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恒温恒湿空调设计案例及恒温恒湿空调制冷量如何计算

时间:2020-11-23 15:11:28 来源:铂克空调 点击:

  恒温恒湿空调设计案例及恒温恒湿空调制冷量如何计算

恒温恒湿空调设计案例及恒温恒湿空调制冷量如何计算

  恒温恒湿空调设计案例

  实验室的恒温恒湿设计,已知参数和要求如下:天花板后的房间净高度为2.8m,房间的净尺寸为4m×3m;房间所需温度为20℃,波动范围为±0.3℃;相对湿度为40%〜60%,波动范围为±5%。同一水平面在2m高度以内的温度变化率不超过0.3℃/ h,不需要垂直温度梯度。

  由于恒温恒湿实验室要求温度波动范围为±0.3℃,因此无法安装外墙。大型车间虽然有舒适的空调,但与恒温恒湿室的温差大于3℃,因此应设置恒温恒湿室隔热层的隔墙。

  注意:恒温恒湿室的外壳结构的热惯性指数D是反映外壳结构的温度衰减倍数和延迟时间的尺寸,D =热阻×储热系数。 D越大,外壳结构的热稳定性越好,并且减小恒温室的温度波动越好。

  冷却负荷的影响

  (1)空调负荷的计算

  空调房间的年负荷和显热负荷由负荷计算软件计算。

  (2)送风温度差及气流组织

  根据恒温恒湿室的参考温度和室内的热/湿比,将送风温度差设置为3℃,根据全孔口送风和底部回风设计气流组织;工作区风速为0.20〜0.25m / s。

  在设计过程中需要全面的孔口设计计算。具体计算步骤如下:

  1)确定孔板风速vs;

  2)根据房间的显热和制冷负荷Q和送风温度差,计算送风量Ls;

  3)根据送风速度vs和送风量Ls计算总孔面积k和净孔面积比r。

  4)确定中心距l和节流孔数n;

  5)检查工作区域的最大风速vx,使其不大于工作区域的允许风速;

  6)检查工作区域的最大轴向温差Δtx,并使其不大于室温的允许波动范围;

  7)确定稳定层的高度hw。

  如果计算出的工作区风速超过允许风速,则表明计算出的工作区最大轴向温差Δtx将大于室温的允许波动范围,不能满足设计要求。为了在工作区域获得合适的最大轴向温差Δtx,作者按上述步骤进行了逆向计算,具体方法如下:

  1)假设工作区域的最大风速vx满足设计要求,x = 0.25m / s;

  2)选择合适的孔口直径ds = 8mm,并确定孔口板出风口的风速vs;

  3)根据vx和vs计算出净孔面积比r和总孔面积fk;

  4)根据孔口fk的总面积计算供气量Ls;

  5)根据送风量Ls和送风温度差算出房间的显热负荷Q’。

  将计算出的显热负荷Q'与软件计算出的原始显热负荷Q进行比较,发现Q'比Q小得多。这表明空调负荷仅限于高温空调区域波动。 。为了获得合适的温度场和速度场,应根据工作区域的允许风速来调节空调的冷却负荷,并应改善围护结构的结构,以使空调的冷却负荷增加。空调符合检查计算所需的结果。

  为了将房间的显热负荷调整到所需值,必须首先分析房间的显热负荷的组成。本项目房间的显热负荷Q主要由以下部分组成

  1)热量Q1通过封闭结构传递到房间中;

  2)工艺设备Q2的散热能力;

  3)照明散热Q3;

  4)人体散热(显热)Q4;

  5)当房间内没有正压时,透过空气将显热Q5带入房间。

  在上述项目中,项目2)至4)的值基本上是不可调整的。可以通过设置新鲜空气系统和缓冲室来消除第5)项,因此降低显热负荷的唯一方法是第1)项。

  通过项目逆向计算得出的显热负荷Q'= 727W,其中业主提供的过程设备的散热数据Q2 = 75W,照明负荷Q3的计算值= 71W,人体散热Q4 = 188W,进入房间的渗透空气显热Q5的计算值= 0。

  由此可以推断出,通过包封结构传递到室内的热量的最大极限为Q1 = 393W。因此,提出了一种设置空调室的计划。空调室的设计温度为20°C,温度与恒温室之间没有温差。经过此处理后,Q1 = 77W + 118 W = 195W

  结论

  1)在设计和计算高精度恒温恒湿空调房间(波动范围为±0.5℃)的制冷负荷时,应考虑外壳结构的传热系数K和热惯性指数D。逆向检查计算方法可用于首先计算冷却负荷的最大极限,然后采取措施降低冷却负荷。项目中安装的空调室和缓冲前室是减少热量传递到恒温室的有效措施。调节室和缓冲前室的存在隔离了周围环境对恒温室的影响。形式简单,施工方便有效。

  2)建立高精度恒温恒湿实验室,建立合理的气流组织是保证温度波动范围的重要措施。不能简单地假设通过简单地增加室内空气变化的数量就可以保证恒温状态。相反,盲目增加换气次数会导致工作区域的风速过大,并且不能保证波动程度。只是为了最大程度地降低恒温室中空调的制冷负荷,减少恒温室的送风量,并形成合理的速度场和温度场。这是减小温度波动范围的有效方法。

  3)高精度空调恒温室是精制工程。它要求设计人员在设计过程中执行详细的计算并反复检查各种指标。同时,有必要注意相关的专业参数,例如建筑和电气对空调系统的影响。施工过程中可能遇到的困难可以使项目达到预期的结果。

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