Размещено на http://www.allbest.ru/

Система кондиционирования воздуха ресторана

Введение

кондиционирование теплопередача помещение воздух

Санкт-Петербург (с 1914 до 1924 - Петроград, с 1924 до 1991 - Ленинград) - город федерального значения Российской Федерации, административный центр Северо-Западного федерального округа, место нахождения Конституционного суда Российской Федерации (с 2008 года), Межпарламентской ассамблеи СНГ (с 1992 года) и органов власти Ленинградской области. Расположен в Северной Европе, на северо-западе Российской Федерации, на берегу Финского залива Балтийского моря, в устье реки Невы.

Город основан 16 (27) мая 1703 года Петром I. С 1712 по 1918 годы - столица Российской империи. В городе произошли три революции: 1905-1907 годов, Февральская буржуазно-демократическая революция 1917 года, Октябрьская социалистическая революция 1917 года. Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 годов город около 900 дней находился во вражеской блокаде, в результате которой более 600 000 человек умерли от голода. Санкт-Петербург носит звание Город-герой (с 1965 года). В его составе три «Города воинской славы»: Кронштадт, Колпино, Ломоносов.

Население - 4848700 человек (2011 год), это самый северный в мире город с населением более одного миллиона человек. Среди городов, полностью расположенных в Европе, Санкт-Петербург является третьим по населению, а также первым по численности жителей городом, не являющимся столицей. Центр Санкт-Петербургской городской агломерации.

Санкт-Петербург - важный экономический, научный и культурный центр России, крупный транспортный узел. Исторический центр Санкт-Петербурга и связанные с ним комплексы памятников входят в список Всемирного наследия ЮНЕСКО; это один из самых важных в стране центров туризма. Город известен благодаря Эрмитажу, Мариинскому театру, Российской национальной библиотеке, Русскому музею, Петропавловской крепости, Малому драматическому театру, Исаакиевскому собору.

Географическое положение

Санкт-Петербург является самым северным из городов мира с населением свыше миллиона человек. Непосредственно город (без учёта пригородов) расположен между 60°5' (промзона Парнас) и 59° 48' северной широты (Авиагородок). Координаты центра - 59°57? с.ш. 30°19? в.д. (G) (O)

Протяжённость с севера на юг - 44 км, с запада на восток - 25 км. Город расположен на северо-западе Российской Федерации, в пределах Приневской низменности, на прилегающем к устью реки Невы побережье Невской губы Финского залива и на многочисленных островах Невской дельты. Высота города над уровнем моря: для центральных районов - 1-5 м, периферийных районов (север) - 5-30 м, периферийных районов (юг и юго-запад) - 5-22 м. Самое высокое место в черте города - Дудергофские высоты в районе Красного Села с максимальной высотой 176 м.

Климат

Климат Петербурга умеренный, переходный от умеренно-континентального к умеренно-морскому. Такой тип климата объясняется географическим положением и атмосферной циркуляцией, характерной для Ленинградской области. Это обуславливается сравнительно небольшим количеством поступающего на земную поверхность и в атмосферу солнечного тепла.

Суммарный приток солнечной радиации здесь в 1,5 раза меньше, чем на юге Украины, и вдвое меньше, чем в Средней Азии. За год в Санкт-Петербурге бывает в среднем 62 солнечных дня. Поэтому на протяжении большей части года преобладают дни с облачной, пасмурной погодой, рассеянным освещением. Продолжительность дня в Санкт-Петербурге меняется от 5 часов 51 минуты 22 декабря до 18 часов 50 минут 22 июня. В городе наблюдаются так называемые Белые ночи, наступающие 25-26 мая, когда солнце опускается за горизонт не более чем на 9°, и вечерние сумерки практически сливаются с утренними. Заканчиваются белые ночи 16-17 июля. В общей сложности продолжительность белых ночей более 50 дней. Годовая амплитуда сумм прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность при ясном небе от 25 МДж/м? в декабре до 686 МДж/м? в июне. Облачность уменьшает в среднем за год приход суммарной солнечной радиации на 21%, а прямой солнечной радиации на 60%. Среднегодовая суммарная радиация 3156 МДж/м?.

