Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Вентиляция и кондиционирование
.pdf
ются на ответвлениях воздуховодов. Обычно диафрагмы
делаются из оцинкованной стали.
Регулирующие диафрагмы позволяют достаточно точ-
но установить расход воздуха при незначительных возму-
щениях потока. Для точного регулирования потока возду-
ха диафрагму надо устанавливать на расстоянии не менее
1,5 ее диаметра от отвода и 2,5 диаметра от воздухорас-
пределителя. Регулирование потока проводится по дан-
ным измерения разности давления до и после диафрагмы
(по которой рассчитывается расход воздуха). Открытое
сечение диафрагмы изменяется при помощи специаль-
ной рукоятки (небольшие диафрагмы до 315 мм в диа-
метре), или поворотом регулировочной гайки (диафраг-
мы диаметром 400800 мм).
МОНОБЛОЧНЫЕ ПРИТОЧНЫЕ УСТАНОВКИ
Моноблочная приточная установка представляет со-
бой готовую вентиляционную систему, все компоненты
которой собраны в едином шумоизолированном корпусе.
Основными элементами приточных камер являются:
корпус камеры с внутренними перегородками;
утепленный многостворчатый приемный клапан,
предотвращающий проникновение наружного воздуха
в холодный период года в нерабочее время;
воздушный фильтр;
калориферная группа;
приточный вентилятор.
В настоящее время приточные камеры в основном яв-
ляются продукцией заводского изготовления. Такие мо-
ноблочные системы приточной вентиляции обладают це-
лым рядом преимуществ:
поскольку все компоненты расположены в шумои-
золированном корпусе, работа вентиляции почти не со-
провождается шумом. Благодаря этому некоторые моно-
блочные системы можно размещать в жилых помещениях,
в то время как наборные системы, как правило, необхо-
димо устанавливать в подсобных помещениях или в спе-
циально обустроенных вентиляционных камерах;
функциональная законченность и сбалансирован-
ность. Все элементы приточной системы подбираются,
тестируются и отлаживаются для совместной работы на
201
Таблица 14
Сравнительная характеристика наиболее популярных серий
моноблочных систем
Торговая
марка
12 345 6
Ostb e rg SAU Øâå öèÿ
Syste ma ir
/ Pyrox
Wolter
Арктос Kомпакт Россия
Бризарт
Серия
TLP
ÒÀ-Mi ni
F16 / F30 /
K25 / CG23
ZGK 140-20
/ ZGK 160-40
350 / 5 0 0 /
100 0 / 2 5 0 0 /
3500
Страна
произво-
дител ь
Øâ å ö è ÿ
Ãå ðì à íè ÿ
Россия
Ди апазон
произво-
дител ь-
ности,
ì3/÷
Îò 185
äî 7 85
Îò 125
äî 120 0
Îò 150
äî 60 0
Îò 1000
äî 50 0 0
Îò 800
äî 370 0
Îò 1000
äî 2 0 0 0
Îò 350
äî 3 50 0
Ценовой
äè à ï à çî í
высокий
высокий
высокий
высокий
высокий
ср едний
ср едний
Особенность
Электрический
нагрев, г абариты
225×319×760 ìì
Электрический
нагрев, г абариты
48 9×48 9×1004 ìì
Электрический
нагрев, г абариты
32 0×32 0×1040 ìì
Водяной нагрев,
габариты от
358×67 0×12 70 ì ì
Водяной или
электрический
обо гре в, габ ариты
îò 335×41 0×600 ìì
Водяной или
электрический
обо гре в, габ ариты
îò 335×41 0×800 ìì
Водяной или
электрический
обогрев, встроен-
ная автоматика,
габариты от
220×39 7×920 ìì
этапе производства, поэтому моноблочные системы об-
ладают максимально возможной эффективностью;
моноблочные системы, в отличие от комплектую-
щих для наборных систем, являются законченными изде-
лиями, и на них обычно устанавливается более длитель-
ный срок гарантии.
Типичным представителем современных приточных
камер является модульная установка АПК, предназначен-
202
ная как для промышленного, так и для гражданского
строительства. Приточная камера АПК позволяет устанав-
ливать как водяные, так и электрические калориферы.
Установки комплектуются системой управления и защи-
ты. Важным преимуществом каркасно-панельных камер
является их унификация с вытяжными вентиляционны-
ми установками с утилизацией тепла выбрасываемого
воздуха.
