Общие сведения о кондиционировании воздуха [1, с.159-171]

Системы механической вентиляции, автоматически поддерживающие в помещениях метеорологические условия на уровне заданных независимо от изменяющихся параметров внешней воздушной среды, называются системами кондиционирования воздуха (condition – условие).

Кондиционирование воздуха относится к наиболее современным и технически совершенным способам создания и поддержания в помещениях условий комфорта для человека и оптимальных параметров воздушной среды для производственных процессов, обеспечения длительной сохранности ценностей культуры и искусства и т.п.

Комплекс технических средств, служащих для требуемой обработки воздуха (фильтрации, подогрева, охлаждения, сушки и увлажнения), перемещения его и распределения в обслуживаемых помещениях, устройства для глушения шума, вызываемого работой оборудования, источники тепло- и хладоснабжения, средства автоматического регулирования, контроля и управления, а также вспомогательное оборудование составляют систему кондиционирования воздуха (СКВ). Устройство, в котором осуществляется требуемая тепловлажностная обработка воздуха и его очистка, называется кондиционером.

СКВ применяются для обеспечения в помещениях необходимого микроклимата для нормального протекания технологического процесса и создания комфортных условий. Применение СКВ имеет также социально-экономическое значение, так как использование его улучшает условия работы людей: повышается производительность труда и работоспособность трудящихся, снижается производственный травматизм, заболеваемость и, как следствие, уменьшается текучесть кадров.

По назначению СКВ подразделяют на комфортные, технологические и комфортно-технологические. Системы комфортного кондиционирования применяются в жилых, общественных и промышленных зданиях с целью обеспечения полного постоянного комфорта для находящихся в помещении людей. Если назначение СКВ состоит только в обеспечении требуемых условий протекания производственных процессов, то она называется системой технологического кондиционирования. При комфортно-технологическом кондиционировании параметры воздушной среды, оптимальные для технологического процесса, совпадают или несущественно отличаются от комфортных для человека.

Особенностью систем кондиционирования воздуха является наличие систем автоматики, обеспечивающих устойчивый искусственный микроклимат независимо от внешних условий и технологических процессов, протекающих в помещении.

Системы кондиционирования воздуха разделяют на центральные и местные, круглогодичные и сезонные (для тёплого иди холодного периода года). В центральных системах кондиционирования воздуха кондиционер, где происходят все процессы обработки воздуха, устанавливают вне обслуживаемых помещений, и его раздача ведется по сети воздуховодов. Такие системы обслуживают как отдельные большие помещения, так и группы помещений.

В общественных и промышленных зданиях с различными требованиями к воздушной среде по отдельным помещениям или с различным тепловлажностным режимом устраивают многозональные центральные системы кондиционирования воздуха. В этих случаях здание разделяют в отношении обслуживания на несколько зон, в каждую из которых воздух подается со своими параметрами.

Широкое применение нашли центральные кондиционеры из типовых секций, каждая из которых выполняет определенные технологические функции. Комбинируя секции, можно составить кондиционер с любой схемой обработки воздуха.

В местных системах кондиционирования воздуха кондиционер размещают обычно в кондиционируемом помещении в виде подоконных, шкафных и подвесных агрегатов подачей до 10 тыс. м³/ч.

Такие системы применяют в небольших помещениях — лабораториях, отдельных гостиничных номерах, кабинетах и т.п.

Широкое применение для обслуживания отдельных помещений жилых и административных зданий получили оконные автономные кондиционеры. Это прежде всего объясняется простотой их установки в рабочем помещении, для чего требуется только выполнить отверстие в раме окна, равное по высоте и ширине кожуху агрегата. Кожух закрепляется в отверстии таким образом, что наружу выступает машинное отделение кондиционера, включающее герметичный холодильный компрессор и воздушный конденсатор. В помещение на глубину не более 200 мм из окна выступает воздухообрабатывающее отделение. Тем самым кондиционер оконного типа практически не занимает полезной площади помещения и требуется только подключить его к сети однофазного тока. К оконному типу относятся, например, бытовые кондиционеры БК1500, БК2000 и БК2500, выпускаемые Бакинским заводом бытовых кондиционеров.

К недостаткам кондиционеров оконного типа следует отнести ухудшение внешнего вида зданий при наличии большого числа выступающих из окон машинных отделений. Для устранения этого недостатка созданы автономные кондиционеры по раздельной схеме, состоящие из машинного и воздухообрабатывающего блоков (сплит-системы). При этом машинный блок может размещаться во вспомогательных помещениях (на чердаке, в лоджии и т.п.), не загромождая фасад здания, а воздухообрабатывающий блок размещается в самом помещении и соединяется с машинным блоком двумя медными трубками. Расстояние между блоками составляет до 15 м по длине и 8 м по высоте. Современные конструкции автономных кондиционеров предназначены как для охлаждения, так и для нагрева приточного воздуха.

При проектировании любых установок кондиционирования воздуха необходимо составлять тепловлажностные балансы помещений, в которых должны быть учтены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды в самом помещении, а при центральных системах, кроме того, факторы, влияющие на изменение состояния приточного воздуха при транспортировании его от кондиционера до помещения.

На основе данных тепловлажностных балансов определяют тепловую нагрузку для зимнего периода и охлаждающую — для летнего. В соответствии с этим находят объем приточного воздуха с учетом допускаемых перепадов температур t, выявляют мощности нагревательных и охлаждающих устройств, после чего определяют требуемые мощности тепло- и холодоприготовляющих установок системы.