6.6. Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха – это создание и автоматическое поддержание в помещениях независимо от наружных условий температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, наиболее благоприятных для людей или требуемых для нормального протекания технологического процесса. Кондиционирование воздуха поддерживает значения параметров микроклимата постоянными или изменяющимися по определенной программе. Системы кондиционирования могут работать круглый год или только в летнее время, выполняя в последнем случае охладительно-осушительные функции.

По назначению кондиционирование воздуха подразделяют на комфортное, технологическое и комфортно-технологическое.

Комфортное кондиционирование применяется в жилых, общественных и промышленных зданиях с целью обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических условий для находящихся в помещении людей.

Технологическое кондиционирование предназначается для обеспечения требуемых условий протекания технологических процессов. В этом случае параметры воздушной среды могут быть совершенно непригодными для человека.

При комфорно-технологическом кондиционировании параметры воздушной среды, принимаемые для обеспечения оптимальных условий протекания технологических процессов, отличаются несущественно или вовсе не отличаются от параметров, соответствующих комфортным условиям.

Кондиционер - это вентиляционная установка, которая с помощью приборов автоматического регулирования поддерживает в помещении заданные параметры воздушной среды.

По способу приготовления и раздачи воздуха кондиционеры подразделяются на: центральные и местные. В центральных системах воздух обрабатывается в одном центральном кондиционере, от которого он распределяется по отдельным помещениям. В местных системах воздух обрабатывается в кондиционерах, расположенных в отдельных помещениях. Распределительная система воздуховодов в здании в этом случае отсутствует. Центральные кондиционеры применяют в больших цехах, они имеют большую производительность по воздуху (30…250 тыс.м³/ч). Местные кондиционеры используют в сравнительно небольших помещениях (лабораториях, кабинах наблюдения, рабочих кабинетах и т.п.). Производительность их соответственно ниже, чем центральных кондиционеров.

В зависимости от способа холодоснабжения кондиционеры подразделяются на: автономные и неавтономные. В автономных кондиционерах холод вырабатывается встроенными холодильными агрегатами. Неавтономные кондиционеры снабжаются холодоносителем централизовано.

В зависимости от зоны действия системы могут быть классифицированы следующим образом:

Системы для одной зоны действия: одно устройство для подготовки воздуха одновременно обслуживает различные помещения в одном здании. Обслуживаемые помещения имеют одинаковое теплоснабжение, охлаждение и вентиляцию, которые регулируются с общего пульта контроля (с помощью термостатов). Системы этого типа могут оказаться неспособными обеспечивать соответствующий уровень комфорта в каждом помещении, если проектом предусмотрена различная тепловая нагрузка для каждого помещения в одной и той же зоне. Это может проявиться, когда увеличивается количество работающих в помещении или появляются дополнительные источники тепла, в виде различного оборудования, наличие которых не предполагалось при проектировании.

Системы для сложных зон: системы этого типа могут обеспечивать различные зоны воздухом разных температур и различного уровня влажности с помощью нагрева, охлаждения, увлажнения или подсушивания воздуха в каждой зоне и с помощью изменения потока воздуха. Эти системы, даже если они обычно имеют общие и централизованные устройства для охлаждения воздуха, оборудуются разными другими элементами, такими как устройства для контроля воздуха, теплообменниками и увлажнителями. Эти системы способны отрегулировать условия в помещении с учетом специального теплового режима.

Основными элементами систем кондиционирования воздуха являются:

устройства для улавливания твердых веществ с использованием мешочных фильтров и электростатических фильтров;

устройства для нагрева и охлаждения воздуха. В этих устройствах осуществляется в летнее время охлаждение воздуха в теплообменнике с помощью холодной воды или хладоагента путем форсированной прокачки через него и нагревом с помощью электрических спиралей или сжиганием топлива в зимнее время;

устройства для поддержания влажности. В зимнее время влажность может быть увеличена с помощью впрыскивания водяных паров или прямым испарением воды. В летнее время влажность может быть снижена охлаждающими змеевиками, на которых конденсируются излишняя влага из воздуха или с помощью охлаждающей водяной системы, в которой поток влажного воздуха проходит через струи воды с температурой ниже температуры точки росы этого влажного воздуха.

Одним из основных и принципиальных вопросов проектирования систем кондиционирования является выбор схемы обработки воздуха. Центральные кондиционеры имеют разнообразные схемы тепловлажностной обработки воздуха. Они могут быть прямоточными, обрабатывающими только наружный воздух, либо с одной или двумя рециркуляциями, т.е. с подмешиванием в определенных пропорциях внутреннего воздуха к основному потоку обрабатываемого наружного воздуха.

Наиболее распространенными являются форсуночные кондиционеры. В оросительной камере таких кондиционеров, через которую проходит обрабатываемый воздух, имеются форсунки для разбрызгивания воды. В камере может происходить процесс адиабатической или политропической обработки воздуха.

Упрощенная схема системы кондиционирования воздуха приведена на рис.6.22.

Рис.6.22.Упрощенная схема системы кондиционирования воздуха

Контрольные вопросы

1. Какие методы применяются для защиты воздушной среды рабочей зоны?

2. Какие системы вентиляции используются на производстве?

3. Что такое вентиляция?

4. Виды естественной вентиляции и принципы ее работы?

5. Виды механической вентиляции.

6. Какие преимущества и недостатки аэрации?

7. Под действием каких сил работает аэрация?

8. Как рассчитать необходимую производительность общеобменной вентиляции для обеспечения нормативного качества воздушной среды?

9. Какие типы местных отсосов загрязненного воздуха применяют на производстве?

10. Дайте определение понятию кондиционирования воздуха.

11. Основные элементы систем кондиционирования.

12. Объясните принцип работы бортовых отсосов.