Выбор расчетных параметров воздуха

Расчетные параметры — температура и влажность на­ружного воздуха — принимают в зависимости от клима­тических условий. В таблицах, приведенных в СНиП, расчетная наружная температура определена как средне­арифметическая величина из средней температуры самого жаркого месяца по замерам в 13 ч и абсолютной максимальной температуры для данной местности.

Расчетную температуру воздуха внутренних помеще­ний при комфортном кондиционировании воздуха прини­мают 20—24° С в зависимости от климатической зоны. В производственных помещениях расчетную температу­ру принимают на 2—4° С ниже. Относительную влаж­ность воздуха следует поддерживать в пределах 40—60%.

Скорость движения воздуха в помещении не должна превышать 0,2—0,3 м/с. Только в отдельных помещени­ях с интенсивным выделением теплоты допускается ско­рость движения воздуха до 1 м/с.

Свежий воздух в помещение подается в размере 20 м³/ч на каждого человека, а в помещениях, где допу­скается усиленное курение (пивные бары, рестораны и т. п.), подачу свежего воздуха увеличивают до 40 м³/ч.

Системы кондиционирования воздуха

Системы кондиционирования воздуха различают по степени централизации отдельных элементов установки на центральные, местные и автономные.

Центральная система

Она имеет установку, в которой производство холода и обработка воздуха централизованы, т. е. в одном месте расположены холодильные машины и кондиционеры. Об­работанный воздух подается в помещения по системе ка­налов.

Рис. . Центральный горизонталь­ный форсуночный кондиционер:

1 - вентилятор; 2 — соединительная сек­ция; 3 — промежуточная секция; 4 — сек­ция подогрева; 5 —клапан; 6—фильтр; 7 — утепленный клапан; 8 — форсуночная камера; 9 — подставка.

Центральную систему применяют в крупных установ­ках, в которых используют турбокомпрессорные, пароэжекторные и абсорбционные агрегаты, а также агрега­ты с крупными поршневыми компрессорами, работающие на R12. В большинстве случаев кондиционеры применяют горизонтальные форсуночные (рис. ). Их устройство аналогично устройству контактных воздухо­охладителей (см. рис. ). Производительность по возду­ху таких кондиционеров 10—250 тыс. м³/ч.

Вода, подаваемая к форсункам кондиционера, охлаж­дается в испарителе холодильной машины. Но в таких системах можно использовать также источники безма­шинного охлаждения: охлаждение воды льдом, охлажде­ние воды испарением в районах с малой относительной влажностью воздуха (Средняя Азия), использование ар­тезианской воды, температура которой в течение всего года ниже 15° С.

Рис. . Приточные отверстия в воздуховодах:

а — отверстия с сеткой: б — отверстия с шибером и сеткой; в — отверстия в воздуховоде переменного сечения; г — отверстия на спуске; д — щель в воз­духоводе переменного сечения; е— отверстия в торце воздуховода.

Недостаток центральной системы — необходимость устройства воздушных каналов большой протяженности, поперечного сечения и массы.

Для уменьшения сечения каналов применяют систе­му высокого давления (скорость воздуха в каналах 20—40 м/с). Для равномерной бесшумной подачи возду­ха в помещениях применяют специальные воздухорас­пределительные устройства (рис. и

). Монтаж центральной системы трудоемок и дорог. Центральную систему трудно использовать в существующих зданиях, так как прокладка воздуховодов в построенном здании очень затруднена.

Рис. . Воздухораспределители:

а —воздухораспределитель ВДПМ: 1—диск перфорированный или глухой; 2— винты регулировки диска; 3— корпус; 4— регулятор расхода;

б — воздухораспределитель ВДШ: 1 — направляющая решетка; 2— диафрагма; 3 — корпус;

4 — диффузоры.

Местная система

Эта система кондиционирования воздуха имеет цен­трализованное холодоснабжение и децентрализованную обработку воздуха в местных (неавтономных) беска­нальных кондиционерах производительностью от 2,5 до 18 тыс. м³/ч (рис. ). Их размещают непосредственно в кондиционируемых помещениях или рядом с ними. Хладоноситель подают в отдельные кондиционеры по трубо­проводам. Местная система более гибкая, ее легко при­менить в построенных зданиях. Такую систему применя­ют в установках средней производительности.

