задача+КВ_ПЭВМ+(3) (1). Проектирование местной системы кондиционирования воздуха для помещений на автономных кондиционерах
![]()
|
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕСТНОЙ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ НА АВТОНОМНЫХ КОНДИЦИОНЕРАХ 5.1. Методика проектирования Проектирование местной* системы кондиционирования воздуха (СКВ) реализуется тремя этапами. На первом (подготовительном) этапе устанавливают помещение(я), в котором(ых) необходима местная СКВ, его(их) размеры, наличие в нем(них) избытков явного тепла летом и зимой, газовых и пылевых примесей, работающих людей, а также вибирают расчетные параметры наружного (см. параметр Б по приложению 8 СНиП 41-01-03 [9]) и внутреннего (см. приложение 1, 2 и 5 данного СНиП, приложение СН 512-78 [4] и СанПиН [5]) воздуха для теплого и холодного периодов года, ПДК вредных примесей (см. ГОСТ 12.1.005-88 и СН 512-78 [4]) и минимальный расход наружного воздуха для данного(ых) помещения(й) (см. приложение 19 СНиП 41-01-03 [9]). Примечания. 1. Необходимость кондиционирования в тех или иных помещениях регламентируется п. 4.2 СНиП 41-01-03 [9]. 2. Пункт 4.13 СН 512-78 [4] устанавливает технические нормативы по запыленности и загазованности воздуха в помещениях с ЭВМ, которые значительно ниже ПДК по ГОСТ 12.1.005-88. Поэтому студент должен их выбирать при расчете местной СКВ, но не более 2 мг/м3. Подготовительный этап частично реализуется студентами только на практических занятиях, так как в исходных данных задания многие сведения даны; в других случаях он выполняется полностью с соответствующими обоснованиями. Местная СКВ применяется при избытках явного тепла до 360 кВт в помещении. На втором этапе проектирования местной СКВ ведут: 1) выбор схемы воздухообмена для конкретного помещения, руководствуясь при этом требованиями п.п. 4.49...4.60 СНиП [9] и отраслевых норм. Так, согласно п. 4.22 СН 512-78 [4] схема воздухообмена в помещениях для ЭВМ должна быть «сверху -вверх», «снизу - вверх» или комбинированная, детальное описание которых приведено на с. 48...50 учебного пособия [14]. Ее выбирают по удельной тепловой нагрузке, Вт, на 1 м2 площади пола, определяемую по формуле ![]() Если q£ 400 Вт/м2, то принимают схему «сверху - вверх»; при q > 400 Вт/м2 - схему «снизу - вверх» или комбинированную схему. Последняя схема обеспечивает удаление 30...40% тепла снизу и 70...60% тепла сверху. Поэтому ее применяют в помещениях с большими ЭВМ (например, типа ЕС), а в помещениях с ПЭВМ - схему «сверху - вверх»; 2) расчет потребного количества воздуха Lcг, ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Примечание. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 ПДК пыли и этилового спирта соответственно равны 6 и 1000 мг/м3. Полученные значения ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() выбор типа автономного кондиционера (табл. 5.1) для обеспечения выбранной схемы воздухообмена в помещении. При этом кондиционеры типов КТА1-8ЭВМ и КТА1-25ЭВМ обеспечивают подачу . Таблица 5.1. Основные технические характеристики автономных кондиционеров
В числителе дано Lв при низкой, а в знаменателе - при высокой частоте вращения вентилятора. ** В числителе даны размеры воздухообрабатывающего блока, устанавливаемого во вспомогательном помещении, а в знаменателе - размеры конденсатного блока, устанавливаемого в отдельном помещении или снаружи здания. KB в пространство под техпол помещения, а типов KTА1-10 и КТА2-5-02 - в верхнюю часть помещения. Поэтому первые размещают в обслуживаемом помещении, а вторые кондиционеры - в отдельном помещении. Кондиционеры типа БК устанавливают только в окнах (внизу или вверху) обслуживаемого помещения. Как видим, тип кондиционера определяет объемно-планировочные решения в помещении (здании); 4) расчет числа автономных кондиционеров по формулам: ![]() ![]() где Lп - потребное количество KB для заданного помещения, ![]() ![]() ![]() К установке принимают наибольшее число для каждого сочетания кондиционеров nу, найденное по воздухо- и холодопроизводительности и округленное до целого большего значения, т.е. ![]() На третьем этапе проектирования местной СКВ конструктивно размещают окончательное nу. В частности, где они будут установлены (в обслуживаемом или отдельном помещении), какая длина и какие диаметры воздуховодов, места расположения воздуховодов, режимы работы каждого кондиционера в различные периоды года и т.