10. Существует упрощенное представление, что расход холода есть теплоизбытки или тепловлагоизбытки помещения (полная теплота). Верно ли это?Да, но лишь отчасти. Это справедливо только для чисто рециркуляционных систем, с учетом того, происходит ли осушение воздуха, требующее лишнего холода. Изза небольшого давления вентилятора-доводчика можно не учитывать подогрев воздуха в нем. В общем случае мгновенный расход холода нетто СКВ при текущих нагрузках (Qпом.явн, Gвл), параметрах воздуха в помещении (tв, iв), наружного воздуха (Gн, tн, iн), расходе приточного воздуха Gпр и его нагреве Δtпp в вентиляторе, двигателе и воздуховодах объясняет формула (1) и соответствующее построение процесса охлажденияосушения в i–d-диаграмме (рис. 1). Термин «мгновенный» здесь введен сознательно, чтобы напомнить читателю о постоянном изменении основных составляющих тепловой и влажностной нагрузок обслуживаемых СКВ помещений, суточном ходе температуры и энтальпии наружного воздуха (показано пунктирной линией), расходов приточного и наружного воздуха в системе.
В общем случае расход холода нетто (без учета потерь холода в коммуникациях) определяется составляющими:Qx.нетто(t) = Qпом.явн(t) + Gвл(t)iпара ++ Gн(t)[iн(t) – iв] + Gпр(t)cвΔtпр. (1)Предпочтительно определение расхода холода по формуле (1), т.е. через исходные данные по А.А. Рымкевичу [1, 2] Qx = Gпp(iс – iк). Формула (1) объясняет отдельные составляющие, их доли в общей холодильной нагрузке и их суточное и годовое изменение. В частном случае, если климатические условия близки к параметрам в помещении, расход холода близок к полной теплоте в помещении, если есть осушение, и к явной теплоте, если нет осушения.
Пример 1. Определить расчетную холодильную нагрузку СКВ в период дня 15:00–16:00 в расчетных летних условиях для Санкт-Петербурга и доли отдельных составляющих. Исходные данные:iнрт = 51,5 кДж/кг; iв = 45 кДж/кг (приtв = 23 °С, ϕв = 50 %), κt = 1; Qпом.явн = = 50 кВт; Gвл = 0,003 кг/с; Gпp = 5 кг/с; Gн.min = 2 кг/с, Δtпp = 1,5 °С.Дополнительный расход холода, возникающий, если процесс охлажденияосушения заканчивается при меньших tк и dк чем требуется, не учитывать.Вычисления расчетного расхода холода нетто проводим по формуле (1), т.е. через перечисленные исходные данные:Qх.нетто = 50 + 0,003 × 2500 ++ 2 × (51,5 – 45) + 6 × 1 × 1,5 = 79,5 кВт.
В данном случае, а условия могут изменяться (уменьшится iн, Qпом и т.п.), в расчетной холодильной нагрузке на ассимиляцию явной теплоты приходится 62,5 %, скрытой теплоты — 9,5 %, снижения энтальпии наружного воздуха — 16 %, на ассимиляцию теплоты при нагреве приточного воздуха — около 11,5 %.Таким образом, любая (текущая или расчетная) холодопроизводительность может быть определена по исходным данным без построения процессов в i–d-диаграмме. При такой методике особенно удобно не столько вычисление Qx, сколько анализ его изменения в течение суток, теплого периода и всего года. В вечерние и ночные часы энтальпия iн изменяется (уменьшается), и поэтому расход холода снижается (рис. 1) даже без учета изменений других составляющих.
11. Если определение расхода холода по (1) так просто, то применимы ли компьютерные расчеты холодильной нагрузки и с какой целью?
Виды и конкретные технические решения систем холодоснабжения очень разнообразны. Чтобы найти наилучшее место каждому из них, нужно «проследить» холодильную нагрузку в течение летних расчетных суток, средних за теплый период суток, годовую нагрузку для систем, потребляющих холод и зимой. В таких расчетах нужно учитывать как изменение климатических параметров, так и внутренние тепло и влаговыделения, их изменение по часам суток и в течение года. В этом случае можно рассчитывать лишь на компьютерную программу.
Приведем пример расчета, выполненного в компании ООО «Проект Оптимум» и сопровожденного соответствующими графиками [2]. Здание офисно-торгового комплекса в г. Санкт-Петербурге (Владимирский проспект, д. 21) условно представлено двумя удаленными блоками и соединяющей их «вставкой» с ориентацией на разные стороны света и затенением нижних этажей соседними зданиями. Основные характеристики объекта: площадь застройки —
Результаты расчета холодильной нагрузки СКВ здания по месяцам отдельно в выходные и рабочие дни и по часам показаны на рис. 2. Из него следует, что холодильная нагрузка сильно меняется, и это надо учитывать при выборе принципиальных решений СХС (расчетной холодопроизводительности, числа водоохлаждающих машин, аккумуляции холода в баке, использовании теплоты конденсаторов и др.).12. Хотел бы получить наглядное представление о различных источниках холода и вариантах «безмашинного» охлаждения воздуха. Сложность заключается в том, что эти зависимости определяются многими факторами.
Мы понимаем ваши трудности и сопровождаем наш ответ рис. 3. Там показаны основные зависимости в функции температуры наружного воздуха, например, среднемесячная радиация, повторяемость температур (ч/год) сухого и мокрого термометров (с интервалом
1. Рымкевич А.А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха. Изд. 1. — М.: Стройиздат, 1990; Изд. 2. — СПб.: 2003.
2. Сотников А.Г. Процессы, аппараты и системы кондиционирования воздуха и вентиляции / Теория, техника и проектирование на рубеже столетий. — СПб.: ATPubliсhing, T. I, 2005; T. II, Ч. 1, 2006; T. II, Ч. 2, 2007.
