Формирование концепций климатических систем. Теория и практика. Часть 2

Содержание

Слайд 2

Содержание: Воздухораспределение в помещениях больших и малых объемов. Особенности компоновки воздуховодов

Содержание:
Воздухораспределение в помещениях больших и малых объемов. Особенности компоновки воздуховодов

и воздухораспределителей
Воздухо-распределение в помещениях с контролируемыми средами и не только.
Дата центры высокой загрузки. Различные схемы и оценка их эффективности.
4. Энергосбережение в системах вентиляции. Различные методы, оценка потенциала энергосбережения для различного типа систем;
5. Энергосбережение в системах центрального холодоснабжения. Различные методы, оценка потенциала энергосбережения для различного типа систем;
6. Технико-экономическое обоснование. Оптимальные схемы для различных типов зданий;
Слайд 3

Воздухораспределение в помещениях больших и малых объемов особенности компоновки воздуховодов и воздухораспределителей

Воздухораспределение в помещениях больших и малых объемов особенности компоновки воздуховодов и

воздухораспределителей
Слайд 4

Типы высоко-скоростных (более 0,5м/с) воздухораспределителей с постоянной геометрией Trox 1 2 3 4

Типы высоко-скоростных (более 0,5м/с) воздухораспределителей с постоянной геометрией Trox

1

2

3

4

Слайд 5

Слайд 6

Типы высоко-скоростных (более 0,5м/с) воздухораспределителей с изменяемой геометрией 5 6

Типы высоко-скоростных (более 0,5м/с) воздухораспределителей с изменяемой геометрией

5

6

Слайд 7

Слайд 8

Типы низко-скоростных (менее 0,5м/с) воздухораспределителей Trox 7 8

Типы низко-скоростных (менее 0,5м/с) воздухораспределителей Trox

7

8

Слайд 9

Слайд 10

Расположение диффузоров

Расположение диффузоров

Слайд 11

Расположение диффузоров

Расположение диффузоров

Слайд 12

Расположение диффузоров

Расположение диффузоров

Слайд 13

Расположение диффузоров 600х600 Расход 0-300м3/ч L1=2м L2=3м Расход 300-600м3/ч L1=2,5м L2=4м

Расположение диффузоров 600х600

Расход 0-300м3/ч
L1=2м
L2=3м

Расход 300-600м3/ч
L1=2,5м
L2=4м

Расход 600-1200м3/ч
L1=4м
L2=5,5м

Расход 1200-2000м3/ч
L1=5м
L2=8м

Слайд 14

Расположение диффузоров 300х300 Расход 0-150м3/ч L1=2м L2=3м Расход 150-300м3/ч L1=3м L2=4,5м Расход 300-600м3/ч L1=5м L2=8м

Расположение диффузоров 300х300

Расход 0-150м3/ч
L1=2м
L2=3м

Расход 150-300м3/ч
L1=3м
L2=4,5м

Расход 300-600м3/ч
L1=5м
L2=8м

Слайд 15

Расположение вихревых диффузоров

Расположение вихревых диффузоров

Слайд 16

Расположение сопловых воздухораспределителей

Расположение сопловых воздухораспределителей

Слайд 17

Расположение сопловых воздухораспределителей 100-160 Расход 0-50м3/ч L1=5м L2=1,5м L3=1м H1=1-2м Расход 50-100м3/ч L1=15м L2=3м L3=2м H1=2-3м

Расположение сопловых воздухораспределителей 100-160

Расход 0-50м3/ч
L1=5м
L2=1,5м
L3=1м
H1=1-2м

Расход 50-100м3/ч
L1=15м
L2=3м
L3=2м
H1=2-3м

Слайд 18

Расположение сопловых воздухораспределителей 200-250 Расход 100-200м3/ч L1=7,5м L2=1,5м L3=1м H1=1-2м Расход 200-300м3/ч L1=15м L2=3м L3=2м H1=2-3м

Расположение сопловых воздухораспределителей 200-250

Расход 100-200м3/ч
L1=7,5м
L2=1,5м
L3=1м
H1=1-2м

Расход 200-300м3/ч
L1=15м
L2=3м
L3=2м
H1=2-3м

Слайд 19

Расположение сопловых воздухораспределителей 315-400 Расход 300-500м3/ч L1=7,5м L2=1,5м L3=1м H1=1-2м Расход 500-700м3/ч L1=20м L2=3,5м L3=2,5м H1=2-3м

