Тепловая проводимость Сц, стока тепла определяется по формуле (13.23) Значение р принимаем при

= 393 К, т. е. р = 1,2 кг/м*, Ср = 1000 Дж/(кг . К) Тогда а , = = 2 . 0,278 . 1000 . 1,2 = 667 Вт/К.

Согласно (13.26) имеем

Фви>= 1000 + 667 . (293 - 303) = = - 5670 Вт,

а = 1/(1 + 326/95) = 0,226,

с = 0,226 . 326 + 162 + 133 =

= 369 Вт/К

01 = 116+ 133 162/369=174 Вт/К,

02 = 667+116 - 133- 133/369= = 868 Вт/К,

Оа = 116 + 162 - 162 162/369 = = 207 Вт/К,

а2 = 868 207 - 174 = 1,5 х X 10= (Вт/К)2,

Fi3 = 868/1,5 10 = 5,77 - Ю-з К/Вт, / 83= 174/1,5-10= 1,16 10-3 к/Вт, F33 = 0,226 (5,77 . IO-S - 162 + + 1,16 - 10-3 . 133)/369 = 0,65 X X 10-3 К/Вт,

FiB=l74/l,5-10= = 0,I16-10- К/Вт, f2B=207/l,5-105 = 0,136-10- К/Вт,

= 0,226 (0,116 Ю-* - 162 + + 0,136 . 10- 133)/369 = 0,225 X X 10-3 К/Вт.

По формулам (13.25) рассчитываем температуры в первом приближении:

в=з19 К, 6 = 313 К, е =

= 322 к, е; = 339 к

Второе приближение. Определим по известным соотношениям коэффициенты, теплообмена во втором приближении:

aкнк+a нл=.Bт/м2.K.

аз = 4,ЗЗВт/м2-К, азв =

= 2,68Bt/m2.K. акв = 3,22Вт/мг.К.

Рассчитываем тепловые проводимости во втором приближения:

Озв = 2,68 . 29 = 77,7 Вт/К,а8к -

4.33 - 27 = 116,9 Вт/К. Скв = 3,22 - 44,2 1- 142,3 Вт/К, Оке -= 9,9 - 46,6 = 461,3 Вт/К.

Пв (13.26) имеем во втором приближении:

Фв U) = - 5670 Вт (из первого приближения), й = 1/(1 + 550/95) = = 0,147,

Ос = 0,147 - 550 + 116,9 + + 142,3 = 340 Вт/К, а, = 77,7 + 142,3 116,9/340 = = 126,6 Вт/К,

02 = 667 + 77,7 -f 142,3 - 142,3 X

X 142,3/340 = 827 Вт/К,

03 = 77,7 + 116.9 - 116,9Х

XI 16,9/340 = 154,4 Вт/К,

= 827 - 154,4 - 126,6 - 126,6 = = 11,2-10 (Bт/K) fi3 = 827/11,2 . 10 - = 7,38 - 10-3, К/Вт,

faa = 126,6/11,2 . 10* = 1,13 X X I0-S К/Вт,

Fsa = 0,47 (7,38 - Ю-з - 116,9 + + 13 . 10-3 . 142,3)/340 = 1,41 X X 10- К/Вт,

Fib = 126,6/(11,2 - 10 ) = 1,13 X X 10-S К/Вт,

FgB = 154,4/(11,2 . 10) = 1,38 К X 10-3, к/Вт,

FgB = 0,147 (1,13 - 10-3 . 116,9 + + 1,38 Ю-з - 142,3)/340 = 0,142 X X Ю-з К/Вт.

По (13.25) рассчитываем температуры во втором приближении:

е = 303 Ч- 7,38 - 10-3 . 2,23 X X 10= - 1,13 10-3 . 5,67 X X 103 -1-1,41 . 10-3 . 13,5 . 10S = = 332 К.

Рис. 13.19. Схема работы кондиционера: / - фильтровентиляционная установка ку-чова: г - воздухоохладитель; 3 -сборник конденсата; 4 - компрессор; 5 - конденса-гор; 6 - ресивер; 7 - осушитель с фильтром; в - терморегулиругоший вентиль; 9 - оентилятор воздухоохладителя (воздух ку-юва): /О - вентилятор конденсатора (иа-иужныА сочдух)

Жидтй фреон

Сжатый фреон

1 !> Пары

i/7apouUHiJo\, тная СМЕСЬ 1 - фреона -

-\ГайАай еон

Ноаденоат

1 I

Защита РЭА от тепловых воздействий с температурой и другими параметрами, превышающими допустимые для операторов AM. Поэтому кондиционер должен обеспечивать: 1) нормальные тепловые режимы РЭА и ее элементов; 2) температуру, влажность, скорость, газовый состав и степень очистки от пыли воздуха внутри AM по нормам комфортных условий для операторов; 3) герметичность и минимальный уровень электрорадиопомех внутри кузова AM. Таким требованиям соответствуют автономные кондиционеры с холодильными машинами на фреоне (рис. 13.19) в рециркуляционном режиме с добавлением наружного воздуха, которые используются в обслуживаемых AM [5].

Последовательность выбора кондиционера следующая. Составляем схему теплового, влажностного и воздушного балансов для работы в летний период и определяем составляющие полного теплового потока Фен внутри кузова: тепловой поток, вносимый в кузов извне и тепловой поток внутренних источников. Эти параметры должны быть определены с большой точностью Заниженное значение Фен приводит к перегрузке и повышению температуры в кузове AM, а следовательно, к увеличению энергопотребления массы и стоимости кондиционера.

