Меню Рубрики

Установки для общего кондиционирования

Системы кондиционирования воздуха

Кондиционирование помещения- это сложный технологический процесс, который позволяет поддерживать необходимую температуру в помещении. Температурный контроль осуществляется в автоматическом режиме.

Помимо всего прочего кондиционирование в некоторых случаях осуществляет контроль влажности, в некоторых случаях возможна ионизация воздуха. Основным видом деятельности кондиционеров, является поддержание необходимых метеорологических условий, необходимых для комфорта или поддержания рабочего процесса.

Процесс кондиционирования помещения, реализуется при помощи целого комплекса различных технических средств, называемых системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав данной системы входят различные фильтры, осушители или увлажнители воздуха,а также теплообменники. Кроме того, в систему входят вентиляторы, средства контроля или дистанционного управления, а также системы охлаждения или теплообеспеспечения.

Стоит отметить, что промышленные системы и другие решения, которые обслуживают здания и помещения с большой площадью, имеют дополнительные автоматизирующие системы, которые управляются микропроцессорами на основе заданных данных оператором установки.

В том случае, если система кондиционирования воздуха, размещается в одном корпусе или состоит из двух блоков, то определение «кондиционер» становится применимым к данной системе

Существует множество разновидностей кондиционеров. Интересным фактом, является, то что не существует какой-либо точной классификации , по причинам многовариативности и больших различий в технической и функциональных характеристиках. Помимо всех перечисленных факторов точная классификация невозможна и по причине разнообразия объектов применения кондиционеров.

Классификация

Современные системы кондиционирования воздуха можно классифицировать по ряду признаков:

  • По объекту применения. Использование в целях комфорта или технологичного процесса. Под комфортным применением, обычно подразумевается использование кондиционера в домашнем или административном помещении.
  • Расположение кондиционера. Учитывается локальное расположение системы кондиционирования воздуха-местное или центральное.
  • По количеству зон обслуживания. Выделяют однозональные и многозональные системы кондиционирования.
  • По степени обеспечения метеоусловий в обслуживаемом помещении. Всего, существует три класса обслуживания:
  1. Класс — гарантирует наличие требуемых метеорологических условий в соответствии с утверждёнными нормативными документами.
  2. Класс — гарантирует требуемые санитарно-технические или гигиенические нормы.
  3. Класс — гарантирует нормы охлаждения помещения, в том случае, если в тёплое время года, с поставленной задачей не может справиться вентиляция.
  • Регулирование параметров выходящего воздуха. Однотрубные или двухтрубные (качественные или количественные).
  • Различают автономные и не автономные системы кондиционирования, по наличию в них собственного источника холода/тепла.

Помимо вышеперечисленной классификации, существуют системы запрограммированные на изменение метеоусловий в обслуживаемом помещении в определённый период времени.

Виды кондиционеров

Системы кондиционирования воздуха, также можно разделить по типовой принадлежности:

