- •Кондиционеры для жилых помещений, общественных зданий и на подвижном составе ж.Д.Транспорта
- •Из истории развития кондиционирования
- •Принцип действия и характеристики кондиционирующих установок
- •3. Виды кондиционеров
- •Оконный кондиционер
- •Прецизионные кондиционеры
- •4. Кондиционеры для жилых помещений
- •5. Кондиционеры для общественных зданий Особенности условий эксплуатации климатических систем общественных зданий
- •Центральные воздушные кондиционеры
- •Системы чиллер-фанкойл
- •Кондиционеры с регулируемым количеством хладагента vrv (прх)
- •6. Кондиционеры для подвижного состава ж.Д.Транспорта
- •6.1. Кондиционеры для вагонов
- •Схемы систем кондиционирования воздуха в пассажирских вагонах ж.Д.Транспорта
- •6.2. Кондиционеры для кабин локомотивов
- •6.3. Кондиционеры для кабин и рабочих помещений путевых машин
- •7. Гигиенические аспекты использования кондиционирующих установок
- •Как избежать простуды при использовании кондиционеров?
- •Заключение
- •Список литературы
- •Расчет центральной однозональной системы кондиционирования воздуха для помещений [30]
- •Расчет воздухоподогревателя II ступени подогрева
- •Расчет системы кондиционирования воздуха вагона поезда [31]
- •Приложение 3 Расчет холодопроизводительности системы кондиционирования для кабины локомотива [25]
- •Расчет требуемой холодопроизводительности системы кондиционирования воздуха кабины локомотива
3. Виды кондиционеров
Существует несколько видов кондиционеров, используемых в жилах, административных и общественных помещениях:
- оконный,
- мобильный,
- сплит-системы (мультисплит-системы),
- канальный,
- кассетный,
- инверторный,
- шкафный,
- прецизионный.
Оконный кондиционер
Оконный кондиционер представляет собой моноблочную конструкцию, которая устанавливается в оконный проем или в стену (рис. 5, [5]).
Рисунок 5 Оконный кондиционер
Достоинствами этих кондиционеров являются:
- простой монтаж,
- отсутствие магистральных элементов,
- исключена утечка хладагента,
- возможен забор наружного воздуха,
- надежная и долгая эксплуатация.
Недостатками этих кондиционеров являются:
- повышенный уровень шума, т.к. компрессор находится непосредственно в помещении,
- недостаточная теплоизоляция на зимний период,
- для установки подходят не все типы рам,
- закрывает часть окна, что уменьшает доступ света в помещение.
Однако достоинства этих кондиционеров – долговечность и надежность - с лихвой окупают их недостатки.
Как видно из таблицы 1, оконные кондиционеры имеют мощность 1465 - 2500 Вт. Это соответствует обслуживаемой площади жилого или административного помещения до 25 м2.
Габариты варьируются в небольших пределах, т.к. ширина кондиционера должна позволять его установку в одной раме окна - 34,6 - 60 см. Глубина кондиционера определяет его устойчивость при закреплении в оконном проеме 31 - 58,5 см. Чем больше глубина кондиционера, тем он менее устойчив.
Отсутствие данных по количеству забираемого наружного воздуха, как правило, говорит о его отсутствии. Дополнительный забор наружного воздуха снижает эффективность охлаждения, но улучшает гигиенические условия в помещении.
Таблица 1- Характеристики оконных кондиционеров
№ п/п |
Изготовитель, модель |
Характеристики |
||||
Мощность охлаждения, Вт |
Габариты, cм |
Вес, кг |
Уровень шума, дБА |
Количество нар.воздуха, м3/ч |
||
1 |
Gentral Climate GCW-05CM |
1500 |
53,5 34,6 45,0 |
- |
45 |
- |
2 |
Neoclima GVAC-05c |
1465 |
45,3 38,8 36,5 |
17 |
45-50 |
- |
3 |
Gree GJC09AA- E3MNC1A |
2500 |
73,0 41,0 3,01 |
- |
45|49 |
- |
4 |
БК-1500, (2000,2500) |
1740 |
40,0 60,0 58,5 |
51 |
58 |
30 |
Мобильный кондиционер (биокондиционер)
Кондиционер является водоиспарительным [6, 7].
Рисунок 6 Внешний вид водоиспарительного кондиционера
Он представляет собой автономную напольную переносную конструкцию. Можно устанавливать во временном месте пребывания пользователей.
Принцип действия основан на испарении воды с поверхности мокрого фильтра за счет продувания его воздухом от вентилятора (рис. 3,4)
Достоинства:
- простота конструкции,
- отсутствие фреона, или другого хладагента,
- небольшие размеры,
- отсутствие специальных устройств для работы,
- возможность установки в любом месте помещения,
- малое потребление электроэнергии,
- устранение пыли, табачных дыма и др. неприятных запахов
Недостатки:
- повышение влажности воздуха в помещении,
- снижение эффективности кондиционера при повышении влажности окружающей среды (табл. 2).
