حساب مفصل لقوة ملف مروحة التبريد. حسابات لفائف المروحة
مصدر: http://mir-klimata.apic.ru/
مقال من مجلة "عالم المناخ" العدد 11. 2001
عزيزي القراء!
يواصل محررو المجلة نشر فصول فردية من كتاب "أنظمة التهوية وتكييف الهواء.
النظرية والتطبيق"، من إعداد متخصصين في شركة يوروكليميت.
البيانات الأولية: مباني المكاتب (7 غرف)المساحة الإجمالية
150 م2 ارتفاع الغرفة ح = 3 م سقف معلق من نوع "ارمسترونج" - فقط في الممر. يتمتع المبنى بإمكانية التهوية الطبيعية (عن طريق فتح وإغلاق النوافذ (انظر تخطيط المبنى في الشكل 1).
واجهة المبنى مواجهة للشارع الرئيسي، ولا يسمح بتركيب وحدات خارجية من أنظمة سبليت على الواجهة. لإنشاءظروف مريحة
في المكاتب، في هذه الحالة، الحل الأمثل لتكييف الهواء هو نظام "ملف مروحة التبريد". يتم تركيب المبرد (آلة التبريد) على سطح المبنى، ويتم تركيب وحدات لفائف المروحة (الغلقات) تحت سقف كل غرفة. لتزويد النظام بالماء الساخن (45-40 درجة مئوية) ليس فقط في الصيف، ولكن أيضًا خلال الفترة الانتقالية، عندما لا يعمل نظام التدفئة بعد، سنختار مبردًا مزودًا بمضخة حرارية من نوع WRAN من CLIVET . يمكن وضع التشغيل "الساخن والبارد" هذا من خلال استخدام دائرة تبريد قابلة للعكس (مضخة حرارية
) مع كفاءة عالية في استخدام الطاقة.
ملف المروحة عبارة عن جهاز للتبادل الحراري يعد جزءًا من نظام ملف مروحة التبريد الشامل وهو العنصر الأخير في الدائرة بأكملها الذي يعمل على تبريد/تسخين الهواء في الأماكن المغلقة.
اختيار لفائف المروحة- اعتمادًا على العديد من العوامل، يتم حساب وحدة ملف المروحة واختيارها. وتشمل هذه العوامل:
- عدد الأشخاص في الغرفة؛
- الغرض من المبنى
- المنطقة والاتجاه الأساسي لفتحات النوافذ وجدران الغرفة ؛
- الموقع الجغرافي للغرفة مع خصائص درجة الحرارة والرطوبة للهواء الخارجي؛
- المواد ونوعية الجدران والأسقف الخارجية؛ الكمية والقوةتركيبات الإضاءة
- أو الأجهزة الأخرى الموجودة في الداخل والتي قد تولد الحرارة؛
وجود نظام تهوية الغرفة.
طرق حساب لفائف المروحةهناك ثلاث طرق لحساب وحدة ملف المروحة لإنشاء خلفية درجة الحرارة المطلوبة في الغرفة. يمكن أن يطلق عليهم بشكل مختلف.
هذه هي العملية الحسابية الأكثر دقة والأطول. يتم إجراء مثل هذه الحسابات عند إجراء تطورات علمية أو بحث في عمليات التبادل الحراري لتبريد/تسخين الهواء الداخلي باستخدام أنظمة تكييف الهواء. تنطبق نفس الطريقة على ملفات المروحة. يتم أخذ جميع العوامل المذكورة أعلاه والعديد من العوامل الأخرى الأقل أهمية في الاعتبار من أجل توفير جميع الفروق الدقيقة عند تشغيل وحدة ملف المروحة إلى أقصى حد ممكن. في هذه الحالة، القيم المرجعية الدقيقة لمعاملات التوصيل الحراري، وانتقال الحرارة لمواد السياج، ومعاملات انتقال الحرارة من الجدران إلى الداخل و البيئة الخارجية. عند إجراء الحسابات، يجب استخدام مخطط الهوية للهواء الرطب. مع هذا الحساب، دون إعداد خاص، يمكنك قضاء يوم كامل في اختيار وحدات لفائف المروحة لغرفة تبلغ مساحتها 20-30 مترًا مربعًا. م.