Для города характерна частая смена воздушных масс, обусловленная в значительной степени циклонической деятельностью. Летом преобладают западные и северо-западные ветры, зимой западные и юго-западные. Петербургские метеостанции располагают данными с 1722 года. Самая высокая температура, отмеченная в Санкт-Петербурге за весь период наблюдений, +37,1°C, а самая низкая ?35,9°C.

Таблица 1.1. Показатели климата в Санкт-Петербурге

Средняя максимальная температура летом +22,2°C.

Средняя минимальная температура зимой - 8,8°C.

Относительная влажность летом составляет 57%, а зимой 83%.

1. Назначение СКВ, выбор типа установки кондиционирования воздуха

Свежий воздух в предприятии общественного питания является необходимым условием работы заведения. От эффективной работы системы вентиляции и кондиционирования зависит успех и процветание ресторана.

Кондиционирование кафе, ресторанов и столовых, как и качество обслуживания, являются «лицом» заведения, поэтому в подобных заведениях необходимо создать максимально комфортные условия для посетителей. Поэтому качественная инженерная система позволяет привлечь не только большее количество посетителей, но и повысить работоспособность персонала.

Устранение загрязненного воздуха, дыма от сигарет и запахов готовящейся на кухне еды - это необходимость для комфортабельной атмосферы пребывания посетителей и работников предприятия. Вентиляция и кондиционирование предприятий общественного питания способствует привлечению клиентов, так как всегда приятнее находиться в помещении со свежим воздухом.

Вентиляция и кондиционирование в кафе, ресторане или столовой чаще всего проектируется отдельными друг от друга системами для залов и кухни. Данные объекты считаются нестандартными по многим причинам основными из которых являются архитектура и дизайн помещения, т.е. система вентиляции и кондиционирования не должна нарушать эстетических параметров и в то же время оставлять архитектуру всего здания неизменной. Кондиционеры столовых, ресторанов, кафе проектируются исходя непосредственно из особенностей помещения и должна полностью соответствовать как техническим, так и дизайнерским характеристикам.

Для каждого ресторана или кафе разрабатывается уникальный проект системы вентиляции. Все технические характеристики оборудования должны соответствовать назначению помещения и его площади. Вентиляция кафе, ресторана или столовой малой площади может быть спроектирована установкой всеобщей приточной системы и двух вытяжных, одна из систем предназначается для кухни, а другая - для зала. Вентиляция помещений объемной площади с несколькими залами чаще всего проектируется совместно с системами кондиционирования, для чего предусматривают приточно-вытяжные установки с основным кондиционером.

2. Выбор расчётных параметров наружного и внутреннего воздуха

Расчетные параметры внутреннего воздуха либо рассчитываются по специальным формулам, либо задаются. Нами принимается второй вариант.

В качестве необходимых расчетных условий принимаем следующие расчетные внутренние условия в помещении ресторана:

Зима: температура воздуха t = +21°C;

относительная влажность воздуха ц = 65%

Лето: температура воздуха t = +20°C;

относительная влажность воздуха ц = 80%

Для соседних помещений:

Зима: температура воздуха t = +18°C;

относительная влажность воздуха ц = -%

Лето: температура воздуха t = +24°C;

относительная влажность воздуха ц = -%

Зима: температура воздуха t = -8,8°C;

относительная влажность воздуха ц = 83%

Лето: температура воздуха t = +22,2°C;

относительная влажность воздуха ц = 57%

3. Планировка помещения. Расчёт коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

Рисунок 2.1. Планировка ресторана

Рисунок 2.2. Конструкция наружной стены кондиционируемого помещения

Рисунок 2.3. Конструкция внутренней стены кондиционируемого помещения



Рисунок 2.4. Конструкция пола и потолка кондиционируемого помещения

Для каждого типа ограждений (наружные стены, внутренние стены, перекрытия) рассчитывается коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:

,

где б_н и б_в - коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны ограждения Вт/(м²*К);

д_i - толщина i-того слоя строительных конструкции, м;

л_i - коэффициент теплопроводности i-того слоя строительных конструкции, Вт/(м²*К).

Наружная стена:

Внутренняя стена:

Пол:

При расчёте коэффициента теплопередачи для пола неизолированного на грунте, пол со стороны наружных стен условно разбивается на четыре зоны, три из которых шириной 2 м каждая, а четвёртая - остальная площадь помещения. Для каждой зоны пола соответствует определённый коэффициент теплопередачи.

