Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха (от лат. condicio — условие, состояние). Под термином «кондиционирование воздуха» обычно понимают создание и поддержание (главным образом автоматически) в закрытых помещениях и средствах транспорта параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, чистоты, состава, скорости движения и давления воздуха), наиболее благоприятных для самочувствия людей (комфортное кондиционирование воздуха), ведения технологических процессов, действия оборудования и приборов, обеспечения сохранности ценностей культуры и искусства и т. п. (технологическое кондиционирование воздуха). Системы кондиционирования воздуха часто выполняют функции приточной вентиляции. В теплый период года они охлаждают и осушают воздух, в холодный - подогревают и увлажняют; могут работать совместно с системами отопления или выполнять их функции. Технологическое кондиционирование воздуха осуществляется в изолированных замкнутых помещениях, капсулах и контейнерах.

Кондиционирование воздуха впервые начали применять в кон. 19 в. для технологических целей в текстильной промышленности. В США в 1897 был запатентован один из основных аппаратов для увлажнения, осушки и охлаждения воздуха водой - форсуночная камера, а в 1906 предложен используемый в настоящее время метод регулирования влажности воздуха по его температуре точки росы (влагосодержанию) за форсуночной камерой. Комфортное кондиционирование воздуха, предположительно, впервые применено в 1922 в кинотеатрах. В 30-х гг. начали изготовлять так называемые автономные кондиционеры.

В России кондиционирование воздуха стали применять в 20-х гг. главным образом в текстильной, а позже и в других отраслях промышленности; заводское производство кондиционеров и оборудования для систем кондиционирование воздуха было организовано в начале 50-х гг.

Кондиционирование воздуха предусматривается преимущественно в обществ, и административных зданиях, поездах, самолетах, автомобилях, на судах - для обеспечения комфортных условий; в промышленных зданиях - для получения продукции, качества которой удовлетворяют требованиям стандартов, а также для обеспечения оптимальных условий труда и повышения его производительности при одновременном уменьшении производственного брака; в жилых домах (главным образом в южных р-нах); в шахтах и рудниках, в кабинах кранов, тракторов, комбайнов, экскаваторов и других машин - для облегчения условий труда; в научно-исследовательских учреждениях - для проведения экспериментальных работ в строго определенных воспроизводимых климатических условиях, в библиотеках, архивах, музеях, картинных галереях - для обеспечения наиболее благоприятных условий хранения книг, документов и произведений искусства; в хранилищах пищевых и сельскохозяйственных продуктов - для создания и поддержания микроклимата, при котором достигаются минимальные потери продукции и сохраняются ее вкусовые и питательные качества; в медицинских учреждениях - для поддержания требуемой чистоты воздуха и в лечебных целях; в сельскохозяйственных зданиях - для круглогодичного выращивания овощей, фруктов, цветов, выращивания и откорма птицы и др.

Технологическое кондиционирование воздуха в промышленности устраивается с целью обеспечения постоянства влагосодержания материалов, скорости протекания химических и биохимических реакций, процессов кристаллизации, поддержания неизменных температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях, и др. Технологическое кондиционирование воздуха требуется, например, для помещений, в которых изготовляются и обрабатываются гигроскопические материалы, т. к. температура и относит, влажность воздуха оказывают большое влияние на ход технологических процессов, массу, внешний вид и качество материалов и изделий из них; поддержание постоянной внутренней температуры необходимо при точной обработке инструментов, приборов с допусками порядка 2-3 мкм, т, к. колебания температуры воздуха приводят к недопустимым отклонениям в размерах деталей в процессе их обработки; относит, влажность воздуха (выше 55%), поддерживаемая в некоторых производств, помещениях, практически исключает возможность накопления электростатических зарядов, что особенно важно для производств со взрывоопасной средой. кондиционирование воздуха устраивается более чем в 200 видах производств различных отраслей промышленности. В ряде случаев уровень температуры воздуха внутри производств. помещений определяется комфортными условиями.

Системой кондиционирования воздуха называют совокупность технических средств, служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а также автоматического регулирования его параметров.