المكرر
يتم إجراء هذا الحساب من قبل المتخصصين الفنيين والمديرين الرائدين للشركات التي تبيع وحدات ملفات المروحة وأنظمة تكييف الهواء بملف مروحة التبريد. الحساب ليس دقيقًا كما في الحالة السابقة، ولكن يتم إجراؤه بشكل أسرع بكثير ويعتمد على متوسط القيم لجميع الكميات المرجعية التي قد تكون متضمنة في الحساب. ومع ذلك، مع مثل هذا الحساب، من الضروري حساب الإنتاجية مع مراعاة رطوبة الهواء. ولذلك، هناك ثلاثة تعريفات للإنتاجية:
- إنتاجية معقولة، تأخذ في الاعتبار الحرارة المعقولة، أي جميع تدفقات الحرارة دون مراعاة رطوبة الهواء؛
- الإنتاجية الكامنة، والتي تأخذ في الاعتبار الحرارة الكامنة، أي جميع التدفقات الحرارية مع مراعاة رطوبة الهواء.
- الأداء الكامل، والذي يأخذ في الاعتبار الحرارة المحسوسة والكامنة، أي جميع التدفقات الحرارية الداخلة مع مراعاة رطوبة الهواء.
يتم حساب الحرارة الكامنة باستخدام باستخدام معرفالرسوم البيانية أو الجداول الخاصة.
في المناطق ذات الرطوبة الجوية المنخفضة، يمكنك إضافة 20% إلى الحرارة المعقولة المحسوبة والحصول على الحرارة الكاملة. وبالتالي، ينبغي تخصيص 20٪ للحرارة الكامنة. في المناطق ذات الرطوبة العالية، من الضروري حساب الحرارة الكامنة بشكل منفصل. بخلاف ذلك، يمكنك إجراء اختيار بخطأ يصل إلى 50-60%.
تقريبي (عاجل، مقدر)
يتم إجراء هذا الحساب من قبل المديرين الذين يبيعون ملفات المروحة وأنظمة تكييف الهواء بملف مروحة التبريد، ولكن ليس لديهم مهارات الاختيار. وهي مصنوعة على أساس مساحة الغرفة. لكل 10 متر مربع يتم اختيار ملف مروحة بقدرة تبريد 1000 واط. مع ارتفاع السقف يصل إلى 2.70 - 3 م.
لا يتم أخذ الحرارة الكامنة في الاعتبار تقريبًا في مثل هذه الحالات. وفي المناطق ذات الرطوبة 40٪، تكون الحرارة الكامنة حوالي 30٪ من الحرارة المعقولة، ومع رطوبة 80-90٪ - ما يصل إلى 50٪ من الحرارة المعقولة. يمكن أن تؤثر مثل هذه الحسابات على تشغيل نظام ملف مروحة التبريد بالكامل أو تؤدي إلى تعطله، لذلك يجب الوثوق بهذه الحسابات واختيار وحدات ملف المروحة من قبل متخصصين موثوقين ومؤهلين.
وحدات ملف المروحة هي معدات للتحكم في المناخ مصممة لتبريد أو تسخين الهواء. يتضمن هذا التثبيت:
- مبادل حراري حيث يدخل الهواء من الغرفة ويأخذ درجة الحرارة المطلوبة؛
- مروحة تزود المبرد بالهواء ؛
- مرشح تنقية الهواء
- لوحة التحكم.
بمساعدة وحدات لفائف المروحة يمكنك حل مشكلة التهوية أماكن مغلقة: الهواء النقي يأتي من المكيف المركزي.
يوجد حاليًا عدة أنواع من وحدات ملفات المروحة:
- حائط؛
- سقف الأرض
- كاسيت؛
- قناة؛
- أرضية الخزانة
- غير المؤطرة.
تعتبر القنوات أكثر شيوعًا لأنها تتضمن تثبيتًا مخفيًا. لكن اختيار لفائف المروحةمن الأفضل أن تثق بأخصائي.
يعد الاختيار الصحيح لملف المروحة ضمانًا لعمر الخدمة الطويل للمعدات
يمكن استخدام وحدات لفائف المروحة في مراكز التسوق ودور السينما، مباني المكاتبوالفنادق والصالات الرياضية، الخ. يتم إجراء حسابات ملف المروحة بواسطة متخصصين من شركة Century of High Technologies. أولا وقبل كل شيء، يتم جمع المعلومات حول الغرفة التي سيتم تركيب المعدات فيها:
- مساحة الغرفة
- ارتفاع السقف
- العدد التقريبي للأشخاص في الغرفة؛
- عدد معدات التشغيل
- عدد المصابيح الكهربائية
- موقع النوافذ.
