9.2.5. Повітроготувальники (кліматизатори)

Це обладнання виготовляється заводами-виробниками у вигляді готових модулів або контейнерів (кліматизатори). Якщо обладнання, агрегати і елементи мають розміщуватись в окремих камерах і монтуватись на місці будівництва, то розглядаються камерні повітроготувальники. Якщо повітроготувальник має корпус, наприклад, зі сталевої бляхи, в якому знаходиться все обладнання для готування повітря, а саме: вентилятор з електродвигуном, нагрівник повітря, фільтр, регулятор тощо, то його називають контейнерним або кліматизатором. Їхня повітропродуктивність до 100000 м³/год. Доступ до окремого обладнання, агрегатів і елементів передбачається через герметичні дверцята. У залежності від зовнішньої форми розрізняють кліматизатори шафові, скриньові і скринькові.

• Шафові контейнерні повітроготувальники (шафові кліматизатори)

Розміщення складових частин в корпусі може бути різним (рис. 9.17).

Засмоктування повітря найчастіше в нижній частині корпусу, а витікання підігрітого повітряного потоку у верхній його частині. Передбачена можливість приєднання повітропровода до отвору витікання теплого повітря. Дверцята для обслуговування складових частин переважно з фронту корпуса. Повітропродуктивність до 20000 м³/год.

Рис. 9.17. Схема шафового контейнерного повітроготувальника (шарового кліматизатора):

а – нагрівник повітря розміщений горизонтально на всмоктуванні вентилятора ;

b – нагрівник повітря розміщений горизонтально на нагнітанні вентилятора;

c- нагрівник повітря розміщений нахило на всмоктуванні вентилятора.

Можливості застосування:

• встановлення на підлозі вентильованого приміщення з одним або двома місцями витікання нагрітого повітря із нагнітальної камери;

• встановлення у сусідньому приміщенні, з приєднанням до нагнітальної камери (в довільному місці) повітропровода для нагрітого повітря;

• засмоктування зовнішнього повітря може відбуватись на кожній стороні камери всмоктування: з боку, з тилу, зверху або лицевого боку;

• перепускний трубопровід забезпечує змішування за допомогою клапана потоків нагрітого і ненагрітого повітря;

• можливим є пізніше дооснащення поверхневим повітроохолодником.

Головною перевагою таких апаратів є невеликий об’єм і швидкий монтаж.

• Контейнерні повітроготувальники (кліматизатори) скриньової форми

Вони складаються із тих самих елементів, агрегатів і обладнання, що і шафові кліматизатори. Однак в спільному корпусі вони розташовані поряд або один над одним. Прикріпляються переважно до стелі приміщення, а за збільшених габаритних розмірів встановлюються на підлозі. Приклади подані на рис. 9.18 і рис. 9.19. Повітропродуктивність до 100000 м³/год.

Рис. 9.18. Дворівневий контейнерний повітроготувальник (кліматизатор) скриньової форми

з теплоутилізатором і повітрохолодником

Рис. 9.19. Однорівневий контейнерний повітроготувальник скриньової форми (загальний вигляд

Рис. 9.20 Модульні повітроготувальники (кліматизатори) скриньової форми:

AU – повітря зовнішнє; ZU – повітря притікальне; UM – повітря рециркуляційне;

MI – суміш зовнішнього і рециркуляційного повітря; FO – повітря витікальне (викидне)

Залежно від параметрів готованого повітря можуть вміщувати наступні елементи, апарати, агрегати і обладнання:

- камеру змішування, якщо передбачається змішування двох повітряних потоків (зовнішнього і рециркуляційного повітря);

- фільтр;

• теплоутилізатор;

• нагрівники повітря з підключенням до системи центрального обігрівання або системи теплопостачання;

• охолодник повітря з підключенням до мережі холодної води (або випарник, що є складовою частиною холодильної устави);

• вентиляторний агрегат.

Головною перевагою є те, що такий повітроготувальник має максимальну заводську готовність і займає мало місця в приміщенні. При встановленні у приміщенні, яке обслуговується повітроготувальником, можливе приєднання до нього коротких повітропроводів. В камері змішування повітроготувальника має відбутись добре перемішування потоків зовнішнього і рециркуляційного повітря, в іншому випадку може настати часткове заморожування повітронагрівника або спрацювати система його захисту від замерзання. Ця проблема найчастіше розв’язується за допомогою багатостулкових клапанів жалюзійного типу. Підвищити ефективність змішування можна також за допомогою додаткових змішувальних кишень, які допроваджують обидва повітряні потоки тонкими верствами (шарами) і забезпечують їх гребінчасте зіткнення. При цьому уникається температурне верствування (розшарування) [12,13].

Характеристики повітроготувальників (кліматизаторів) [14] потрібні перш за все для того, щоби знати повний тиск вентилятора для здолання втрат тиску при русі повітряного потоку в трубопроводах системи вентиляції. Виявилось, що розрахунок втрат тиску спричиняє певні клопоти. Тому найчастіше використовують нормалізовані характеристики вентилятора і на підставі даних виробника визначають втрати тиску в окремих складових частинах повітроготувальника (кліматизатора). Цей метод однак не враховує наступних впливів:

• зміни характеристики вентилятора з причини зміни витрати повітряного потоку на всмоктуванні (брак місця, натяг клинових пасів передачі крутного моменту, заслона пасів);

• реальних втрат динамічного тиску при витіканні повітряного потоку з вентилятора в порівнянні з обрахованими втратами;

• реальних втрат тиску в складових частинах повітроготувальника з причини нерівномірності перетікання через них повітряного потоку;

• додаткових втрат тиску, що спричинені трубопроводами, збірниками, піддонами, ванночками тощо.

Докладні характеристики повітроготувальника по втратах тиску і витраті повітряного потоку можна визначити в результаті стендових досліджень. Метод досліджень полягає у вимірюванні статичних тисків на внутрішніх поверхнях стінок на сторонах всмоктування і нагнітання вентилятора в багатьох точках (цятках). Однак цей метод не є придатний для вентиляторів зі стрімкими характеристиками, а придатний лише для радіальних вентиляторів зі стабільно-спадними характеристиками. Іншим розв’язанням, що спрощує вимірювання, є використання осьових вентиляторів із всмоктувальними патрубками фірми “Fläkt” або вирівнювальної сітки в нагнітальному повітряному трубопроводі (“Happel”).

• Модульні повітроготувальники

Багато фірм виробляє повітроготувальники, які складаються із поєднаних модулів (рис. 9.20). Додатково до повітроготувальника часто додається модуль витікального повітря у формі скрині. Повітря, що витікає з приміщення може викидатись назовні або подаватись до секції змішування, де воно змішується із зовнішнім повітрям як рециркуляційне.

• Компактні повітроготувальники

Для притікання і витікання повітряних потоків при вентилюванні помешкань, їдалень і інших подібних приміщень розроблені компактні повітроготувальники, в корпусі яких умонтоване таке обладнання: вентилятори витікального і притікального повітря, фільтр, нагрівник повітря і теплоутилізатор; засоби регулювання і керування. Оскільки повітроготувальники даного типу є максимальної заводської готовності, то їх монтаж обмежений в часі до мінімуму. Треба тільки виконати приєднання повітропроводів і трубопроводів для теплоносія та провідники електроживлення.