На современном строительном рынке моноблочные
приточные системы представлены как зарубежными, так
и российскими производителями. С потребительской точ-
ки зрения отечественные приточные установки не усту-
пают импортным, так как они собираются из тех же ком-
плектующих и, кроме этого, адаптируются к российским
условиям (к примеру, устанавливается более мощный
нагреватель, рассчитанный на низкие температуры на-
ружного воздуха). При этом разброс цен на моноблочные
установки разных производителей может достигать 50%.
Сравнительная характеристика наиболее популярных се-
рий моноблочных систем приводится в òàáë. 14.
203
ВИДЫ КОНДИЦИОНЕРОВ
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ КОНДИЦИОНЕРА
Основные функции кондиционера это охлаждение
и обогрев воздуха, уже находящегося внутри помещения.
Это означает, что кондиционер обычно не производит
притока свежего воздуха с улицы или вытяжки воздуха из
помещения. Как уже отмечалось, для вытяжки и притока
воздуха служит вентиляционное оборудование. Важно
знать, что использовать кондиционер на обогрев можно
при наружных температурах не ниже 5° (некоторые мо-
дели производителей позволяют работать в режиме на-
грева и при более низких наружных температурах).
Итак, кондиционер охлаждает помещение, а излишки
тепла выводит на улицу. Такой облегчающий жару и хо-
лод вариант предложил американский инженер Уиллис
Карриер. Если же нужно обогреть помещение, кондицио-
нер перекачивает тепло и неважно, что на улице, зима
или лето. Потому что при испарении любая жидкость по-
глощает тепло. Состоит кондиционер из двух частей: улич-
ной и домашней. В нем есть компрессор, создающий раз-
ряжение, которое заставляет хладагент (или охлаждающее
вещество) двигаться по замкнутому кругу, испаряясь во
внутреннем блоке и снова превращаясь в жидкость во
внешнем. При обогреве помещения блоки функциональ-
но меняются ролями. Если говорить про оконный конди-
ционер, то его принцип действия аналогичен, за исклю-
чением того, что все его агрегаты размещены в одном
корпусе, часть которого находится снаружи здания. Мо-
бильный моноблок, который полностью находится в по-
мещении, сбрасывает тепло через гофрированный шланг,
выведенный на улицу через форточку, приоткрытое окно
или дверь.
Существуют кондиционеры испарительного типа, или
кулеры. В них нет ни компрессора, ни теплообменников,
ни хладагента. Выполнение функции охлаждения обеспе-
чивается испарением воды. Однако в условиях влажного
климата достичь долговременного эффекта кулером не-
возможно через пару часов влажность в охлажденном
помещении достигает 9095% и температура снова под-
нимается.
204
Компрессионный цикл охлаждения
Конструкция состоит из четырех основных элементов
(ðèñ. 69):
компрессора;
испарителя;
конденсатора;
регулятора потока.
Эти основные элементы соединены трубопроводами в
замкнутую систему, по которой циркулирует хладагент
(обычно это фреон). Циркуляцию хладагента по контуру
производит компрессор холодильной машины.
Из элементарной физики мы знаем, что температура
кипения жидкости зависит от давления окружающей сре-
ды. Чем ниже это давление, тем ниже температура кипе-
ния. Например, общеизвестно, что вода закипает при тем-
пературе 100°С. Но это происходит лишь при нормальном
атмосферном давлении (760 мм рт. ст.). При повышении
давления температура кипения возрастет, а при его по-
нижении (например, высоко в горах) вода закипит при
температуре гораздо ниже 100°С. В среднем, при измене-
нии давления на 27 мм рт. ст. температура кипения изме-
нится на 1°С.
Различные жидкости кипят при разных температурах
даже при одинаковом внешнем давлении. Например, жид-
7
6
8
1
5
Рис. 69. Принципиальная схема холодильной машины: 1 испаритель;
2 компрессор; 3 конденсатор; 4 регулятор потока; 5 направле-
ние движения жидкости; 6 высокое давление; 7 низкое давление;
8 направление движения пара
3
2
4
205
кий азот кипит при температуре около 77°С, а фреон
R-22, который применяется в холодильной технике
при температуре 40°С (при нормальном атмосферном
давлении). При испарении жидкости теплота поглощает-
ся из окружающей среды. При конденсации пара тепло,
напротив, выделяется. Теплота парообразования жидко-
стей очень велика. Например, энергия, нужная для испа-
рения 1 г воды при температуре 100°С (539 калорий/г),
значительно больше энергии, необходимой для нагрева-
ния этой воды от 0°С до 100°С (100 калорий/г).