Расположение сопловых воздухораспределителей 315-400

Расход 300-500м3/ч
L1=7,5м
L2=1,5м
L3=1м
H1=1-2м

Расход 500-700м3/ч
L1=20м
L2=3,5м
L3=2,5м
H1=2-3м

Слайд 20

Расположение щелевых воздухораспределителей

Расположение щелевых воздухораспределителей

Слайд 21

Расположение щелевых распределителей 74-18

Расположение щелевых распределителей 74-18

Слайд 22

Расположение щелевых распределителей 74-18 Расход 0-150м3/ч L1=1,5-3м L2=1-2м Расход 150-400м3/ч L1=3-6м L2=1,5-5м

Расположение щелевых распределителей 74-18

Расход 0-150м3/ч
L1=1,5-3м
L2=1-2м

Расход 150-400м3/ч
L1=3-6м
L2=1,5-5м

Слайд 23

Расположение щелевых воздухораспределителей 70-18

Расположение щелевых воздухораспределителей 70-18

Слайд 24

Расположение щелевых распределителей 74-25 Расход 0-300м3/ч L1=1,5-3м L2=1-2м Расход 300-700м3/ч L1=3-6м L2=1,5-5м

Расположение щелевых распределителей 74-25

Расход 0-300м3/ч
L1=1,5-3м
L2=1-2м

Расход 300-700м3/ч
L1=3-6м
L2=1,5-5м

Слайд 25

Пересчет помещений больших объемов (также применимо при вытесняющей вентиляции)

Пересчет помещений больших объемов (также применимо при вытесняющей вентиляции)

Слайд 26

Пересчет помещений больших объемов (также применимо при вытесняющей вентиляции) Обычно рассчитывается:

Пересчет помещений больших объемов (также применимо при вытесняющей вентиляции)

Обычно рассчитывается:
Qконд=kQт=kGкондСp(tпом- tк)


Где:
Qконд– необходимая холодильная мощность системы кондиционирования, кВт;
Qт – суммарные явные тепловыделения, кВт
k – поправочный коэффициент (одновременность, загрузка, локализация и т.д.);
Gконд – массовый расход воздуха через кондиционеры, кг/с;
Сp – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кгК);
tпом – требуемая температура в рабочей зоне, С;
tк – температура воздуха на выходе из кондиционера, С (для фанкойлов и внутренних блоков кондиционеров при нормальном режиме работы можно принимать 12-14С);
При подаче воздуха непосредственно в рабочую зону можно рассчитывать
Gконд=kQТ/(сp(tпом+Δt-tк)) (Δt – дополнительный перепад температуры по высоте помещения 2С на каждый метр сверх рабочей зоны)
ВАЖНО – забор воздуха кондиционерами при этом должен осуществляться из верхней части рабочейзоны
Слайд 27

Пересчет помещений больших объемов (также применимо при вытесняющей вентиляции)

Пересчет помещений больших объемов (также применимо при вытесняющей вентиляции)

Слайд 28

Слайд 29

Дестратификатор BDS-1 Трёхмерная решетка-анемостат равномерно распределяет воздушный поток во всех направлениях

Дестратификатор BDS-1

Трёхмерная решетка-анемостат равномерно распределяет воздушный поток во всех направлениях
Возможность подвеса

на тросах
Энергоэффективный электродвигатель
Площадь зоны перемешивания воздуха до 400 м2
Увеличенная производительность по лучшей цене на рынке

Энергосберегающий прибор
для помещений с высокими потолками

Выравнивает температуру по высоте, обеспечивает циркуляцию воздуха внутри помещения, направляя теплый воздух из верхних слоёв вниз, где он смешивается с холодным.

Снижает расходы на отопление и кондиционирование помещения до 40 % и тепловые потери через крышу помещения.

Рекомендуются к использованию в помещениях с высотой потолков от 6 м.

