Расчет воздушное отопление совмещенное с вентиляцией – Воздушное отопление совмещенное с вентиляцией расчет

alexxlab
23.01.2020
Комментарии: 0

СОВМЕЩЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ С ВОЗДУШНЫМ ОТОПЛЕНИЕМ

ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

В помещениях промышленных зданий, требующих обогрева и уст­ройства приточной вентиляции, целесообразно применять воздушное отопление. В этом случае для отопления используются все элементы вентиляционной установки — воздуховоды, вентилятор, электродвига­тель и пр.; при этом приходится только соответственно увеличивать площадь поверхности нагрева калориферов. Поэтому такие совмещен­ные установки воздушного отопления и вентиляции являются наиболее экономичными. Системы воздушного отопления могут быть подразделе­ны на централизованные и децентрализованные.

Централизованные системы — это системы воздушного отопления, совмещенные с системами приточной вентиляции.

Децентрализованные системы могут быть двух видов: а) с воздуш­но-отопительными агрегатами большой производительности с сосредото­ченной подачей воздуха в помещения большого объема; б) с воздушно – отопительными агрегатами небольшой производительности, устанавли­ваемыми в помещениях, в которых не могут быть применены агрегаты большой производительности.

По качеству приточного воздуха системы воздушного отопления могут быть подразделены на рециркуляционные, с частичной рециркуляцией и прямоточные без рециркуляции.

Рециркуляционные системы применяют в помещениях, в которых отсутствуют выделения вредных веществ.

Системы с частичной рециркуляцией применяют в помещениях с из­бытками тепла, когда количество приточного воздуха, требуемого для поглощения теплоизбытков, превышает количество воздуха, необходи­мого для компенсации вытяжки местных отсосов. В нерабочее время эти системы могут действовать как рециркуляционные, если в помещениях исключена возможность остаточных выделений вредных веществ перво­го и второго класса опасности.

Прямоточные системы без рециркуляции применяют в следующих случаях: а) при содержании в воздухе помещения болезнетворных бак­терий, вирусов и грибков; б) при наличии в воздухе помещений резко вы­раженных неприятных запахов; в) при выделении в воздух помещения вредных веществ первого, второго и третьего классов опасности.

Максимальная температура подаваемого в помещения воздуха при подаче его на высоте более 3,5 м от пола составляет 70° С, при подаче его на высоте 3,5 м от пола и на расстоянии более 2 м от рабочего ме­ста — 45° С. При этом расчетом должно быть подтверждено, что при проектировании той или иной системы воздушного отопления в рабо­чей зоне обеспечены внутренние условия, отвечающие требованиям СН 245-71.

Радиаторы Purmo — высокое качество, доступные цены

За короткие сроки, панельные радиаторы Purmo успели завоевать признание среди украинских потребителей. В чем же причина популярности, попробуем разобраться ниже.

Осевой вентилятор

Несмотря на обилие современных и технологичных инноваций в сфере обеспечения производства свежим воздухом, приобретение и установка в цеху, складе или офисе осевого вентилятора остается на сегодняшний день самым верным и предельно эффективным решением.

О КОМПАНИИ «ТЕПЛО КОНСТРУКТОР» И О ТРУБАХ

Наши трубы произведены исключительно в Австрии, быстро прокладываются и недорогие. 30 лет опыта производства современных изолированных систем

msd.com.ua

Проектирование систем воздушного отопления на основе приточных установок

Современным способом подачи тепла в помещение являются системы воздушного отопления совмещенные с вентиляцией на основе приточных установок с секцией рециркуляции. За счет большого расхода воздуха обеспечивается качественное его перемешивание внутри помещения, благодаря чему повышается комфорт из-за отсутствия застойных зон. Именно поэтому воздушное отопление часто используют как в бытовом секторе домов и коттеджей, так и в производственном, в цехах, ангарах, складах.

Приточная вентиляция совмещенная с воздушным отоплением

Принцип воздушного отопления на основе приточной установки основана на рециркуляции воздуха, установка забирает воздух из помещения, добавляет необходимое количество свежего воздуха, очищает, нагревает и вновь подает в помещение. Для распределения воздуха по помещениям прокладывается сеть воздуховодов, заканчивающихся воздухораспределительными решетками, диффузорами или анемостатами. Основной сложностью таких систем, по мнению специалистов нашего проектного института по отоплению в Украине является балансировка таких систем, чем больше помещений, тем тяжелее увязать их между собой. Для этого необходима дорогостоящая автоматика, поэтому такие системы более эффективны именно в промышленном и производственном секторах, в больших магазинах и других помещениях с большим объемом.