Если жидкий фреон поместить в открытый сосуд (с
атмосферным давлением и комнатной температурой), то
он сразу же вскипит, поглощая при этом большое коли-
чество теплоты из окружающей среды. Это явление и ис-
пользуется в холодильной машине. Только в ней фреон
превращается в пар в специальном отделении испари-
теле. Трубки испарителя обдуваются потоком воздуха. Ки-
пящий фреон поглощает тепло из этого воздушного по-
тока, охлаждая его.
Но в холодильной машине невозможно только испа-
рять фреон, при этом поглощая тепло. Ведь тогда в ней
образуется большое количество пара и постоянно будет
необходимо подводить все новый и новый жидкий фреон.
Поэтому в холодильной машине производится и обрат-
ный процесс конденсации превращение пара в жид-
кость.
При конденсации любой жидкости выделяется тепло-
та, которая поступает затем в окружающую среду. Темпе-
ратура конденсации, как и температура кипения, зави-
сит от внешнего давления. При повышенном давлении
конденсация может происходить при весьма высоких тем-
пературах. К примеру, фреон R-22 начинает конденсиро-
ваться при +55°С, если находится под давлением 23 ат-
мосферы (около 17,5 тыс. мм рт. ст.). Последовательность
компрессионного цикла следующая:
на выходе из испарителя хладагент представляет
собой пар при низкой температуре и низком давлении;
затем компрессор всасывает хладагент, давление
повышается примерно до 20 атм, а температура достигает
7090°Ñ;
после этого горячий пар хладагента попадает в кон-
денсатор, где он охлаждается и конденсируется. Для ох-
206
лаждения используется вода или воздух. На выходе из кон-
денсатора хладагент представляет собой жидкость под
высоким давлением. Внутри конденсатора пар должен
полностью перейти в жидкое состояние. Для этого темпе-
ратура жидкости, выходящей из конденсатора, на не-
сколько градусов (обычно 46°С) ниже температуры
конденсации при данном давлении;
затем хладагент (имеющий в этот момент жидкое
агрегатное состояние при высоких давлении и температу-
ре) поступает в регулятор потока. Здесь давление резко
падает и происходит частичное испарение;
на вход испарителя попадает смесь пара и жидкости.
В испарителе жидкость должна полностью перейти в па-
рообразное состояние. Поэтому температура пара на вы-
ходе из испарителя немного выше температуры кипения
при данном давлении (обычно на 58°С). Это необходи-
мо, чтобы в компрессор не попали даже мелкие капли
жидкого хладагента, иначе компрессор может быть по-
врежден;
образовавшийся в испарителе перегретый пар вы-
ходит из него, и цикл возобновляется сначала.
Итак, ограниченное количество хладагента постоянно
циркулирует в холодильной машине, меняя агрегатное
состояние при периодически изменяющихся температуре
и давлении. При этом в каждом цикле имеется два опреде-
ленных уровня давления. На стороне высокого давления
происходит конденсация хладагента и находится конден-
сатор. На стороне низкого давления находится испаритель
и жидкий хладагент превращается в пар. Граница между
областями высокого и низкого давления проходит в двух
точках на выходе из компрессора (нагнетательный кла-
пан) и на выходе из регулятора потока. Жидкий хладагент,
перетекающий от конденсатора к испарителю, нужно до-
зировать. Это реализуется с помощью регулятора потока.
Регулирование потока хладагента
Регулирование кондиционера осуществляют терморе-
гулирующим вентилем или при помощи капиллярных
трубок.
Капиллярные трубки диаметром около 1 мм является
простейшим регулятором потока хдладагента. Они при-
207
меняются в кондиционерах сплит-систем небольшой
мощности.
Преимущества капиллярных трубок заключаются в
следующем:
в низкой стоимости;
в простоте и надежности в эксплуатации как при
постоянной нагрузке, так и в переходных режимах.
