2.4.6. Устройство простейшего кондиционера. Отображение процессов обработки воздуха в кондиционере на is-диаграмме.

Схема центрального кондиционера для одноканальной системы с рециркуляцией представлена на рисунке.

Наружный воздух НВ (расходом G_н) засасывается вентилятором по каналу с задвижкой З, проходит через фильтр Ф (для очистки от пыли) и воздухонагреватель первой ступени ВН1 и поступает в камеру смешения кондиционера КС. Туда же по своему каналу с задвижкой З и фильтром Ф поступает рециркуляционный воздух РВ (расходом G_р), забираемый из коридоров. Смешанный воздух (расходом G₀) нагнетается вентилятором В, проходит через воздухоохладитель ВО, увлажнитель воздуха У, воздухонагреватель второй ступени ВН2 и каплеуловитель (элиминатор) КУ, и из воздухораспределительной камеры ВРК поступает в помещения по воздухопроводу ВП. Сконденсировавшаяся в процессах обработки воздуха в кондиционере влага отводится из поддона по сливной трубе Д.

В летнем режиме работы кондиционера работает воздухоохладитель ВО, а воздухонагреватели ВН 1 и ВН 2 и увлажнитель У – отключены. В зимнем режиме работы кондиционера наоборот работают воздухоподогреватели и увлажнитель, а воздухоохладитель – отключён.

Построение процессов обработки воздуха в кондиционере на id-диаграмме.

В качестве исходных данных для построения процессов обработки необходимы: температура t_Н и относительная влажность _Н наружного воздуха, температура t_П и относительная влажность _П воздуха в помещении, а так же температура t_Д и относительная влажность _Д воздуха, подаваемого в помещение кондиционером. Последние величины определяют следующим образом. В летнем режиме работы назначают теплоперепад t_Д между температурой воздуха в помещении t_Н и температурой подаваемого кондиционером воздуха t_Д (t_Д = 515 ⁰С, в зависимости от конструкций воздухораспределителей). Тогда t_Д = t_П - t_Д. В зимнем режиме работы назначают t_Д = 3540 ⁰С. Влагосодержание подаваемого воздуха d_Д находят в зависимости от влаговыделения находящихся в помещении людей.

1. Летний режим.

Прежде всего в соответствии с исходными данными на диаграмму наносятся точки Н (состояние наружного воздуха), П (состояние воздуха в помещении) и Д (состояние воздуха, поступающего из кондиционера в помещение).

В летнем режиме воздухонагреватели кондиционера не работают, поэтому параметры наружного воздуха до камеры смешения КС не меняются. Рециркуляционный воздух из помещений (состояние П), перед тем как попасть из коридоров в камеру смешения, нагревается в самих коридорах и воздухопроводах на t_ВП при d = const. Для отображения состояния рециркуляционного воздуха перед КС необходимо от точки П вверх по линии d_П = const отложить значение t_ВП (13 ⁰С) – получим точку К. Соответственно, линия ПК – процесс нагревания рециркуляционного воздуха в коридорах и воздухопроводах.

В камере смешения КС рециркуляционный и наружный воздух смешиваются. Процесс смешения изображается на диаграмме прямой НК. Состояние смешанного воздуха определяется точкой О – точкой пересечения прямой НК с линией , где i_К – энтальпия воздуха в точке К.

После камеры смешения воздух нагревается в вентиляторе В на величину t_В при d = const. Для отображения состояния воздуха после вентилятора необходимо от точки О вверх по линии d_О = const отложить значение t_В – получим точку О^/. Соответственно, линия ОО^/ - процесс нагревания воздуха в вентиляторе.

После вентилятора воздух проходит через воздухоохладитель ВО. Следует учесть, что состояние воздуха после охладителя отличается от состояния воздуха Д, подаваемого в помещение, вследствие дополнительного нагрева воздуха в нагнетательных воздухопроводах между кондиционером и воздухораспределителями в помещениях на величину t_Н. Нагрев происходит при d = const. Таким образом, для отображения состояния воздуха после воздухоохладителя необходимо от точки Д вниз по линии d_Д = const отложить значение t_Н – получим точку В. Соответственно, линия ВД – процесс нагревания воздуха в нагнетательных воздухопроводах между кондиционером и воздухораспределителями в помещениях.

При рассмотрении процесса в воздухоохладителе ВО следует иметь в виду, что температура поверхности теплообмена в воздухоохладителе t_С < t_Р, где t_Р – температура точки росы. Поэтому охлаждение воздуха одновременно сопровождается конденсацией содержащегося в воздухе водяного пара на поверхности теплообмена (т.е. осушением воздуха). Температура воздуха непосредственно у поверхности теплообмена понижается до t_С, и он становится насыщенным. Полученный на выходе воздухоохладителя воздух состояния В – это смесь входящего в ВО воздуха состояния О^/ и прошедшего вблизи поверхности воздухоохладителя насыщенного воздуха состояния С. На диаграмме процесс смешения воздуха в воздухоохладителе изображается прямой О^/С, проходящей через точки О^/ и В до пересечения с линией насыщения  = 1 в точке С. Отрезок О^/В представляет собой отображение процесса в воздухоохладителе. По положению точки С определяется требуемая средняя температура t_С поверхности теплообмена воздухоохладителя, и, соответственно, температура хладагента в трубках воздухоохладителя.

Линия ДП – процесс нагревания и увлажнения воздуха после его подачи в помещения.

Примечание: если при проектировании кондиционера прямая, проходящая через точки О^/ и В, не пересекает линию  = 1, то процессы ДП и ВД перестраивают, сдвигая их вправо и вниз путём изменения исходных величин (например, повышая _П или снижая t_Д), не выходя за их установленные пределы.