1. 3. Центральные кондиционеры.

Центральные кондиционеры, нашедшие самое широкое применение в комфортном и технологическом кондиционировании, представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом, теплом, и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-регулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях.

Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания нескольких помещений или одного большого помещения. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров. На рис.1.1. представлен внешний вид центрального кондиционера.

Более подробные сведения о конструкции и режимах работы центрального кондиционера представлены в разделе 4.1 «Конструкция и режимы работы центрального кондиционера».

Рис. 1.1. Внешний вид центрального кондиционера из типовых секций:

1 — приемный утепленный клапан; 2 — промежуточная секция; 3— сдвоенный клапан с пневматическим приводом; 4 — секция первого подогрева; 5 — смесительная секция; 6—промывная камера; 7 — секция самоочищающихся фильтров; 3 —секция второго подогрева воздуха; 9 — подставки под секции; 10 — виброамортизационная рама; 11— переходная- секция к вентилятору; 12 — вентиляторная установка; 13—клапан вентилятора; 14 — воздуховод, подающий воздух в кондиционируемое помещение;15 — воздуховод второй рециркуляции; 16 — проходной клапан с пневматическим приводом; 17 — воздуховод первой рециркуляции

2. Проектирование систем кондиционирования воздуха

2. 1. Графоаналитические расчеты при проектировании скв с использованием I, d –диаграммы влажного воздуха.

Расчет и анализ процессов обработки воздуха проще и наглядней производить графоаналитическим путем с помощью I, d - диаграммы влажного воздуха, на которой графически представлены зависимости между основными параметрами воздуха. Схема I, d-диаграммы влажного воздуха представлена на рис.2.1.

На диаграмму нанесена сетка вертикальных линий d = const и линий i = const, проведенных под некоторым углом к линиям d = const. Обычно этот угол принимают равным 135°.

Линии t = const на I, d - диаграмме представляют собой прямые линии, немного расходящиеся по мере увеличения влагосодержания.

Рис.2.1. Изолинии I ,d диаграммы влажного воздуха

Все поле диаграммы линией φ = 100% разделено на две части. Выше этой линии расположена область ненасыщенного влажного воздуха. Линия φ = 100% соответствует состоянию воздуха, насыщенного водяными парами. Ниже расположена область перенасыщенного состояния воздуха (состояние тумана). Данная область не представляет интереса для СКВ и поэтому является нерабочей частью диаграммы.

Каждая точка на I,d диаграмме соответствует определенному тепловлажностному состоянию воздуха.

Линия на I,d диаграмме отвечает процессу тепловлажностной обработки воздуха.

В нижней части диаграммы приведена кривая парциальных давлений водяных паров р_п". Поскольку значение р_п однозначно определяется соответствующим влагосодержанием воздуха, искомое значение р_п можно найти в точке пересечения заданного значения с указанной кривой.

Рабочий вариант I,d диаграммы влажного воздуха приведен на рис. 2.2.

Рис.2.2. I, d – диафрагма влажного воздуха

Состояние влажного воздуха в I,d-диаграмме характеризуется точкой, лежащей на пересечения соответствующих двух линий d = const и i = const либо Т = const и i = const и т. п. Нанеся эту точку, можно прочитать значения остальных параметров. Если точка лежит между линиями, образующими, сетку диаграммы, значения параметров находят интерполированием.

Для удобства построения процессов изменения состояния воздуха на I, d-диаграмме нанесены значения ε от — ∞ да + ∞ в виде пучка лучей, исходящих из нулевой точки диаграммы (i = 0, t = 0, d = 0).

Величину ε, кДж/кг, называют тепловлажностным отношением, или угловым коэффициентом. Значение ε_п находится из уравнения:

ε_п = (∑Q_я +∑Wi_ω )/ ∑W = ∑Q_я / ∑W + i_ω , 2.1.1.

где ∑Q_я — суммарный приток явной («сухой») теплоты, кВт; ∑W — суммарный влагоприток, кг/с; i_ω — удельная энтальпия водяных паров (в кДж/кг) при температуре воздуха t,°С.

i_ω = 2500 + 1,8t.

Теплоту, переданную воздуху или отнятую от него, называют явной («сухой») теплотой Q_я. Таковы процессы нагревания воздуха в воздухонагревателе, нагревания воздуха в помещении вследствие теплопритоков через наружные ограждения, от солнечной радиации, от работающих электродвигателей и т. п.

Добавление в воздух влаги (увлажнение воздуха) или удаление ее из воздуха (осушение воздуха) в количестве W (в кг/с) равнозначно добавлению или удалению скрытой теплоты Q_скр (в кВт)

Q_скр = Wr, 2.1.2.

где r — теплота парообразования (r = 2500 кДж/кг).

Скрытой эту теплоту называют потому, что она как бы запасена в водяном паре и выделяется в воздух при конденсации водяных паров или затрачивается при испарении воды в воздух.

Полное количество добавляемой или удаляемой теплоты Q_п равно сумме явной и скрытой теплоты.

Чтобы выяснить направление процесса с тепловлажностным отношением ε, нужно на полях I, d-диаграммы найти конец луча с этим значением, соединить его с центром координат (i = 0, d = 0, t = 0) и провести из точки начального состояния воздуха d₁, i₁ линию, параллельную этому лучу-процессу.

Поскольку d, i и r зависят от барометрического давления, для каждого его значения должна быть своя I, d-диаграмма. Однако влияние барометрического давления не столь велико, поэтому для обычных расчетов кондиционирования пользуются диаграммами, построенными для давлений В = 0,099 МПа (745 мм рт. ст.) или В = 0,101 МПа (760 мм рт. ст.).

Чтобы температура и влажность воздуха в помещении были постоянными, в помещение необходимо подать воздух с такими параметрами (точка П, рис. 2.3.), чтобы после смешения с воздухом в помещении вновь установились заданные параметры . В летнее время для этого подают более холодный и более сухой воздух, а зимой — более теплый и влажный. Точка П должна, лежать на той же прямой с наклоном, соответствующим ε_п .

Рис. 2.3. Летний режим

Положение точки П на линии с наклоном, соответствующим ε_п, определяется допустимой (рабочей) разностью температур ∆t_доп приточного воздуха и воздуха в помещений (расстояние между точками В и П). Рабочую разность температур выбирают, исходя из принятого способа распределения воздуха, а также в зависимости от высоты помещений.

Температуру приточного воздуха t_n можно определить по формуле

, (3.2)

где - допустимый перепад температур, °С. Он зависит от выбора принципиальной схемы воздухораспределения. Для расчета воздухообмена принимают при подаче воздуха:

- непосредственно в рабочую зону

= 2 °С;

- на высоту 2,5 м и выше

= (4-6) °С;

- на высоту более 4 м от пола

= (6-8) °С;

- воздухораспределителями (плафонами)

= (8-15)°С.

Для торговых залов предприятий общественного питания ∆t_доп = 4 ÷ 10°С. Для производственных помещений при подаче воздуха в рабочую зону ∆t_доп = 6 ÷ 9°С, а при подаче воздуха под потолком допустимая разность температур может быть увеличена до 12 — 14°С (меньшие значения соответствуют помещениям высотой до 3 м).