д. Отдельные конструктивные решения приведены в подразделе 5.4. 5.2. Задание на расчет Задание N5.2.1. Спроектировать местную СКВ на кондиционерах для помещения с ЭВМ по данным табл. При этом избытки явного тепла зимой составляет 65% от летних, а этиловый спирт применяют при профилактике ЭВМ. 5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета Перед выполнением задания студент изучает обеспечение комфортных условий жизнедеятельности по учебным пособиям [7,c. 26...33 и 14, c. 35...53] и методику проектирования местной СКВ (см. выше подраздел 5.1), а также он знакомится со своим вариантом задания из подраздела 5.2 При выполнении задания N5.2.1 на практических занятиях или в контрольной работе заочника студент строго руководствуется методикой проектирования, изложенной в подразделе 5.1. При этом на первом этапе он выбирает расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха для теплового и холодного периодов года, ПДК по пыли и этиловуму спирту (как по ГОСТ 12.1.005-88, так и по СН 512-78 [4]) и минимальный расход наружного воздуха на одного работающего в данном помещении, а другие данные берет из табл. по своему варианту; второй и третий этапы проектирования реализует полностью Примечания. 1. Для помещений с ЭВМ ty-tп в формуле (3.2) рекомендуют принимать равной 6 или 10°С при подаче воздуха соответственно в рабочую или верхнюю зону. Ту или иную форму подачи устанавливают по выбранной схеме воздухообмена при расчете по формуле (5.1). Согласно СанПиН [5] значение tn ³ 19°С. 2. Значение Сп в формуле (3.4) следует принимать не более 0,3 ПДК в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88, а для помещений с ЭВМ - равным нулю, так как наружный воздух будет очищаться в кондиционере . При расчете nв и nх по формулам (5.2 и 5.3) студент выбирает Lв и Lх по нескольким кондиционерам одного типа (например, KTАl-83BM и КТА1-253ВМ: KTАl-10 и КТА2-5-02; БК-1500 БК-2000 и БК-2500 и другие сочетания). Затем он анализирует полученные значения в направлении определения nу для каждого сочетания и руководствуясь п. 4.19 СНиП 41-01-03 (СКВ должна обеспечиваться не менее чем двумя кондиционерами) выбирает окончательное пу - наименьшее значение, но не менее двух автономных кондиционеров одинаковой производительности. Это значение ny студент конструктивно размещает в данном помещении или вне его строго руководствуясь материалами и указаниями подраздела 5.4. Примечание. При выполнении идентичного задания в КР аттестационной работе будущего бакалавра или дипломном проекте будущего инженера студент обязан полностью реализовать как первый этап проектирования местной СКВ, так и второй и третий этапы. Конструктивные решения по результатам расчета Такими решениями являются выбранная схема воздухообмена в данном(ых) помещении(ях) и размещение автономных кондиционеров, окончательно принятых к остановке в местной СКВ. Изображение той или иной схемы воздухообмена в помещениях с ЭВМ студент может взять с рис. 2 учебного пособия [14]. При этом он должен показать на этой схеме рабочие места с ПЭВМ (рис. 5.1). При выборе схемы «снизу - вверх» студент решает: нужен ли техпол в помещении или нет? (например, необходима скрытая прокладка кабелей, техпол существует в данном помещении или по другим причинам). ![]() Рис.5.1. Схема воздухообмена в компьютерном зале на автономных кондиционерах типа KTАl-10: 1 - наружный воздух; 2 - кондиционеры; 3 - кондиционированный воздух; 4 -рециркуляционный воздух;5 - удаляемый нагретый воздух; 6 - вытяжной вентилятор; 7 - подвесной потолок, разделенный на приточную и вытяжную части; 8 - рабочие места с ПЭВМ Размещение автономных кондиционеров в помещении или вне его зависит от типа выбранного кондиционера. Так, кондиционеры типов: 1) КТА1-8ЭВМ и КТА1-25ЭВМ должны размещаться только в обслуживаемом помещении, так как подачу KB они обеспечивают под техпол данного помещения (схема «снизу - вверх» или комбинированная схема воздухообмена); 2) КТА1-10 и КТА2-5-02 - в отдельном помещении (рис. 5.2) при подаче KB в верхнюю часть обслуживаемого помещения (схема «сверху - вверх» или комбинированная схема): 3) БК - в окнах обслуживаемого помещения(рис. 5.3) для обеспечения схемы «сверху - вверх». Изображения ![]() Рис. 5.2. Конструктивные решения по размещению кондиционера типа КТА 2-5-02 в обслуживаемом (а) или вспомогательном (б) помещении: и - воздухообрабатывающий блок; Б - конденсатный блок; В - обслуживающее