Главная
АИ #52 (182)
Статьи журнала АИ #52 (182)
Моделирование и расчет системы кондиционирования офисного помещения

Моделирование и расчет системы кондиционирования офисного помещения

Автор(-ы):

Новиков Александр Александрович

24 декабря 2023

Секция

Технические науки

Ключевые слова

кондиционирование
кассетный кондиционер
моделирование
офис

Аннотация статьи

Разработаны модель офисного помещения административного здания и система кондиционирования расчетного помещения. Для расчета была выбрана система кондиционирования с использованием кассетных кондиционеров. Рассмотрены два варианта компоновки системы. Показано выполнение требований по поддержанию нормативных внутренних параметров помещения.

Текст статьи

Системы кондиционирования являются неотъемлемой частью многих зданий и сооружений и используются для поддержания оптимальных параметров внутреннего воздуха в помещении. В данной статье рассмотрены два варианта компоновки системы кондиционирования офисного помещения. Район проектирования системы кондиционирования – г. Севастополь, респ. Крым. Офисное помещение расположено в административном здании ориентация главного фасада – восток. Основные данные для проектирования приведены в таблице 1 с использованием [1].

Таблица 1

Характеристики района проектирования

Наименование параметра

Значение

Район проектирования

г. Севастополь, респ. Крым

Параметры наружного воздуха

+ 31,0 °С (Параметры Б [1])

Расчетная географическая широта

45° с.ш.

Средняя скорость ветра

1 м/с*

* Фактическое значение средней скорости ветра – 0 м/с, по рекомендациям [1] принимается минимальное значение = 1 м/с

Характеристики расчетного помещения:

Офисное помещение располагается на третьем этаже здания. Внутренние габариты помещения: 6,0 м. х 10,0 м. х 3,2 м. Подвесные потолки располагаются на уровне 2.7 м. от уровня пола 3-го этажа.

Таблица 2

Расчетные параметры внутреннего воздуха

Помещение

tв, °С

Категория

φв, %

v, м/с

Офис

21 [4]

2 [4]

60 [4]

0,25 [4]

Рис. 1. План офисного помещения

Для расчета систем кондиционирования необходимо рассчитать все теплопоступления в помещение. Расчетный период для системы кондиционирования – Тёплый [2]. Основными источниками теплоты являются люди, осветительные приборы, оборудование. Также необходимо учитывать теплопоступления от ограждающих конструкций: стен, окон, покрытий. Исходя из методик, изложенных в [3] и [5]. Были рассчитаны величины теплопоступлений:

Таблица 3

Теплопоступления в помещение

Поз.

Теплопоступления

Значение, Вт

1

Оборудование №1 (Персональный компьютер)

1400

2

Оборудование №2 (Монитор)

168

3

Оборудование №3 (Серверная установка)

400

4

Оборудование №4 (Принтер)

50

5

Оборудование №5 (Принтер)

60

6

Человек

722

7

Светопрозрачная конструкция

5767

8

Освещение

240

9

Покрытие

1301

10

Нагретый приточный воздух

1634

Итого:

11743

Рис. 2. Вариант расположения оборудования №1

Рис. 3. Вариант расположения оборудования №2

К проектированию были приняты два варианта компоновки системы кондиционирования. В первом случае (рис. 2) охлаждение помещения приходится на 1 внутренний блок кондиционера, во втором случае нагрузка была поделена между двумя внутренними блоками малой мощности. Задачей исследования является технико-экономическое сравнение данных вариантов системы кондиционирования.

В качестве сравнительных величин были использованы объемы проектирования, ценовые категории и характеристики внутренних блоков.

При проектировании систем кондиционирования были использованы кассетные кондиционеры компании «LG». Для первого варианта предусмотрена установка оборудования с максимальной холодильной производительностью 12.3 кВт, для второго – два блока с мощностью 6,0 кВт.

Результаты расчета характеристик представлены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4

Результаты расчета системы К1

Наименование параметра

Значение

Наименование прибора

LG ARNU42GTMC4

Количество

1 шт.

Уровень шума

41 дБа [6]

Кол-во хладагента в системе

4.725 кг

Предельная концентрация при утечке

0.025 кг/м3

Диаметр трубопровода (Ж)

9,52 мм

Диаметр трубопровода (Г)

15,88 мм

Масса

25,6 кг

Таблица 5

Результаты расчета системы К2

Наименование параметра

Значение

Наименование прибора

LG ARNU21GTQB4

Количество

2 шт.

Уровень шума

42 дБа [6]

Кол-во хладагента в системе

4.872 кг

Предельная концентрация при утечке

0.026 кг/м3

Диаметр трубопровода (Ж)

9,52 мм

Диаметр трубопровода (Г)

15,88 мм

Масса

15,0 (х2 шт.)

По результатам расчетов модели видно, что выполнение условий по охлаждению выполняется. В первом случае наблюдается техник-экономическое преимущество, т.к. стоимость 1-го внутреннего блока большей мощности меньше, чем стоимость двух блоков меньшей мощности. Затраты на монтаж и фасонные элементы и фитинги также меньше в первом случае. Шумовые характеристики лучше у первого варианта компоновки [6]. Длина трубопроводов системы кондиционирования меньше в первом случае. Таким образом, деление нагрузки в запроектированном помещении не имеет смысла.

Заключение.

Произведен расчет системы кондиционирования офисного помещения в г. Севастополь, р. Крым. Выполнено сравнение двух вариантов компоновки системы кондиционирования. Выбрана принципиальная схема кондиционирования.

Список литературы

  1. СП 131.13330.2020. Строительная климатология. Актуальная версия СНиП 23-01-99 –М.: НИИСФ РААСН, 2020. – С. 150.
  2. СП 60.13330.2020. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуальная версия СНиП 41-01-2003 М.: НИИСФ РААСН, 2021. – 150 с.
  3. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуальная версия СНиП 23-02-2003 –М.: НИИСФ РААСН, 2012. – С. 101.
  4. ГОСТ 30394-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении. ОАО «ЦНИИПромзданий».
  5. Пособие 2.91 к СНиП 2.04.05-91. Расчет поступлений теплоты солнечной радиации в помещения. Москва, 1993 г.
  6. Ананьев В.А. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика / В.А. Ананьев, Л.Н. Балуева, А.Л. Гальперин. – 3-е изд. – М.: Евроклимат, 2001. – 416 с.
  7. Доссат Р.Д. Основы холодильной техники / Р.Д. Доссат. – М.; 1984 – 508 с.

Поделиться

322

Новиков А. А. Моделирование и расчет системы кондиционирования офисного помещения // Актуальные исследования. 2023. №52 (182). Ч.I.С. 29-33. URL: https://apni.ru/article/7964-modelirovanie-i-raschet-sistemi-konditsionir

Похожие статьи

Другие статьи из раздела «Технические науки»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#27 (209)

Прием материалов

29 июня - 5 июля

осталось 6 дней

Размещение PDF-версии журнала

10 июля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

22 июля