Поступление тепла от оборудования

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒

Количество тепла, выделяемого оборудованием, зависит от ряда причин: оснащенности данного помещения тепловыделяющим оборудованием, мощности и режима работы каждой единицы оборудования.

Для оборудования предприятий массового питания на газовом обогреве можно принять:

Q_топ = Q_пом + Q_ух, [1.15]

где Q_топ - количество теплоты, выделяемое в топке при сгорании газа, кВт;

Q_пом - количество теплоты, выделяемой оборудованием в помещение (состоит из полезной теплоты, расходуемой на приготовление пищи, и из потерь теплоты наружными ограждениями оборудования), кВт;

Q_ух- количество теплоты, теряемое с уходящими газами, кВт.

Количество тепла Q_об^газ (в кВт), выделяемое газовым тепловым оборудованием, определяют по формуле:

Q_об^газ= Q_топ * К * К_о * К_н, [1.16]

где Q_топ = В Q_рн - количество теплоты, выделяемое при сгорании газа, кВт;

В - объемный расход газа при нормальных условиях, м3/с;

Q_рн - теплотворная способность 1 м3 газа, при нормальных условиях, равная 35600 кДж/м3;

К - коэффициент, учитывающий соотношение между Q_пом и Q_ух (К = 0, 8);

К_о - коэффициент, учитывающий одновременность работы однотипного оборудования (для столовых К_о= 0, 8, для ресторанов и кафе К_о = 0, 6);

К_н - коэффициент использования оборудования (выражает продолжительность непрерывной работы оборудования в течение смены в пересчете на 1 рабочий час). Коэффициент К_н может быть принят равным:

Кипятильники, кофеварки, печи шашлычные, термостаты - 0, 9

Печи электрические - 0, 7

Плиты газовые, котлы электрические, газовые,

посудомоечные машины - 0, 6

Сковороды, жаровни, фритюрницы - 0, 5

Мармиты, стойки, шкафы жарочные,

пекарские и кондитерские - 0, 4

Механическое оборудование - 0, 2

Тепловыделение от оборудования, обогреваемого паром, можно принимать, по данным А.А. Гоголина, равным 1, 3 кВт на 1 м2 наружной неполированной поверхности, 0, 49 кВт - полированной и 0, 33 кВт - для поверхности, покрытой изоляцией.

Для оборудования с электрическим обогревом тепловыделения Q_об^эл (в кВт) подсчитывают по формуле:

Q_об^эл = N_эл.н К_н К_о, [1.17]

где N_эл.н - суммарная мощность всех электронагревателей данного оборудования, кВт.

Тепло, выделяемое электродвигателями механического оборудования Q_эл.дв (в кВт) подсчитывают по формуле:

Q_эл.дв = N_эл.дв К_н К_о, [1.18]

где N_эл.дв - суммарная мощность всех электродвигателей механического оборудования, кВт.

Расчетные значения электрической мощности бытового и офисного электрооборудования приведены в Таблице 1.17.

Таблица 1.17.

Расчетные значения теплопоступлений от бытового и офисного оборудования.

Вид оборудования	Теплопоступление, Вт
Персональная ЭВМ
Сервер	500-1000
Принтер лазерный
Ксерокс
Телефонная станция	100-1000
Источник бесперебойного питания	10% от установленной мощности
Телевизор
Холодильник

Для предприятий общественного питания источником выделения тепла и влаги является остывающая пища. Тепловыделения от остывающей пищи можно принять равными 17 - 25 Вт, а выделение влаги 2 * 10^-5 кг/с на одного посетителя (посадочное место).

Тепло и влаговыделения от людей

Выделение тепла и влаги людьми зависит от затраченной ими энергии и температуры воздуха в помещении.

Тепловыделения от людей в зависимости от интенсивности работы представлены в таблице 1.18, в которой представлены средние данные для мужчин. Принято считать, что женщины выделяют 85%, а дети в среднем 75% теплоты и влаги, выделяемых мужчинами.

Количество тепла, поступающего в помещение от n людей, подсчитывается по формуле:

Q_л = q_л * n, [1.19]

где q_л - удельный тепловой поток от человека, Вт/чел;

n - число людей в помещении.

Количество влаги, поступающее в помещение от людей:

W_л = (w_ч * n ) / (3, 6 * 10⁶), кг/с, [1.20]

где w_ч - влага, выделяемая человеком, г/час (по Табл.1.18.).

Таблица 1.18.

Количество теплоты и влаги, выделяемых взрослыми людьми (мужчинами).

