI. 1.

Таблица XXVI.1

Сопоставление годовых расходов тепла и холода при регулировании по различным методам

Географический пункт

Тип здания

Соотношение годовых расходов при регулировании по оптимальному режиму и методу точки росы

Тепла

Холода

Рига

F Промышленное 1 Общественное

0,53 0,28

0,42 0,8

Ашхабад

( Промышленное Общественное

0,29 0,16

0,74 0,65

Приведенные данные показывают энергетическую эффективность метода регулирования систем кондиционирования воздуха по оптималь­ному режиму.

Регулирование системы кондиционирования воздуха (см. рис. XXVI. 1) обеспечивается с помощью контуров регулирования. Уста­новленный в рабочей зоне помещения или в вытяжном канале чувстви­тельный элемент терморегулятора воспринимает отклонения темпера­туры. Терморегулятор управляет калорифером второй ступени по­догрева KII чаще всего путем регулирования подачи теплоносителя клапаном К.

Рис. XXVI.2. Построение в /—d-диаграмме области возможных изменений в течение года положения луча процесса в помещении.

Постоянство влажности возду­ха в помещении обеспечивается дву­мя терморегуляторами точки росы, чувствительные элементы которых воспринимают отклонения темпера­туры воздуха после оросительной камеры или воды в ее поддоне. Тер­морегулятор зимней точки росы управляет последовательно клапа­ном /Сг калорифера первой ступени подогрева /Сі и воздушными клапа­нами (заслонками) К3, /С4 и Кь - Тер­морегулятор летней точки росы управляет подачей холодной воды из холодильной установки в ороси­тельную камеру с помощью клапа­на /С6.

Для более точного регулирования влажности воздуха применяют влагорегуляторы, чувствительные элементы которых устанавливают в помещении. Влагорегуляторы управляют клапанами /С2—Кб в той же последовательности, что и терморегуляторы точки росы.

В системах с применением первой рециркуляции воздуха терморе­гулятор летней точки росы работает совместно с терморегулятором реверса воздушных клапанов. Чувствительным элементом этого термо­регулятора является мокрый термометр, установленный в потоке на­ружного воздуха и работающий по следующей программе: при /н>/4 терморегулятор устанавливает клапаны /Сз, /С4 и Кь на режим минималь­ной подачи наружного воздуха, при /г</н</4 клапаны /С3, Кь Кь пере­водятся на режим подачи только наружного воздуха (см. рис. XXVI. 1,г).

Открытие и закрытие клапанов /Сз и Кь дополнительно блокируется с пуском и остановкой приточного вентилятора.

Калориферы первой ступени подогрева /С/ работают в наиболее неблагоприятном режиме; для предупреждения опасности их замерза­ния предусматривается автоматика защиты, функционирующая как во время работы приточного вентилятора, так и после его остановки. Два терморегулятора автоматики защиты контролируют температуру воздуха перед калорифером первой ступени подогрева /С/ и температуру теплоносителя после него. При сочетаниях температур, создающих угрозу замерзания калорифера, они выключают приточный венти­лятор. При остановленном приточном вентиляторе необходима допол­нительная защита калорифера от замерзания. Наиболее надежна схема, автоматически обеспечивающая периодический прогрев калорифера.

Если направление луча процесса єп в помещении в течение года меняется в широких пределах — от єп. з до єПл (см. рис. XXVI.1, б) анализ режима круглогодичного регулирования установок полного кон­диционирования необходимо проводить с учетом этого изменения.

АНАЛИЗ ГОДОВОГО РЕЖИМА И ВЫБОР КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Для жилых и общественных зданий границы области изменения єп определяются следующим образом (рис. XXVI.2). С изменением тепло - и влагопоступлений луч процесса єп поворачивается вокруг точки в, соответствующей параметрам воздуха в помещении, от положения єПз до єп. л Одновременно точка в перемещается от положения в3 к вп по
кривой, которую без большой погрешности можно заменить прямой линией. При этом точка п, характеризующая в любой момент времени параметры приточного воздуха и лежащая на луче процесса єш описы­вает кривую, близкую к синусоиде.

Чтобы обеспечить такой характер перехода от положения в3 к бл, в схему регулирования температуры воздуха в помещении необходимо вводить коррекцию по температуре (энтальпии) наружного воздуха (на рис. XXVI. 1, в сплошная линия tB от /2 до /3), что усложняет автомати­зацию процесса регулирования. Чаще всего переход с зимнего на летний режим работы и обратно осуществляется вручную разовым изменением задания терморегулятору (пунктирная линия tB от /2 до h на рис. XXVI. 1, в).

Из изложенного видно, что результаты анализа процессов обработ­ки воздуха в расчетных условиях и их возможных изменений в течение года являются исходными для выбора основных контуров регулирования систем кондиционирования воздуха.

ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

Что дороже: теплый пол или радиаторы

Перед покупкой любого товара или оборудования помимо выбора подходящих технических и эксплуатационных характеристик, а также сравнения преимуществ и недостатков встает вопрос цены. Конечно, если покупатель — олигарх или арабский шейх, …

Обогрев пола нагревательными матами — что важно знать

Греющие маты - система обогрева напольного покрытия, которая проста по своей конструкции, но имеет много нюансов. Все об этих тонкостях можно узнать в статье

Циркуляционные насосы для отопления

Равномерное распределение тепла по квартире или дому зависит от правильно оборудованной системы отопления качественно подобранных агрегатов. Эта задача стает перед большинством людей, которые задались целью создать уют в доме. Современный …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.