Критерии проектирования вентиляции помещения
Для обеспечения хорошей вентиляции распределительных устройств и трансформаторных помещений воздух в помещении должен отвечать различным требованиям. Самое главное не превышать допустимую максимальную температуру. Также могут быть установлены предельные значения влажности и качества воздуха, например, содержание пыли.
Хорошая вентиляция распределительных и трансформаторных помещений (фото-кредит: белая бумага ABB // Три ключа для проектирования безопасных, надежных и эффективных подстанций для тяжелых промышленных объектов)
Распределительные устройства и распределительные устройства с газовой изоляцией имеют кратковременную максимальную температуру 40 ° C и максимальное значение 35 ° C в среднем за 24 часа.
Требования к монтажу производителей должны соблюдаться для вспомогательных трансформаторов, силовых трансформаторов и вторичных установок.
Необходимо также учитывать пространственные варианты вентиляции. Сечения вентиляции могут быть ограничены вспомогательными отсеками и зданиями. При необходимости теплоту потери можно пропустить через дымоход.
Если установлены установки HVAC (кондиционирование воздуха) и воздуховоды, требуемое пространство и конфигурация должны быть включены на раннем этапе планирования.
В конечном счете, необходимо учитывать экономические аспекты, такие как закупочные и эксплуатационные расходы, а также надежность (аварийное энергоснабжение и избыточность) вентиляции. При температуре наружного воздуха до 30 ° C естественной вентиляции обычно достаточно. При более высоких температурах существует опасность превышения допустимой температуры для оборудования.
На рисунках 1 и 2 показаны часто используемые примеры вентиляции помещения.
Рисунок 1 - Вентиляция отсека: a) Простая вентиляция отсека, b) Вентиляция отсека с вытяжным шкафом над распределительным щитом, c) Вентиляция с ложным полом, d) Вентиляция с системой рециркуляционного охлаждения
На эффективность вентиляции влияют конфигурация и размеры вентиляционных отверстий поступающего воздуха и вытяжного воздуха, высота подъема воздуха (в центре отверстия для входящего воздуха в центр отвода отработанного воздуха), сопротивление на пути воздуха и температура разница между входящим воздухом и выходящим воздухом. Входной воздухоотвод и вентиляционное отверстие для отработанного воздуха должны располагаться по диагонали напротив друг друга, чтобы предотвратить короткое замыкание в воздухе.
Если расчетное сечение вентиляции или отверстие для дымохода не может быть рассчитано для обеспечения достаточного воздушного обмена, необходимо установить вентилятор. Он должен быть рассчитан на необходимое количество воздуха и напора.
Если допустимая температура в помещении только немного выше или даже ниже максимальной наружной температуры, для контроля температуры используется холодильное оборудование или кондиционер.
В вентилируемых и кондиционированных отделениях, занятых персоналом в течение длительного времени, должны соблюдаться правила качества воздуха в помещении, указанные в стандарте DIN 1946.
Сопротивление воздушного пути обычно: R = R 1 + m 2 R 2
Где:
- R1 сопротивления и ускорения в поступающем воздуховоде,
- R2 сопротивления и ускорения в вытяжном воздуховоде,
- м поперечного сечения А1 входящего воздуховода в поперечное сечение А2 вытяжного воздуховода.
На рисунке 2 показаны общие конфигурации.
Рисунок 2 - Поперечное сечение трансформаторных ячеек. а) поступающий воздух направляется по земле, вытяжной воздух извлекается через дымоход; б) то же, что и в а), но без дымохода; c) поступающий воздух направляется под землей, отработанный воздух удаляется через отверстие в стенке отсека трансформатора; d) отсек трансформатора с вентилятором
Где //
- A1 = входящее воздушное сечение,
- A2 = поперечное сечение вытяжного воздуха,
- H = высота дымохода,
- 1 = вентилятор,
- 2 = выхлопные решетки,
- 3 = входная воздушная решетка или рейки,
- 4 = плинтус,
- 5 = потолок.