هذه المعلومات ضرورية لتحديد الطاقة المطلوبة للوحدة. بعد ذلك، يمكن للعميل نفسه اختيار وحدة ملف المروحة وفقًا لقدراته المالية وتفضيلاته الفنية. من المهم تحديد المهام الموكلة إلى نظام التحكم في المناخ. لتشغيل وحدة لفائف المروحة في وضع واحد: التبريد أو التسخين، يتم استخدام تركيبات ذات أنبوبين. يمكن للوحدات ذات الأربعة أنابيب أن تعمل كمكيف هواء في الصيف وسخان في الشتاء، حيث أنها تحتوي على مبادلين حراريين مستقلين.
يختار الجهاز المطلوبومن الممكن أيضًا عبر الإنترنت، ولكن في هذه الحالة قد لا يتم تحديد معلمات الأداء بدقة.
نظام لفائف مروحة التبريد
في حد ذاتها، لا يمكن لوحدة ملف المروحة أداء وظائف مكيف الهواء، حيث أن هناك حاجة إلى آلة لتبريد الماء. في أغلب الأحيان، هذا الجهاز عبارة عن مبرد. يتمتع هذا النظام، المسمى "ملف مروحة التبريد"، بعدد من المزايا مقارنةً بمعدات التحكم في المناخ الأخرى:
- يتم استخدام الماء كمبرد، مما يجعل من الممكن جعل خطوط الأنابيب طويلة جدًا؛
- متعددة الاستخدامات: يمكن استخدامها في المباني السكنية والمكاتب والصناعية؛
- العمل المستقل
- تحكم مريح: عن بعد باستخدام جهاز التحكم عن بعد أو يدويًا.
للتأكد من أن النظام يعمل دون انقطاع ولا يزيد من تكاليف الطاقة، حساب لفائف المروحةيجب أن يتم تنفيذها من قبل المتخصصين. لن يقوم المتخصصون في شركة Century of High Technologies باختيار وحدة ملف المروحة المطلوبة فحسب، بل سيقومون أيضًا بإجراء تركيب عالي الجودة وسريع.
حساب وحدة ملف المروحة هو حساب قوة التبريد (سعة التبريد).
تحديد قدرة التبريد المطلوبة لوحدة ملف المروحة
يتم حساب سعة التبريد المطلوبة عن طريق جمع جميع مدخلات الحرارة في الغرفة المعنية. وتشمل هذه:
- الإشعاع الشمسي
- الموصلية الحرارية للهياكل المغلقة (الجدران، النوافذ، الأسقف، الخ)
- تهوية العرض
- معدات الإضاءة
- معدات توليد الوقود الأخرى
بعد تلخيص مدخلات الحرارة المذكورة أعلاه، يتم الحصول على الطاقة الحرارية الإجمالية للغرفة. لهذه القوة (بهامش 10-20٪) يتم اختيار وحدات ملف المروحة.
طريقة بسيطة لتحديد قدرة التبريد لملف المروحة
ومع ذلك، هناك المزيد طرق بسيطةتحديد قدرة التبريد لوحدة ملف المروحة. لذلك، بالنسبة لغرف المعيشة، يمكنك أخذ قوة التبريد عن طريق ضرب مساحة الغرفة في 100 (النتيجة ستكون بالواتس). من المفترض أن توليد الحرارة النوعية في الغرفة هو 100 واط/م2.
بالنسبة لمباني المكاتب وغرف المعيشة ذات النوافذ المواجهة للجنوب والشرق، يوصى بأخذ معدل إطلاق حراري محدد يساوي 125 واط/م2. وأخيرا، للمكاتب مع عدد كبيرالمعدات أو النوافذ التي تواجه الجنوب، يجب أن يؤخذ إطلاق الحرارة النوعي على أنه يساوي 150 واط/م2.
وهكذا ل مساحة مكتبيةبمساحة 40 مترًا مربعًا، ستكون هناك حاجة إلى ملف مروحة بسعة 5 كيلووات (نظرًا لعدم إنتاج ملفات مروحة بقدرة 5 كيلووات، يتم قبول ملف مروحة ذو طاقة أعلى - 5.4 كيلووات).
ميزات حسابات لفائف المروحة
عند حساب وحدات لفائف المروحة، ينبغي أن تؤخذ المعلمات التالية في الاعتبار:
- حدد ملف مروحة لتدفق الهواء قوة متوسطة,
- خذ في الاعتبار جدول درجة حرارة سائل التبريد: على سبيل المثال، مع جدول +10/+15 درجة مئوية، تكون قدرة التبريد لملف المروحة أقل بشكل ملحوظ من جدول +7/+12 درجة مئوية.
في حالة وجود صعوبات عند حساب وحدة لفائف المروحة، يجب عليك الاتصال بالمتخصصين.
