IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В прямоточной системе кондиционирования подаваемый воздух нагревается при теплообмене с воздухом помещения и далее удаляется, поэтому такая схема неэкономична и расточительна с точки зрения энергосбережения. Чтобы использовать теплоту вентиляционных выбросов применяют различные методы. Одним из таких методов является рециркуляция, при которой организуется частичная подача отработанного вытяжного воздуха, имеющего объемный расход L_р, в приточно-вытяжной блок (2) для смешения со свежим воздухом, поступающим снаружи и имеющим расход L₀ (рисунок 1).

Рисунок 1 - Установка системы кондиционирования воздуха

Степень рециркуляции

а = L_р / L_п

определяет экономичность системы, если рециркуляция отсутствует, то есть L_р =0 (прямоточной схема), то потребности в теплоте будут максимальные.

Степень рециркуляции снижает затраты теплоты на подогрев наружного воздуха и доведение его необходимых параметров — температуры t_п2 и относительной влажности φ_п2 приточного воздуха.

Степень рециркуляции может быть увеличена до определенного предела, зависящего от нормирования расхода свежего приточного воздуха, регламентируемого СНиП. Параметры приточного воздуха необходимо поддерживать постоянными, независимо от изменяющихся условий наружной среды. Это можно обеспечить, изменяя степень рециркуляции или расход греющей воды в подогревателе первой ступени. При заданной степени рециркуляции необходимые параметры приточного воздуха создаются в результате регулирования расхода воды.

Оценить экономию тепловой мощности можно с использованием Н-d диаграммы (рисунок 2). Параметры приточного воздуха после смешения определяются заданной степенью рециркуляции.

Рисунок 2 - Процессы обработки воздуха в прямоточной системе кондиционирования воздуха

Расчетные значения энтальпии и влагосодержания получаются из условия выполнения материального и теплового баланса:

где L – объемный расход воздуха (м³/с),Н – энтальпия (кДж/кг),d – влагосодержание воздуха (г/кг сух. возд.), ρ- плотность воздуха (кг/м³).

Энтальпия и влагосодержание перед подогревателем первой ступени определяется по выражениям

где а - степень рециркуляции, равная

а = ρ_вL_р/ρ_пL_п .

Из расчета диаграммы следует, что для нагрева воздуха в прямоточной системе необходима тепловая мощность (кВт), равная

При применении такого энергосберегающего метода, как рециркуляция, необходимая для нагрева воздуха тепловая мощность (кВт) будет равна

Энергосберегающий эффект от применения рециркуляции составит

Таким образом, анализ представленных материалов показал, что в настоящее время вопросы повышения энергоэффективности систем кондиционирования испарительного типа актуальны, необходимо разработать модель утилизационной установки, предложить термодинамическую модель и методику расчета процессов тепломассопереноса системы кондиционирования.

Список использованных источников

1. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. Учеб. Пособие для вузов. – 2-е перераб. – М.: Энергоиздат, 1981. – 320 с.

2. Зеликов В.В. Справочник инженера по отоплению, вентиляции и кондиционированию. Тепловой и воздушный баланс зданий. М.: 2011. – 254 с.

3. Кокорин О.Я. Установки кондиционирования воздуха. М. Машиностроение. 1978- 264 с.

4. Кокорин О.Я., Согришвили М.Д. Пути снижения расхода энергии в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: 1982. – 126 с.

Код для цитирования: Скопировать