Здравствуйте. Меня зовут. Представляю Вашему вниманию курсовую работу на тему «Кондиционирование клуба с залом на 400 мест». Работа выполнена на основании задания на проектирование, выданного кафедрой.

Согласно заданию на проектирование, расчетный климатический пункт – г. Ростов-на-Дону. Расчетные параметры наружного воздуха выбраны согласно СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» – параметры "Б". Расчетные параметры внутреннего воздуха приняты в диапазоне оптимальных температуры и влажности воздуха в соответствии с ГОСТ «Воздух рабочей зоны».

Здание клуба простой формы со зрительным залом прямоугольной формы, особенностью конструкции является отсутствие подвала, поэтому венткамера расположена в техпомещениях на 2 этаже.

На основании произведенных расчетов воздухообменов в помещении графоаналитическим способом, необходимых для удаления и ассимиляции вредностей: теплоизбытков, влагоизбытков и углекислого газа была определена требуемая производительность кондиционера по воздуху, выбрана принципиальная схема системы – прямоточная (так как наибольшее количество воздуха требуется на ассимиляцию углекислого газа) и подобран типоразмер центрального кондиционера – КТЦ3-10. Расчеты проводились по графоаналитическому методу с использованием расчетных формул и диаграммы влажного воздуха (диаграммы Молье).

Основными секциями кондиционера, которые подобраны на основании расчета летнего и зимнего режимов работы являются: приемная секция, секция фильтрования для обеспечения требуемой чистоты воздуха, секция калориферов первого подогрева для температур теплоносителя 130-70 из тепловой сети (2 калорифера ВНО-1, соединенных параллельно по воде и последовательно по воздуху) с защитой от размораживания (в обвязке калорифера для защиты его от размораживания предусмотрен насос, 2х ходовой клапан, датчик температуры, завязанные к контроллеру, а также датчик температуры наружного воздуха), затем идет камера орошения ОКФ-3, в которой происходит контактное охлаждение воздуха в процессе адиабатического увлажнения воздуха. Камера орошения представляет собой камеру, в которой установлены форсунки, распыляющие воду. Испаряясь, вода забирает тепло у воздуха, при этом его увлажняет. Контролировать температуру воздуха при таком методе сложно. Отработанная вода камеры орошения после контакта с наружным воздухом сливается в поддон, а при ее избытке – в канализацию (уровень воды контролируется поплавковым уровнемером). Далее идет секция калорифера 2й ступени ВНО-1. За ней секция вентиляторного агрегата (для данного расхода и давления подобран центробежный вентилятор ВЦ 4-75 N5). Так как категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности Д, вентилятор и электродвигатель принят обычного исполнения.

Система холодоснабжения центрального кондиционера выполнена с использованием парокомпрессионной холодильной машины с рабочим веществом фреоном R22, для которой выполнен расчет и подбор: компрессора (марки П40), испарителя (марки ИТВР-60), конденсатора (кожухотрубного типа марки КТГ-40), дополнительных элементов в виде бака-аккумулятора и терморегулирующего вентиля фирмы Данфосс. Способ охлаждения конденсатора водяное с оборотной системой водоснабжения, охлаждение осуществляется наружным воздухом. Подобная система охлаждения наиболее экономична за счет использования недорогих источников охлаждения, оборотная система водоснабжения позволяет сэкономить ресурс водоочистных установок и кроме того за счет улучшения качества воды продляет срок службы оборудования. Подпитка системы холодоснабжения предусмотрена из центрального водопровода. Дренаж воды предусмотрен в существующую систему централизованной канализации здания.

Парокомпрессионная холодильная машина состоит из следующих основных элементов: испарителя, компрессора, конденсатора и дросселирующего элемента, соединенных между собой трубопроводами в замкнутую герметичную систему, заполненную холодильным агентом фреоном R-22.

Испаритель ИТВР-60 содержит кипящий холодильный агент. Кипение холодильного агента в испарителе происходит за счет дросселирования и поддерживаемого компрессором П40 низкого давления. Температура кипения холодильного агента в испарителе обычно на 15 °С ниже температуры охлаждаемой среды. Через поверхность испарителя воздух отдает свое тепло холодильному агенту, который при этом превращается в пар. Таким образом, в испарителе холодильный агент кипит при низкой температуре, отбирая тепло от охлаждаемого воздуха.