Рис. . Кондиционер неавтономный унифицированный КНУ-2,5:

I — патрубок слива воды; 2 — переливное устройство; 3 — патрубок подачи водопроводной воды; 4 — форсуночная камера; 5 — вспомогательная секция; 6 — нагреватель первого подогрева; 7 —фильтр; 8 — клапан наружного и рециркуляционного воздуха; 9— вентилятор; 10 — нагреватель второго подо­грева; 11 — механическая секция; 12 — отделитель капель (сепаратор); 13 — патрубок подачи холодной воды; 14 — насос; 15 — обратный клапан; 16 — фильтр водяной; 17 — поддон; 18 — шаровой клапан подачи водопроводной воды.

Автономная система

В системе используют агрегаты, в состав которых вхо­дят все элементы установки кондиционирования воздуха. Такие агрегаты — автономные кондиционеры — устанав­ливают непосредственно в помещениях. Агрегаты изго­товляют на заводах в условиях серийного производства, поэтому стоимость оборудования автономной системы примерно в 2 раза меньше, чем стоимость оборудования центральной системы.

Автономные кондиционеры очень удобно использо­вать в готовых зданиях, где прокладка трубопроводов затруднена или невозможна. Их нетрудно переносить из одного помещения в другое.

Автономную систему кондиционирования воздуха применяют в средних и малых установках. Она целесо­образна при комфортном кондиционировании в пред­приятиях торговли и общественного питания, где выде­ление теплоты достигает 465—520 Вт на 1 м² площади помещения, а потребная холодопроизводительность не превышает 60—70 кВт. Автономные кондиционеры уста­навливают непосредственно в торговых залах.

По производительности, конструкции и характеру об­служиваемых помещений автономные кондиционеры разделяют на комнатные, квартирные и зальные.

Комнатные кондиционеры производительностью 1,75—7 кВт предназначены для обслуживания одного не­большого помещения. Такие кондиционеры бывают окон­ные (подоконные), шкафные и чердачные.

Квартирные кондиционеры производительностью 6,8—35 кВт используют для обслуживания группы ком­нат. Такие кондиционеры выпускают трех типов: шкаф­ные, чердачные и раздельные. Особенность квартирных! кондиционеров — наличие воздуховодов для разводки обработанного воздуха по отдельным комнатам.

Зальные кондиционеры производительностью 7— 175 кВт обслуживают отдельные большие помещениям. Это преимущественно шкафные кондиционеры.

Комнатный оконный автономный бытовой кондицио­нер с воздушным охлаждением конденсатора БК-1500 представлен на рис. .

Рис. . Автономный бытовой кондиционер БК-1500:

а — принципиальная схема; б — внешний вид; 1—вентилятор осевой;

2 — электродвигатель вентиляторов; 3 — заслонка; 4 — вентилятор центробежный; 5 — испаритель; 6 — фильтр воздушный; 7 — перегородка; 8 — пульт управления; 9 — капиллярная трубка; 10 — фильтр-осушитель; 11 — отделитель жид­кости; 12 — ротационный компрессор; 13 — конденсатор; 14 — кожух; 15 - передняя (лицевая) панель; 16 — декоративная решетка всасывания; 17 - шнур питания с вилкой; 18 — пульт управления; 19 – поворотная выходная решетка.

Оконный кондиционер имеет наружный и внутренний отсеки, разделенные изолированной перегородкой 7. Наружный (компрессорно-конденсаторный) расположен за окном, а внутренний (испарительный) находится в охлаждаемом помещении. Корпус кондиционера имеет, жалюзи, придающие движению воздуха определенное направление. Из помещения воздух через щели, распо­ложенные на лицевой панели в нижней декоративной решетке 16, и фильтр 6 засасывается в кондиционер, где он охлаждается и осушается при соприкосновении с хо­лодной поверхностью испарителя 5 холодильной маши­ны, а затем выбрасывается в помещение через щели в верхней поворотной решетке 19.

Через щели боковой стенки наружного теплого от­сека поступает наружный воздух, который необходим для охлаждения конденсатора, а также для вентиляции помещения. Подача наружного воздуха в помещение в количестве до 15% от рециркулирующего регулируется заслонкой 3 в перегородке. В задней стенке корпуса рас­положены также щели для выброса подогретого воз­духа.

В таких кондиционерах применяют ротационные ком­прессоры 12 без запорных вентилей. С компрессором кон­денсатор и испаритель (ребристотрубные) соединены медными трубками. Регулирующий вентиль заменяет ка­пиллярная трубка 9. Цикличная работа агрегата обес­печивается регулятором температуры, чувствительный элемент которого установлен в потоке циркулирующего воздуха перед испарителем.