помещение: Г - вспомогательное помещение: Д - отдельное помещение; 1 - свежий воздух; 2 - рециркуляционный воздух; 3 - избыточный воздух: 4 - кондиционированный воздух ![]() этих решений на ватманском листе формата А1 студентом оформляется в соответствующем масштабе, а на практических занятиях и при выполнении контрольной работы на заочном отделении - в виде эскиза с указанием основных размеров. На втором этапе определяют потребное количество воздуха (Lп, м*м*м/ч) для конкретного помещения (а следовательно и проектируемой механической вентиляции) и ведут аэродинамический расчет вентиляционной сети, заданной (принятой) к проектированию. Согласно СНиП 41-01-03 [9] величину L„ определяют расчетом, исходя из обеспечения в данном помещении санитарно-гигиенических норм (Lcг, м*м*м/ч) и норм взрывопожарной безопасности (Lб, м*м*м/ч). При этом величина Lп должна быть большей из полученных расчетом величин для данного помещения, т.е. ![]() Расчет значения Lсг ведут по избыткам явной или полной теплоте, массе выделяющихся вредных веществ, избыткам влаги (водяного пара), нормируемой кратности воздухообмена и нормируемому удельному расходу приточного воздуха. При этом значения Lcг определяют отдельно для теплого и холодного периодов года при плотности приточного и удаляемого воздуха r = 1,2 кг/м3 (температура 2О°С). Конечной величиной Lсг принимают большую из величин, полученных по формулам (3.2...3.4). При наличии избытков явной или полной теплоты ( ![]() ![]() ![]() ![]() где ty и tп - температура воздуха, соответственно удаляемого из помещения и поступающего в это помещение,°С; Jy и Jп -удельная энтальпия воздуха, соответственно удаляемого из помещения и поступаюшего в это помещение, кДж/кг (значение ![]() ![]() При наличии выделяющихся вредных веществ (пар, газ или пыль - ![]() ![]() где Сg - концентрация конкретного вредного вещества, удаляемого из помещения, мг/м3 (принимают равным ПДК рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88)); Сп - концентрация вредного вещества в приточном воздухе, мг/м3 (на практических занятиях принимать Сп£0.3 ПДК в рабочей зоне по ГОСТ 12.1.005-88). Значение ![]() Расчет значения Lб , м3/ч, ведут по массе выделящихся вредных веществ в данном помещении, способных к взрыву. Если в конкретном помещении несколько таких веществ, то для каждого из них ведут расчет Lб и принимают ![]() ![]() где Снк - нижний концентрационный предел распространения (НКПР) пламени по газо-, паро- и пылевоздушным смесям, мг/м (принимают по справочнику химика или экспериментальным данным, а на практических занятиях - Снк= 25...40 или 45...92 г/м3 соответственно для пыли или газа). Найденное значение Lп, которое должно удовлетворять условию (3.1), уточняют по минимальному расходу наружного воздуха (Lmin, м3/ч), определяемому по формуле ![]() где n - число работающих в помещении в наиболее многочисленную смена, чел.; m - норма воздуха на одного работающего, м3/ч (принимают по приложению 19 СНиП [9] или берут из пособия [7, с. 26]); z - коэффициент запаса, равный 1,1...1,5. Если Lп> Lmin, то значение Lп принимают как окончательное; в противном случае (Lп < Lmin) - величина Lmin к дальнейшему расчету. Необходимо рассчитать теплоизбытки помещений Qизб,Вт, которые складываются из выделяемого тепла от солнечной радиации, освещения, людей, оргтехники и т.д. Данные определяются по каждому обслуживаемому помещению: теплоизбытки помещения Q1,Вт, в зависимости от объема рассчитываются по формуле: Q1=Vn*q=Sn*h*q, где S – площадь помещения,м2; h – высота, м; q – количество тепла на единицу объема,м3(если нет солнца в помещении – q=30 Вт/м3; если имеется большое остекление с солнечной стороны – q=40Вт/м3; среднее значение – q=35Вт/м3); избыточное тепло от оргтехники, находящейся в помещении, Q2,Вт, составляет на один компьютер, копировальный аппарат приблизительно 300 Вт, для остальных приборов считается, что они выделяют в виде тепла 1/3 потребляемой мощности; избыточное тепло от максимально возможного количества людей, находящихся в данном помещении Q3,Вт: для людей, занимающихся физическим трудом (например, для ресторанов), - 100…300 Вт от человека; для офисных помещений – 100 Вт от человека; Таким образом, Qизб=Q1+Q2+Q3,Вт. По Qизб подбираем один или несколько кондиционеров, руководствуясь методикой расчета необходимого количества кондиционеров.
ПДКпыли=0.5мг/м3 для помещений с электронно-вычислительной техникой. |