Calcul detaliat al puterii ventiloconvectorului chillerului. Calcule ventiloconvectoare
Sursă: http://mir-klimata.apic.ru/
Articol din revista „Lumea Climei”, numărul 11. 2001
Dragi cititori!
Redactorii revistei continuă să publice capitole individuale ale cărții „Sisteme de ventilație și aer condiționat.
Teorie și practică”, pregătită de specialiștii companiei Euroclimate.
Date inițiale: Sediu de birouri (7 camere) suprafata totala
150 m2, înălțimea camerei h = 3 m, tavan fals de tip „Armstrong” - doar pe coridor. Spațiile au posibilitatea de ventilație naturală (prin deschiderea și închiderea ferestrelor (vezi amenajarea localului în Fig. 1).
Fațada clădirii este orientată către strada principală, iar pe fațadă nu este permisă instalarea de unități exterioare de sisteme split. Pentru a crea conditii confortabile
in birouri, in acest caz, cea mai optima solutie de aer conditionat este sistemul “chiller-fan coil”. Chillerul (mașina de refrigerare) este instalat pe acoperișul clădirii, ventiloconvectorul (închizători) sunt instalate sub tavanul fiecărei încăperi. Pentru a asigura sistemul cu apă caldă (45–40°C) nu numai vara, ci și în perioada de tranziție, când sistemul de încălzire nu funcționează încă, vom alege un răcitor cu o „pompă de căldură” tip WRAN de la CLIVET . Acest mod de funcționare „cald-rece” este posibil prin utilizarea unui circuit de refrigerare reversibil ( pompa de caldura
) cu randament energetic ridicat.
Un ventiloconvector este un echipament de schimb de căldură care face parte din sistemul general chiller-ventiloconvector și este elementul final al întregului circuit care servește la răcirea/încălzirea aerului în spațiile închise.
Selectare ventiloconvector- În funcție de mulți factori, unitatea ventiloconvector este calculată și selectată. Acești factori includ:
- numărul de persoane în cameră;
- scopul localului;
- zona și orientarea cardinală a deschiderilor ferestrelor și a pereților camerei;
- amplasarea geografică a încăperii cu caracteristicile de temperatură și umiditate ale aerului exterior;
- materialul și calitatea pereților și tavanelor exteriori; cantitatea si puterea corpuri de iluminat
- sau alte dispozitive care se află în interior și care pot genera căldură;
prezența unui sistem de ventilație a încăperii.
Metode de calcul ventiloconvectorExistă trei moduri de a calcula o unitate ventiloconvector pentru a crea fundalul de temperatură necesar în cameră. Ele pot fi numite diferit.
Acesta este cel mai precis și mai lung proces de calcul. Astfel de calcule se fac atunci când se efectuează dezvoltări științifice sau cercetări în procesele de schimb de căldură de răcire/încălzire a aerului interior cu ajutorul sistemelor de aer condiționat. Aceeași metodă este valabilă pentru ventiloconvectoare. Toți factorii enumerați mai sus și alți câțiva alți mai puțin semnificativi sunt luați în considerare pentru a asigura toate nuanțele la funcționarea unității ventiloconvector în măsura maximă posibilă. În acest caz, valorile exacte de referință ale coeficienților de conductivitate termică, transferul de căldură al materialelor de gard, coeficienții de transfer de căldură de la pereți la interior și mediu extern. La efectuarea calculelor trebuie folosită diagrama i-d a aerului umed. Cu acest calcul, fără pregătire specială, puteți petrece întreaga zi selectând ventiloconvector pentru o încăpere de 20-30 de metri pătrați. m.
