Показать меню

Кондиционирование воздуха

13.10.2017
0

Кондиционирование воздухаКондиционирование воздуха.

Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении.

Кондиционирование воздуха (лат. condicio — условие, состояние) - создание и поддержание (главным образом автоматически) в закрытых помещениях и средствах транспорта параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, чистоты, состава, скорости движения и давления воздуха), наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологических процессов, действия оборудования и приборов, обеспечения сохранности ценностей культуры и искусства и т. п..

Системы кондиционирования воздуха часто выполняют функции приточной вентиляции. В тёплый период года они охлаждают и осушают воздух, в холодный — подогревают и увлажняют; могут работать совместно с системами отопления или выполнять их функции.

Содержание.

История кондиционирования воздуха.

1820 - британский ученый и изобретатель Майкл Фарадей открыл, что сжатие и сжижение аммиака может охлаждать воздух, если оставить сжиженный аммиак испаряться.

1842 - физик из Флориды Джон Горри использовал технологию компрессора для создания льда, которую он использовал для охлаждения воздуха для пациентов в своей клинике в Апалачиколе, Флорида.

1902 - Уиллисом Хэвилендом Керриером был изобретен первый современный электрический кондиционер воздуха.

1906 - Стюарт Крамер , житель Шарлотты, Северная Каролина, США, исследовал пути добавления влажности в воздух для своего текстильного завода. Крамер придумал термин « кондиционирование воздуха », используя его в заявке на патент отправленной в этом году, как аналог «водному кондиционированию», тогда широко известному процессу в текстильной промышленности. Уиллис Керриер принял термин и включил в название своей фирмы.

1930-е - по соображениям безопасности фирма Дженерал Электрик выпустила кондиционер, компрессорно-конденсаторный агрегат которого располагался с внешней стороны здания. Это была первая сплит-система. 1950-е - в Соединённых Штатах наблюдался взлёт продаж кондиционеров для жилых помещений.

1980-е - компанией Toshiba был разработан новый способ управления компрессором, заключающийся в изменении частоты тока электропитания компрессора — инверторные системы.

Общий принцип кондиционирования воздуха.

Как правило, кондиционирование воздуха предполагает изменения одной характеристики – температуры, хотя современные кондиционеры способны также регулировать влажность, запыленность и даже газовый состав воздуха. Охлаждение или нагревание воздуха осуществляется благодаря контакту воздуха с холодным или горячим теплоносителем, который и циркулирует из помещения за его пределы и обратно. При этом расход энергии связан не с охлаждением или нагреванием теплоносителя, в роли которого выступают фреоны, а с перемещением фреона по фреоновому трубопроводу.

Цикл охлаждения.

Принцип работы кондиционера аналогичен принципу работы холодильника. Цикл охлаждения состоит из четырёх этапов:

Хладагент циркулирует по закрытому контуру системы, его движение поддерживается компрессором. На первом этапе в компрессор из испарителя поступает холодный парообразный хладагент низкого давления. Затем он сжимается, в течение этого процесса происходит повышение его температуры и давления. Разогретый парообразный хладагент поступает в конденсатор, где переходит в состояние жидкости высокого давления — процесс конденсации. Холод, отводимый от хладагента вентилятором системы охлаждения отдаётся окружающей среде. Затем жидкий хладагент попадает в расширительный клапан, где он резко расширяется, при этом снижаются его давление и температура (он переходит в туманообразное состояние). Регулятор потока контролирует подачу хладагента в испаритель. Хладагент низкого давления попадает в испаритель. Там он начинает кипеть и забирать тепло от воздуха внутри помещения, переходя при этом в газообразное состояние. Затем газообразный хладагент возвращается в компрессор и цикл начинается заново.

Цикл нагрева.

Для нагрева воздуха в кондиционерах используется обратный цикл. [1]

Сферы применения.

Кондиционирование воздуха предусматривается преимущественно:

в общественных и административных зданиях, поездах, самолётах, автомобилях, на судах — для обеспечения комфортных условий; в промышленных зданиях — для получения продукции, качества которой удовлетворяют требованиям стандартов, а также для обеспечения оптимальных условий труда и повышения его производительности при одновременном уменьшении производственного брака; в жилых домах (главным образом в южных районах); в шахтах и рудниках, в кабинах кранов, тракторов, комбайнов, экскаваторов и др. машин — для облегчения условий труда; в научно-исследовательских учреждениях — для проведения экспериментальных работ в строго определённых воспроизводимых климатических условиях, в библиотеках, архивах, музеях, картинных галереях — для обеспечения наиболее благоприятных условий хранения книг, документов и произведений искусства; в хранилищах пищевых и сельскохозяйственных продуктов — для создания и поддержания микроклимата, при котором достигаются минимальные потери продукции и сохраняются её вкусовые и питательные качества; в медицинских учреждениях — для поддержания требуемой чистоты воздуха и в лечебных целях; в сельскохозяйственных зданиях — для круглогодичного выращивания овощей, фруктов, цветов, выращивания и откорма птицы и др.

Технологическое кондиционирование.

