6. Системы и средства обеспечения нормативных параметров метеорологических условий и состава воздуха среды обитания

Для обеспечения нормативных параметров метеорологических условий и состава воздуха среды обитания используются системы кондиционирования воздуха (СКВ) - обеспечивающие требуемую температуру воздуха, относительную влажность воздуха, скорость движения воздуха, а также необходимый газовый состав воздуха.

Обеспечение нормативных параметров метеорологических условий и состава воздуха в производственных помещениях, предполагает использование определенных систем и средств обеспечения комфортного теплового режима среды и теплового состояния человека.

6.1. Под системой обеспечения теплового режима (СОТР) – понимается комплекс взаимосвязанных подсистем и элементов оборудования, а также инженерно-технических, мероприятий пространственного и функционального временного взаимодействия, призванных обеспечить в соответствующих тепловых и влажностных условиях высокую работоспособность человека.

Системы обеспечения теплового режима можно классифицировать по ряду признаков:

- функциональная принадлежность;

- принцип действия;

- принцип технической реализации.

По функциональной принадлежности можно выделить три характерных системы:

а) теплозащитная система;

б) система, формирующая температурно-влажностный режим;

в) терморегулирующая система.

По принципу действия систем можно выделить семь подсистем:

а) теплоограждающие;

б) теплопоглощающие;

в) теплорассеивающие;

г) испарительные;

д) конвективные;

е) радиационные;

ж) кондуктивные.

По принципу технической реализации подсистем можно выделить следующие технические средства обеспечения теплового режима:

- теплоизоляционные материалы;

- теплопоглощающие экраны;

- теплопоглощающие сетки;

- теплопоглощающие стекла;

- теплопоглощающие шторы;

- теплорассеивающие тенты;

- теплорассеивающие жалюзи.

- теплорассеивающие козырьки.

- кондиционеры прямого испарительного действия;

- кондиционеры косвенного испарительного действия;

- кондиционеры смешанного испарительного действия;

- конвективные паро-компрессорные холодильные машины;

- конвективные адсорбционные холодильные машины;

- конвективные воздушные холодильные машины;

- конвективные термоэлектрические холодильные аппараты;

- панели радиационного теплоизлучения;

- панели конвективно-радиационного теплоизлучения;

- панели испарительно-радиационного охлаждения;

- панели (воздушно, жидкостного) кондуктивного теплообмена;

- панели термоэлектрического теплообмена;

- панели электрического кондуктивного теплообмена;

- панели испарительного кондуктивного охлаждения.

Способы и источники охлаждения воздуха, используемые в системах кондиционирования воздуха можно разделить на две группы:

а) естественные способы охлаждения;

б) искусственные способы охлаждения.

Естественные способы охлаждения воздуха понижают температуру за счет испарительного охлаждения и включают:

- прямое испарительное охлаждение воздуха (непосредственный контакт воздуха с оборотной водой приводит к понижению температуры воздуха за счет его явного тепла, идущего на испарение воды),

- косвенное испарительное охлаждение воздуха (имеет место процесс теплопереноса, при котором понижению температуры воздуха осуществляется в прямом испарительном процессе водой (раздельная схема), либо испаряющейся водой (совмещенная схема);

- смешанное испарительное охлаждение воздуха.

- охлаждение воздуха артезианской водой (вода из артезианской скважины поступает в контактные или бесконтактные аппарата СКВ);

- охлаждение воздуха естественным льдом предполагается после плавления льда использовать в выше указанных способах.

- охлаждение наружным ночным холодным воздухом (накапливание ночного воздуха в аккумулирующих установках, подвальных помещениях).

Искусственные средства охлаждения воздуха (использование холодильных машин потребляющих электрическую и тепловую энергию).

- паро-компрессорные холодильные машины (используют энергию механического или электрического привода для непрерывной циркуляции рабочей среды по замкнутому контуру через аппараты, в которых последовательно изменяется его агрегатное состояние);

- адсорбционные холодильные машины (используют тепловую энергию для повышения концентрации раствора, служащих холодильным агентом - раствор двух веществ);

- воздушные холодильные машины (потребляют энергию на привод компрессора для сжатия воздуха, которое используется в качестве рабочего вещества, что позволяет направлять воздух непосредственно в обслуживающее помещение – вихревая труба Ранка, турбодетандорные холодильные машины);

- термоэлектрические холодильные машины (потребляют электрическую энергию для получения холода на основе возникновения перепада на спаях при пропускании постоянного тока через цепь из двух разных металлов – эффект Пельтье полупроводниковая батарея представляет последовательное соединение двух полупроводников электронного n-типа и дырочного р-типа из висмута, сурьма, селена, теллура и т.д.);

6.2. Очистка воздуха от пыли осуществляется пылеуловителями.

Пылеуловители в зависимости от размеров эффективно улавливаемых частиц и эффективности их улавливания подразделяются на 5 классов (таблица 6.1).

Таблица 6.1

Классификация пылеуловителей

класс пылеуловителя	размер улавливаемых частиц	эффективность в зависимости от дисперсности пыли
		группа пыли по дисперсности	эффективность, %
1	0.3…0,5	5;4	80; 99,9…80
2	2	4;3	92…45; 99,9…92
3	4	3;2	99…80; 99,9…99
4	8	2;2	99,9…99,5; 99,9
5	20	1	99

Примечание: Указанная в таблице 6.1 эффективность позволяет оценить остаточное содержание пыли из условия отделения от воздуха только практически полностью улавливаемых частиц, размер которых приведен во второй графе таблицы.

Пылеуловители (общее наименование для всего пылеулавливающего оборудования) могут быть следующих групп:

а) гравитационные (пыль осаждается под действием сил тяжести).

Например: пылеосадочные камеры различных конструкций;

б) инерционные (используют силы инерции, которые возникают при поступательном и вращающемся движении потока воздуха).

Например: жалюзийные пылеотделители; циклоны и групповые циклоны; скрубберы.

в) пористые воздушные фильтры (очистка заключается в задерживании взвешенных частиц в многочисленных порах и разветвлениях, иногда для эффективности задерживания пыли фильтрующий слой смачивают водой или маслом).

Например: фильтроткань (ФПП - фильтр поглотитель академика Петрякова); картон; вата; слой волокнистый или зернистой насадки.

г) абсорберы (пыль смачивается и поглощается водой, водяной пеной, пеной других жидкостей)

Например: барботеры; полые или насадочные скрубберы; пенные аппараты.

д) электрофильтры (пылевидные частицы, проходя электростатическое поле, получают электрический заряд, а затем осаждаются на противоположно заряженных электродах).