Преимущества:

Слайд 30

Воздухораспределение в помещениях с контролируемыми средами и не только

Воздухораспределение в помещениях с контролируемыми средами и не только

Слайд 31

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 32

В примере приведенном на рис. присутствовало следующее оборудование: - Микроскоп металлографический

В примере приведенном на рис. присутствовало следующее оборудование:
- Микроскоп металлографический 6Шт.:

Qт=0,0375кВт;
- Шкаф сухого хранения 2Шт.: Qт=0,25кВт;
- Установка присоединения выводов Delvotek 6400 1Шт.: Qт=0,6кВт;
- Установка присоединения выводов BJ 820 2Шт.: Qт=0,8кВт;
- Тестер прочности соединений 1Шт.: Qт=0,12кВт;
- Анализатор цепи 1Шт.: Qт=0,06кВт;
- Автоматическая установка разварки кристаллов 3Шт.: Qт=0,8кВт;
- Установка присоединения выводов 1Шт.: Qт=0,6кВт;
Температура подаваемого воздуха: 22С;
Допустимый перепад температур по рабочей зоне: 1С (+-0,5С);
Количество людей в помещении: 4чел.
Количество светильников: 28шт.
Слайд 33

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 34

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 35

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 36

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 37

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 38

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 39

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 40

CFD-моделирование

CFD-моделирование

Слайд 41

Энергосбережение в системах вентиляции, различные методы, оценка потенциала энергосбережения для различных систем

Энергосбережение в системах вентиляции, различные методы, оценка потенциала энергосбережения для различных

систем
Слайд 42

Пластинчатые теплоутилизаторы Утилизация тепла вытяжного воздуха Роторные теплоутилизаторы

Пластинчатые теплоутилизаторы

Утилизация тепла вытяжного воздуха

Роторные теплоутилизаторы

Слайд 43

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Слайд 44

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Слайд 45

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Слайд 46

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде Сроки окупаемости

Сравнение роторного и пластинчатого тепловых утилизаторов в длительном периоде

Сроки окупаемости

Слайд 47

Утилизаторы с промежуточным теплоносителем

Утилизаторы с промежуточным теплоносителем

Слайд 48

Где: ε – тепловая эффективность ротора; t2 – температура приточного воздуха

Где:
ε – тепловая эффективность ротора;
t2 – температура приточного воздуха после ротора;
tнар

– температура наружного воздуха;
hвыт – энтальпия вытяжного воздуха, кДж/кг;
hнар – энтальпия вытяжного воздуха, кДж/кг;
Lпр – расход приточного воздуха проходящего через ротор, м3/ч;
Lмин – минимальный из расходов приточного и вытяжного воздуха роходящих через ротор, м3/ч;
сp – удельная теплоемкость сухого воздуха (1,05кДж/(кгК));
ρ – плотность сухого воздуха (1,2кг/м3);

Энергосберегающий потенциал роторных утилизаторов

Слайд 49

Коэффициент тепловой эффективности в зависимости от соотношения расходов приточного и вытяжного

Коэффициент тепловой эффективности в зависимости от соотношения расходов приточного и вытяжного

воздуха для роторных утилизаторов

ε

Lв/Lпр

Слайд 50

Где: ε – тепловая эффективность пластинчатого теплообменника; t2 – температура приточного

Где:
ε – тепловая эффективность пластинчатого теплообменника;
t2 – температура приточного воздуха после

ротора;
tнар – температура наружного воздуха;
hвыт – энтальпия вытяжного воздуха, кДж/кг;
hнар – энтальпия вытяжного воздуха, кДж/кг;
Lпр – расход приточного воздуха проходящего через ротор, м3/ч;
Lмин – минимальный из расходов приточного и вытяжного воздуха роходящих через ротор, м3/ч;
сp – удельная теплоемкость сухого воздуха (1,05кДж/(кгК));
ρ – плотность сухого воздуха (1,2кг/м3);

Энергосберегающий потенциал пластинчатых утилизаторов

Слайд 51

ε Lв/Lпр Коэффициент тепловой эффективности в зависимости от соотношения расходов приточного

ε

Lв/Lпр

Коэффициент тепловой эффективности в зависимости от соотношения расходов приточного и вытяжного

воздуха для пластинчатых утилизаторов
Слайд 52

Энергосберегающий потенциал утилизаторов с промежуточным теплоносителем Где: ε – тепловая эффективность