Компрессор П40 всасывает пары холодильного агента из испарителя и поддерживает в нем низкое давление, обеспечивающее низкую температуру кипения. Кроме того, компрессор нагнетает пары в конденсатор и сжимает их до такого давления, при котором они превращаются в жидкость при условии охлаждения их окружающей средой.

Конденсатор КТГ-40 обеспечивает охлаждение сжатых паров холодильного агента окружающим воздухом в целях понижения температуры паров до температуры конденсации (состояния насыщения) и конденсации насыщенных паров в жидкое состояние.

Для создания гидравлического затвора и равномерной подачи жидкого хладагента в дроссель AVD фирмы Данфосс вместимость конденсатора завышают, и его нижняя часть выполняет функции ресивера. При дросселировании давление конденсации холодильного агента понижается до давления кипения. Кроме того, дроссель обеспечивает необходимое заполнение испарителя жидким холодильным агентом, подавая в единицу времени столько жидкости, сколько паров успевает за это время всосать компрессор.

Процесс дросселирования жидкого холодильного агента сопровождается изменением агрегатного состояния холодильного агента. Часть жидкости, прошедшей через дроссель, превращается в насыщенный пар, охлаждая при этом остальную часть холодильного агента до температуры кипения. Поэтому из дросселя выходит смесь жидкости и насыщенного пара (влажный пар). Жидкость в испарителе кипит при давлении кипения, поглощая тепло от воздуха через стенки испарителя. Пары, поступающие из дросселя и образовавшиеся при кипении, всасывает компрессор. Температура и давление кипения зависят от подачи компрессора и интенсивности теплообмена между кипящим хладагентом и воздухом.

Пары холодильного агента по мере продвижения по испарителю в результате теплообмена через стенки последнего дополнительно подогреваются. Поэтому их температура на выходе из испарителя обычно на 7 °С выше температуры кипения.

В конденсаторе происходит три процесса: охлаждение сжатых паров до состояния насыщения, их конденсация и переохлаждение жидкого холодильного агента. Давление и температура конденсации зависят от температуры охлаждающей среды, величины теплопередающей поверхности конденсатора и интенсивности теплопередачи. Как правило, температура конденсации на 10 °С превышает температуру охлаждающей среды. Температура переохлаждения в воздушном конденсаторе достигает 4 °С.

Жидкий холодильный агент из конденсатора поступает в дроссель, и цикл повторяется. Таким образом, холодильный агент, совершая движение по замкнутому циклу, отнимает тепло от воздуха в охлаждаемом помещении и отдает его воздуху, обдувающему конденсатор.

К недостаткам парокомпрессионных холодильных машин следует отнести: необходимость постоянного обслуживания высококвалифицированным персоналом; высокую вероятность выхода из строя из-за большого количества движущихся деталей (5 % по международным стандартам); высокий уровень шума.

Однако одно достоинство делает парокомпрессионные холодильные машины самыми привлекательными из всех перечисленных. В условиях, в которых работают бытовые кондиционеры, холодильный коэффициент теоретически равен 3. Это значит, что на каждый киловатт затрачиваемой электроэнергии (с использованием теплоты воздуха окружающей среды) производится три киловатта холода или четыре киловатта тепла.

Оборудование центрального кондиционера размещено в венткамере, находящейся на 2 этаже здания. В качестве дополнительных строительных работ была указана пробивка отверстий под воздуховоды и воздухозаборные решетки в местах пересечения несущих конструкций воздуховодами номинальным диаметром более 400 мм.

Местный кондиционер был подобран для комнаты художника, т к в этом помещении люди находятся постоянно. В качестве местного кондиционера была подобрана установка типа «Сплит-система» фирмы Митсубиши Электрик. Митсубиши Электрик отличается надежностью, качеством работы и экономичностью потребления энергии, а также приемлемой ценой. Наружный и внутренний блоки расположены на южной стороне здания по согласованию с заказчиком, что увеличивает затраты на охлаждение воздуха. В системе холодоснабжения используется озонобезопасный фреон R-410А. Холодопроизводительность 5 кВт, потребляемая мощность 0,043 кВт. Отвод конденсата осуществляется на фасад здания по предварительному согласованию с заказчиком. Размещение оборудования предполагается на кронштейнах на несущей стене здания, нагрузка создаваемая оборудованием сплит-системы не повлияет на несущую способность стены.