Упрощенное уравнение теплового баланса кузова AM без учета тепловых потоков, рассеиваемых операторами, освещением и т. п.:

Ф1.н = Фпп+Фрс+Фог. (13.38)

где Фог - тепловой поток, поступающий в кузов AM через ограждение за счет разности наружной и внутренней температуры. После преобразования уравнение (13.38) имеет вид:

0 вСр (Gb-Ово) = Фпп +Фрс+

+Л5( с-вв), (13.39)

где в - расход воздуха через воздухоохладитель; 8во - температура воздуха на выходе из воздухоохладителя; й и S - коэффициент теплопередачи и поверхность теплопередачи кузова AM.

Под холодопроизводительностью кондиционера понимают тепловой поток, поглощенный кондиционером из

= 303 + 1,38 . 10-3 2,23 X X 103 - 1,13 . 10-3 . 6,67 X 103 + 0,142 10-3 . 13,5 102=301,6 К, е,/ = 303 + [116,9 . (332 - 303) + + 142,3 (301,6 - 303) + 0,147 X X 13,5 10 ]/340 = 318,2 К, е = 303 + 0,147 (318 - 303) +

+ 0,147 13,5 1№/95 = 326 К. .

Так как значения температур в первом и втором приближениях отличаются мало, то в качестве конечного результата расчетов могут быть приняты их среднеарифметические значения. Окончательно имеем

Оз = 325,5 К, Вв = 307,3 К, е в =

= 320,1 К, Они = 332,5 К.

Выбор кондиционера

Применение кондиционеров для AM связано с увеличением тепловыделения РЭА, сужением диапазона допустимых температур, необходимостью работы в окружающей среде

воздуха, проходящего через его охладитель при условии, что в кондиционируемом кузове сохраняется постоянно установившаяся температура.

Холодопроизводительность кондиционера, работающего в режиме рециркуляции без подмешивания наружного воздуха и без конденсации влаги в воздухоохладителе,

Фкнд = Крв Бо Sbo Ле ог, (13.40)

где Крв - коэффициент рабочего времени (при непрерывной работе Крв = I); *Бо - коэффициент теплопередачи поверхности воздухоохладителя, Sgo - теплопередающая поверхность воздухоохладителя, Дблог - средняя логарифмическая разность температур воздуха и хла-доагента кондиционера

Значения холодопроизводитель-ности для кондиционеров даются для следующих номинальных значений: бс = 308 К (35° С), Вл в ку.ове 50%, бв = 298 К. При выборе кондиционера проводится расчет температуры наружного воздуха бр расч-Полагая, что левая часть уравнения (13.39) равна Фцнд. получим:

бс расч = ев + (Фкня-Фдп-Фрс,У5 .

(13.41)

Холодопроизводительность кондиционера, работающего в режиме рециркуляции с подмешиваниемнаружного воздуха и с конденсацией влаги в воздухоохладителе,

Фкнд = Фсух+Фвл>к. (13.42)

где Фсух и Фвлж - тепловые потоки для охлаждения сухого воздуха и конденсации влаги из воздуха. В этом режиме для охлаждения аппаратуры затрачивается только холодопроизводительность Фсух-

Уравнение (13.41) для расчетной температуры имеет вид:

6с расч = 6в + (Фкпд - Фвлж -

-Фдп-Фрс)/5. (13.43)

Сравнение полученных результатов бд расч с паспортными данными позволяет оценить пригодность кондиционера. При-этом,-если G расч С: %, то кондиционер выбран правильно; если Эс расч > с, то кондиционер выбран с запасом и Крв < 1> а его экономичность, масса и стои-

У, в.К

<Дж/иг

8 W П 1в d,g/KS

Рис. 13.20. ff-u диаграмма влажного воздуха для давления 101 кПа (780 мм рт. ст.)

мость выше, чем в случае Ос расч бс, если Ос расч < 6с. то кондиционер выбран неправильно. Окончательный выбор кондиционера вы: полняется с исгтользованием {У-й диаграммы, показывающей взаимосвязь основных параметров воздуха при заданном давлении (рис. 13.20).

Вычислив составляющие по уравнению баланса Фкнд = Фвн. можно определить требуемую холодопроизводительность кондиционера, которая должна сохраняться при внешних условиях бс = 323 К и Вл 40% (внутри кузова AM при этом Эв = 308 К, Вл 50%). После этого проверяется изменение параметров воздуха при прохождении его через воздухоохладитель. Рассмотрим такую методику расчета на примере.

Пример 8. Кондиционер работает при атмосферном давлении 101 кПа с расходом воздуха = 1000 м=/ч. При этом в кузове бв = 298 К, Вл 55%, тепло- и влагосодержание воздуха .7в = 52,5 10=* Дж/кг и йв = 10,8 г/кг, плотность рв == = 1,185 кг/м. Для нормального функционирования операторов через фильтровентиляционную установку (рис. 13.21) подается наружный воздух = 100 м=/ч. Параметры на-, ружного воздуха: 6с = 303 К, Вл 55%, а с = 71,5 - 10= Дж/кг. dc = . = 14,1 г/кг, р = 1,146 кг/м.