Проектирование систем воздушного отопления на основе приточных установок

Проектирование систем отопления, в том числе и воздушных, начинается теплотехнического расчета, которым определяется требуемое количество тепла для каждого производственного или бытового помещения. После расчетов требуемого тепла, задаемся температурой подачи, зависящей от:

• Высоты помещения – чем больше высота помещения, тем ниже температура подачи, чтоб струя воздуха достигала пола.
• Материалов воздуховодов и распределительных решеток – пластиковые решетки имеют свойство деформироваться в даже от не сильно большой температуры, которая действует продолжительное время.
• Назначения помещения – в помещениях с постоянным нахождением людей вблизи воздухораспределителей необходимо снижать температуру подачи иначе будет возникать дискомфорт.

Основной смысл определения температуры подачи это определение расхода воздуха, чем выше перепад температур между воздухом в помещении и воздухом на подаче, тем меньший объем воздуха требуется. После определения требуемой температуры проводятся расчеты по j-d диагрмме, для определения температуры теплоносителя. В отличие от проекта водяного отопления, проект воздушного содержит распределительную схему не труб, а воздуховодов, диаметры которых рассчитываются и подписываются на листах проектной документации.

Проект воздушного отопления дома и производства

В готовом проекте системы воздушного отопления, независимо от назначения помещений всегда указываются все данные требуемые для реализации проекта, в комплект проектной документации входят не только планы, с нанесенной на них разводкой воздуховодов, а и многие другие данные. Любой проект обязательно содержит краткие сведения о системе, итоговые цифры тепло и электропотребления, технические характеристики предлагаемого проектом оборудования и краткое описание системы. Помимо краткого описания обязательно прилагается и более развернутое описание в пояснительной записке к проекту. Помимо этого проект воздушного отопления и вентиляции производственного цеха или коттеджа содержит аксонометрическую схему системы разводки воздуховодов, на которой отмечены отметки высот прохождения воздуховодов и расположения оборудования. Также к проекту прилагается спецификация основного оборудования и всех материалов, необходимых для монтажа, по этой информации не только мы, но и любая другая монтажная организация сможет выполнить монтажные работы. Таким образом, проект системы воздушного отопления содержит всю необходимую информацию, а сложные узлы прохода, расположения оборудования, венткамеры и состав приточной установки, также выносятся на соответствующие листы при необходимости.

Что необходимо для заказа проекта воздушного отопления на основе приточной установки с рециркуляцией

Основной информацией для начала проектирования и определения стоимости проекта воздушного отопления являются архитектурные планировки объекта и техническое задание заказчика. Специалисты нашей проектной компании OVK-Group имеют огромный опыт проектирования и монтажа как промышленных, так и бытовых объектов и с радостью помогут вам определиться со всеми вопросами технического задания. А также проконсультируют вас по любым вопросам, связанным с климатическими системами вашего объекта, для этого вам достаточно просто позвонить нам или оставить заявку на нашем сайте. После получения всей требуемой информации наши специалисты подготовят для вас коммерческое предложение с указанием стоимости всех видов работ.

ovk-group.com

МИР КЛИМАТА №53 (2009) : Архив журнала : Главная

Наиболее эффективным методом отопления производственных помещений является нагрев приточного вентиляционного воздуха. Однако, организация воздухообмена при совместном использовании систем вентиляции и обогрева, сопряжена с рядом трудностей.

Так, струя нагретого воздуха, подаваемого сверху вниз, может не достигать рабочей зоны, поднимаясь к потолку. Как следствие — неудовлетворительные условия в обслуживаемой части помещения и значительный перерасход тепла. Отопление помещения путем нагрева приточного воздуха может осуществляться как при помощи местных устройств, так и централизованно. В первом случае обычно используются тепловентиляторы, состоящие из водяного теплообменника или электрических нагревательных элементов, осевого или радиального вентилятора и воздухораздающего устройства.

Центральные же системы состоят из калориферной установки, сетевого оборудования и, при необходимости, доводчиков.

И в местных, и в центральных системах воздушного отопления в качестве концевых устройств обязательно используются воздухораспределители: решетки, плафоны, специальные закручиватели.

При проектировании систем вентиляции, совмещенных с воздушным отоплением, необходимо правильно выбрать воздухораспределитель, высоту его установки, размеры обслуживаемой рабочей зоны, угол наклона приточного потока, его предельную дальнобойность.

При правильной организации воздухораспределения скорость в приточной струе по мере приближения ее к рабочей зоне должна падать до весьма малых величин. В этих условиях, учитывая, что в неизотермических струях соотношение между гравитационными и инерционными силами вниз по потоку растет, силы вытеснения начинают оказывать существенное влияние. Под воздействием гравитационных сил изменяется дальнобойность струи, ее траектория, происходит перестройка скоростных и температурных полей.