Показатели	Количество теплоты, Вт, и влаги, г/час, выделяемых людьми при температуре воздуха в помещении, ^оС

	В состоянии покоя
Теплота:
явная
полная
Влага
	При легкой работе
Теплота:
явная
полная
Влага
	При работе средней тяжести
Теплота:
явная
полная
Влага
	При тяжелой работе
Теплота:
явная
полная
Влага

Split-system

Область применения.

Кондиционеры Split-system предназначены для комфортного кондиционирования жилых и офисных помещений. Обслуживаемая кондиционером площадь помещения может составлять от 10 до 60 м².

Данные кондиционеры используются также для технологических целей и выполняют функции охлаждения небольших помещений с высокими тепловыделениями: помещений расположения серверов компьютерных сетей, телефонных станций.

Двухблочный кондиционер, часто называемый сплит-системой это кондиционер, состоящий из двух блоков: наружного (располагаемого вне здания) и внутреннего (располагаемого в кондиционируемом помещении). Наружный и внутренний блоки связаны между собой трубопроводами, по которым циркулирует холодильный агент. В наружном блоке расположены компрессор, теплообменник и вентилятор. Этот блок обеспечивает передачу тепла, отводимого из помещения, наружному воздуху или, в режиме теплового насоса, отбор тепла от наружного воздуха. Внутренний блок служит для тепловой обработки воздуха помещения. Для сплит-системы характерно соответствие один наружный блок - один внутренний блок. Как исключения к наружному блоку могут быть подключены два или три внутренних блока, обслуживающие одно помещение с общим задатчиком параметров работы.

Мульти-сплит системы состоят из одного наружного и от 2 до 5 внутренних блоков. Данный тип системы кондиционирования позволяет обслуживать несколько помещений, поддерживая в каждом из них заданную (возможно различную) температуру воздуха. Каждый внутренний блок имеет собственную систему управления, а наружный обеспечивает поддержание требуемых параметров холодильного агента, подаваемого в разветвленную сеть трубопроводов, соединяющих каждый внутренний блок с наружным.

Существующие сплит-системы для большого числа помещений (от 5 до 30) имеют один наружный блок большой холодопроизводительности и магистральные трубопроводы подачи холодильного агента, к которым подключаются внутренние блоки. Второй важной отличительной характеристикой таких систем является наличие центральной системы управления с большими возможностями.

Внутренние настенные блоки навешиваются на специальную монтажную панель, входящую в стандартный комплект поставки. Наружные блоки настенного исполнения могут монтироваться как на стене на специально изготавливаемом кронштейне, так и на горизонтальной поверхности (крыше здания, полу балкона или лоджии и т.п.).

Внутренний и наружный блоки связаны между собой трубопроводами и электрическим кабелем.

Трубопроводы выполняются из медных труб и предназначены для подачи от наружного блока к внутреннему жидкого холодильного агента и возврата в наружный блок паров холодильного агента. Температура холодильного агента ниже температуры окружающей среды, поэтому трубопроводы прокладываются в тепловой изоляции.

Многожильный кабель связи обеспечивает передачу сигналов управления на наружный блок и подачу электропитания для вентилятора и привода жалюзи и системы управления.

Управление работой осуществляется с беспроводного пульта управления с дисплеем на жидких кристаллах и инфракрасной системой передачи информации.

Стандартная комплектация.

В стандартную комплектацию входят наружный и внутренний блоки. Исполнение внутренних блоков настенное, напольное, напольно-припотолочное или канальное (низконапорное – гостиничное).

Маркировка блоков.

В отличие от стандартных моделей сплит-систем (кондиционеров имеющих релейное управление – вкл /выкл) инверторные модели «только холод» имеют маркировку К, а «тепловые насосы» - Х. Модели кондиционеров работающих на озонобезопасных холодильных агентах имеют в маркировке после буквы серии символ Z.

Примеры маркировок внутренних и наружных блоков моделей «только охлаждение» и «тепловой насос», в стандартном и инверторном исполнении, а также работающие на альтернативном озонобезопасном холодильном агенте приведены в таблице 2.1.

В маркировках инверторных моделей сплит систем 2001 г разработки появился признак температурного диапазона работы – символы T и D:

(RX T 40GV1NB + FVX T 40GV1NB) - комплект, работоспособность которого в режиме охлаждения подтверждена производителем до +10^оС.

(RX D 50JV1B + FTX D 50JV1B) - комплект, работоспособность которого в режиме охлаждения подтверждена производителем до -10^оС.

Маркировка блоков постоянно претерпевает изменения.

Таблица 2.1.