Rafinat
Acest calcul este realizat de specialiști tehnici, conducători de frunte ai companiilor care comercializează ventiloconvectoare și sisteme de climatizare chiller-ventiloconvector. Calculul nu este la fel de precis ca în cazul precedent, dar se realizează mult mai rapid și se bazează pe valorile medii ale tuturor cantităților de referință care pot fi implicate în calcul. Cu toate acestea, cu un astfel de calcul este necesar să se calculeze productivitatea ținând cont de umiditatea aerului. Prin urmare, există trei definiții ale productivității:
- productivitatea sensibilă, care ia în considerare căldura sensibilă, adică toate fluxurile de căldură fără a ține cont de umiditatea aerului;
- productivitatea latentă, care ia în considerare căldura latentă, adică toate fluxurile de căldură ținând cont de umiditatea aerului.
- performanță maximă, care ia în considerare căldura sensibilă și latentă, adică toate fluxurile de căldură ținând cont de umiditatea aerului.
Căldura latentă se calculează folosind folosind i-d diagrame sau tabele speciale.
În regiunile cu umiditate scăzută a aerului, puteți adăuga 20% la căldura sensibilă calculată și puteți obține căldura maximă. Astfel, 20% ar trebui alocate căldurii latente. În regiunile cu umiditate ridicată, este necesar să se calculeze separat căldura latentă. În caz contrar, puteți face o selecție cu o eroare de până la 50-60%.
Aproximat (urgent, estimat)
Acest calcul este făcut de manageri care vând ventiloconvectoare și sisteme de aer condiționat chiller-ventiloconvector, dar nu au abilități de selecție. Se realizează în funcție de suprafața camerei. Pentru fiecare 10 mp, este selectată un ventiloconvector cu o capacitate de răcire de 1000 W. cu înălțimi de tavan de până la 2,70 - 3 m.
Căldura latentă nu este aproape niciodată luată în considerare în astfel de cazuri. Și în regiunile cu o umiditate de 40%, căldura latentă este de aproximativ 30% din căldura sensibilă, iar cu o umiditate de 80-90% - până la 50% din căldura sensibilă. Astfel de calcule pot afecta funcționarea întregului sistem chiller-ventiloconvector sau pot duce la defectarea acestuia, prin urmare, astfel de calcule și selecția unităților ventiloconvector trebuie să aibă încredere de către specialiști de încredere și calificați.
Unitățile ventiloconvectoare sunt echipamente de climatizare concepute pentru a răci sau a încălzi aerul. Această instalare include:
- un schimbător de căldură în care intră aerul din cameră și unde preia temperatura dorită;
- un ventilator care furnizează aer radiatorului;
- filtru de purificare a aerului;
- panoul de control.
Cu ajutorul ventiloconvectorului puteți rezolva problema ventilației spații închise: Aerul proaspăt vine de la aparatul de aer condiționat central.
În prezent, există mai multe tipuri de unități ventiloconvector:
- perete;
- podea-tavan;
- casetă;
- canal;
- podeaua cabinetului;
- neîncadrat.
Cele de canal sunt mai populare, deoarece implică instalarea ascunsă. Cu toate acestea selecția ventiloconvectorului Este mai bine să ai încredere într-un specialist.
Alegerea corectă a ventiloconvectorului este o garanție a duratei de viață lungi a echipamentului
Fan coil-urile pot fi utilizate în centre comerciale, cinematografe, clădiri de birouri, hoteluri, săli de sport etc. Calculele ventilo-convectoarelor sunt efectuate de specialiști ai companiei Century of High Technologies. În primul rând, se colectează informații despre camera în care va fi instalat echipamentul:
- zona camerei;
- înălțimea tavanului;
- numărul aproximativ de persoane în cameră;
- numărul de echipamente de operare;
- numărul de becuri;
- amplasarea ferestrelor.
Aceste informații sunt necesare pentru a determina puterea necesară a unității. Apoi, clientul însuși poate selecta o unitate ventiloconvector în conformitate cu capacitățile sale financiare și preferințele artistice. Este important să se determine sarcinile atribuite sistemului de climatizare. Pentru a funcționa unitatea ventiloconvector într-un singur mod: răcire sau încălzire, se folosesc instalații cu două conducte. Unitățile cu patru conducte pot funcționa ca aparat de aer condiționat vara și ca încălzitor iarna, deoarece au două schimbătoare de căldură independente.