Общее сопротивление состоит из компонентов вместе. Для начального приближения можно использовать следующие значения для отдельных показателей сопротивления и ускорения:
| фигуры | Стоимость |
| ускорение | 1 |
| Прямоугольный изгиб | 1, 5 |
| Закругленный изгиб | 1 |
| Изгиб 135 ° | 0.6 |
| Медленное изменение направления |
0 , 0.6 |
| Проводной экран |
0, 5 , 1 |
| Ламели |
2.5 , 3, 5 |
| Расширение поперечного сечения |
0, 25 , 0, 9 ** |
** Меньшее значение применяется для соотношения сечения свежего воздуха к сечению отсека 1: 2, большее значение для 1:10.
Расчет количества охлаждающего воздуха:
При изменении температуры и высоты для входящего потока воздуха применяется следующее:
Где:
- V 0 = стандартный объемный объем воздуха на уровне моря, p 0 = 1013 мбар, T 0 = 273 K = 0 ° C,
- T 1 = температура охлаждающего воздуха (в K),
- T 2 = температура отработанного воздуха (в K),
- g = гравитационное ускорение, g = 9, 81 м / с 2
- H 0 = высота над уровнем моря,
- R L = газовая постоянная воздуха, RL = 0, 287 кДж / кг · K
- c pL = удельная теплоемкость воздуха, c pL = 1.298 кДж / м 3 · K
- Q L = общее количество тепла, выделяемого при вентиляции: Q L = P V + ΣQ,
- P V = потери мощности устройства,
- ΣQ = теплообмен с окружающей средой.
При высокой рассеиваемой мощности и высоких температурах солнечной радиацией и теплопроводностью через стены можно пренебречь. Тогда Q L = P V. При заданной температуре входящего воздуха и отработанного воздуха рассеиваемая мощность P v должна быть истощена естественной вентиляцией. Требуемый объем воздуха должен быть рассчитан: Если теплый воздух истощается непосредственно над источником тепла, это увеличит эффективную разность температур Δθ до разницы между температурой наружного воздуха и температурой вытяжного воздуха оборудования. Это позволит уменьшить требуемый объем охлаждающего воздуха. Расчет сопротивления в воздушном канале и поперечном сечении вентиляции: на примере, показанном на рисунке 2a, применяется следующее: Если вытяжной воздуховод на 10% больше, чем входящий воздуховод, то: m = A1 / A2 = 1 / 1, 1 = 0, 91 и m 2 = 0, 83 затем R = 2, 9 + 0, 83 · 5, 5 = 7, 5 Коэффициенты вентиляции можно рассчитать по формуле: Численное уравнение с Δυ в K, H в м, P V в кВт и A 1 в м 2. Практический опыт показал, что сечения вентиляции могут быть уменьшены, если трансформатор не работает непрерывно при полной нагрузке, отсек находится на северной стороне или имеются другие подходящие интервалы для охлаждения. Небольшая часть тепла также рассеивается через стенки отсека. Точный расчет может быть выполнен в соответствии с DIN 4701. Вентиляционные вентиляторы, в дополнение к их мощности, должны компенсировать потери давления в воздушном тракте и обеспечивать продувку или динамическое давление для потока охлаждающего воздуха. Это статическое и динамическое давление может быть применено при Δp ≈ 0.2 , 0, 4 мбар. Тогда сила движения вентилятора: Для требования к охлаждающему воздуху трансформатора в приведенном выше примере, где // мощность вентилятора рассчитывается как: Устойчивость в вентиляционных каналах и дополнительных компонентах системы, таких как пылевые фильтры, должна рассматриваться отдельно в консультации с поставщиком. Для обеспечения достаточной циркуляции воздуха требуется минимальный зазор между оборудованием и стеной в зависимости от теплоотдачи. Для вспомогательных трансформаторов это около 0, 4 м, для силовых трансформаторов около 1 м. Ссылка // Руководство SwitchBear от ABB (Закажите себе копию)Пример //
для входящего воздуха //
ускорение
1
экран
0, 75
Расширение в поперечном сечении
0, 55
Постепенное изменение направления
0.6
R1 =
2, 9
для вытяжного воздуха //
ускорение
1
Прямоугольный изгиб
1, 5
Ламели
3
R2 =
5, 5
Пример №2
Вентиляторы для распределительных и трансформаторных помещений
Пример № 3