  • Сплит-системы. Данный вид систем имеет очень много разновидностей и является самым распространённым. Различают сплит-системы по форме и креплению: настенные, напольные, колонного типа. Также можно выделить различия в системе обслуживания: многозональные кондиционеры с расходом хладагента, имеющим возможность замены и кассетного типа.
  • Системы с чиллер-фанкойл. Основным отличием является то, что охлаждающим элементом , является не хладагент, а вода. Специальное охлаждающее устройство «чиллер» понижает температуру воды. В некоторых системах чиллер-фанкойл, вместо воды используется незамерзающая жидкость. Чиллер- это фреоновый кондиционер, с одной лишь разницей, что через испаритель проходит вода, а не воздух. С помощью насоса по системе трубопровода вода поступает к фанкойлам. Количество подключенных фанкойлов может достигать большого числа- это зависит от мощности насоса чиллера.
  • Прецизионные кондиционеры. Данный тип является высокоточным и предназначен для контроля микроклимата в помещениях с повышенной чувствительностью оборудования. Прецизионные кондиционеры, как правило относятся к шкафному типу. Стоит отметить, что помещения технологического типа обладают повышенными значениями тепловых нагрузок, в отличии от бытовых. Отличительной особенностью данного вида систем, является их бесперебойная работа 24 часа в сутки.
  • Канальные кондиционеры. Система такого типа относится к разновидности сплит-систем. Наружный блок соединяется с внутренним посредством воздуховода. Особенностью данного типа, является то, что к внутреннему блоку, находящемся в меж потолочном пространстве, можно подключать несколько внутренних. Система канального кондиционера идеально подходит для помещений с натяжными потолками, кроме того изгибы воздуховодов можно корректировать индивидуально, что позволяет охлаждать несколько комнат при любой планировке квартиры. Стоит отметить, что данный вид кондиционера способен не только нагревать и охлаждать воздух, но и примешивать к нему наружный, что очень благоприятно сказывается на микроклимате в помещении.
  • Мультизональные VRV и VRF системы. Данный вид имеет вид улучшенной системы мультисплит кондиционирования. К одному наружному блоку, как и в случае с мультисплит системой подключается несколько внутренних, но в случае с VRV может достигать нескольких десятков. Как и в случае со сплит-системами, системы типа VRV имеют свои разновидности (кассетные, напольные, настенные, колонные и т.п.). Мощность варьируется от 2-х до 25 Квт. Отличительной чертой данной системы, является, то что все её блоки подключаются к единой системе медных трубопроводов или так называемой трассе. Общая трасса состоит из двух- трёх медных труб, к которым в свою очередь возможно подключить до трёх внешних блоков и тридцати внутренних. Такое технологическое решение позволяет расширить систему, если в будущем появится необходимость. Интересным фактом о данной системе, является, то, что обозначение VRV(дословный перевод-переменный объём хладагента) принадлежит компании Daikin, которая первая запатентовала данную систему. На сегодняшний день у других производителей присутствует название VRF (переменный поток хладагента), что по-сути является обозначением той же самой технологии, но не нарушает авторских прав.
Читайте также:  Установка пенопласта без клея

Проектирование и расчёт кондиционирования

Особенную важность имеет анализ, а также расчёт и проектирование кондиционирования воздуха. Одним из наиболее важных моментов в расчётах является вычисление избытков тепловой энергии, которые бывают, как внутренние, так и внешние. К внутренним источникам тепла можно отнести работу бытовой техники и присутствие людей. К внешним источникам тепловой энергии можно отнести солнечную радиацию. Немаловажным фактором при расчётах, является и шумоизоляция. Все выполняемые операции с расчётами ,руководствуются экономической целесообразностью и соблюдением правил и нормативов предъявляемых к определённому помещению. Вопрос цены также важен при расчёте энергопотребления системы кондиционирования воздуха, а также выполнения работ по монтажу оборудования. Для получения точных расчётов необходимо точно знать тип и вид кондиционера, а так же специфику работы именно с конкретной моделью. При проведении проектировочных работ, имеет место, учитывать и такой фактор, как автоматический или дистанционный способ управления кондиционером.

источник

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА

Содержание процессов кондиционирования воздуха

Под кондиционированием воздуха подразумевается способ создания и автоматического поддержания в помещениях таких параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха), сочетание которых при любом состоянии наружного воздуха благотворно влияет на людей. В помещениях промышленных предприятий кондиционирование воздуха к тому же еще регламентируется и требованиями технологического процесса производства. В музеях, картинных галереях, книгохранилищах и подобных им зданиях кондиционирование воздуха необходимо для увеличения срока хранения культурных ценностей.

Кондиционирование воздуха широко применяется в помещениях с большим количеством единовременно находящихся в них людей (в театрах, залах заседаний, читальных залах и др.). Процессы кондиционирования состоят в основном в нагревании или охлаждении, увлажнении и осушке воздуха, а также очистке его от пыли. В отдельных случаях для устранения вредных запахов воздух ионизируется.

Известно, что иногда в летнее время наружный воздух имеет довольно высокие температуру и влажность, а потому до поступления его в помещение он должен быть, соответственно, охлажден и осушен. В зимнее же время, когда наружный воздух имеет низкие температуру и влажность, он должен быть нагрет и увлажнен.