Системы кондиционирования воздуха оснащаются средствами для очистки от пыли, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. В отдельных случаях системы кондиционирования воздуха осуществляют также одорацию, дезодорацию, регулирование ионного состава (ионизацию), удаление избыточной углекислоты, обогащение кислородом (регенерацию) и бактериологическую очистку воздуха. Воздух приготовляется в кондиционерах. Различают системы кондиционирования воздуха центральные и местные. Центральные системы, как правило, обслуживают несколько помещений, а местные - одно помещение или часть его. Центральные системы снабжаются извне теплом (доставляемым горячей водой, паром, газом или электричеством), холодом (доставляемым холодной водой от холодильных машин, артезианских скважин, горных рек; хладагентами или растворами солей) и электрической энергией для привода электродвигателей насосов, вентиляторов и компрессоров. Местные системы могут иметь собственные встроенные источники холода и снабжаться извне только электрической энергией для привода холодильных машин, вентиляторов и насосов и питания электрических воздухонагревателей и увлажнителей. В районах с сухим и жарким климатом применяют охлаждение воздуха за счет испарения воды (испарительное охлаждение). По давлению, создаваемому приточными вентиляторами, различают системы низкого давления - до 1 кн/кв. м (100 кгс/кв. м), среднего - от 1 до 3 кн/кв. м и высокого — более 3 кн/кв. м. Центральные и местные системы кондиционирования воздуха бывают одно- и двухканальными. Одноканальная система низкого давления включает воздухоприготовительную установку - кондиционер, каналы и устройства для подачи кондиционированного и удаления отработанного воздуха и приборы автоматического регулирования, дистанционного контроля и управления. Центральные водовоздушные системы (как правило одноканальные) снабжаются теплом и холодом от тепловых и холодильных станций по одно-, двух-, трех- или четырехтрубной системам трубопроводов. Системы кондиционирования воздуха бывают прямоточные и с частичной рециркуляцией внутреннего воздуха. В прямоточных системах осуществляется обработка и перемещение только наружного воздуха, в системах с частичной рециркуляцией (для экономии тепла в холодное время и холода в теплое время года) обрабатывается и перемещается смесь наружного и части внутреннего воздуха, извлекаемого из обслуживаемых помещений. Необходимые температура и влажность воздуха в помещениях обеспечиваются соответственно воздухоподогревателями и аппаратами для осушки или увлажнения воздуха. В теплое время года системы кондиционирования воздуха иногда работают совместно с системами радиационного охлаждения. Удаление и рециркуляцию отработанного воздуха, а в ряде случаев и подачу кондиционированного воздуха в конце 60-х гг. стали осуществлять через осветительные приборы с люминесцентными лампами. При этом выделяемое ими тепло используется для подогревания воздуха.

Одноканальные системы выполняются с центральным качественным регулированием, с центральным или местным количественным регулированием, с местными или зональными доводчиками. В многоэтажных административных и гостиничных зданиях получают распространение одноканальные системы среднего давления с подоконными местными эжекционными кондиционерами-доводчиками. Применение этих систем позволяет экономить тепло и холод за счет рециркуляции внутреннего воздуха в пределах одного помещения, не прибегая к устройству центральной рециркуляции и, следовательно, - к прокладке рециркуляционных воздуховодов. Перспективны двухканальные системы, в которых по одному из каналов подается холодный воздух, а по другому - теплый; в каждом помещении или вблизи него по команде терморегулятора в спец. смесительной коробке холодный и теплый воздух смешивается в необходимой пропорции, и смесь с требуемой температурой вводится в помещение.

В железнодорожных вагонах, автобусах, автомобилях и самолетах, как правило, устраиваются одноканальные системы кондиционирования воздуха, снабжаемые холодом от встроенных холодильных машин; на судах применяются одно- и двухканальные системы среднего и высокого давлений.

Устройство кондиционирования воздуха обычно сопряжено с увеличением затрат на строительство и реконструкцию зданий. Однако в промышленных зданиях эти затраты во многих случаях быстро окупаются повышением производительности труда, улучшением качества продукции, снижением производств, брака. Работа многих промышленных предприятий и цехов в современных условиях без кондиционирования воздуха практически невозможна (текстильная, табачная, фармацевтическая, электронно- вакуумная промышленность, точное приборостроение и машиностроение). В дальнейшем кондиционирование воздуха получит широкое распространение. Этому способствуют развитие новых видов производств, остро нуждающихся в поддержании стабильных па- раметров воздуха; оснащение промышленных предприятий, научно-исследовательских и конструкторских организаций дорогостоящими точными приборами, механизмами и т.д., правильная и безотказная работа которых возможна только при определенной темп-ре и влажности воздуха; увеличение объемов строительства закрытых обществ, помещений для длительного пребывания больших количеств людей при необходимости обеспечения круглогодичной и рентабельной эксплуатации этих помещений; применение больших поверхностей остекления в зданиях; отсутствие окон и фонарей в некоторых типах промышленных зданий и т. п.

БСЭ т 13, с. 15 ст. «Кондиционирование воздуха»