Определение параметров воздуха на выходе из внутреннего блока

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Параметры воздуха на выходе из кондиционера это один из основных потребительских параметров, характеризующих работу кондиционера. Температура воздуха на выходе должна быть оптимальной. С одной стороны, она должна быть, по возможности, близка к температуре в помещении, чтобы не оказывать негативного влияния холодными струями воздуха на присутствующих в помещении. С другой стороны, желательно иметь достаточно большой перепад температур для снижения расхода воздуха, что связано со снижением уровня шума. Диапазон оптимальных перепадов температур при стандартных условиях испытаний составляет 9 – 13^оС. Изменение параметров воздуха в кондиционируемом помещении, особенно по влажности, может сильно изменять реальный перепад температур по воздуху на внутреннем блоке. На практике он может составлять от 7 до 15^оС. При высоких перепадах температур и, соответственно, низких температурах на выходе из кондиционера возможны такие негативные явления, как обмерзание испарителя и конденсация влаги на поверхности корпуса внутреннего блока. Исключить эти недостатки возможно за счет регулирования работы кондиционера – снижения его холодопроизводительности. Как правило, в простых сплитовых системах это достигается контролем (ограничением) понижения температуры поверхности испарителя. В системах с регулированием вкл/выкл это периодическое отключение компрессора и оттаивание испарителя. В сплит-системах с инверторным управлением снижение холодопроизводительности достигается за счет принудительного снижения оборотов компрессора при понижении температуры поверхности испарителя. В VRV системах температура поверхности теплообменников внутренних блоков поддерживается постоянной, что, конечно, вызывает снижение холодопроизводительности внутренних блоков при снижении температуры и влажности воздуха в помещении, но исключает появление указанных негативных явлений.

При достаточной технической информации о кондиционере можно расчетным путем определить параметры воздуха на выходе из кондиционера и температуру поверхности испарителя.

Вариант 1.

Известны параметры воздуха в помещении, полная и явная холодопроизводительности кондиционера при этих параметрах и расход воздуха

1. По полной холодопроизводительности находим энтальпию воздуха на выходе i₂

i₂ = i₁ - TC/(AFR*r)

2. По явной холодопроизводительности определяем температуру воздуха на выходе t2

t₂ = t₁ - SHC/(AFR*r*c_p)

3. По известным температуре t₂ и энтальпии i₂ находятся все остальные параметры воздуха на выходе из внутреннего блока

4. Графически продолжаем линию процесса до пограничной кривой и определяем параметры, соответствующие расчетной температуре поверхности теплообменника i₃ и t₃

5. Рассчитываем значение байпас-фактора BF

BF = (i₂ - i₃ )/(i₁ - i₃)

Схема определения параметров процесса в i – d диаграмме представлена на рис.9.

Рис.9.

Вариант 2.

Известны параметры воздуха в помещении, полная холодопроизводительность кондиционера при этих параметрах, байпас фактор и расход воздуха

1. Как и в первом варианте находим энтальпию воздуха на выходе i₂

i₂ = i₁ - TC/(AFR*r)

2. Находим энтальпию воздуха на пограничной кривой i₃

i₃ = (i₁ - i₂)/ (1 - BF)

3. Графически определяем положение точки 2 на пересечении прямой, соединяющей точки 1 и 3, и линии энтальпии i₂ и считываем с i – d диаграммы все параметры воздуха на выходе из кондиционера.

Схема определения параметров процесса в i – d диаграмме представлена на рис.10.

Рис.10.

1.6 Как рассчитать холодопроизводительность кондиционера при параметрах воздуха на входе отличных от приводимых в таблицах

Расчет параметров воздуха на выходе из кондиционера возможен только при наличии информации о холодопроизводительности кондиционера. В таблицах характеристик, как правило, приводятся данные по холодопроизводительности кондиционера в достаточно широком диапазоне температур воздуха в помещении, но при фиксированной относительной влажности воздуха – 50%.

Если не учитывать влияние относительной влажности, а ориентироваться только на температуру сухого термометра, то можно ошибиться в определении холодопроизводительности на 10 – 15%.

Например, нам требуется определить полную и явную холодопроизводительности кондиционера при следующих условиях:

температура в помещении EDB = 25^оС

относительная влажность воздуха 30%

температура наружного воздуха 30^оС.

Этим значениям температуры сухого термометра и относительной влажности воздуха в помещении соответствует температура влажного термометра EWB = 14^оС (проще всего определить по i – d диаграмме)

Учитывая, что полная холодопроизводительность определяется по энтальпии воздуха на входе (температурой влажного термометра), по таблице определяем:

полная холодопроизводительность ТС = 2, 26 кВт (без учета реальной влажности 2, 57 кВт)

Явная холодопроизводительность составит:

SHC = SHC50+ G*Cp*(1- BF)*( EDB - EDB 50),

Где: SHC50 – явная холодопроизводительность при температуре влажного термометра и относительной влажности 50% SHC50= 1, 56 кВт

G – расход воздуха G = AFR*r/60 = 7, 1*1, 2/60 = 0, 142 кг/с

Cp – теплоемкость воздуха 1, 005 кДж/кг

EDB 50– температура по сухому термометру при температуре влажного термометра и относительной влажности 50% EDB 50= 20^оС

Таким образом явная холодопроизводительность составит:

SHC = 1, 56 + 0, 142 * 1, 005 * (1 – 0, 19) * (25 – 20) = 2, 14 кВт (без учета реальной влажности 1, 63 кВт).

Какой будет холодопроизводительность кондиционера при высокой температуре и низкой влажности воздуха, когда отсутствует конденсация влаги? Как можно ее определить?

При фиксированной температуре наружного воздуха, когда полностью определены условия сброса тепла в окружающую среду, холодопроизводительность кондиционера определяется только теплопоступлениями во внутренний блок. Теплопоступления можно рассматривать как сумму нагрузок, связанных с охлаждением воздуха (явное тепло) и конденсацией влаги (скрытое тепло). В реальных условиях доля тепловой нагрузки кондиционера по влаге может достигать 50% и более. При отсутствии влажностной нагрузки полная холодопроизводительность кондиционера равна явной холодопроизводительности и зависит только от температуры воздуха на входе (изменением теплоемкости воздуха при изменении влажности можно пренебречь).

Для определения предельного значения влагосодержания, при котором прекращается конденсация влаги, воспользуемся моделью идеального теплообменника. Графически, в i – d диаграмме, это выглядит следующим образом (рис.11).

Рис.11.

Дальнейшему сохранению тепловой нагрузки на кондиционер будет соответствовать линия постоянной температуры (рис.14), поскольку при отсутствии конденсации влаги тепловая нагрузка определяется только температурой воздуха на входе в кондиционер.

Некоторое уточнение в тепловую нагрузку при отсутствии конденсации влаги можно внести, учитывая изменение теплоемкости воздуха при изменении влагосодержания. Для инженерных расчетов это уточнение будет несущественным.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