Сущность кондиционирования воздуха заключается в создании и автоматическом поддержании определенного состава воздушной среды в помещении (температуры, относительной влажности, по­движности, запыленности и пр.) независимо от изменения метеоро­логических условий и интенсивности выделений теплоты и влаги в помещениях. Кондиционирование применяют в тех случаях, когда заданные параметры микроклимата в помещении не могут быть обеспечены вентиляцией.

Значение кондиционирования воздуха весьма велико. Только в условиях контролируемого микроклимата в производственных помещениях возможно получение современной качественной проду­кции в таких отраслях, как текстильная, полиграфическая, точное машиностроение, электронное приборостроение, производство ме­дикаментов и пр. Поддержание в медицинских учреждениях чисто стерильной воздушной среды с заданными температурно-влажностными условиями является необходимой составляющей успешного лечения людей. Кондиционирование воздуха имеет важное значение в обеспечении безотказной работы ЭВМ, при выполнении исследо­ваний в области биологии, химии, при работе с радиоактивными веществами, при хранении культурных и исторических ценностей, измерительных эталонов.

Применение кондиционирования воздуха в нашей стране имеет специфику, обусловленную большим разнообразием климата. По экстремальным теплым и холодным условиям, по различной про­должительности теплого и холодного периодов наша страна от­личается от многих государств и поэтому необходим широкий диапазон решений, позволяющих поддерживать необходимый мик­роклимат в зданиях, находящихся в различных климатических районах страны.

Классификация и общее устройство систем кондиционирования воздуха

По назначению кондиционирование воздуха делится на ком­фортное и технологическое.

Комфортное кондиционирование воздуха предназначено для создания микроклимата, оптимального для жизнедеятельности людей. Отклонение параметров воздуха от заданных при комфорт­ном кондиционировании, как правило, составляет по температуре ±1,0 0 С, по относительной влажности ±7%, по подвижности воз­духа +0,1 м/с в течение года в среднем от 100 до 450 ч.

Технологическое кондиционирование обеспечивает необ­ходимые условия для технологических процессов. Система кондици­онирования (СКВ) включает воздухоприготовительное устройство (кондиционер), сеть воздуховодов и сетевое оборудование (довод­чики, воздухораспределители, шумоглушители, средства автомати­ческого регулирования).

По характеру связи с обслуживаемым помещением СКВ раз­деляются на центральные и местные. По схеме обработки воздуха СКВ разделяют на прямоточные и на рециркуляционные. Кондици­онеры бывают неавтономные и автономные.

Неавтономные кондиционеры не имеют источников холода в составе их конструкций. Они представляют собой разборные (сек­ционные) и неразборные (шкафные) агрегаты, к которым необ­ходимо подводить холодо- и теплоноситель. Секционные неавто­номные кондиционеры поступают на место монтажа в разобранном виде (посекционно). Широкое распространение получили централь­ные неавтономные кондиционеры типа КТЦ воздухопроизводительностью от 7 до 250 тыс. м3/ч (рисунок 69). К неавтономным кондиционерам можно отнести различного рода доводчики, назна­чение которых состоит в том, чтобы «доводить» до требуемых параметров воздух, поступающий в помещение из центральных СКВ.

Автономные кондиционеры (рисунок 70) характеризуются наличием источника холода (холодильной машины). К ним должны быгь подведены электроэнергия для привода компрессора холодильной машины, вентилятора и для нагрева воздуха в электрокалорифере, а также воды или воздуха для охлаждения конденсатора холодильной ма­шины. В последнее время широкое распространение получили СКВ на базе раздельных автономных кондиционеров (сплит-системы) зарубежного производства. Холодильный агрегат этих кондиционе­ров обычно размещают на наружной стороне стены, а воздухообрабатывающую его часть — в обслуживаемом помещении. Компрес­сор этих кондиционеров охлаждается уличным воздухом. В качестве хладагента используют газ фреон.