Alege dispozitivul necesar Este posibil și online, dar în acest caz este posibil ca parametrii de performanță să nu fie determinați cu exactitate.
Sistem chiller-ventiloconvector
În sine, un ventiloconvector nu poate îndeplini funcțiile unui aparat de aer condiționat, deoarece este nevoie de o mașină pentru a răci apa. Cel mai adesea, această mașină este un răcitor. Acest sistem, numit „chiller-ventiloconvector”, are o serie de avantaje față de alte echipamente de climatizare:
- Apa este folosită ca agent frigorific, ceea ce face posibilă realizarea conductelor destul de lungi;
- versatilitate: poate fi utilizat în spații rezidențiale, de birouri și industriale;
- munca autonoma;
- Control convenabil: de la distanță folosind o telecomandă sau manual.
Pentru a vă asigura că sistemul funcționează fără întrerupere și nu crește costurile cu energie, calcul ventiloconvector trebuie efectuată de profesioniști. Specialiștii companiei Century of High Technologies nu numai că vor selecta unitatea ventiloconvector necesară, ci vor realiza și o instalare de înaltă calitate și rapidă.
Calculul unei unități ventiloconvector este un calcul al puterii sale de răcire (capacitatea de răcire).
Determinarea capacității de răcire necesare a unei unități ventiloconvector
Calculul capacității frigorifice necesare se realizează prin însumarea tuturor aporturilor de căldură în încăperea în cauză. Acestea includ:
- radiatia solara
- conductivitatea termică a structurilor de închidere (pereți, ferestre, tavane etc.)
- ventilatie de alimentare
- echipamente de iluminat
- alte echipamente generatoare de combustibil
După însumarea aporturilor de căldură de mai sus, se obține puterea termică totală a încăperii. Pentru această putere (cu o marjă de 10-20%) sunt selectate unitățile ventiloconvector.
O modalitate simplă de a determina capacitatea de răcire a unui ventiloconvector
Cu toate acestea, sunt mai multe moduri simple determinarea capacităţii de răcire a ventiloconvectorului. Deci, pentru camere de zi, puteți lua puterea de răcire înmulțind suprafața camerei cu 100 (rezultatul va fi în wați). Se presupune că generarea specifică de căldură în încăpere este de 100 W/m2.
Pentru spațiile de birouri și livingurile cu ferestre orientate spre sud și est, se recomandă să se ia degajarea de căldură specifică egală cu 125 W/m2. În fine, pentru birouri cu un număr mare echipamente sau ferestre orientate spre sud, degajarea de căldură specifică trebuie luată egală cu 150 W/m2.
Astfel, pentru spatiu de birouri cu o suprafață de 40 m2, va fi necesar un ventiloconvector cu o capacitate de 5 kW (din moment ce nu se produc ventiloconvectoare de 5 kW, se acceptă un ventiloconvector de putere mai mare - 5,4 kW).
Caracteristicile calculelor ventiloconvectorului
La calcularea unităților ventiloconvectoare, trebuie luați în considerare următorii parametri:
- selectați un ventiloconvector pentru fluxul de aer putere medie,
- luați în considerare programul de temperatură al lichidului de răcire: de exemplu, cu un program de +10/+15°C, capacitatea de răcire a ventiloconvectorului este vizibil mai mică decât la un program de +7/+12°C.
În caz de dificultăți la calcularea unității ventiloconvector, ar trebui să contactați specialiști.
Consumul de energie ventilo-convector
Consumat putere electrică ventiloconvector este de aproximativ 100-500 W și depinde de puterea motorului ventilatorului.