К недостаткам капиллярных трубок можно отнести:
расход хладагента через капиллярную трубку зави-
сит только от перепада давлений на концах трубки. Если
давление нагнетания компрессора и нагрузка испарителя
непостоянны, то поступление хладагента по капилляр-
ной трубке может стать недостаточным или, наоборот,
избыточным;
в случае уменьшения тепловой нагрузки на испари-
тель жидкий хладагент не полностью превратится в пар и
может повредить компрессор. Это называется гидравли-
ческим ударом;
при понижении окружающей температуры снизится
давление конденсации. При этом поток хладагента умень-
шится и заполнение конденсатора станет недостаточным.
От этого снижается холодопроизводительность установки.
Терморегулирующий вентиль (ТРВ) используют для
мощных установок кондиционирования. Он регулирует
подачу хладагента от конденсатора к испарителю так, что-
бы при изменении условий работы давление испарения и
перегрев в испарителе холодильной машины оставались
постоянными.
Существует два типа терморегулирующих вентилей:
с внутренним уравниванием для машин малой и
средней мощности;
с внешним уравниванием для машин большой
мощности.
В ТРВ с внутренним уравнением (ðèñ. 70) ñêî-
рость перетекания хладагента через терморегулирующий
вентиль зависит от положения клапана. Это положение
определяется соотношением сил, действующих на мемб-
рану регулятора:
на закрытие клапана направлены давление испаре-
ния и сила натяжения пружины;
на открытие клапана направлено давление термобал-
лона, определяемое перегревом хладагента в испарителе.
208
2
1
3
4
5
6
Рис. 70. Терморегулирующий вентиль (ТРВ) с внутренним уравнением:
1 корпус ТРВ; 2 мембрана; 3 пружина; 4 термобаллон; 5
трубка; 6 датчик температуры
Если температура внешнего воздуха понижается, то
кипение хладагента ослабляется, перегрев уменьшается
и температура термобаллона снижается. При этом пони-
жение давления в термобаллоне воздействует на мембра-
ну регулятора, уменьшая подачу хладагента в испаритель.
В результате равновесие восстанавливается. Аналогично
действие регулятора при увеличении температуры наруж-
ного воздуха.
В зависимости от длины и жесткости пружины, закры-
вающей клапан терморегулирующего вентиля, давление
испарения и перегрев можно установить на нужные зна-
чения.
В ТРВ с внешним уравнением (ðèñ. 71), êàê
более совершенная система регулировки, используется
для больших холодильных машин. Она позволяет точно
поддерживать давление испарения, если изменяется гид-
равлическое сопротивление испарителя.
Давление в такой системе измеряется не за клапаном
регулятора, а уже на выходе из испарителя. Для этого в
состав регулятора входит дополнительная трубка.
В результате такого подключения поддерживается по-
стоянное давление испарения хладагента и перегрев даже
при изменении гидравлического сопротивления в испа-
рителе.
Линии переноса хладагента соединяют между собой
главные элементы холодильного контура: компрессор,
209
2
1
3
4
5
Рис. 71. Терморегулирующий вентиль (ТРВ) с внешним уравнением: 1
корпус ТРВ; 2 мембрана; 3 пружина; 4 термобаллон; 5 трубка;
6 датчик температуры; 7 дополнительная трубка
7
6
конденсатор, испаритель и регулятор потока. Линии пе-
реноса хладагента делятся на три группы:
1. Линии нагнетания, по которым хладагент в газооб-
разном состоянии под высоким давлением проходит от
компрессора к конденсатору.
2. Жидкостные линии, по которым жидкий хладагент
проходит от конденсатора к испарителю.
3. Линии всасывания, по которым хладагент в газооб-
разном состоянии под низким давлением проходит от
испарителя к компрессору.
Потери давления хладагента в трубках холодильного
контура снижают эффективность работы холодильной
машины, уменьшая ее холодо- и теплопроизводитель-
ность. Поэтому нужно стремиться к уменьшению потерь
давления в трубках.
Поскольку температура кипения и конденсации зави-
сит от давления (практически линейно), потери давле-
ния часто оценивают потерями температуры конденса-
ции или кипения в °С.
При потере давления на линии всасывания
компрессор работает при меньшем входном давлении,
чем давление в испарителе холодильной машины. Из-за
этого снижается расход хладагента, проходящего через
компрессор, и уменьшается холодопроизводительность
кондиционера. Потери давления в линии всасывания наи-
210
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]