Технологическое кондиционирование воздуха в промышленности устраивается с целью обеспечения постоянства влагосодержания материалов, скорости протекания химических и биохимических реакций, процессов кристаллизации, поддержания неизменных температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях, и др. Технологическое кондиционирование воздуха требуется, например:

для помещений, в которых изготовляются и обрабатываются гигроскопичные материалы, т. к. температура и относительная влажность воздуха оказывают большое влияние на ход технологических процессов, массу, внешний вид и качество материалов и изделий из них; поддержание постоянной внутренней температуры необходимо при точной обработке инструментов, приборов с допусками порядка 2—3 мкм, т. к. колебания температуры воздуха приводят к недопустимым отклонениям в размерах деталей в процессе их обработки; относительная влажность воздуха (выше 55%), поддерживаемая в некоторых производственных помещениях, практически исключает возможность накопления электростатических зарядов, что особенно важно для производств со взрывоопасной средой.

Основные требования к системам кондиционирования.

обеспечение в помещениях регламентируемых нормами метеорологических условий (температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха); скорость и направления выпуска воздуха, а также разность температур между воздухом в помещении и подаваемым воздухом, расположение воздухораспределителей и вытяжных отверстий должны быть такими, чтобы в зоне пребывания людей отсутствовали местные вредные или неприятные токи воздуха и застойные места; снижение шума в помещениях до уровня, не беспокоящего находящихся или работающих людей; предотвращение проникания и распространения вредностей, дурных запахов или шума из одних помещений в другие.

Cтроительно-монтажные и архитектурные:

минимальная потребность в площади для размещения оборудования и каналов как внутри обслуживаемых помещений, так и во вспомогательных помещениях (чердаках, подвалах, технических этажах); соответствие внешних форм и отделки оборудования, располагаемого внутри кондиционируемых помещений, архитектурному облику последних и отсутствие конструктивных деталей, ухудшающих интерьеры; наименьшие затраты времени и труда на монтаж и ввод установок в эксплуатацию; возможность строительства и ввода систем в эксплуатацию по этажам и даже по отдельным помещениям; пробивка минимального количества отверстий в строительных конструкциях для прокладки каналов и трубопроводов, а также малый вес оборудования, что особенно важно при устройстве систем кондиционирования воздуха в существующих зданиях; хорошая виброизоляция и звукоизоляция оборудования от строительных конструкций; пожарная безопасность и наличие средств для предотвращения распространения огня по каналам.

возможность быстрого переключения с режима обогрева на режим охлаждения в переходное время года, а также при резких переменах температуры наружного воздуха и теплопоступлений, т. е. малая тепловая инерционность системы; взаимная блокировка кондиционеров, заключающаяся в том, чтобы при выключении одного из кондиционеров можно было подать воздух из соседних кондиционеров, хотя бы в меньшем количестве; обеспечение индивидуального регулирования температуры и относительной влажности воздуха в каждом отдельном помещении; возможность отопления одних помещений при одновременном охлаждении других помещений, обслуживаемых той же системой; сосредоточение оборудования, требующего систематического обслуживания, в минимальном количестве мест; простота и удобство обслуживания и ремонта, а также малая потребность в них за период эксплуатации; возможность частичной перепланировки помещений в процессе эксплуатации без переустройства систем кондиционирования воздуха, что особенно важно, например, для промышленных зданий с быстро меняющейся технологией производства; герметичность воздуховодов и притворов воздушных клапанов системы.

Классификация систем.

б — с вентиляторным кондиционером-доводчиком, работающим на смеси кондиционированного наружного и рециркулируемого воздуха;

в — с эжекционным кондиционером-доводчиком, питаемым теплом и холодом от четырёхтрубной системы;

г — с эжекционным кондиционером-доводчиком, питаемым теплом и холодом от трёхтрубной системы;

1 — канал наружного воздуха;

2 — воздушный фильтр;

3 — калориферы второго подогрева;

4 — вентиляционный агрегат для перемещения кондиционированного воздуха;

5 — канал кондиционированного воздуха;

6 — насос, обслуживающий форсуночную камеру;

7 — калорифер первого подогрева;

8 — орошаемый поверхностный воздухоохладитель;

10 — трёхходовой автоматический клапан;

III — общий обратный трубопровод. (Холодильная установка, приборы автоматического регулирования, дистанционного контроля и управления не показаны.)

2 — канал рециркулируемого воздуха;

3 — воздушный фильтр;

5 — форсуночная камера;

6 — центробежный насос с электродвигателем;

7 — аппарат для регулирования производительности вентилятора;

9 — центробежный вентилятор;

11 — канал подачи воздуха;

12 — местный воздухоподогреватель;

13 — канал отработанного воздуха;

14 — осевой вентилятор с электродвигателем;

15 — шахта для удаления отработанного воздуха в атмосферу;

16 — воздушный клапан;

17 — клапан на трубопроводе подачи холодоносителя.