Энергосберегающий потенциал утилизаторов с промежуточным теплоносителем

Где:
ε – тепловая эффективность группы калориферов;
t2

– температура приточного воздуха после ротора;
tнар – температура наружного воздуха;
hвыт – энтальпия вытяжного воздуха, кДж/кг;
hнар – энтальпия вытяжного воздуха, кДж/кг;
Lпр – расход приточного воздуха проходящего через ротор, м3/ч;
Lмин – минимальный из расходов приточного и вытяжного воздуха роходящих через ротор, м3/ч;
сp – удельная теплоемкость сухого воздуха (1,05кДж/(кгК));
ρ – плотность сухого воздуха (1,2кг/м3);
Слайд 53

Коэффициент тепловой эффективности в зависимости от соотношения расходов приточного и вытяжного

Коэффициент тепловой эффективности в зависимости от соотношения расходов приточного и вытяжного

воздуха для утилизаторов с промежуточным теплоносителем

ε

Lв/Lпр

Слайд 54

Динамическая система вентиляции

Динамическая система вентиляции

Слайд 55

Варианты VAV системы

Варианты VAV системы

Слайд 56

Теоретическая система воздуховодов

Теоретическая система воздуховодов

Слайд 57

Значения давлений в расчетном и произвольном режиме Путь 1 Путь 2

Значения давлений в расчетном и произвольном режиме

Путь 1

Путь 2

Слайд 58

1. Скорость воздуха: 2 - 3,5 м/с; 2. Геометрия: круглые, либо

1. Скорость воздуха: 2 - 3,5 м/с;
2. Геометрия: круглые, либо прямоугольные

с максимальным соотношением сторон 1/2;
3. Температура перемещаемого воздуха 0 - 60 С;

Правила формирования системы

Слайд 59

Алгоритм регулировки заслонок Для круглых воздуховодов Для прямоугольных воздуховодов Общая формула Расход воздуха

Алгоритм регулировки заслонок

Для круглых воздуховодов

Для прямоугольных воздуховодов

Общая формула

Расход воздуха

Слайд 60

1. Один из датчиков Sn сигнализирует об изменении режима работы помещения

1. Один из датчиков Sn сигнализирует об изменении режима работы помещения

(изменение температуры, содержания CO и т.п.);
2. Соответствующая помещению заслонка, или набор заслонок, начинают закрываться по адресному сигналу с контроллера по ПИД-алгоритму;
3. От приводов заслонок по мере изменения положения, в каждый момент времени на контроллер приходит сигнал;
4. Контроллер по алгоритму рассчитывает расход воздуха через регулируемые заслонки и пересчитывает общий расход воздуха и соответственно значения давлений перед каждой заслонкой по алгоритму используя зависимости. При этом единственная переменная это расход воздуха – G. Остальные значения заданы как константы, определяемые для каждого участка сети;
5. По мере именения графика давлений по длине всей сети, обеспечивается снижение давления нагнетания вент. установки по преобразователю давления установленному сразу после вент. установки, таким образом, чтобы сохранять значения давлений в расчетных точках в пределах 10% от заданных изначально;
6. При необходимости сбора нескольких сигналов с одного помещения, либо управления несколькими приводами в пределах одного помещения, применяются локальные коммутаторы, для которых может быть задан независимый алгоритм, для конкретного помещения;
При работе данного алгоритма всегда задействуются только те заслонки, которые учавствуют в регулировании воздухообмена, конкретного помещения. Постоянство расхода на остальных заслонках, обеспечивается поддержанием графика распределения давлений, согласно заданному алгоритму.

Алгоритм регулировки заслонок

Слайд 61

Принцип управления динамической системой вентиляции

Принцип управления динамической системой вентиляции

Слайд 62

При данной системе регулировки расхода воздуха к регулирующим заслонкам предъявляются следующие

При данной системе регулировки расхода воздуха к регулирующим заслонкам предъявляются следующие

требования
Повышенная герметичность (при полном закрытии допустимое пропускание не более 2%;
Полная плавность хода;
Слайд 63

Энергосберегающий потенциал динамической системы вентиляции Энерго-сберегающий потенциал динамической системы вентиляции во

Энергосберегающий потенциал динамической системы вентиляции

Энерго-сберегающий потенциал динамической системы вентиляции во многом

зависит от режима работы помещений, его можно оценить ориентировочно для различных назначений зданий и помещений:
Слайд 64

