Міністерство освіти і науки України

Криворізький технічний університет

Кафедра теплогазоводопостачання, водовідведення і вентиляції

Методичні вказівки

до виконання лабораторної роботи № 3

з дисципліни «Кондиціювання повітря»

на тему «Ознайомлення з сучасними типами кондиціонерів»

для студентів спеціальності 6.092108 «Теплогазопостачання і вентиляція»

усіх форм навчання

м. Кривий Ріг

2008

Укладачі: Комащенко П.Г., к.т.н., доцент,

Куроченко В.М., к.т.н., доцент,

Голишев А.О., асистент.

Відповідальний за випуск: Голишев О.М., д.т.н., проф.

Рецензент: Задорожній С.І., к.т.н., доцент.

Викладено вимоги та порядок виконання лабораторної роботи №3 з дисципліни «Кондиціювання повітря». Наведено відомості про сучасну класифікацію систем кондиціонування, приклади їх застосування на практиці.

Розроблено на основі діючих державних будівельних норм за станом на 01.01.2008р.

Розглянуто на засіданні кафедри

теплогазоводопостачання, водовідведення і вентиляції

Протокол № 7 від 18.12.2007р.

Схвалено на засіданні вченої ради будівельного факультету

Протокол № 4 від 03.01.2008р.

1. Вступ

У зв’язку з широким розповсюдженням нових технологій в системах кондиціонування виникла необхідність більш докладного вивчення конструкції і роботи сучасних кондиціонерів, побудови систем з їх використанням. У методичних вказівках також наведено відомості з класифікації кондиціонерів і з історії їх виникнення.

ТЕМА: Ознайомлення з сучасними типами кондиціонерів.

МЕТА: Ознайомитись з сучасними типами кондиціонерів і їх застосуванням на практиці.

2. З історії кондиціонерів

Вперше слово «кондиціонер» було вимовлено вголос ще у 1815 р. Саме тоді француз Жанн Шабаннес отримав британський патент на метод «кондиціонування повітря і регулювання температури у житлі та інших будівлях». Але практичного втілення ідеї довелося чекати достатньо довго.

У 1902 р. молодий інженер Вілліс Керрієр, який лише рік тому закінчив Корнуельський університет, обладнав друкарню у Бруклині пристроєм, який забезпечував стабільні умови температури і вологості повітря. Цікаво, що перший кондиціонер призначався не для покращення умов праці робітників, а для боротьби з вологістю, що погіршувала якість друку. Власний винахід Керрієр запатентував, а сам термін «кондиціонування повітря» ввів інженер текстильної промисловості Стюарт Креймер.

З цього моменту кондиціонери розповсюджуються у промисловості, театрах, ресторанах, універмагах.

Перша доступна модель побутового кондиціонера була створена у 1929 р. фірмою General Electric. Його вага складала 256кг. Через те, що у якості холодоагенту використовувався аміак, пари якого небезпечні для здоров’я людини, компресор і конденсатор кондиціонера були винесені з приміщення назовні. Тобто, за своєю сутністю, цей пристрій був першою спліт-системою. Однак, після того, як у 1931 р. був винайдений безпечний для здоров’я людини фреон, конструктори зібрали всі вузли і агрегати у єдиний корпус. Так з’явились перші віконні кондиціонери.

Довгий час лідерство у області новітніх розробок належало американським компаніям, але у кінці 50-х років ініціатива міцно перейшла до японців. Так, у 1958 р. японська компанія Daikin випустила перший кондиціонер, що працював не тільки в режимі охолодження, але і у режимі обігріву (тепловий насос). А у 1961 р. компанія Toshiba розпочала виробництво спліт-систем, які сьогодні є найбільш популярним типом побутових кондиціонерів. У 1981 р. тією ж компанією Toshiba був налагоджений випуск інверторних кондиціонерів (використовується компресор з регульованою частотою обертання), які зараз займають 95% японського ринку.

У СРСР кондиціонер довгий час вважався недозволеною розкішшю. Так, у 1940 р. за публікацію ряду матеріалів про кондиціонування повітря був розгромлений журнал «Опалення і вентиляція». Ці статті були сприйняті як «пропаганда буржуазних поглядів у техніці» і до 1955 р. (коли з’ясувалося, що радянські кораблі зовсім не пристосовані до плавання у тропіках) ця тема залишалась під негласною забороною.

У 1955 р. під керівництвом Є.Є. Карпіса вперше була розроблена серія типових центральних кондиціонерів Кд і розпочатий їх випуск на Харківському заводі санітарно-технічного обладнання і на механічному заводі у Домодєдово.

Випуск побутових кондиціонерів у СРСР розпочався тільки у 70-х роках, коли збудований в Баку завод розпочав виробництво продукції за ліцензією фірми Hitachi. Також був розпочатий випуск перших радянських спліт-систем, але об’єм випуску був дуже малий. У 80-ті роки 120-150 тис. кондиціонерів БК щорічно йшли на експорт до Куби, Китаю, Єгипту і Австралії. Ці кондиціонери виявились невибагливими і довговічними, а компресори радянського виробництва відправляли на експорт, виконуючи замовлення компанії Toshiba.

Виробництво кондиціонерів у Баку було припинено у 1998 р. На Харківському заводі «Кондиціонер» зараз випускаються припливні вентиляційні установки та центральні кондиціонери КЦС, КЦК та КТЦ3.

Перший, визнаний істориками техніки, побутовий кондиціонер, випущений компанією General Electric у 1929 р., працював на аміаку (хімічна формула NH₃). Цей холодоагент небезпечний для людини, що в значній мірі стримувало розвиток холодильної техніки.

Проблема була вирішена у 1931 р., коли був винайдений безпечний для здоров’я людини холодоагент - фреон. Найбільш дешевими і ефективними виявились R11 (CFCl₃) і R12 (F₂Cl₂C). Але згодом стало відомо, що ці речовини при витоку в атмосферу шкідливо впливають на озоновий шар та збільшують парниковий ефект. Винайдений пізніше фреон R22 (CF₂ClH) впливає на атмосферу набагато менше, ніж R11 і R12.

Зважаючи на це у 1987 р. був підписаний Монреальський протокол, який обмежує використання речовин, що руйнують озоновий шар. Україна підписала цей документ у 1991 р. У 1992 р. у Копенгагені була підписана так звана поправка до Монреальського протоколу, згідно з якою виробництво фреонів R11 і R12 припиняється, споживання R22 планується скоротити на 90% до 2015 р., а у 2030 р. зовсім припинити його виробництво.

Найбільш перспективною альтернативою R22 можна вважати холодоагенти R407C і R410A. Вони не руйнують озоновий шар, а сприяє парниковому ефекту тільки R407C. На відміну від традиційних холодоагентів, R407C і R410A є сумішами різних фреонів і тому менш зручні в експлуатації. Ще одним їх недоліком є досить висока ціна: вона у 6-7 разів вища, ніж у R22.

В Європі, Японії і США вже розпочатий випуск кондиціонерів з новими фреонами, в той же час пошук більш ефективних і дешевих холодоагентів не припиняється.