Потолок:

Окна:

Принимаются стеклопакеты с двойным остеклением и расстоянием между стёклами 20 мм, для которых

4. Определение тепло- и влагопритоков в помещении

Расчет параметров воздуха в кондиционируемых помещениях, так же как и в камерах холодильников, устанавливаются исходя из результатов притока и отвода теплоты и влаги из этих помещений.

Однако если при проектировании холодильников учитывались только теплопритоки, то при проектировании СКВ отдельно определяют теплопритоки (или теплопотери) в кондиционируемые помещения и отдельно - влагопритоки (влагопотери). Это объясняется тем, что в камерах холодильника поддерживают в заданных пределах только температуру внутреннего воздух, а относительная влажность самоустанавливается в пределах 80 - 90% в результате баланса влагопотерь и влагопоступлениий.

В СКВ автоматически поддерживают в заданных пределах как температуру, так и относительную влажность, в связи с чем требуются более точные сведения о составляющих влажностного баланса.

Количество теплоты, поступающей в кондиционируемое помещение (со знаком «+») или уходящее из него (со знаком «-»), подсчитывается по формуле

,

где Q₁ - теплопритоки через ограждающие конструкции, вызванные разностью температур наружного и внутреннего воздуха, и от действия солнечной радиации;

Q₂ - теплопритоки от обрабатываемых материалов (остывающих колбас, сыров, пищи и т.д.);

Q₃ - теплопритоки, поступающие с наружным воздухом, проникающим в кондиционируемое помещение с вентиляционным воздухом или от инфильтрации через щели в ограждающих конструкциях;

Q₄ - эксплуатационные теплопритоки (от людей, технологического оборудования, осветительных приборов и т.д.).

Общее количество влаги, поступающее в воздух кондиционируемого помещения (со знаком плюс) или поглощаемое из воздуха находящимися в помещении материалами (со знаком минус), подсчитывается по формуле:

,

где W₂ - влагопритоки от материалов, кг/с;

W₃ - влагопритоки с наружным воздухом кг/с.

Расчёт площадей ограждений

Расчёт площадей ограждений необходим для определения теплопритоков от этих ограждений.

Площадь внешней стены:

Площадь северной части внешней стены:

Площадь восточной части внешней стены:

Площадь пола:

Площадь потолка:

Площадь окон:

Расчет теплопритоков через ограждения от действия разности температур Q_1Т

Для зимнего периода:

Q_1TНСЗ = 1,37*102*(-8,8-21) = -4164,2521 кВт;

Q_1TВНЗ = 1,64*147*(18-21) = -723,24 кВт.

Для пола неизолированного на грунте рассчитываются теплопритоки 4-х зон по коэффициентам для каждой из них. Затем эти теплопритоки складываются, и получается теплоприток через пол.

Q_1зоныЗ = 0,47*84*(-8,8-21) = -1176,5 кВт;

Q_2зоныЗ = 0,23*76*(-8,8-21) = -520,9 кВт;

Q_3зоныЗ = 0,12*68*(-8,8-21) = -243,168 кВт;

Q_4зоныЗ = 0,07*204*(-8,8-21) = -425,544 кВт;

Q_1ТПЗ = (-1176,5) + (-520,9) + (-243,168)+ (-425,544) = -2366,12 кВт;

Q_1TОКЗ = q_ок * F_ok * r

Q_1TОКЗ = 2,74*45*(-8,8-21) = -3674,34 кВт;

Q_1TПОТЗ = 2,86*432*(-8,8-21) = -36818,496 кВт;

Q_1TЗ = (-4164,2521)+(-723,24)+(-2366,12)+(-3674,34)+(-36818,496)= -47746,448 кВт;

Для летнего периода:

Q_1TНСЛ = 1,37*102*(22,2-20) = 307,428 кВт;

Q_1TВНЛ = 1,64*147*(24-20) = 964,32 кВт;

Пол:

Q_1зоныЛ = 0,47*84*(22,2-20) = 86,856 кВт;

Q_2зоныЛ = 0,23*76*(22,2-20) = 38,456 кВт;

Q_3зоныЛ = 0,12*68*(22,2-20) = 17,952 кВт;

Q_4зоныЛ = 0,07*204*(22,2-20) = 31,416 кВт;

Q_1ТПЛ = 86.856+38.456+17.952+31.416 = 174,68 кВт;