Энергосбережение в системах холодоснабжения, различные методы, оценка потенциала энергосбережения для различных систем

Энергосбережение в системах холодоснабжения, различные методы, оценка потенциала энергосбережения для различных

систем
Слайд 65

Система свободного охлаждения

Система свободного охлаждения

Слайд 66

Оценка эффективности свободного охлаждения Где: Qэл.гр – потребляемая мощность градирен при

Оценка эффективности свободного охлаждения

Где:
Qэл.гр – потребляемая мощность градирен при необходимой холодильной

мощности в зимний период, кВт
Qэл.хол.маш – потребляемая мощность градирен при необходимой холодильной мощности в зимний период, кВт

Где:
ki – коэффициент трансформации для каждого периода;
τi – длительность расчетного периода;
Qхол.з.i – необходимая холодильная мощность для каждого периода;

Как правило применение свободного охлаждения выгодно при любом соотношении мощностей для зимнего и для летнего периодов

Примечание: суммирование производится по периодам, где возможна работа как хол. Машин, так и режима свободного охлаждения

Слайд 67

Применение орошаемых градирен Где: β – количество дискретных шагов температуры (например:

Применение орошаемых градирен

Где:
β – количество дискретных шагов температуры (например: от 30С

до 28С, принимается температура 30С - β при этом равно 2, от 6С до 0С, принимается температура 6С - β при этом равно 6 и т.д.);
γТ – суточный весовой коэффициент смещения времени стояния температуры

Qэл.хол.маш=Qхол/ (EER* Tконд.расч/Tконд.реал)
Где:
EER – холодильный коэффициент чиллеров в расчетном режиме;
Tконд.расч – средняя-расчетная температура конденсации;
Tконд.реал – средняя температура раствора конденсации в текущем режиме работы;

Слайд 68

Применение орошаемых градирен

Применение орошаемых градирен

Слайд 69

Vсумм=3600τтVгр-zFгр/(3600τт) Где: Vсумм – суммарный необходимый объем воды на орошаемые градирни

Vсумм=3600τтVгр-zFгр/(3600τт)
Где:
Vсумм – суммарный необходимый объем воды на орошаемые градирни за весь

период, м3;
τт – продолжительность периода, ч;
Vгр – расчетный расход воды по данным производителя, м3/с;
z – норма осадков за период, мм (по данным таблицы 2, только для периодов с осадками в виде дождей);
Fгр – суммарная площадь градирен в плане, м2;

Qэл.воды= Vсумм ΔP / η
Где:
ΔP – перепад давления, с учетом системы водоподготовки, подъема в скважине и перекачки воды по трубопроводам (суммарно порядка 1000кПа: 75м – скважина, 150кПа – потери на водоподготовке, 100кПа – общие потери в сетях);
η – осредненный КПД всех насосов;

Применение орошаемых градирен

Слайд 70

Примет расчета энергопотребления систем с орошаемыми (А) и с сухими (Б)

Примет расчета энергопотребления систем с орошаемыми (А) и с сухими (Б)

градирнями для системы общей холодильной мощностью 10500кВт

Сроки окупаемости орошаемых градирен при различных хол. мощностях:
- До 1000кВт: 5-8лет;
- 1000-5000кВт: 2-3 года;
- Свыше 5000кВт: дешевле системы с неорошаемыми градирнями

Слайд 71

Поливалентные холодильные машины (Rhoss TXHEBY)

Поливалентные холодильные машины (Rhoss TXHEBY)

Слайд 72

Экономическая целесообразность поливалентных машин При работе в контуре осушения обеспечивает от

Экономическая целесообразность поливалентных машин

При работе в контуре осушения обеспечивает от 10%

экономии потребляемой тепловой мощности;
При соотношении тепло/холодо потребления от ½ до 2 обеспечивает экономию до 15-20% от стоимости холодильных машин, а также экономию средне-годового энергопотребления до 30%.
Слайд 73

Технико-экономические обоснования. Оптимальные схемы для различных типов зданий

Технико-экономические обоснования. Оптимальные схемы для различных типов зданий

Слайд 74

Слайд 75

Слайд 76

Слайд 77

Слайд 78

Слайд 79

Слайд 80