Раздел II Системы кондиционирования воздуха Лекция № 2 Область применения установок для кондиционирования воздуха и их классификация

План

2.1. Задачи кондиционирования воздуха

2.2. Классификация систем кондиционирования воздуха

2.3. Принципиальные схемы систем кондиционирования воздуха

2.1. Задачи кондиционирования воздуха

Производства многих отраслей промышленности: электронной, приборостроительной, химической, текстильной, радиотехнической, оптической, пищевой, машиностроительной и других предъявляют определенные требования к состоянию воздушной среды в помещениях для ведения технологических процессов.

Основными нормируемыми параметрами в помещениях являются: температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. К состоянию воздушной среды могут предъявляться дополнительные требования по очистке воздуха от пыли, а в специальных помещениях (больницах, операционных и т. п.) – по очистке его от бактериальных загрязнений.

В отдельных отраслях промышленности (пищевой, медицинской и др.) предъявляются определенные требования к состоянию воздуха внутри аппаратов, обусловленные особенностями технологических процессов.

В горячих цехах различных отраслей промышленности, угольных шахтах, на теплоэлектростанциях и т. п. для улучшения условий труда и повышения его производительности также необходимо обеспечить нормируемые параметры воздушной среды.

Для обеспечения указанных требований предназначены системы кондиционирования воздуха (СКВ), задачами которых в производственных помещениях являются создание и автоматическое поддержание заданных параметров воздушной среды при изменяющихся метеорологических условиях и различных тепло- и влагопоступлениях.

Задачи кондиционирования воздуха в зрелищных и спортивных зданиях, универсальных магазинах, библиотеках, музеях, железнодорожных и авиационных вокзалах, гостиницах и других культурно-бытовых и административных зданиях заключаются в обеспечении санитарно-гигиенических требований к параметрам воздушной среды, оказывающим благоприятное влияние на самочувствие людей и условия эксплуатации самих зданий.

В соответствии с изложенными задачами Строительные нормы и правила (СНиП 41-01-2003) предусматривают кондиционирование воздуха применять для следующих целей:

• для обеспечения параметров микроклимата и чистоты воздуха, требуемых для технологического процесса по заданию на проектирование; при экономическом обосновании или в соответствии с требованиями специальных нормативных документов;

• для обеспечения параметров микроклимата в пределах оптимальных норм (всех или отдельных параметров) по заданию на проектирование;

• для обеспечения необходимых параметров микроклимата в пределах допустимых норм, когда они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

2.2. Классификация систем кондиционирования воздуха

В состав СКВ входят устройства, осуществляющие требуемую обработку воздуха (фильтрацию, охлаждение, подогрев, осушку, увлажнение), транспортирование его, раздачу в обслуживаемые помещения, источники тепло- и холодоснабжения, средства автоматического регулирования, контроля и управления, а также вспомогательное оборудование.

Основное оборудование для обработки и перемещения воздуха, как правило, компонуется в одном агрегате - кондиционере. В различных СКВ, кроме того, применяется вспомогательное оборудование: местные подогреватели, эжекционные и вентиляторные кондиционеры-доводчики, глушители аэродинамического шума.

Несмотря на то, что в настоящее время распространены СКВ различных видов, общепризнанной классификации их пока нет. Ниже приводится примерная классификация СКВ, наиболее широко используемых в отечественной практике.

По целевому назначению СКВ делятся на два основных вида: комфортные и технологические.

Комфортные системы устраиваются в жилых, общественных и ад­министративных зданиях для создания благоприятных условий труда и отдыха.

Технологические системы применяются в производственных зданиях для обеспечения оптимальных параметров воздушной среды, обусловленных требованиями технологических процессов. При этом заданные параметры не должны превышать допустимые санитарно-гигиенические нормы для пребывания людей.

Кондиционеры бывают автономные и неавтономные.