Q_1TОКЛ = q_ок * F_ok * r

Q_1TОКЛ = 2,74*45*(22,2-20) = 271,26 кВт;

Q_1TПОТЛ = 2,86*432*(22,2-20) = 2718,144 кВт;

Q_1TЛ = (307,428) + (964,32) + (174,68) + (271,26) + (2718,144)= 4436,132 кВт;

Расчет теплопритоков от действия солнечной радиации Q_1С

Теплопритоки от действия солнечной радиации Q_1С через наружные стены и перекрытие рассчитываются только для летнего периода года по формуле:

Q_1С=k*F*Дt_с,

где k - коэффициент теплопередачи ограждения;

F - расчетная площадь поверхности ограждения;

Дt_с - величина избыточной разности температур от действия солнечной радиации. Принимается по справочным таблицам.

Для северной стены Дt_с = 0, поэтому теплопритока от неё нет.

Для восточной стены Дt_с= 11.

Q_1СНСВ = 1,37*54*11=813,78 кВт;

Для окон Q_1C рассчитывается по формуле:

Q_1С=q_ок*F*ф,

где q_ок - поток теплоты от солнечной радиации по сторонам

Q_1TОКЛ = 2,74*45*(22,2-20) = 271,26 кВт;

Q_1TПОТЛ = 2,86*432*(22,2-20) = 2718,144 кВт;

Q_1TЛ = (307,428) + (964,32) + (174,68) + (271,26) + (2718,144)= 4436,132 кВт;

Расчет теплопритоков от действия солнечной радиации Q_1С

Теплопритоки от действия солнечной радиации Q_1С через наружные стены и перекрытие рассчитываются только для летнего периода года по формуле:

Q_1С=k*F*Дt_с,

где k - коэффициент теплопередачи ограждения;

F - расчетная площадь поверхности ограждения;

Дt_с - величина избыточной разности температур от действия солнечной радиации. Принимается по справочным таблицам.

Для северной стены Дt_с = 0, поэтому теплопритока от неё нет.

Для восточной стены Дt_с= 11.

Q_1СНСВ = 1,37*54*11=813,78 кВт;

Для окон Q_1C рассчитывается по формуле:

Q_1С=q_ок*F*ф,

где q_ок - поток теплоты от солнечной радиации по сторонам света, . Принимается по справочным таблицам. Для северных окон q_ок = 93 . Для восточных q_ок = 340 ;

ф - коэффициент затенения, учитывающий влияние затеняющего устройства на величину Q_1С. Принимается по справочным таблицам.

Для окон ресторана принимаются внутренние шторы при закрытом окне, для которых ф = 0,4

Q_1СОКС = 93*15*0.4=558 кВт;

Q_1СОКВ = 340*30*0.4=4080 кВт;

Q_1С=813,78+558+4080=5451,78 кВт.

Общий теплоприток через ограждения Q₁

Q_1З=Q_1ТЗ=-47746,448 кВт;

Q_1C=Q_1ТЛ+Q_1С=4436,132+5451,78=9887,912 кВт.

Расчёт теплопритоков от обрабатываемых материалов Q₂

Теплопритоки от обрабатываемых материалов для предприятий общественного питания определяются по формуле:

Q₂=n*(17?25),

где n - количество посетителей (посадочных мест).

Q₂=350*20=7000 кВт.

Расчёт теплопритоков с вентиляционным и инфильтрационным воздухом Q₃.

В случае подбора приточной установки кондиционирования воздуха, теплопритоки с вентиляционным воздухом не рассчитываются. А попадание инфильтрационного воздуха в помещение полностью исключается, так как в помещении создаётся некоторое избыточное давление.

Расчёт эксплуатационных теплопритоков Q₄

Эксплуатационные теплопритоки рассчитываются по формуле:

Q₄=q₁+q₂+q₃,

где q₁ - теплопритоки от освещения, Вт;

q₂ - теплопритоки от пребывания людей, Вт;

q₃ - теплопритоки от оборудования, Вт;

Теплопритоки от освещения рассчитываются по формуле:

q₁=A*F,

где A - удельный теплоприток от освещения приходящийся на 1 м² пола, . Ресторан можно отнести к хорошо освещённым помещениям для которых А=50?100 .

q₁= 60*432=25920 Вт.