Таблица 2 - Характеристики мобильных кондиционеров
№ п/п |
Модель |
Характеристики |
||||
Мощность охлаждения, Вт |
Площадь помещения, м2 |
Объем воды, л |
Вес, кг |
Уровень шума |
||
1 |
Ballu BPHC-08H |
2440
|
20 |
19 |
24 |
- |
2 |
Sendo Air-split 300 |
- |
25 |
8 |
- |
Повышенный уровень шума |
3 |
Sabiel MB20 |
- (130 - потребляемая мощность) |
25 |
15 |
- |
Повышенный уровень шума |
4 |
Honeywell CHL30ХC |
- |
35 |
30 |
8 |
- |
5 |
Royal Clima RM-L51CN-E |
5100 |
51 |
- |
- |
Повышенный уровень шума |
Приведенные в табл. 2 охладители предназначены для площади помещения 20-51 м2. В соответствии с этим и мощность охлаждения варьируется в пределах 2440 - 5100 Вт. В этом перечне Sendo Air-split 300 оценивается как лучший. У него малая емкость для воды - 8 литров, тогда как у Honeywell CHL30ХC она 30 литров, а для Royal Clima RM-L51CN-E этот показатель даже не приводится. У всех охладителей уровень шума оценивается как повышенный.
В табл. 3 приведены сравнительные характеристики охладителя и кондиционера, которые показывают, что затраты электроэнергии для работы охладителя составляют только 8,15% от затрат на кондиционер при одной и той же площади помещения.
Таблица 3 - Характеристики охладителя испарительного типа
№ п/п |
Характеристика |
Охладитель испарительного типа |
Фреоновый кондиционер |
1 |
Производительность, по воздуху, м3/ч |
18000 |
400000 BTU/ч |
2 |
Мощность, кВт |
1,1 |
54 |
3 |
Площадь охлаждения, м2 |
1000 |
1000 |
4 |
Количество смен воздуха в час, 1/ч |
30 |
0 |
5 |
Общее потребление, кВт |
8,8 |
108 |
6 |
Общее потребление в год при 10-часовой работе в день, кВт |
32 120 |
394 200 |
7 |
% отношения затрат охладителя в сравнении с кондиционером |
8,15 |
100 |
В таблице 4 приведены данные, которые показывают как снижается производительность водоиспарительного кондиционера, которая выражается в температуре внутреннего воздуха, в зависимости от влажности наружного воздуха. Чем выше относительная влажность наружного воздуха, тем выше температура внутреннего воздуха.
Таблица 4 - Температура подаваемого воздуха в зависимости от влажности окружающего воздуха
№ п/п |
Темпер. нар.воз духа, оС |
Относительная влажность наружного воздуха, φ, % |
||||||||
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
||
1 |
30 |
17,5 |
19,5 |
21,0 |
22,5 |
24,0 |
25,0 |
26,5 |
28,0 |
29,0 |
2 |
40 |
23,0 |
26,5 |
29,0 |
31,0 |
32,5 |
34,5 |
- |
- |
- |
3 |
50 |
29,0 |
32,5 |
36,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Сплит-системы и мультисплит-ситемы
Сплит-система состоит из двух блоков, внутреннего и наружного, соединенных между собой медными трубами, по которым циркулирует хладон (фреон). Наружный блок содержит компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок - испаритель и вентилятор
(рис.8, [ 8 ]).
Рисунок 8 Внутренний и наружный блок сплит- системы
По типу исполнения внутреннего блока сплит-системы бывают: настенные, канальные, кассетные, напольно-подпотолочные, колонные и др. Сплит-системы бывают инверторные и неинверторные (обычные), и могут обладать минимальным или расширенным набором функций.
В настоящий момент сплит-системы наиболее широко представлены на торговых площадках России в связи с тем, что они используются как в административных зданиях советской постройки с помещениями небольшой площади, так и в жилом фонде с небольшими комнатами.
Сплит-системы поставляются в Россию большим количеством компаний: Hiense, General climate, Haier (Китай), Funai (Япония), Electroluх, LG, Mitsubishi Eltctric (Тайланд), Panasonic (Малайзия), Toshiba (Тайланд), Aeronic, Ballu, Fujitsu и др.
Для примера в таблице 5 представлены характеристики кондиционера Funai (Япония). Кондиционер имеет охлаждение + обогрев + вентиляция + автоматический режим, воздух подается в 4-ех направлениях, вертикальные и горизонтальные жалюзи, фильтр высокого класса очистки, режим комфортного сна, самодиагностика, режим быстрого охлаждения, хладагент R410А.
Таблица 5 - Характеристики сплит-системы Funai (Япония)
№ п/п |
Модель |
Мощность охл/нагр, кВт |
Площадь помеще- ния, м2 |
Вентиля ция, м3/ч |
Уровень шума, вн/нар,дб |
1 |
Funai Rac- SM20HP.D03 |
2,1/2,2* |
20 |
500** |
21/48 |
2 |
Funai Rac- SM25HP.D03 |
2,5/2,6 |
25 |
550 |
21/49 |
3 |
Funai Rac- SM35HP.D03 |
3,4/3,6 |
35 |
550 |
21/51 |
4 |
Funai Rac- SM55HP.D03 |
5,5/5,6 |
55 |
550 |
25/52 |
5 |
Funai Rac- SM70HP.D03 |
6,9/7,1 |
70 |
550 |
33/53 |
* - тепловой насос,
** - рециркуляционный воздух
Мультисплит-система позволяет подсоединить к внешнему блоку несколько внутренних модулей - от 2 до 5.
Достоинства:
- исключается необходимость навешивания нескольких блоков с наружной стороны,
- низкий уровень шума при работе,
- затраты на установку и обслуживание ниже, чем для индивидуальных сплит-систем
Канальный кондиционер
Канальный кондиционер - фреоновый (парокомпрессионный).
Предназначен, в основном, для офисных помещений и представляет собой сеть снабжения свежим нагретым или охлажденным воздухом большого числа помещений.
Основные функциональные элементы (дросселирующий клапан, компрессор, воздушный конденсатор) размещены в наружном блоке.
Испаритель размещен в кондиционируемом помещении во внутреннем блоке. Внутренний блок может быть расположен в служебном помещении или в специально предусмотренном подпотолочном пространстве (рис 9,[9]).
Рисунок 9 Канальный кондиционер
Внешний блок крепится с внешней стороны здания. Хладагент циркулирует между частями конструкции по трассе из медных трубок. Воздуховод, ведущий к внутреннему блоку, забирает воздух с улицы. При установке системы следует рассчитывать, что канальный кондиционер станет частью вентиляционной системы здания.
Забранный с улицы воздух по системе воздуховодов проходит через внутренний блок, где осуществляется его очистка и охлаждение (обогрев). Обработанный воздух через воздуховоды и отверстия вентиляции поступает в помещение.
Для бытовых целей использование канальных кондиционеров возможно при условии, если в помещениях имеются высокие потолки.
Достоинства:
- один внутренний блок может осуществлять кондиционирование нескольких помещений,
- возможно добавление наружного воздуха,
- скрытый монтаж оборудования.
Недостатки:
- температурный режим одинаков для всех кондиционируемых помещений,
- необходимость иметь высокие потолки для скрытого монтажа оборудования,
- шумный внутренний блок,
- сложности при установке, требуется профессиональный монтаж.
Таблица 6 - Характеристики канальных кондиционеров, осуществляющих охлаждение и подогрев воздуха
№ п/п |
Изготови- тель, модель |
Характеристики |
||||
Обслуживаемая площадь, м2 или длина коммуни каций, м |
Наличие инвертора |
Уровень шума, дБ |
Мощность при охлаж-дении/обогреве, кВт |
Приточнаявенти ляция |
||
1 |
Hisense Aud-60HХ4SHH |
120 |
есть |
- |
16/17,5 |
есть |
2 |
Mitsubisi Heavy Indastries FDUM71VF/FDC71VNХ |
50 м |
есть |
41 |
7,1/8,0 |
нет |
3 |
General Climate GC/GU DN18HWN1 |
25 м |
нет |
45 |
5,3/6,0 |
есть |
Кассетный кондиционер
Кассетный кондиционер является разновидностью канального и встроен в подпотолочное пространство таким образом, что он подает воздух в нижнюю часть - сверху-вниз (рис.10,[10]). Нижняя часть кассетной сплит-системы имеет размер стандартной потолочной плитки 600х600 мм, а при большой мощности - 1200х600 мм, и закрывается декоративной решеткой с распределительными жалюзи.
Рисунок 10 Внутренний блок кассетного кондиционера
За счет распределения воздушных потоков по четырем направлениям он быстро и равномерно охлаждает или нагревает воздух в довольно большом помещении - от 50 м2.
Достоинства:
- низкий уровень шума,
- раздача воздуха в 4-ех направлениях,
- большой запас по мощности (до 35%),
- большая площадь охвата,
- отсутствие загромождения внутреннего пространства,
- хороший дизайн.
Недостатки:
- сложный монтаж,
- обязательное наличие подвесного потолка 150-300 мм,
- повышенная стоимость системы.
Характеристики некоторых кассетных кондиционеров приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Характеристики кассетных кондиционеров
№ п\п |
Изготовитель, модель |
Характеристики |
|||||
Площадь помеще ния, м2 |
Мощность охл\обогр, Вт |
Потребление, Вт |
Дополни тельные функции |
|
|||
1 |
General Climate GC-G22/4CAN1-A |
22 |
2200/2500 |
- |
- |
|
|
2 |
Ballu BLCC-12HN1 Compact |
36 |
3600/3900
|
(без инвертора) |
Подмес наружн. воздуха |
|
|
3 |
Jaх ACQ-20HE |
57 |
5700/6100
|
1947/1891 (без инвертора) |
- |
|
|
4 |
Daikin RQ100BW |
100 |
10000/ 11200 |
3560/3660 (без инвертора) |
- |
|
|
5 |
Haier AB48ES1ERA/ 1U48LS1E |
131 |
13100/ 14100 |
4340/4640 |
Ночной режим, подмес нар.воздуха |
|
Инверторный кондиционер
Оборудованием такого кондиционера является инвертор.
Инвертор – это устройство, которое регулирует скорость двигателя компрессора. И если у обычного кондиционера регулирование температуры производится включением и выключением компрессора, то в инверторном кондиционере изменение мощности кондиционера производится изменением скорости вращения двигателя компрессора.
Климатическому устройству с инвертером нет необходимости каждый раз охлаждать весь объем воздуха в помещении, он лишь выдувает определенное количество воздуха для создания нужной температуры (рис.11,[11].).
При этом компрессор продолжает работать постоянно в диапазоне 10-95% своей мощности, что удлиняет срок службы компрессора на 50%.
Кроме того у инверторных кондиционеров есть 20% запас мощности, это уменьшает время достижения заданной температуры.
У инверторных систем компрессор работает от двигателя постоянного тока. Для этого надо преобразовать управление компрессором из переменного тока в постоянный. Это и называется инвертированием.
Рисунок 11 Принцип действия инверторного кондиционера
Управление работой компрессора двигателем постоянного тока и дает мягкую характеристику регулирования мощности компрессора.
Достоинства инверторного кондиционера:
- увеличение срока эксплуатации кондиционера в 1,5 раза,
- экономия электроэнергии на 30%,
- снижение уровня шума.
Недостатки:
- более высокая цена,
- дорогое техническое обслуживание и ремонт,
- чувствительность к перепадам напряжения в сети.
Шкафные кондиционеры
Шкафным кондиционером принято считать моноблочное промышленное устройство, которое совмещает в себе охладитель, обогреватель, увлажнитель воздуха и фильтрующий элемент. Предназначены для поддержания постоянной температуры на больших площадях длительное время. Шкафные кондиционеры бывают моноблочные и с выносным конденсатором (рис.12[13 ]). Устанавливаются непосредственно в обслуживаемых помещениях.
Рисунок 12 Шкафный кондиционер
Мощность таких кондиционеров составляет от 200 до 10000 кВт, срок службы - не менее 20-30 лет.
Шкафные кондиционеры классифицируются по методу охлаждения теплообменников:
- Стандартные с охлаждением теплообменника воздушным потоком. Они более дорогие, но гораздо проще при монтаже и в использовании.
- С охлаждением теплообменника водой. Более дешевая техника, но сложная в установке и обслуживании (требуется установка гидравлической аппаратуры).
Устройство шкафных кондиционеров не отличается от фреоновых кондиционеров. Единственное отличие - моноблочное исполнение, это и дает преимущество при монтаже и техническом обслуживании кондиционера.
Далее приведены основные технические данные шкафных кондиционеров с водяным охлаждением фирмы Clivet серии CA (табл.8) [12].
Таблица 8 - Характеристики шкафных кондиционеров фирмы CLIVET c водяным охлаждением серии СА
Характеристика |
Типоразмер шкафного кондиционера СА |
||||||||
31 |
41 |
51 |
71 |
91 |
101 |
121 |
142 |
182 |
|
Холодопроизво дительность, кВт |
11,7 |
15,0 |
17,2 |
24,7 |
29,0 |
34,3 |
38,9 |
49,4 |
64,6 |
Мощность, потребл.компрес сором, кВт |
2,7 |
3,5 |
4,2 |
5,5 |
7,2 |
8,6 |
10,9 |
11,4 |
15,1 |
Производитель- ность по воздуху через испаритель, л/с |
569 |
778 |
944 |
1166 |
1597 |
1889 |
2167 |
2639 |
3194 |
Транспортная масса, кг |
136 |
161 |
170 |
197 |
272 |
297 |
304 |
360 |
425 |
Размеры, мм |
650х 500х 1700 |
850х 500х 1700 |
850х 500х 1700 |
1050х 500х 1700 |
1050х 670 2000 |
1250х 670х 2000 |
1250х 670х 2000 |
1870х 670х 2000 |
2070х 670х 2000 |