В настоящее время не существует общепринятой классификации систем кондиционирования воздуха (СКВ). Это связано с различием принципиальных схем СКВ, их технических характеристик, от кондиционируемых помещений. Можно классифицировать современные СКВ по следующим признакам:

В зависимости от функции все кондиционеры можно разделить: охлаждающие – кондиционеры, которые поддерживают заданную температуру в помещении (используются лишь в жаркий период года); охладительно-обогревающие - кроме функции охлаждения служат для круглогодичного поддержания заданной температуры воздуха в помещении(оборудованы калорифером); полной климатизации – обеспечивают вентиляцию, обогрев, охлаждение и регулирование относительной влажности воздуха. По основному назначению: комфортные и технологические . Комфортные СКВ предназначены для обеспечения заданных оптимальных параметров воздуха в жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений. Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, отвечающих требованиям производства. По принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные . Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и снабжаются холодом, теплом и электрической энергией. Местные СКВ устанавливаются в обслуживаемых помещениях.

По наличию собственного источника тепла и холода: автономные и неавтономные . Автономные СКВ снабжаются только электрической энергией, например сплит-системы и шкафные кондиционеры. Они имеют встроенные холодильные машины. Неавтономные СКВ снабжаются электроэнергией, воздухом и водой, например центральные кондиционеры. По принципу действия: прямоточные , рециркуляционные и комбинированные . Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе. Рециркуляционные СКВ работают без притока наружного воздуха. Комбинированные СКВ используют и свежий наружный воздух и воздух помещения в разных пропорциях. По степени обеспечения метеорологических условий в помещении: первого , второго и третьего класса. Первый класс - обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами. Второй класс - обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы. Третий класс - обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха. По количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные . Однозональные СКВ применяются для обслуживания больших помещений с равномерным выделением тепла и влаги. Многозональные СКВ применяются для обслуживания небольших помещений, и для больших помещений, в которых оборудование, с выделением тепла и влаги, размещено неравномерно. По давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого давления (до 1 кПа), среднего давления (от 1 до 3 кПа) и высокого давления (выше 3 кПа). По способу регулирования выходных параметров воздуха: с качественным и количественным регулированием . При качественном регулировании обработанный воздух выходит из кондиционера по одному каналу и поступает в помещение. При количественном регулировании в помещения подают холодный и теплый воздух по двум каналам. Температура регулируется за счет изменения расходов холодного и теплого воздуха.

Оснащение систем.

Системы кондиционирования воздуха оснащаются средствами для очистки от пыли, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. В отдельных случаях системы кондиционирования воздуха осуществляют также одорацию, дезодорацию, регулирование ионного состава (ионизацию), удаление избыточной углекислоты, обогащение кислородом (регенерацию) и бактериологическую очистку воздуха.

Современное кондиционирование воздуха.

В наши дни получило распространение проектирование систем кондиционирования на стадии разработки архитектурного проекта. В XXI веке всё большее значение приобретает энергосбережение при кондиционировании. Учитывая ухудшающееся состояние окружающей среды, обеспечение чистого воздуха в помещении является одной из наиболее важных проблем. Кроме того, качество воздуха играет большое значение в медицине (операционные и родильные боксы), при производстве электроники и в других высокотехнологичных производствах. Для точного поддержания значений температуры и влажности используются прецизионные кондиционеры. [1]

скачать dle 12.0
Еще по этой теме:
Общие требования к устройству вентиляции в помещениях ЛПУ
14:53, 21 ноябрь
Общие требования к устройству вентиляции в помещениях ЛПУ
Общие требования к устройству вентиляции в помещениях ЛПУ. С учетом категорийности помещений по степени чистоты системы вентиляции и кондиционирования воздуха должны: 1) поддерживать требуемые
Курсовая работа: Монтаж двухтрубной системы отопления
01:51, 15 май
Курсовая работа: Монтаж двухтрубной системы отопления
Курсовая работа: Монтаж двухтрубной системы отопления. Тип: курсовая работа Добавлен 16:48:31 12 ноября 2009 Похожие работы. Просмотров: 14424 Комментариев: 5 Оценило: 2 человек Средний балл: 3
Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции и кондиционирования
09:42, 08 декабрь
Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции и кондиционирования
Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции и кондиционирования. Медицинский университет "Реавиз" "Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции и
Новостройки Минска
07:36, 21 январь
Новостройки Минска
Новостройки Минска. Как правильно ухаживать за паркетом. Новостройки Минска. Курсовая работа: Промышленная вентиляция и кондиционирование. Раздел 5. Вентиляторы и вентиляционные сети. 5.1.
Не просто плотник
00:52, 19 ноябрь
Не просто плотник
Не просто плотник. Джош Макдауэлл. — Откуда у этого человека такая мудрость и такое могущество? Разве он не сын известного нам плотника Иосифа? — недоумевали жители древнего городка Назарета… —
Отопление частного дома: виды, схемы, выбор основных элементов системы
10:08, 03 сентябрь
Отопление частного дома: виды, схемы, выбор основных элементов системы
Отопление частного дома: виды, схемы, выбор основных элементов системы. Любой обладатель частного дома рано или поздно сталкивается с необходимостью создания традиционной водяной системы отопления.
Комментарии:
Добавить комментарий
Личный кабинет