Теплопритоки от пребывания людей рассчитываются по формуле:

q₂=n*q_чел,

где n - количество посетителей (посадочных мест);

q_чел - количество теплоты выделяемое одним человеком, Вт.

Подбирается по справочной таблице. Для ресторана q_чел= 112 кг/с.

q₂=350*112=39200 Вт.

Теплопритоки от оборудования при непрерывной работе рассчитываются по формуле:

q₃=N_об*1000,

где N_об - мощность оборудования, кВт.

q₃=25*1000=25000 Вт.

Q₄=25920+39200+25000=90120 кВт.

Сумма всех теплопритоков Q

Для зимы:

Q_З=Q_1З+Q_1С+Q₂+Q₄=(-47746,448)+7000+90120=49373,55 кВт;

Для лета:

Q_Л= Q_1Л+Q₂+Q₄=9887,912+7000+90120=107007,912 кВт.

Расчёт влагопритоков W

Влагопритоки от обрабатываемых материалов W₂

Влагопритоком от материалов является остывающая пища (20*10^-6 кг/с на одно посадочное место), открытые поверхности кастрюль и т.п. Таким образом, влагопритоки от обрабатываемых материалов определяются по формуле:

w₂=n*w_{пос. места}

где n - количество посадочных мест;

w_{пос. места} - влагопритоки от остывающей пищи с одного посадочного места кг/с.

w₂=350+20*10^-6=7000*10^-6 кг/с

Влагоприток от людей W₃

Влагоприток от людей определяется по формуле:

W₃=n*w_чел,

где w_чел - количество влаги, выделяемое одним человеком, в зависимости от интенсивности его движения и окружающей температуры, кг/с. Подбирается по справочной таблице. Для ресторана w_чел= 39 кг/с.

W₃=350+39=13650*10^-6 кг/с

Сумма всех влагопритоков W

Для зимы и для лета

W=7000*10^-6+13650*10^-6=20650*10^-6 кг/с.

5. Построение процессов обработки воздуха для летнего и зимнего периодов

Предварительно определяется полный теплоприток в помещение по формуле:

УQ_П=УQ*10^-3+2520*УW,

где УQ_П - полный теплоприток в помещение, кВт.

Для зимы:

УQ_ПЗ=49373,55*10^-3+2520*20650*10^-6=101,412 кВт.

Для лета:

УQ_ПЛ=107007,912*10^-3+2520*20650*10^-6=159,046 кВт

Определяется величина тепловлажностного отношения по формуле:

,

где Уе_п - величина тепловлажностного отношения, кДж/кг.

Для зимы:

;

Для лета:

На диаграмме i-d для влажного воздуха изображается процесс 5 изменения параметров воздуха и летний и зимний периоды и наносится точка П, определяющая параметры воздуха, подаваемого в помещение кондиционером, предварительно выбрав рабочую разность температур (Дt_р).

Для предприятий общественного питания

Для построения процессов тепловлажностной обработки воздуха в кондиционере необходимо определить расход воздуха.

Общее количество воздуха, подаваемого в помещение, определяется по формуле:

, м³/с;

где с - плотность воздуха, подаваемого в помещение, кг/м³.

Можно определить как величину, обратную удельному объёму (удельный объём находиться по диаграмме i-d);

- энтальпии воздуха в помещении и подаваемого кондиционером соответственно, .

Определяется по диаграмме i-d для влажного воздуха на основании исходных данных.

Для зимы:

м³/с

Для лета:

м³/с

После произведенных расчетов следует изобразить процессы тепловлажностиой обработки воздуха в диаграмме i-d и функциональные схемы обработки в кондиционере в летний и зимний периоды.

При тепловлажностной обработке в кондиционере летом, воздух помещения В смешивается с наружным Н и с параметрами С охлаждается и осушается в камере орошения (ОР) до состояния О, после чего нагревается воздухонагревателем (ТО2) до состояния П и с этими параметрами снова поступает в помещение. При тепловлажностной обработке воздуха в кондиционере зимой, наружный воздух (Н) нагревается в воздухонагревателе (ТО1) до состояния К, а затем адиабатно охлаждается и увлажняется в оросительной камере (ОР) до О. После этого воздух снова нагревается в воздухонагревателе (TO2) до параметров П и с ними поступает в помещение.

Размещено на Allbest.ru

...