استهلاك الطاقة لملف المروحة
مستهلكة الطاقة الكهربائيةتبلغ قوة ملف المروحة حوالي 100-500 واط ويعتمد على قوة محرك المروحة.
البيانات الأولية:
مباني مكتبية (7 غرف) بمساحة إجمالية 150 م2 ارتفاع الغرفة ح = 3 م سقف معلق "ارمسترونج" - فقط في الممر. يتمتع المبنى بإمكانية التهوية الطبيعية (عن طريق فتح وإغلاق النوافذ (انظر تخطيط المبنى في الشكل 1).
واجهة المبنى مواجهة للشارع الرئيسي، ولا يسمح بتركيب وحدات خارجية من أنظمة سبليت على الواجهة.
لخلق ظروف مريحة في المكاتب، في هذه الحالة، الحل الأمثل لتكييف الهواء هو نظام ملف مروحة التبريد. يتم تركيب (ثلاجة) على سطح المبنى، ويتم تركيب وحدات لفائف المروحة (الغلقات) تحت سقف كل غرفة.
لضمان النظام الماء الساخن(45-40 درجة مئوية) ليس فقط في الصيف، ولكن أيضًا في الفترة الانتقالية، عندما لا يعمل نظام التدفئة بعد، سنختار مبردًا مزودًا بـ "مضخة حرارية" من نوع WRAN من CLIVET. يمكن وضع التشغيل "الحراري-البارد" هذا من خلال استخدام دائرة تبريد قابلة للعكس (مضخة حرارية) ذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة.
الغلاف الخارجي للمبرد مصنوع من سبيكة بيرالومان، وهو مناسب للاستخدام الخارجي. تم تجهيز وحدة WRAN نظام المعالجات الدقيقةالتحكم، والذي يسمح لك بتكوين جميع الوظائف وتنظيمها وتحسينها. جهاز التحكم عن بعد التحكم عن بعد، المتصل بمعالج دقيق، يسمح لك بإجراء جميع الإعدادات والتحكم في عمل المبرد عن بعد.
ترتبط الوحدات الداخلية (وحدات ملف المروحة) والوحدة الخارجية (المبرد) ببعضها البعض عن طريق خطوط أنابيب المياه والغاز الفولاذية، والتي يجب عزلها لتجنب التكثيف على جدران الأنابيب عند تداول معلمات الإمداد من خلالها. = 7 درجة مئوية، تريف. = 12 درجة مئوية (عندما يعمل النظام في وضع التبريد). تحتوي كل وحدة من وحدات ملفات المروحة على وعاء تجميع يتم من خلاله تفريغ خط أنابيب الصرف. يتم توصيل جميع خطوط أنابيب الصرف الصحي بواسطة مجمع مشترك ومتصلة بنظام الصرف الصحي الحالي. يتم وضع جميع الاتصالات على طول الممر في منطقة السقف المعلق. لمد خط أنابيب الصرف الصحي، من الضروري توفير منحدر قدره 10 ملم لكل متر واحد من الطول.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
لضمان تداول المبرد في النظام، يتم تثبيت محطة الضخ.
تشتمل محطات الضخ CLIVET على الأتمتة وجميع الأنابيب التكنولوجية اللازمة. وهي جاهزة للاستخدام فورًا بعد توصيلها بالأنظمة الكهربائية والهيدروليكية.
لتحديد الأحجام القياسية للمعدات المدرجة في نظام تكييف الهواء، ينبغي إجراء الحسابات المناسبة.
حساب الحرارة الزائدة واختيار المعدات
يعتمد حساب الحمل الحراري لوحدات ملفات المروحة على البيانات التي تم الحصول عليها حول وجود الأشخاص والمعدات المكتبية والمصادر الأخرى لتوليد الحرارة في كل غرفة.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نحدد إجمالي كمية الحرارة الزائدة لكل غرفة ونختار نماذج ملفات المروحة من كتالوج DELONGHI بناءً على سعة التبريد. ترد في الجدول بيانات حساب واختيار وحدات لفائف المروحة. 2.
بناءً على قدرة التبريد الإجمالية لجميع وحدات ملفات المروحة (19.6 كيلووات)، نختار مبردًا من كتالوج CLIVET (مع أقرب قدرة تبريد أعلى) - WRAN 91 (بارد = 20.6 كيلووات، حرارة = 23.1 كيلووات).
يتيح لك اختيار مبرد مزود بـ "مضخة حرارية" استخدام نظام تكييف الهواء في وضع التدفئة خلال الفترة الانتقالية من العام عندما لا يتم تشغيل نظام التدفئة بعد.