Примеры маркировок блоков Split system

	Внутренний блок	Наружный блок
Кондиционер только охлаждение на холодильном агенте R-410A	FTN25DV3B	RN25 DV3B
Кондиционер тепловой насос на холодильном агенте R-410A	FTYN25DV3B	RYN25 DV3B
Кондиционер только охлаждение с инверторным управлением на холодильном агенте R-410A	FTKS25DVMW	RKS25DVMB
Кондиционер тепловой насос с инверторным управлением на холодильном агенте R-410A	FTXS25DVMW	RXS25DVMB

Система управления.

Кондиционер как объект для управления (регулирования) гораздо сложнее, чем бытовой холодильник, хотя в основе обоих устройств лежит парокомпрессионная холодильная машина.

Основными параметрами парокомпрессионной машины являются температура кипения, температура конденсации (с соответствующими давлениями) и холодопроизводительность.

Для бытового холодильника (рис.2.1.) температура кипения, определяемая стабильной температурой в охлаждаемой камере tкам, и температура конденсации, зависящая от стабильной температуры в помещении tпом, практически неизменны в процессе работы. Тепловая нагрузка Q, определяемая перепадом температур между помещением и камерой, также остается постоянной.

Стабильные параметры работы позволяют организовать работу холодильной машины с нерегулируемым дросселем и теплообменниками без регулирования эффективности их работы (вентиляторов с переменным числом оборотов).

Система управления бытовым холодильником при стабильных условиях заключается лишь в согласовании реальной тепловой нагрузки холодильной камеры с холодопроизводительностью холодильной машины, что обычно реализуется установкой термостата в холодильной камере, который включает и выключает компрессор холодильной машины.

Рис.2.1. Схема бытового холодильника

Для холодильной машины, работающей в составе кондиционера, наиболее стабильным параметром является температура кипения, зависящая от температуры в кондиционируемом помещении tпом, поскольку температура в помещении переменна только в пусковой период при захолаживании помещения. Температура конденсации не остается постоянной, а изменяется с изменением температуры наружного воздуха tнар. Также нельзя считать постоянной и тепловую нагрузку в помещении Q, зависящую от многих факторов: температуры наружного воздуха, интенсивности солнечного облучения стен и окон помещения, переменных внутренних тепловыделений и т.п.

Управление работой кондиционера заключается не только в согласовании холодопроизводительности холодильной машины с теплопоступлениями в кондиционируемое помещение, но и в поддержании оптимальных параметров ее работы. Эти параметры должны обеспечивать не только комфортность (скорость и температура на выходе из внутреннего блока кондиционера), но также надежность и долговечность работы (исключение недопустимо высоких или низких давлений в системе, предотвращение выпадения инея на поверхности теплообменника внутреннего блока при охлаждении помещения и автоматическое освобождение теплообменника наружного блока от выпадающего инея при работе на обогрев и т.п.).

Простейшая холодильная машина, работающая в составе кондиционера (рис.2.2.), имеет управляемый термостатом компрессор, нерегулируемый дроссель и теплообменники с вентиляторами, позволяющими изменять эффективность теплообмена. Самые простые системы управления позволяют обеспечить работоспособность в ограниченном диапазоне температур наружного воздуха, могут лишь фиксировать превышение каким либо из контролируемых параметров предельных значений и аварийно останавливать кондиционер.

Рис.2.2. Схема бытового кондиционера

Полноразмерно подстроиться под переменные условия работы можно лишь, имея холодильную машину, состоящую из устройств, работой которых можно управлять. Компрессор должен иметь переменную производительность. Дроссель должен быть регулируемым. Теплообменники должны иметь регулируемый расход воздуха. Наиболее близки к идеальному решению инверторные модели сплит-систем. Преимущества такого кондиционера реализуются при микропроцессорной системе управления. Возможности такого кондиционера, качество создаваемого микроклимата в помещении, его, надежность и долговечность зависят от программы работы, реализуемой микропроцессором. В последних разработках кондиционеров система управления обеспечивает также и оптимальную работу, задавая режимы с минимальным расходом энергии.

Функциональные возможности.

Кондиционеры сплит-системы обладают следующими функциональными возможностями:

Выбор и поддержание с точностью ± 0, 5⁰С желаемой температуры воздуха в помещении.

Снижение влажности воздуха в помещении до санитарных норм.

Выбор желаемой интенсивности движения воздуха в помещении.

Выбор направления движения потока воздуха в помещении.

Управление работой кондиционера с помощью таймера

Комфортность условий в помещении обеспечивают следующие характеристики оборудования:

Бесшумность работы (соответствие требованиям СНиП РФ по уровню шума для жилых и офисных помещений).

Автоматическое перемещение жалюзи - воздухораспределительные жалюзи автоматически перемещаются вверх и вниз для равномерного распределения воздуха в помещении. Жалюзи можно, при желании, зафиксировать в любом требуемом положении.