Технические характеристики автономных кондиционе­ров с воздушным охлаждением конденсаторов приведе­ны в табл. 27.

Шкафный кондиционер КВ1-17 производительностью 3500 м³/ч (рис. ) по высоте разделен на компрессорно-конденсаторный (нижний) и испарительно-вентиляторный (верхний) отсеки. В нижнем отсеке расположен автоматический агрегат, работающий на хладоне, с компрессором 10 и конденсатором 1 водяного охлаждения, а также электрическая пусковая и предохранительная аппаратура. В верхнем отсеке размещен ребристый воз­духоохладитель 4 с вентиля­тором 6. Из помещения воз­дух поступает через забор­ную решетку 9 и фильтр 8, расположенные в нижней части верхнего отсека, филь­труется, охлаждается и про­ходит через воздухоохлади­тель снизу вверх. Отрабо­тавший воздух вентилято­ром 6 подается в помещение через решетку 7 приточного воздуха. Устройство чердач­ных кондиционеров анало­гично устройству оконных. Их размещают на чердаке одноэтажного здания. Компрессорно-конденсаторный отсек выставляют наружу. Обработанный воздух пода­ют в отдельные помещения по каналам, проложенным также на чердаке.

Кондиционеры, приме­няемые на транспорте (в железнодорожных ваго­нах, автобусах, самолетах, легковых автомобилях), вы­полняют в виде двух от­дельных агрегатов: компрессорно-конденсаторного и испарительного, которые на месте установки соединя­ют трубопроводами.

Автономные кондицио­неры можно использовать не только для охлажде­ния, но и для отопления помещений по принципу теплового насоса. Для этого в схему холодильной машины включают четырехходовой переключатель режимов 5 (рис. ,а). При работе на охлаждение компрессор 1 всасывает пар из испарителя 4, располо­женного в помещении, и нагнетает его в конденсатор 3, расположенный в наружном отсеке. Жидкость, выходя­щая из конденсатора, дросселируется в капиллярной трубке 2. При

Рис. . Автономный конди­ционер КВ1-17 с водяным охлаждением конденсатора:

1 — конденсатор; 2 — патрубок на­ружного воздуха; 3—поддон; 4 — воздухоохладитель; 5 — шкаф; 6 — вентилятор; 7 — решетка приточно­го воздуха; 8 — фильтр; 0 — решет­ка рециркуляционного воздуха; 10 — компрессор.

работе на отопление помещения направ­ление движения холодильного агента изменяется с по­мощью переключателя 5 (реверсивный цикл) и компрессор 1 всасывает пар не из испарителя 4, а из конденса­тора 3, расположенного в наружном отсеке, а нагнетает пар в испаритель 4, расположенный в помещении (по наружным стрелкам). В этом случае испаритель 4 бу­дет являться конденсатором, а конденсатор 3 — испари­телем.

Рис. . Автономные кондиционеры, работающие по циклу тепло­вого насоса:

а — принципиальная схема холодильной машины с переключением на работу

по тепловому насосу;

б — механический осушитель воздуха; 1 — входная решетка; 2 —фильтр; 3 — испаритель; 4 — конденсатор; 5—вен­тилятор; 6 — сборник конденсата; 7 — герметичный компрессор; 8 — выходная

решетка.

Кондиционеры с переключением режима можно ис­пользовать более эффективно, так как они могут рабо­тать не только летом (на охлаждение), но и весной и осенью (для отопления помещений), В кондиционерах с тепловым насосом расход энергии в 2—2,5 раза меньше расхода энергии в электронагревателях.

В некоторых помещениях (в складах гигроскопиче­ских товаров, в сырых подвалах, во вновь выстроенных зданиях) требуется только осушение воздуха. Для этого применяют механические осушители воздуха (рис. , б). Из помещения влажный воздух засасывается вентилято­ром 5, последовательно прогоняется через испаритель 3, где он охлаждается и осушается. Через конденсатор 4, в котором воздух подогревается до температуры в поме­щении или несколько выше ее, поступает опять в поме­щение. Влага из воздуха, сконденсировавшаяся на по­верхности испарителя, стекает в сборник 6. Осушающая способность таких аппаратов 6—12 л воды в сутки. Они являются переносными аппаратами (масса до 100 кг) и подключаются к осветительной сети.