Разработанная система кондиционирования клуба на 400 мест в г. Ростов-на-Дону позволяет наиболее эффективно обеспечить требуемые оптимальные параметры внутреннего воздуха, а также позволяет скомбинировать воздушное и центральное отопление, кроме того она выполнена с соблюдением требований нормативных документов, действующих на территории РФ.

ВОПРОСЫ:

1. Почему разработана система холодоснабжения с водяным охлаждением конденсатора, а не с воздушным?

В этом случае конденсатор является пластинчатым, пластинчаторебристым или теплообменником “труба в трубе” (как в нашем случае). Водяное охлаждение заметно уменьшает габариты конденсатора, а также позволяет реализовать рекуперацию тепла. Но полученная нагретая вода (около 40С) не является ценным продуктом, часто её просто отправляют на охлаждение в градирни, опять таки отдавая всё тепло окружающей среде.

2. Поясните работу системы холодоснабжения в холодный и теплый периоды.

Центральная система кондиционирования, работающая только на наружном воздухе (прямоточная), состоит из следующих основных элементов: воздушного клапана с утепленными створками, который отключает кондиционер от наружного воздуха; фильтра для очистки воздуха от пыли; калориферов для нагревания наружного воздуха (с воздушным регулирующим клапаном форсуночной камеры, в которой распыляется вода; калорифера для регулирования температуры воздуха, подаваемого в помещение (с воздушным регулирующим клапаном); вентиляторной установки; промежуточных камер с дверками для осмотра и ремонта основного оборудования (фильтра, воздушных клапанов и калориферов) и воздуховодов. Наружный воздух поступает через воздушный клапан в фильтр, где очищается от пыли, а затем проходит через калориферы первого подогрева, с помощью которых нагревается в зимнее время Калориферы имеют обводной канал. Перед обводным каналом и калорифером устанавливаются регулирующий клапан с помощью которого можно изменять соотношение количеств воздуха, проходящих через калорифер, и обводной канал. На трубопроводах, подводящих теплоноситель к калориферу, также установлены регулирующие устройства. Из калорифера воздух поступает в камеру орошения, в которой установлено несколько рядов форсунок для разбрызгивания воды. Форсунки размещены таким образом, что их факелы перекрывают все сечение камеры. Воздух проходит через пространство камеры и в зимнее время адиабатически увлажняется. Пройдя камеру орошения, воздух поступает в каплеотделитель, препятствующий выносу капель распыленной воды из форсуночной камеры. В нижней части камеры орошения находится поддон, в который стекает разбрызгиваемая вода. Далее воздух проходит через калорифер второго подогрева, который также имеет обводной канал, регулирующий клапан, и регулирующие задвижки, установленные на трубопроводах, подводящих теплоноситель. В калорифере второго подогрева воздух нагревается и приобретает требуемую относительную влажность. Обработанный таким образом воздух поступает в вентилятор и по воздуховодам подается в помещение. Управление клапанами осуществляется с помощью регуляторов температуры.

Летом калориферы первого подогрева не работают. В камеру орошения подают предварительно охлажденную воду, имеющую температуру ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха. При этих условиях воздух в камере орошения охлаждается и осушается. Вода из поддона камеры стекает в баки холодильной установки и частично используется для рециркуляции. Температура воды, поступающей из холодильной установки к форсункам, регулируется трехходовым смесительным краном путем смешивания этой воды с водой из поддона камеры. Калорифер второго подогрева обычно используется и при летнем кондиционировании для подогрева сильно увлажненного и охлажденного воздуха, прошедшего камеру орошения.

Система кондиционирования, предназначена для поддержания заданных параметров воздуха: в летнее время — температуры и относительной влажности, в зимнее время — температуры и влажности при постоянном объеме воздуха, подаваемого в помещение.