Рисунок 1. Схемы подачи воздуха

Наиболее распространены следующие способы подачи теплого воздуха: наклонно под углом 35° к горизонту (рис. 1, схема Б), горизонтальными струями (сосредоточенная), при которой обслуживаемая зона омывается обратным потоком (рис. 1, схема В), вертикально вниз (рис. 1, схема Г), в рабочую зону (рис. 1, схема Е).

Рассмотрим особенности расчета каждой из упомянутых схем и способы их реализации с помощью оборудования компании «Арктос».

Схема Б

Для обеспечения наиболее равномерного распределения скоростей и температур при раздаче теплого воздуха по схеме Б ось струи должна пересекать верхний уровень обслуживаемой зоны на расстоянии xв с координатами по длине — x_в, по высоте — z_в.

x_в= 0,63 • H

z_в= 0,63 • H

a₁= 1,58 • H

где:

H — геометрическая характеристика ;

m, n — скоростной и температурный коэффициенты;

F₀ — расчетное сечение воздухораспределителя;

V₀ — скорость воздуха в расчетном сечении;

∆t₀ — избыточная температура приточного воздуха;

∆z_в = h_o – z_в -h_0.3= 1 м — высота опуска вершины оси струи над уровнем рабочей зоны;

а₁ — длина модуля помещения, обслуживаемого одним воздухораспределителем.

При подаче воздуха сверху вниз наклонными струями максимально допустимая избыточная температура подаваемого теплого воздуха ∆t^0max рассчитывается по формуле:

где β — угол, под которым струя воздуха входит в рабочую зону, β= 0,67 • α;

α — угол наклона жалюзи решеток, град.

Если рассчитанная величина ∆t₀^max соответствует требуемому значению, то проверяются параметры V_x^max, ∆t_x^max в обслуживаемой зоне с учетом коэффициента неизотермичности — Kн по следующим формулам:

Полученные V_x^{max, ∆t_xmax , должны быть не более нормируемых согласно заданию.}

Если полученное значение ∆t₀^max меньше заданного, то возможно несколько вариантов решения этой проблемы:

1 вариант. Внести недостающее тепло в рабочую зону, например, при помощи электрических тепловентиляторов.

2 вариант. Применить для раздачи теплого воздуха регулируемые решетки, увеличить угол наклона жалюзи в направлении к рабочей зоне с α^min = 0⁰ (для теплого периода) до α^max = 50⁰ (для холодного периода). Cнова рассчитать ∆t₀^max и вновь сопоставить с требуемым.

3 вариант. При проектировании системы воздушного отопления необходимо предусмотреть возможность отключения части воздухораздающих решеток. Для новых условий следует пересчитать ∆t₀^max, и если полученное значение больше заданного, то, в соответствии с указаниями [6], определяется угол наклона жалюзи α и соответствующие значения m, n, H, K_н. Затем снова вычисляются параметры воздуха. Если новые значения удовлетворяют заданным, то расчет считается законченным.

Схема В

При подаче воздуха горизонтальными струями рабочая зона обогревается обратным потоком. Различие между максимальной и минимальной температурой воздуха в зоне пребывания человека при этом может быть весьма значительным. Максимальная (допустимая) избыточная температура подаваемого теплого воздуха определяется по формуле:

Максимальная скорость и избыточная температура в обслуживаемой зоне, омываемой обратным потоком, определяются соотношениями:

Минимально допустимая высота установки воздухораспределителя над уровнем пола составляет:

h_n — высота помещения, м;

b — ширина зоны обслуживания.

Полученные значения V_обр^max, ∆_обр^max, сопоставляются с нормируемыми.

Рисунок 2. Дальнобойность вертикальных нагретых струй

Рисунок 3. Номограмма для определения коэффициента неизотермичности KHхол при Hхол/F0<14.7

В качестве воздухораздающих устройств можно использовать следующие изделия компании «Арктос»: настенные решетки с подвижными и неподвижными жалюзи, универсальные круглые пластиковые диффузоры, панельные воздухораспределители с турбулизирующими ячейками и закручивателями. Подробные рекомендации по расчету и подбору воздухораспределителей даны в материалах компании «Арктос» [6].

Схема Г

При вертикальной подаче воздуха распределение температур в рабочей зоне принято считать наиболее благоприятным. Здесь важно рассчитать параметры струи так, чтобы обеспечить требуемую дальнобойность. Для этого вводится коэффициент неизотермичности (K_н), учитывающий состояние инерционных и гравитационных сил. За расчетную температуру в рабочей зоне принимается температура на изотермической оси. Максимальную избыточную температуру приточного воздуха, при которой всплывание теплого воздуха не существенно, рекомендуется определять по формуле:

Полученное значение сопоставляется с требуемым ∆t₀^хол из тепловоздушного баланса для холодного периода.