Читайте также:  Установка балконов в копейске

Рисунок — 69 Центральный кондиционер типа КТЦ

1 — приемный клапан; 2 — секция обслуживания; 3 — подставка, 4 — калориферы первого подогрева; 5 — проходной клапан; б — смесительная секция; 7 — камера орошения, 8 — секция воздушного фильтра, 9 — калориферы второго подогрева, 10 — переходная секция к вентилято­ру, 11 — вентиляционный агрегат, 12 — электродвигатель, 13 — виброамортизары, 14 — гиб­кая вставка, 15 — воздуховод приточного воздуха, 16—рециркуляционный воздуховод; 17 — воздуховод первой рециркуляции воздуха

Рисунок — 70 Местный автономный кондиционер:

1 — осевой вентилятор; 2 — электродвигатель; 3 — воздушный клапан; 4 — радиальный вентилятор,5 — испаритель; б — жалюзи; 7 — диафрагма; 8 — пульт управления; 9 —капилляр 10 — датчик; 11 — маслоотделитель; 12 — компрессор; 13 — конденсатор

Установка для кондиционирования воздуха, называющаяся кондиционером, состоит из отдельных конструктивных элементов, в которых воздух подвергается всем необходимым видам обработки. Так, воздух нагревается обычно пластинчатыми или навивными калориферами, которые в качестве теплоносителя используют горячую воду или пар. Для охлаждения воздуха применяются поверхностные и контактные охладители.

Поверхностные воздухоохладители состоят из стальных труб, по которым пропускается либо холодная вода, либо один из двух хладагентов — аммиак или фреон. Воздух, обтекая трубы и соприкасаясь с их поверхностью, отдает им тепло. Температура его при этом снижается, т.е. воздух охлаждается.

В тех случаях, когда поверхность труб будет иметь температуру ниже температуры точки росы воздуха, на ней начнут образовываться капельки конденсационной воды, и воздух будет не только охлаждаться, но и осушаться.

Наибольшее применение при кондиционировании воздуха получили контактные воздухоохладители. Контактный воздухоохладитель представляет собой изолированную камеру, в которой при помощи разбрызгивающих воду форсунок образуется дождевое пространство. Воздух, проходящий через это пространство, охлаждается в результате непосредственного сопротивления (контакта) с охлажденной водой.

Рисунок — 71 Пластинчатый калорифер Рисунок — 72 Навивка стальной ленты на трубки спирально-навивного калорифера

В зависимости от обработки воздуха встречаются прямоточные кондиционеры, работающие только на наружном воздухе, и кондиционеры, совмещающие работу на наружном воздухе с рециркуляцией. Прямоточные кондиционеры применяются в тех случаях, когда рециркуляция воздуха не допускается в связи с наличием в помещениях болезнетворных микроорганизмов, ядовитых газов, пыли и пр.

Для очистки от пыли как для наружного, так и рециркуляционного воздуха в кондиционерах чаще всего применяется масляный самоочищающийся фильтр (рисунок 73).

Установки для кондиционирования воздуха могут обслуживать одно помещение или группу помещений.

Различают системы центрального и местного кондиционирования воздуха. Установки для систем центрального кондиционирования обычно имеют большую производительность по воздуху (от 10 тыс. м 3 /ч и более). В них основной кондиционер, как правило, располагается в изолированном помещении (вне обслуживаемых помещений). Обработанный воздух распределяется по вентилируемым помещениям воздухоразводящими каналами.

Системы местного кондиционирования имеют небольшую производительность по воздуху (от 0,5 до 5 тыс. м 3 /ч). В них кондиционер часто располагается в обслуживаемом помещении.

Рисунок — 73 Самоочищающийся масляный фильтр 1 – каркас; 2 – цепь; 3 – шторка из стальной сетки; 4 – зубчатый валик; 5 – ванна; 6 – бункер для шлама

Иногда в больших общественных и производственных зданиях применяется смешанная система кондиционирования воздуха, состоящая из центрального кондиционера и связанной с ним группы кондиционеров, размещенных вблизи обслуживаемых ими помещений. В центральном кондиционере воздух проходит первичную обработку, а в остальных кондиционерах он обрабатывается до параметров, требуемых в том или ином помещении.