Автономные кондиционеры имеют источники тепла и холода, с помощью которых приготовляется воздух требуемых параметров. Эти кондиционеры оборудуются, как правило, электрокалориферами для подогрева воздуха и холодильными машинами для его охлаждения. Для автономных кондиционеров требуется подвод извне электроэнергии для двигателей и калорифера, а также воды для охлаждения конденсаторов холодильных машин. В настоящее время намечено производство автономных кондиционеров, оборудованных холодильными машинами с конденсаторами воздушного охлаждения, которые не будут нуждаться в подводе воды.

Неавтономные кондиционеры снабжаются извне электроэнергией для питания двигателей вентилятора и насосов, теплоносителем для подогрева обрабатываемого воздуха и холодоносителем для его охлаждения. В качестве теплоносителя применяют пар или горячую воду, в качестве холодоносителя - холодную воду или рассол.

В зависимости от размещения кондиционеров по отношению к обслуживаемым помещениям различают центральные и местные СКВ.

Центральные СКВ оборудуются, как правило, неавтономными кон­диционерами, размещенными вне обслуживаемых помещений.

Центральный кондиционер состоит из унифицированных типовых секций, предназначенных для выполнения следующих основных операций по обработке воздуха: охлаждения и осушки в камерах орошения или поверхностных воздухоохладителях; нагревания в воздухонагревателях; увлажнения в камерах орошения; очистки от атмосферной пыли воздушными фильтрами; смешивания наружного и рециркуляционного воздуха; регулирования воздуха воздушными клапанами; перемещения воздуха вентиляторными агрегатами.

Производительность таких кондиционеров составляет от 10 до 250 тыс. м³ / ч.

Местные СКВ оборудуются как автономными, так и неавтономными кондиционерами, устанавливаемыми в обслуживаемых помещениях. Они обеспечивают заданные условия воздушной среды не во всем объеме помещения (например, в горячих цехах, машинных залах электростанций), а только в его части. Местные СКВ также могут обслуживать небольшие помещения, рабочие кабинеты, лаборатории, торговые залы, жилые комнаты и пр.

Для кондиционирования воздуха в жилых и других небольших помещениях применяются комнатные кондиционеры оконного типа производительностью от 300 до 500 м³ / ч.

Кондиционеры могут работать либо на наружном воздухе (прямоточные СКВ), либо на смеси наружного и рециркуляционного воздуха (СКВ с частичной рециркуляцией). Применение частичной рециркуляции воздуха сокращает расходы тепла в зимний период и холода в летний и, следовательно, снижает эксплуатационные затраты. Однако возможность применения частичной рециркуляции воздуха должна решаться в зависимости от выделяющихся в кондиционируемых помещениях вредностей, согласно указаниям, приведенным в нормативных источниках.

По давлению, развиваемому вентиляторами, кондиционеры делятся на три категории: низкого давления (до 1000 Па), среднего давления (до 3000 Па) и высокого давления (свыше 3000 Па).

По числу воздуховодов для подачи кондиционированного воздуха к помещениям СКВ делятся на одноканальные и двухканальные.

По скорости воздуха в приточных воздуховодах: на низкоскоростные (до 8 м / с) и высокоскоростные (более 8 м / с) СКВ.

По способу холодоснабжения воздухоохладителя кондиционера от источника холода СКВ подразделяются на системы с непосредственным испарением хладагента и с промежуточным холодоносителем.

По сезонности обеспечения условий в помещении СКВ могут быть круглогодичными и сезонными (для работы только летом или зимой).

СКВ подразделяются также по обеспеченности расчетных внутренних условий. СКВ, обеспечивающие строгое поддержание заданных оптимальных условий в течение всего года обычно относят к системам полной обеспеченности. Если же это требование не выполняется или выполняется в пределах допустимых условий в отношении одного параметра, например температуры, или в течение сезона или другого ограниченного отрезка времени, то СКВ относят к системам неполной (допустимой) обеспеченности.