Если ∆t₀^хол≤ ∆t₀^max , то определяется геометрическая характеристика H^хол по номограмме или формуле:

Рассчитывается значение H^хол/F₀. Если H^хол / F₀ ≥ 14.7, то рассчитывается коэффициент неизотермичности по формуле:

и определяются параметры воздуха в струе в холодный период года:

полученные значения сопоставляются с нормируемыми.

Если значение H^хол / F₀хол / F₀, вычисляется x и сравнивается с величиной h₀ — h_о.з, принятой в расчете.

Если x ≥ h₀ — h_о.з, то по графику на рисунке 3 определяется коэффициент неизотермичности K_H^хол, рассчитываются параметры воздуха в струе в холодный период года и сопоставляются с нормируемыми.

Если x 0 — h_о.з, то следует уменьшить ∆t₀^хол и повторить расчет, а недостающее тепло вносить в помещение другим способом, например, электрическими или водяными тепловентиляторами, как это было описано в схеме Б.

Для раздачи теплого воздуха сверху вниз по схеме Г рационально использовать следующие устройства компании «Арктос»: приточные щелевые решетки АРС и АЛС, потолочные пластиковые круглые диффузоры и панельные воздухораспределители [6].

При наличии технической возможности, как вариант, рекомендуется отключить часть воздухораспределителей, и пересчитать значение∆t₀^max . Если полученное значение ∆t₀^max≥∆t₀^хол, то рассчитываются новые значения H^x и K^x_H при новых значениях V₀ и ∆t₀^хол по описанной выше схеме, и параметры воздуха в приточной струе:

V_x^max, ∆t_x^max, которые сопоставляются с нормируемыми.

Схема Е

Вначале выполняется расчет воздухораспределения для теплого периода года при максимальном воздухообмене. По полученным параметрам V₀, F₀, h₀ и принятым характеристикам воздухораспределителя m и n для теплого периода определяется максимально допустимая избыточная ∆t₀^max температура в режиме воздушного отопления по формуле:

Полученное значение сопоставляется с требуемым ∆t₀^хол из тепловоздушного баланса для холодного периода. Если ∆t₀^max≤∆t₀^xол, то расчет считается законченным.∆t₀^xол , то возможны четыре варианта решения.

1 вариант. При установке панельных воздухораспределителей ВПМ фирмы «Арктос» за счет изменения положения подвижной веерной вставки с b=6 (8)мм в теплый период на b=12 (16)мм для холодного периода находятся новые значения коэффициентов m=1,3 и n=1,1 по таблице аэродинамических характеристик для схемы Е [6]. Указанное изменение положения подвижной вставки позволит увеличить значение ∆t₀^max в 2,5 раза. Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

2 вариант. Применение панельных воздухораспределителей фирмы «Арктос» с турбулизирующими ячейками позволяет увеличить значение ∆t₀^max в 1,7 раза при изменении схемы установки ячеек.

Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

3 вариант. Принимается для режима воздушного отопления ∆t₀^max=∆t₀^xол, а недостающее тепло компенсируется с помощью тепловентиляторов. Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.

4 вариант. При наличии технической возможности рекомендуется отключить часть воздухораспределителей, подающих воздух в помещение, и пересчитать значение ∆t₀^max . Если полученное значение ∆t₀^max≥∆t₀^{xол, то рассчитываются параметры воздуха в приточной струе на расстоянии 1 м от воздухораспределителя: V_xmax при новом значении V₀ и ∆t₀max при ∆t₀xол и сопоставляются с нормируемыми. Если новое значение удовлетворяет заданному, то расчет считается законченным.}

Литература

Гримитлин М. И. Распределение воздуха в помещениях. — АВОК Северо-Запад — СПб, 2004.

Решетки вентиляционные регулируемые типа РВ. Типовая документация на конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений (серия 5.904–50). — М, 1988.

Рекомендации по расчету воздухообмена в помещениях, оборудованных системами вентиляции, совмещенными с воздушным отоплением при использовании воздухораспределителей ВГК. — ЦНИИ Промзданий — М, 1980.

Рекомендации по выбору отопительно-рециркуляционных агрегатов АЗ-840. — Госстрой СССР — М, 1981.

Кузьмина Л. В., Гуськов А. С., Середнева Н. С. Расчет воздушного отопления компактными вентиляционными струями.

Воздухораспределители компании «Арктос», указания по расчету и практическому применению. Издание третье — СПб, 2005.

Л. Я. Баландина, к. т.н., Руководитель НИЛАА «Арктос»

mir-klimata.info