Кондиционеры могут быть круглогодичного и периодического действия. Последние носят название сезонных.

Летом в сезонных кондиционерах воздух очищается, охлаждается и осушается, а зимой очищается, нагревается и увлажняется. Кондиционеры круглогодичного действия применяются для выполнения всех перечисленных функций.

По степени использования рециркуляционного воздуха центральные системы подразделяются на прямоточные, обрабатывающие лишь наружный воздух, и на работающие с рециркуляцией, т.е. с подмешиванием внутреннего воздуха к наружному воздуху до его увлажнения и после увлажнения.

Наибольшее применение получили системы центрального кондиционирования с обработкой воздуха в так называемом форсуночном кондиционере. В форсуночном кондиционере, так же как и в контактном воздухоохладителе, имеется оросительная камера с распыливающими воду форсунками. Воздух, проходя через дождевое пространство оросительной камеры, соприкасается с каплями распыленной воды и увлажняется.

Рисунок — 74 Центральная камера кондиционирования

На рисунке 74 показана общая схема форсуночного кондиционера с двумя рециркуляциями воздуха.

Наружный воздух через жалюзи 1 воздухозаборного устройства и утепленный клапан 2 поступает на воздушный фильтр 3, где очищается от пыли.

Далее, в зимний период времени воздух нагревается в калориферах первого подогрева 4, которые имеют обводный канал с клапаном 5 для пропуска воздуха помимо калорифера. К подогретому наружному воздуху при открытом дроссель-клапане 6 подмешивается воздух, поступающий из кондицируемого помещения, т.е. происходит первая рециркуляция 7. Для выравнивания воздушного потока и во избежание выхода водяных капель из оросительной камеры 8 служит сепаратор (каплеотделитель) 9. Для распыления воды в камере используются форсунки 10.

Разбрызгиваемая вода собирается в поддоне 11, расположенном в нижней части оросительной камеры. Поддон соединен сливной трубой 12 с водяным фильтром 13. Из водяного фильтра вода забирается насосом 14 и, пройдя дополнительную очистку на бутылочных фильтрах 15, поступает опять в форсунки. После оросительной камеры и второго оператора 16 к увлажненному воздуху при открытом дроссель-клапане 17 снова подмешивается воздух, поступающий из обслуживаемого помещения, т.е. происходит вторая рециркуляция 18.

Далее воздух вторично нагревается калориферами второго нагрева 19, имеющими обводной клапан 20, а затем поступает к вентилятору 21, которым подается через распределительный воздуховод 22 в кондиционируемое помещение.

Читайте также:  Установки повышения давления с частотным управлением

Летом калориферы первого и второго нагрева, как правило, не работают, но в отдельных случаях калориферы второго нагрева могут быть использованы для подогревания воздуха, сильно охлажденного после прохода через оросительную камеру. В этот период к форсункам оросительной камеры по трубопроводу 23 от холодильной установки подается охлажденная вода, имеющая температуру ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха. Таким образом осуществляется не только охлаждение, но и осушка воздуха.

Температуру поступающей в форсунки воды изменяют путем смешения воды, поступающей от холодильной установки, с водой, поступающей из поддона оросительной камеры после ее очистки на фильтрах. Поступление той или другой воды регулируется трехходовым краном 24.

Для других систем кондиционирования воздуха — прямоточных и с одной рециркуляцией воздуха — рассмотренная схема кондиционирования в принципе сохраняется, но в прямоточной системе будут отсутствовать первая и вторая рециркуляции воздуха, а в системах с одной рециркуляцией сохранится лишь одно первое поступление внутреннего воздуха в кондиционер.

Выбранная схема обработки воздуха в кондиционере должна соответствовать требуемому тепловлажностному режиму воздуха в помещении и расчетным параметрам наружного воздуха.

Как указывалось ранее в местных системах кондиционирования воздуха кондиционер (рисунки 75, 76) обычно расположен в самом кондиционируемом помещении. По этим соображениям местные кондиционеры изготовляют небольших размеров, комплектными и оформленными так, чтобы их внешний вид не ухудшал общего интерьера помещения, где их устанавливают.