Date inițiale:
Spații de birouri (7 camere) cu o suprafață totală de 150 m2, înălțimea camerei h = 3 m, tavan fals „Armstrong” - numai pe coridor. Spațiile au posibilitatea de ventilație naturală (prin deschiderea și închiderea ferestrelor (vezi amenajarea localului în Fig. 1).
Fațada clădirii este orientată către strada principală, iar pe fațadă nu este permisă instalarea de unități exterioare de sisteme split.
Pentru a crea condiții confortabile în birouri, în acest caz, cea mai optimă soluție de aer condiționat este un sistem chiller-ventiloconvector. (frigider) este instalat pe acoperișul clădirii, ventiloconvectoarele (închizători) sunt instalate sub tavanul fiecărei încăperi.
Pentru a asigura sistemul apă fierbinte(45-40°C) nu doar vara, ci si in perioada de tranzitie, cand sistemul de incalzire inca nu functioneaza, vom alege un chiller cu “pompa de caldura” tip WRAN de la CLIVET. Acest mod de funcționare „căldură-rece” este posibil prin utilizarea unui circuit de refrigerare reversibil (pompă de căldură) cu eficiență energetică ridicată.
Carcasa exterioară a răcitorului de lichid este realizată din aliaj Peraluman, potrivit pentru utilizare în exterior. Unitatea WRAN este echipată sistem cu microprocesor control, care vă permite să configurați, să reglați și să optimizați toate funcțiile. Telecomanda telecomanda, conectat la un microprocesor, vă permite să efectuați toate setările și să controlați funcționarea răcitorului de la distanță.
Unitățile interioare (unități ventiloconvector) și unitatea exterioară (chiller) sunt conectate între ele prin conducte de apă și gaz din oțel, care trebuie izolate pentru a evita formarea condensului pe pereții conductelor atunci când se circulă prin ele parametrii de alimentare. = 7°C, trev. = 12°C (când sistemul funcționează în modul de răcire). Fiecare unitate ventiloconvector are o tavă de colectare din care este evacuată o conductă de drenaj. Toate conductele de drenaj sunt conectate printr-un colector comun și conectate la sistemul de canalizare existent. Toate comunicațiile sunt așezate de-a lungul coridorului în zona tavanului fals. Pentru a așeza o conductă de drenaj, este necesar să se prevadă o pantă de 10 mm pe 1 m lungime.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pentru a asigura circulația lichidului de răcire în sistem, este instalată o stație de pompare.
Stațiile de pompare CLIVET includ automatizări și toate conductele tehnologice necesare. Sunt gata de utilizare imediat după conectarea lor la sistemele electrice și hidraulice.
Pentru a determina dimensiunile standard ale echipamentelor incluse în sistemul de aer condiționat, trebuie făcute calcule adecvate.
Calculul excesului de căldură și selectarea echipamentelor
Calculul sarcinii termice a ventiloconvectorului se bazează pe datele obținute cu privire la prezența oamenilor, a echipamentelor de birou și a altor surse de generare de căldură în fiecare cameră.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Determinăm cantitatea totală de exces de căldură pentru fiecare cameră și selectăm modele de ventiloconvectoare din catalogul DELONGHI în funcție de capacitatea de răcire. Datele pentru calcularea și selectarea unităților ventiloconvector sunt date în tabel. 2.
Pe baza capacității totale de răcire a tuturor unităților ventiloconvectoare (19,6 kW), utilizând catalogul CLIVET selectăm un răcitor (cu cea mai apropiată capacitate de răcire mai mare) - WRAN 91 (rece = 20,6 kW, căldură = 23,1 kW).
Alegerea unui răcitor cu o „pompă de căldură” vă permite să utilizați sistemul de aer condiționat în modul de încălzire în perioada de tranziție a anului, când sistemul de încălzire nu este încă pornit.
Pe baza calculului excesului de căldură s-au determinat următoarele: Sarcina termicaîntregul sistem are 19,6 kW. Lichidul de răcire este apă cu parametrii 7-12°C. Țevi de oțel, țevi de apă și gaz.
Chiller WRAN 91 cu o capacitate de răcire de 20,6 kW fără circuit de pompare încorporat. Fan coil - conform tabelului 1.
Calculul hidraulic al sistemului
Scopul calculului hidraulic este de a determina diametrele conductelor fiecărei secțiuni a sistemului și de a selecta o stație de pompare pentru funcționarea stabilă a circuitului de apă.
Dacă se utilizează un răcitor cu o stație de pompare încorporată (circuit hidraulic), este necesar să se determine dacă presiunea acestuia este suficientă pentru funcționarea normală a sistemului.
Dacă un răcitor este utilizat fără o stație de pompare încorporată (circuit hidraulic), atunci stația de pompare necesară este selectată pe baza datelor de calcul hidraulic.
În conformitate cu planurile de etaj, se întocmește o diagramă axonometrică a sistemului „chiller-ventiloconvector”, se desemnează numerele de secțiune și se determină lungimile acestora (Fig. 2).
Calculul pierderii de presiune trebuie făcut pentru cel mai îndepărtat ventiloconvector. În acest caz, este un ventiloconvector FC 30 Pierderile de presiune sunt suma pierderilor de-a lungul lungimii și a pierderilor datorate rezistenței locale. Pierderile de lungime se determină în conformitate cu tabelele de calcul conducte de apă. Pierderile datorate rezistenței locale pot fi luate egale cu 30% din valoarea pierderilor de-a lungul lungimii.
Să luăm în considerare metoda de calcul hidraulic folosind exemplul secțiunii nr. 1 (vezi Fig. 2).
 |
Secțiunea nr. 1 este secțiunea dintre răcitorul de lichid și primul ventiloconvector de-a lungul fluxului de apă. Sarcina sa este sarcina totală a sistemului:
Q1 = 19,7 kW sau
Q2 = 19,7: 1,16 · 1000 = 16.982 kcal/h.
Diferența de temperatură a apei conform catalogului la intrarea și la ieșirea ventiloconvectorului este Dt = 5°C (din catalog). Astfel, este posibil să se calculeze consumul de apă în secțiunea nr. 1:
unde Q2 -, kcal/h; C este capacitatea termică a apei egală cu 1 kcal/kg °C.
G1= 16896/1·5=3376 kg/h (0,939 l/s).
Folosind tabelul de calcul al sistemului de alimentare cu apă, de exemplu din Manualul Proiectantului, selectăm un diametru al conductei de 32 mm, cu condiția ca viteza apei să nu depășească 1 m/s.
Determinăm pierderea specifică de presiune pe lungimea R (a se vedea, de exemplu, „Manualul designerului”). Are 77 mm de apă. st./m.
a) Cunoscând R și lungimea secțiunii, se poate calcula rezistența secțiunii R_I, egală cu 385 mm coloană de apă.
c) Rezistenta hidraulica a ventiloconvectorului, egala cu 900 mm coloana de apa, se determina din cataloage.
d) Cunoscând debitul de apă (total) și marca de răcitor selectată (), rezistența schimbătorului de căldură din răcitorul în sine poate fi determinată folosind o diagramă din catalogul CLIVET.
În acest exemplu, rezistența hidraulică a schimbătorului de căldură este de 28 kPa sau 2800 mm coloană de apă.
e) După ce se adună rezistențele tuturor secțiunilor, obținem pierderea totală de presiune în sistem; adăugăm 30% - o rezervă pentru rezistența locală - și obținem presiunea necesară ca stația de pompare să o dezvolte Drn≥106 kPa.
DP = R1 + 30% (R1) = 8154 + 0,3 · 8154 =10600 mm apă. greutate = 106 kPa
Cu ajutorul diagramei din catalogul CLIVET, determinăm marca stației de pompare M2, care dezvoltă o presiune în rețea de 135 kPa, adică mai mult de 106 kPa.