بناءً على حساب الحرارة الزائدة تم تحديد ما يلي: الحمل الحراريالنظام بأكمله 19.6 كيلو واط. المبرد هو الماء مع المعلمات 7-12 درجة مئوية. أنابيب الصلب وأنابيب المياه والغاز.
مبرد WRAN 91 بقدرة تبريد 20.6 كيلووات بدون دائرة ضخ مدمجة. وحدات لفائف المروحة - حسب الجدول 1.
الحساب الهيدروليكي للنظام
الغرض من الحساب الهيدروليكي هو تحديد أقطار خطوط الأنابيب لكل قسم من النظام واختيار محطة ضخ للتشغيل المستقر لدائرة المياه.
إذا تم استخدام مبرد مزود بمحطة ضخ مدمجة (دائرة هيدروليكية)، فمن الضروري تحديد ما إذا كان ضغطه كافياً للتشغيل العادي للنظام.
إذا تم استخدام المبرد بدون محطة ضخ مدمجة (دائرة هيدروليكية)، فسيتم تحديد محطة الضخ المطلوبة بناءً على بيانات الحساب الهيدروليكي.
وفقًا لمخططات الطوابق، يتم رسم مخطط محوري لنظام "ملف مروحة التبريد"، ويتم تحديد أرقام الأقسام وتحديد أطوالها (الشكل 2).
يجب إجراء حساب فقدان الضغط لوحدة ملف المروحة الأبعد. في هذه الحالة، يكون ملف المروحة FC 30 هو مجموع الخسائر على طول الطول والخسائر الناتجة عن المقاومة المحلية. يتم تحديد خسائر الطول وفقًا لجداول الحساب أنابيب المياه. يمكن أن تؤخذ الخسائر الناجمة عن المقاومة المحلية بما يعادل 30٪ من قيمة الخسائر على طول الطول.
لنفكر في طريقة الحساب الهيدروليكي باستخدام مثال القسم رقم 1 (انظر الشكل 2).
 |
القسم رقم 1 هو القسم الموجود بين المبرد وملف المروحة الأول على طول تدفق الماء. حمله هو إجمالي حمل النظام:
Q1 = 19.7 كيلو واط أو
Q2 = 19.7: 1.16 · 1000 = 16,982 سعرة حرارية/ساعة.
الفرق في درجة حرارة الماء وفقًا للكتالوج عند مدخل ومخرج ملف المروحة هو Dt = 5°C (من الكتالوج). وبذلك يمكن حساب استهلاك المياه في القسم رقم 1:
حيث Q2 -، سعر حراري/ساعة؛ C هي السعة الحرارية للماء وتساوي 1 كيلو كالوري/كجم درجة مئوية.
G1= 16896/1·5=3376 كجم/ساعة (0.939 لتر/ثانية).
باستخدام جدول حساب نظام إمداد المياه، على سبيل المثال من دليل المصمم، نختار قطر خط أنابيب يبلغ 32 مم، على أساس شرط ألا تتجاوز سرعة المياه 1 م/ث.
نحدد فقدان الضغط المحدد على طول R (انظر، على سبيل المثال، "دليل المصمم"). عباره عن 77 ملم ماء . ش./م.
أ) بمعرفة R وطول المقطع، يمكنك حساب مقاومة المقطع R_I، والتي تساوي 385 مم عمود ماء.
ج) يتم تحديد المقاومة الهيدروليكية لملف المروحة، والتي تساوي عمود ماء 900 مم، من خلال الكتالوجات.
د) معرفة تدفق المياه (الإجمالي) والعلامة التجارية المختارة للمبرد ()، يمكن تحديد مقاومة المبادل الحراري في المبرد نفسه باستخدام رسم تخطيطي من كتالوج CLIVET.
في هذا المثال، تبلغ المقاومة الهيدروليكية للمبادل الحراري 28 كيلو باسكال أو 2800 ملم من عمود الماء.
هـ) بعد إضافة مقاومات جميع الأقسام، نحصل على إجمالي فقدان الضغط في النظام؛ نضيف 30٪ - احتياطي للمقاومة المحلية - ونحصل على الضغط المطلوب الذي يجب أن تطوره محطة الضخ Drn≥106 كيلو باسكال.
DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0.3 · 8154 = 10600 ملم ماء. بالوزن = 106 كيلو باسكال
باستخدام الرسم التخطيطي من كتالوج CLIVET، نحدد العلامة التجارية لمحطة الضخ M2، التي تطور ضغط شبكة يبلغ 135 كيلو باسكال، أي أكثر من 106 كيلو باسكال.