Местные кондиционеры размещают или открыто — под окнами, или встраивают в подоконные простенки. Кондиционеры небольшой производительности (для летнего времени) можно размещать непосредственно в окнах.

Отечественная промышленность изготовляет как неавтономные, так и автономные местные кондиционеры. Общим признаком неавтономных местных кондиционеров служит наличие в здании общего централизованного источника теплохладоснабжения, от которого к поверхностному теплообменнику местного кондиционера по трубам подается горячая или холодная вода.

В отличие от неавтономных автономные кондиционеры имеют свои холодильные машины и не зависят от постороннего источника теплохладоснабжения.

Местные кондиционеры подразделяются на сезонные и круглогодичного действия. В круглогодичных кондиционерах иногда (в переходный период времени года) холодильное оборудование используется и для нагревания воздуха. В этих случаях холодильные машины отбирают тепло от водопроводной или артезианской воды.

Рисунок — 75 местный комнатный кондиционер для летнего времени 1 – корпус с теплозвуковой изоляцией; 2 – фреоновый компрессор; 3 – конденсатор; 4 – теплообменник; 5 – электродвигатель; 6 – осевой вентилятор; 7 – центробежный вентилятор; 8 – фильтр; 9 – жалюзийная решётка; 10 – приточная регулирующая решётка; 11 – терморегулятор воздуха, воздействующий на пускатель электродвигателя Рисунок — 76 Местный автономный кондиционер «Харьков» 1 – корпус с теплозвуковой изоляцией; 2 — компрессор; 3 – конденсатор; 4 – электродвигатель; 5 — центробежный вентилятор; 6 – осевой вентилятор; 7 – калорифер; 8 – разводка хладогена; 9 – 4-х ходовой клапан охлаждения или нагрева воздуха; 10 – воздухозаборная решётка; 11 – ячейка масленого фильтра; 12 – приточная решётка

На рисунке 75 изображен автономный оконный кондиционер для летнего времени. Он имеет небольшую производительность по воздуху (всего 400 м 3 /ч) и находит применение в жилых и некоторых общественных зданиях.

Этот кондиционер разделен перегородкой на воздухоохлаждающее и машинное отделения. Устанавливают его в нижней части окна или в проеме стены так, чтобы компрессор, работающий на фреоне, конденсатор и центробежный вентилятор (машинная часть) выступали наружу.

На рисунке 76 показана схема автономного кондиционера “Харьков”, имеющего форму шкафа. Он предназначается для небольших залов, лабораторий, кафе и других помещений площадью 100 м 3 . В летнее время он охлаждает и частично осушает воздух. В переходное время его можно переключать на подогрев воздуха при условии, что температура воды, входящей в кондиционер, будет не ниже 20 0 С.

Этот кондиционер также разделен поперечной перегородкой на машинное и воздухообрабатывающее отделения. Воздух засасывается центробежным вентилятором через отверстие в стенке кондиционера и, пройдя через воздушный масляный фильтр и испаритель, нагнетается через жалюзийную решетку в помещение.

Температура поступающего в помещение воздуха поддерживается постоянной при помощи автоматической регулировки.

Переключение кондиционера с летнего режима охлаждения воздуха на переходной режим подогрева воздуха осуществляется поворотом ручного четырехходового крана на режим нагревания воздуха.

В этом случае роль испарителя выполняет конденсатор. Тепло, необходимое для испарения хладагента (фреона), воспринимается через стенки трубок конденсатора от протекающей по ним воды. Воздух, проходящий через испаритель-конденсатор, нагревается и поступает в помещение подогретым. Производительность этого кондиционера по воздуху составляет 1500 м 3 /ч; по холоду и теплу — 6000 ккал/ч. Мощность электродвигателя вентилятора равна 0,25 квт, а мощность электродвигателя компрессора 2,8 квт. Агрегат имеет высоту 1990, ширину 950 и глубину 600 мм. Расход воды на охлаждение конденсатора холодильной машины равен 1200 кг/ч. Общий вес кондиционера (без воды) составляет 500 кг.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник