10800

где ρп – плотность воздуха или дыма в помещении; ρп = ρр.з. – если холодные выбросы, ρп = ρt дым. – если горячие выбросы.

Категории производств по взрывопожароопасности

По Техническому регламенту №123-ФЗ производства по взрывопожароопасности делятся на 5 категорий: А, Б, В, Г, Д. СРС раздел изучается по Техническому регламенту №123-ФЗ Статью 27 п.1-п.10.

6. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

6.1.Виды систем кондиционирования воздуха и их конструкции

Врезультате поступления в помещение технологических и бытовых тепло-

ивлаговыделений изменяется тепловлажностное состояние внутреннего воздуха. Параметры наружного воздуха в течение года также непрерывно изменяются. Для поддержания заданных характеристик внутреннего воздуха в помещение необходимо подавать приточный воздух определенного состояния. В годовом периоде, особенно летом и зимой, температура и влажность приточного воздуха могут заметно отличаться от температуры и влажности наружного воздуха. В связи с этим прежде чем подать наружный воздух в помещение, его необходимо обработать, придав ему определенные кондиции. Этот процесс называют кондиционированием воздуха. В общем случае под кондиционированием подразумевают нагревание или охлаждение, увлажнение или осушку воздуха и очистку его от пыли. В некоторых случаях необходимо, кроме того, исключить наприятные запахи, ионизировать воздух. Тепловлажностная обработка воздуха обычно является основной в процессе его кондиционирования.

Втеплый период года воздух имеет высокие температуру и влагосодержание. Прежде чем подать в помещение такой воздух, его необходимо охладить и осушить. В холодный период года наружный воздух имеет низкие температуру и влагосодержание, поэтому его приходится перед подачей в помещение нагревать

112

и увлажнять. Тепловлажностная обработка воздуха производится в специальных камерах или аппаратах.

Установки кондиционирования воздуха состоят из ряда устройств или аппаратов, в которых воздух подвергается необходимым видам обработки.

Нагревают воздух обычно в калориферах, где он получает тепло от оребренных или гладких поверхностей труб, по которым протекает теплоноситель.

Охлаждают воздух в воздухоохладителях, которые бывают двух типов: поверхностные и контактные.

В поверхностных воздухоохладителях, по устройству подобных калориферам, воздух отдает теплоту поверхности труб, по которым пропускают холодную воду или хладоагент (аммиак, фреон и т. д.). Если эти поверхности будут иметь температуру ниже температуры точки росы воздуха, то на них будет выпадать конденсат. Воздух при этом будет и охлаждаться, и осушаться. Поверхность воздухоохладителя в некоторых случаях специально орошают водой, так как воздух интенсивнее отдает тепло смоченной поверхности, при этом воздух можно наряду с охлаждением осушать или увлажнять. В контактных охладителях воздух охлаждается в результате непосредственного контакта с охлажденной водой, проходя через дождевое пространство оросительной камеры, в которой форсунками разбрызгивается охлажденная вода. В некоторых случаях используют контактные охладители с орошаемой насадкой. В них охлажденной водой орошается слой (насадка) из фарфоровых, металлических или пластмассовых элементов. Воздух, проходя по лабиринтовым ходам смоченной насадки, охлаждается и осушается или увлажняется.

Для осушки воздуха иногда используют твердые (силикагель, алюкагель) или жидкие (растворы хлористого лития и других солей) влагопоглощающие вещества.

6.2.Классификаций систем кондиционирования воздуха

Системы кондиционирования воздуха (рис. 6.1) состоят из следующих элементов: устройств или аппаратов, в которых происходит тепловлажностная обработка воздуха; сетей для транспортирования воздуха и распределения его по отдельным помещениям; приспособлений, служащих для подачи воздуха в помещения. Камеры или аппараты, где происходит передача воздуху теплоты и

113

влаги или отбор их, имеют свою систему теплохладоснабжения, которая, в свою очередь, состоит из сети теплохладопроводов и генераторов теплоты и холода.

Рис. 6.1. Принципиальная схема системы кондиционирования воздуха: 1 - воздухозаборное устройство; 2 - рециркуляционный воздуховод; 3 - установка кондиционирования воздуха; 4 - приточный вентилятор; 5 - доводчик; 6 - система распределения воздуха; 7 - помещение; 8 - система удаления воздуха; 9 - вытяжной вентилятор; 10 - канал для выброса воздуха.

В зависимости от расположения трех основных элементов системы кондиционирования воздуха подразделяют на центральные и местные. В центральных системах аппараты по тепловлажностной обработке воздуха расположены в одном агрегате, от которого приготовленный воздух распределяется по отдельным помещениям. В местных системах воздух обрабатывается в небольших кондиционерах, расположенных в обслуживаемых помещениях. Распределительная система воздуховодов в здании при этом отсутствует.

6.3. Центральные системы кондиционирования

По использованию рециркуляционного воздуха центральные системы кондиционирования подразделяют на прямоточные, обрабатывающие только наружный воздух, и на работающие с одной или двумя рециркуляциями, т. е. с подмешиванием к основному потоку обрабатываемого наружного воздуха до или до и после его увлажнения внутреннего воздуха в определенных пропорциях.

Кондиционеры центральных систем имеют разнообразную конструкцию. Наиболее распространены в настоящее время форсуночные кондиционеры. Название их

114

определено наличием оросительной камеры, в которой форсунками распыляется вода. Проходящий через камеру воздух находится в непосредственном контакте с капельками разбрызгиваемой воды.

Схема форсуночного кондиционера с двумя рециркуляциями приведена на

рис. 6.2.

Рис. 6.2. Общий вид форсуночного кондиционера с двумя рециркуляциями.

Наружный воздух через воздухозаборное устройство 1 поступает в зимнее время, в калориферы первого подогрева 4. Калориферы имеют обводной канал 17. Перед обводным каналом и калорифером установлен проходной клапан 18, с помощью которого можно изменять соотношения количества воздуха, проходящего через калорифер и через обводной канал. После калорифера к подогретому наружному воздуху подмешивается воздух, поступающий из кондиционируемого помещения (первая рециркуляция 17). Подмешивание происходит в смесительной камере 5. В оросительной камере установлено несколько рядов форсунок, разбрызгивающих воду. Форсунки размещены так, чтобы их факелы перекрывали все сечение камеры. Воздух проходит через дождевое пространство и в процессе зимнего

115

кондиционирования адиабатически увлажняется. После камеры орошения установлен каплеотделитель. В нижней части камеры орошения расположен поддон, в который стекает разбрызгиваемая вода. Далее к увлажненному воздуху вновь подмешивается поступающий из обслуживаемого помещения внутренний воздух (вторая рециркуляция 16). После смесительной камеры 7 расположен фильтр 8 и калорифер второй ступени подогрева 9, который, как и калориферы первой ступени подогрева, имеет обходной канал, регулирующие клапаны и регулирующие задвижки на подводках теплоносителя. Обработанный таким образом воздух поступает в вентиляционный агрегат 11, которым он нагнетается в воздуховод приточного воздуха 15.

Рис. 6.3. Внешний вид промышленных кондиционеров зарубежных производителей

Промышленность выпускает серийно типовые элементы (узлы и секции) для компоновки центральных кондиционеров производительностью от 10 до 250 тыс.

116

м3/ч. Наличие таких типовых элементов позволяет проектировщику упростить расчет кондиционирования воздуха.

Центральный кондиционер состоит из отдельных типовых секций, герметично соединенных между собой. Корпус кондиционера исполнен на базе каркаса из алюминиевых профилей, к которым крепятся постоянные и съемные (для доступа к агрегатам) панели.

В жилых и общественных (офисных) помещениях наибольшее распространение получили кондиционеры сплит-систем. Охлаждение воздуха летом осуществляется с помощью фреонового воздухоохладителя, а подогрев воздуха зимой − с помощью водяного (или электрического) калорифера. Водяной калорифер работает в период отопления от газового котла. Забор наружного воздуха в кондиционер и раздача его по помещениям осуществляются по сети воздуховодов. Воздух для охлаждения конденсатора подается центробежным вентилятором по системе воздуховодов. Для компенсации приточного воздуха из помещений санузлов и кухни предусмотрена вытяжная вентиляция.

В настоящее время отечественные и зарубежные производители предлагают промышленные кондиционеры различной производительности и назначения

(рис. 6.3).

6.4. Кондиционеры сплит-систем

Для кондиционирования воздуха в жилых и общественных (офисных) помещениях наибольшее распространение получили кондиционеры сплит-систем.

Кондиционеры сплит-систем состоят из внешнего блока (компрессор- но-конденсаторного агрегата) и внутреннего блока (испарительного).

Во внешнем блоке находятся компрессор, конденсатор и вентилятор. Внешний блок может быть установлен на стене здания, на крыше или

чердаке, в подсобном помещении или на балконе, т.е. в таком месте, где горячий конденсатор может продуваться атмосферным воздухом более низкой температуры.

Внутренний блок устанавливается непосредственно в кондиционируемом помещении и предназначен для охлаждения или нагревания воздуха, фильтрации его и создания необходимой подвижности воздуха в помещении.

Блоки соединены между собой двумя тонкими медными трубками в теп-

117

лоизоляции, которые проводятся, как правило, в подвесных потолках, за панелями или закрываются декоративными пластиковыми коробами.

Конструктивное и дизайнерское исполнение внутренних блоков весьма разнообразно, что позволяет решать практически любые задачи по кондиционированию помещений от 15 до 140 м2, учитывая при этом интерьер помещений и индивидуальные требования потребителя.

Внутренние блоки сплит-систем эффективно поддерживают заданную температуру, обеспечивают равномерное распределение воздуха в помещении и работают практически бесшумно.

Основным преимуществом кондиционеров сплит-систем является относительная простота конструкции, позволяющая получить достаточно низкую стоимость кондиционера при быстрой и легкой его установке.

Недостатком таких кондиционеров можно считать невозможность подачи в помещение

Рис. 6.4. Мультисплит-система

свежего воздуха. Только модели большой мощности и настенно-потолочного типа позволяют организовывать подмес небольшого количества свежего воздуха (до 10%).

Основные типы кондиционеров сплит-систем: настенные; наполь- но-потолочные; колонного типа; кассетного типа.

При кондиционировании нескольких соседних комнат могут использоваться модели, в которых к одному наружному блоку подключены два внутренних блока и даже три-четыре блока, так называемые мультисплит-системы

(рис. 6.4).

Мощность настенных кондиционеров ограничена, так как сильная струя холодного воздуха, характерная для кондиционеров большой мощности, может вызвать неприятные ощущения у потребителя.

119

Воздух из помещения забирается через центральную решетку внутреннего блока, проходит в нем все виды обработки и далее распределяется по четырем направлениям через регулируемые жалюзи, что обеспечивает равномерный воздухообмен в помещении.

В кассетных кондиционерах предусмотрена возможность подсоединения воздуховодов как для подачи небольшого количества свежего воздуха (до 10%), так и для распределения подготовленного воздуха через дополнительные вентиляционные решетки.

Конструкция кондиционеров сплит-систем определяется основными требованиями, предъявляемыми к кондиционерам этого класса: доступная цена; бесшумность работы; надежность и долговечность; простота управления; широкий диапазон применения; достаточно легкий и быстрый монтаж.

Для сбора конденсата, образующегося при прохождении воздушного потока через испаритель, имеется специальный поддон, откуда влага самотеком выводится на улицу либо отводится в канализацию или дополнительную емкость. В некоторых случаях для отвода конденсата используется дренажный насос, который позволяет забрать конденсат из поддона внутреннего блока, поднять его на необходимую высоту и далее самотеком направить в канализацию. Система управления выполнена на базе микропроцессора, так как широкий диапазон режимов работы кондиционера, обилие выполняемых функций, дистанционное управление, самодиагностика требуют применения сложных алгоритмов управления.

6.5. Канальные кондиционеры.

Канальные кондиционеры предназначены для установки в квартирах и офисных помещениях большого объема, магазинах, ресторанах и других местах, когда одновременно с кондиционированием необходима подача свежего (наружного) воздуха.

Канальный кондиционер состоит из двух блоков − компрессор- но-конденсаторного (внешнего блока) и испарительного (внутреннего блока). Внутренний блок может забирать воздух из помещения и свежий воздух с улицы.

Свежий воздух поступает через наружную решетку и по теплоизолированному воздуховоду подается в смесительную камеру, где смешивается с рецир-

120

куляционным воздухом из помещения.

Наружная решетка может быть как регулируемой, так и нерегулируемой. В последнем случае в воздуховоде устанавливается воздушный клапан с электрическим приводом, исключающий попадание холодного воздуха в помещение при выключенной системе.

Рециркуляционный воздух забирается из помещения через решетки (потолочные, настенные и т.д.).

Соотношение свежего и рециркуляционного воздуха регулируется смесительной камерой и определяется санитарно-техническими требованиями, а также условиями работы кондиционера.

Смешанный воздух подается во внутренний блок, где он фильтруется, охлаждается или нагревается. Подготовленный воздух вентилятором внутреннего блока подается в кондиционируемые помещения по системе воздуховодов и распределительных решеток (настенных, потолочных и т.д.).

6.6. Системы охлаждения чиллерами и фэн-койлами.

Системы с чиллерами и фэн-койлами позволяют обеспечить независимое регулирование температуры одновременно в большом количестве помещений, например в гостиницах, офисах и т.д. Потребители − кондиционеры-доводчики (фэн-койлы) могут произвольно включаться и выключаться, изменять свою холодоили теплопроизводительность.

Система с чиллерами и фэн-койлами позволяет вводить здание в эксплуатацию, постепенно наращивая количество потребителей.

Кроме фэн-койлов, в качестве потребителей могут быть теплообменники центрального кондиционера, какое-либо технологическое оборудование.

Охлаждение производится жидкостью, циркулирующей по системе трубопроводов от источника холода к конечному потребителю.

Источником холода является охладитель жидкости − так называемый чил-

лер.

Чиллер представляет собой законченную холодильную машину, предназначенную для охлаждения жидкости (вода, незамерзающие жидкости). Некоторые модели чиллеров могут работать в режиме теплового насоса. В этом слу-