При расчете систем система воздуховодов — это установка кондиционирования воздуха, которая состоит из одной или нескольких зон и может работать как традиционная система вентиляции и кондиционирования или наружная выделенная система вентиляции (DOAS).
Требуемые объекты
Система воздуховодов должна иметь следующие свойства:
- включать как минимум один компонент оборудования зоны, который подключен к кондиционируемому пространству;
- иметь вентилятор (как минимум), но обычно и другие объекты, например отопительный и охлаждающий теплообменники.
Допущения по проекту
- Размеры системы определяются на основе совпадающих нагрузок.
- При расчете воздушного потока учитывается явная пиковая нагрузка.
- Когда помещение не занято, система должна продолжать рабочий цикл на случай возникновения нагрузки.
- Вместимость определяется всеми зонами системы.
- Если это система DOAS, она вряд ли продолжит рабочий цикл, так как имеет самый низкий приоритет нагрузки по сравнению с другим оборудованием ОВК.
- На всех временных отметках в ходе моделирования размеров рассчитывается сумма скоростей потока наружного воздуха по всем зонам. Максимальное значение этих сумм служит в качестве проектной скорости потока наружного воздуха.
- Если в качестве системы воздуховодов используется DOAS, температура подачи будет постоянной. Если это традиционная система, температура может быть увеличена максимум на 5,556°C в соответствии с нагрузкой.
- Если используется система DOAS, дополнительное оборудование, размещенное в зоне, соответствующим образом масштабируется с учетом охлаждения, которое обеспечивает существующее оборудование. Например, если зона, для которой требуется охлаждение 1000 Вт, имеет камеру переменного объема воздуха с охлаждением мощностью 200 Вт, а также автономный местный кондиционер (АМК), то АМК будет масштабирован так, чтобы обеспечить недостающие 800 Вт охлаждения, а не все 1000 Вт, необходимые для зоны.
| Свойство | Значение | Примечания |
|---|---|---|
| Проектная температура охлажденной воды на входе | Не применимо | Задается контуром охлажденной воды, если в системе используется соответствующий теплообменник. |
| Проектная температура охлажденной воды на выходе | Не применимо | Задается контуром охлажденной воды, если в системе используется соответствующий теплообменник. |
| Температура приточного воздуха при охлаждении | 12,7778°C | |
| Температура приточного воздуха при отоплении на входе | 4°C | Предполагается, что отопление применяется при втором зональном подогреве. |
| Температура приточного воздуха при отоплении на выходе | 12,7778°C | Предварительный нагрев применяется к входящему потоку воздуха, а не смешанному потоку. |
| Проектная температура горячей воды на входе | Не применимо | Задается контуром горячей воды при наличии в системе соответствующего теплообменника. |
| Проектная температура горячей воды на выходе | Не применимо | Задается контуром горячей воды при наличии в системе соответствующего теплообменника. |
Конфигурация
Система воздуховодов состоит из шести основных компонентов.
- Теплообменник предварительного нагрева
- Теплообменник
- Контроллер наружного воздуха
- Охлаждающий теплообменник
- Отопительный теплообменник
- Приточный вентилятор
Теплообменник предварительного нагрева
При наличии теплообменника предварительного нагрева применяются следующие характеристики:
- он располагается перед основным теплообменником (если таковой имеется) для предотвращения возможных проблем при заморозках;
- температура воздуха на входе в теплообменник предварительного нагрева равна расчетной суточной температуре;
- температура воздуха на выходе — 4°C;
- если используется теплообменник с горячей водой, предполагается, что она подается при температуре 60°C с температурой обратного потока 43,33°C.
Теплообменники
Теплообменник имеет следующие характеристики:
- он контролирует объем воздуха второго контура в соответствии с требованиями системы в отношении температуры подачи воздуха на данной временной отметке.
| Тип теплообменника | ||
|---|---|---|
| С явным теплопритоком | Энтальпический | |
| Явный КПД при расходе воздуха отопления 100 % | 0,76 | 0,76 |
| Явный КПД при расходе воздуха отопления 75 % | 0,81 | 0,81 |
| Скрытый КПД при расходе воздуха отопления 100 % | 0 | 0,68 |
| Скрытый КПД при расходе воздуха отопления 75 % | 0 | 0.73 |
| Явный КПД при расходе воздуха охлаждения 100 % | 0,76 | 0,76 |
| Явный КПД при расходе воздуха охлаждения 75 % | 0,81 | 0,81 |
| Скрытый КПД при расходе воздуха охлаждения 100 % | 0 | 0,68 |
| Скрытый КПД при расходе воздуха охлаждения 75 % | 0 | 0.73 |
Контроллер наружного воздуха
Контроллер наружного воздуха имеет следующие характеристики:
- оснащен экономайзером, регулирующим поток с учетом дифференциальной энтальпии;
- имеет обход вокруг теплообменника (при наличии), когда экономайзер активен;
- при работе системы DOAS на 100 % используется наружный воздух;
- система оснащена адаптивной вентиляцией (DCV).
Охлаждающий теплообменник
Охлаждающий теплообменник имеет следующие характеристики:
- змеевик непосредственного охлаждения имеет одну скорость и номинальный КПД 3,0;
- коэффициент нагревания учитывает явные и скрытые нагрузки и устанавливается автоматически в соответствии с потребностями системы при определении ее размеров.
- Теплообменник с охлаждающей водой имеет следующие характеристики.
| Свойство | Значение | Примечания |
|---|---|---|
| Температура воздуха на входе в теплообменник | Не применимо | Определяется за расчетные сутки. |
| Температура воздуха на выходе из теплообменника | ~11,11°C | Рассчитывается как температура приточного воздуха системы воздуховодов минус тепло, производимое вентилятором (обычно около 1,5–2°C). |
| Проектная температура охлажденной воды на входе | Не применимо | Задается контуром охлажденной воды, если в системе используется соответствующий теплообменник. |
| Проектная температура охлажденной воды на выходе | Не применимо | Задается контуром охлажденной воды, если в системе используется соответствующий теплообменник. |
Отопительный теплообменник
Отопительный теплообменник имеет следующие характеристики:
- КПД резистивного отопительного теплообменника составляет 100 %;
- КПД котлового отопительного теплообменника составляет 80 %.
- Теплообменник с горячей водой имеет следующие свойства.
| Свойство | Значение | Примечания |
|---|---|---|
| Температура воздуха на входе в теплообменник | Переменная | 4°C со змеевиком предварительного нагрева; в противном случае определяется за расчетные сутки. |
| Температура воздуха на выходе из теплообменника | Переменная | 12,7778°C в традиционной системе воздуховодов и 15,5556°C в DOAS. |
| Проектная температура горячей воды на входе | Не применимо | Задается контуром горячей воды при наличии в системе соответствующего теплообменника. |
| Проектная температура горячей воды на выходе | Не применимо | Задается контуром горячей воды при наличии в системе соответствующего теплообменника. |
Приточный вентилятор
Приточный вентилятор может обеспечивать постоянный или переменный объем воздуха и обладать следующими свойствами.
| Свойство | Значение | Примечания |
|---|---|---|
| Повышение давления | 996 Па | |
| Общий КПД | 0.6 | |
| КПД двигателя | 0,94 | |
| Минимальное дробление потока | 0.3 | Только для вентиляторов с переменным объемом воздуха. |