Автоматическое закрывание жалюзи - воздухораспределительные жалюзи автоматически закрываются после выключения кондиционера.

Автоматический выбор скорости вращения вентилятора - скорость вращения вентилятора и, соответственно, интенсивность движения воздуха в кондиционируемом помещении выбирается системой управления в зависимости от разницы температур воздуха в помещении и заданной. Чем больше эта разность (выше температура воздуха) - тем интенсивнее движение воздуха.

Автоматический повторный пуск - после сбоя в подаче электроэнергии кондиционер автоматически возобновляет работу в прежнем режиме без дополнительного вмешательства человека.

Осушка воздуха - эффективное понижение влажности воздуха в помещении до требований санитарных норм при поддержании заданной температуры.

Рабочая область температур воздуха внутри помещения, т.е. тот диапазон температур внутри помещения, в котором можно установить температуру воздуха в помещении с пульта управления, составляет от 17⁰С до 31⁰С.

При стандартной комплектации кондиционеры фирмы DAIKIN работоспособны (обеспечивают паспортные характеристики) в диапазоне температур от +46⁰С до +19, 4⁰С. Специальные меры позволяют обеспечить работоспособность кондиционеров и при более низких температурах.

Одним из важных для потребителя параметров является длина трубопроводов, соединяющих внутренний и наружный блоки. Чем больше допустимая длина трубопроводов, тем проще подобрать удобное место для размещения наружного блока. У кондиционеров сплит-систем фирмы DAIKIN максимальная длина трубопроводов составляет от 25 м, а перепад высот установки внутреннего и наружного блока 15 м.

Часть функциональных возможностей кондиционера можно реализовать, воздействуя на кондиционер с пульта управления (проводной или дистанционный) нажатием одной из следующих клавиш:

" Включение" - обеспечивает включение и выключение кондиционера.

" Установка задатчика температуры" - задание уровня температуры воздуха в помещении в диапазоне 17⁰С - 31⁰С.

" Установка таймера" - работа с использованием таймера обеспечивает автоматическое включение и отключение кондиционера с задержкой на несколько часов.

" Осушка воздуха" - автоматический выбор системой управления оптимального режима работы оборудования, при котором достигается интенсивное осушение воздуха. Достигаемые при этом значения относительной влажности воздуха не регулируются, но снижаются до комфортных значений 50 - 60%;

При включении режима осушки выполняются следующие операции:

температура принудительно снижается на 1 – 1, 5 ^оС;

запускается таймерное управление компрессором и вентилятором: компрессор работает по циклу: 6 минут – отключение, 4 минуты – работа, а вентилятор при включении компрессора с задержкой в 5 секунд переводится на малую скорость вращения;

если температура в режиме осушки превысит температуру установленную на пульте управления, то температура принудительно вновь понизится на установленные 1 – 1, 5 ^оС;

угол поворота горизонтальных жалюзи принудительно переключается в диапазон В.

" Регулирование вертикального направления потока воздуха" - установка вертикальных жалюзи на желаемый угол направления потока воздуха.

" Автоматическое перемещение вертикальных жалюзи в пределах определенного угла поворота"

Могут быть установлены 2 диапазона А и В, обеспечивающие различные углы перемещения жалюзи. Выбор диапазона производится автоматически, в зависимости от заданного режима работы.

" Скорость вращения вентилятора" - установка одной из пяти возможных скоростей вращения вентилятора или режима " авто", когда скорость вращения вентилятора выбирается микропроцессором в зависимости от температурных режимов работы кондиционера.

Обеспечение точности поддержания температуры. Поддержание температуры с точностью ± 0, 5^оСреализовано в кондиционерах с инверторным приводом изменением количества подаваемого во внутренний блок холодильного агента, а в кондиционерах со стандартным управлением не только термостатом, но и включенными в систему управления таймерами, повышающими точность поддержания температуры.

Часть функциональных возможностей скрыта от владельца и реализуется при работе кондиционера без его участия, обеспечивая оптимальное поддержание параметров и повышение надежности и долговечности работы. К ним относятся оттаивание наружного блока при работе в режиме тепло, предотвращение образования инея на поверхности теплообменника внутреннего блока при работе кондиционера в режиме охлаждения, защита от превышения температуры конденсации и т.д. Эти мероприятия не только улучшают комфортность, но и повышают надежность и долговечность работы техники.

Типичный инверторный кондиционер Split system DAIKIN (FTKS25, 35D + RKS25, 35D; FTXS25, 35D + RXS25, 35D)обладает свойствами, приведенными в таблице.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 Следующая ⇒