Теплогазоснабжение с основами теплотехники

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального  образования

«Кузбасский государственный  технический университет

им. Т.Ф. Горбачева»

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине:

Теплогазоснабжение с  основами теплотехники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово 2013

Тема 14. Системы кондиционирования  воздуха

Контрольные вопросы:

1. Какие существуют разновидности СКВ?
2. Для чего служат СКВ?
3. Какого назначение и принцип работы основного оборудования СКВ?
4. Вычертите принципиальную схему центрального кондиционирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Какие существуют разновидности СКВ

1.1 Понятие кондиционирование

Само понятие «кондиционирование»  включает в себя создание и поддержание  в более-менее автоматизированном режиме заданных температурных параметров воздуха в закрытых (от воздействия  «уличного» воздуха) помещениях для  создания оптимальных условий для  обеспечения:

• жизнедеятельности людей;
• условий для нормальной работы оборудования;
• сохранности материалов.

Сюда же, с известной  долей условности, можно отнести  и влажностные параметры (в зависимости  от характеристик используемых систем) воздуха, а также чистоту и  скорость перемещения воздуха.

Различаются два принципиально различных  вида кондиционирования:

комфортное — осуществляется для создания и поддержания оптимальных, или, скажем так, нормальных температурно-влажностных условий (параметры определяются СНиП, индивидуальными потребностями);

технологическое — применяется при создании искусственных условий для обеспечения определенного технологического процесса, либо для хранения определенных материалов.

Широкое применение находят  также комфортно-технологические  системы. Системы кондиционирования  воздуха формируют оптимальные  для жизнедеятельности людей  параметры воздушной среды. Они  способствуют повышению производительности труда и создают требуемые  условия для организации и  реализации технологических процессов.

Спектр видов и типов  кондиционеров довольно широк. И  хотя границы, разделяющие различные  модели кондиционеров порой весьма условны, тем не менее, они существуют.

По производительности кондиционеры обычно делят на

три группы.

1. Для кондиционирования  небольших помещений используются  бытовые кондиционеры — категория  RAC (Room Air Condition). К бытовым кондиционерам принято относить моно- и сплит-системы производительностью до 6—8 кВт.

Как правило, бытовыми сплит-системами  называют настенные модели кондиционеров, хотя на рынке присутствуют в достаточном  количестве и кассетные и канальные  и универсальные модели указанной  мощности.

2. Для кондиционирования  помещений площадью от 60—80 м²  до 200—300 м² применяют полупромышленные  кондиционеры — класс PAC (Packaged Air Condition).

К этим системам кондиционирования  обычно относят все сплит-системы  канального, кассетного, напольно-потолочного  и настенного типа мощностью более 6 кВт (по некоторым классификаторам  — более 8 кВт).

Раз мощность кондиционеров  выше, значит, есть возможность удалить  внешний блок на достаточное расстояние; многие модели (штатно) оборудованы  также устройствами защиты для кондиционирования  при отрицательных внешних температурах

3. Для централизованного  кондиционирования помещений большой  площади (зданий или целого  ряда помещений) с помощью одной  системы кондиционирования и  вентиляции (СКВ) применяют промышленные  модели кондиционеров (Unitary). К ним относят системы мощностью свыше 20—25 кВт.

Бытовые и полупромышленные системы кондиционирования воздуха  делятся, помимо мощности (производительности) и способа управления, по конструктивному  исполнению на моноблоки и сплит-системы.

Моноблоки

К бытовым и полупромышленным моноблокам относятся оконные и  мобильные (напольные) кондиционеры.

 

Оконные кондиционеры

Оба теплообменника (конденсатор  и испаритель) и компрессор размещены  в одном компактном блоке. Холодильный  контур герметичен. Устанавливается, как  правило, в окно, отсюда и название, хотя можно вставить в любой проём, более или менее подходящий по размерам. Можно и в достаточно тонкой стене подходящее по размерам отверстие пробить.

Монтаж, при наличии элементарных плотницко-столярных навыков и минимума инструментов, достаточно прост.

И если по цене оконный кондиционер, скажем так, наиболее демократичен, есть у этой системы кондиционирования  и недостатки.

Поскольку компрессор размещен в блоке (а блок — в помещении), уровень шума значительно повышен, да и внешний вид не всегда соответствует  требованиям взыскательного клиента.

При монтаже оконника в оконном проеме опять же возникают проблемы: уменьшается освещенность, нельзя закрыть окно плотной шторкой или жалюзи — иначе кондиционер начнет холодить именно то пространство, которое Вы этой шторкой огородили. При монтаже оконного кондиционера в окно, оснащенное стеклопакетом, возникают дополнительные сложности.

Мобильные (напольные) кондиционеры

Как и предыдущая модель, состоит из одного блока, теплый воздух от конденсатора кондиционера выводится  из помещения в специально приготовленное отверстие или форточку (дверь) на улицу, обычно с помощью гофрированного воздуховода диаметром до 200 мм. Уровень  шума повышен, так как компрессор находится тут же — в блоке. Производительность тоже невысока —  вытяжной воздуховод, как правило, не теплоизолирован, да и через приоткрытую форточку (дверь) свободно поступает теплый воздух «с улицы», поэтому при кондиционировании приходится частично «охлаждать атмосферу».

Иногда (при мощности свыше 3—4 кВт) в мобильных кондиционерах  используется стационарный выносной конденсатор, тогда мобильный кондиционер, строго говоря, перестает быть моноблоком, однако остается мобильным, так как  вместо жесткой медной трассы соединен с конденсатором гибкими соединительными  шлангами с защелками.

Сплит-системы

В быту сплит-системами называют обычно настенные кондиционеры, хотя, строго говоря, сплит-системой называется любой кондиционер, состоящий из двух блоков — внутреннего и внешнего.

Эти системы кондиционирования  получили свое название от английского  слова «split», смысловой перевод — «раздельный». Состоят из двух блоков — внутреннего, расположенного в помещении и наружного (внешнего), вынесенного на улицу (очень редко — в другое помещение). Компрессор находится во внешнем блоке, поэтому, по сравнению с моноблоками, уровень шума значительно ниже. Блоки соединены между собой электрическим кабелем управления (и электропитания) и медными трубами, по которым циркулирует фреон.

Принцип охлаждения, или, собственно, кондиционирования, основан на испарении  фреона в теплообменнике внутреннего  блока кондиционера (испарителе) —  при этом и происходит охлаждение — и конденсации фреона в теплообменнике наружного (внешнего) блока — конденсаторе.

Если внутренних блоков два  и более — это мульти сплит-система.

По типу внутреннего блока  сплит-системы бывают:

-настенные;

-кассетные;

-канальные;

универсальные (напольно-потолочные, настенно-потолочные, потолочные, угловые кондиционеры; различия есть, но условно их можно назвать универсальными);

колонные.

Сплит-системы, в свою очередь, бывают обычными и инверторными.

В обычном кондиционере, при постоянно работающем внутреннем блоке, компрессор включается при превышении величины температуры поступающего во внутренний блок воздуха над заданным с пульта управления (ПДУ) значением.

Как только температура поступающего на внутренний блок воздуха достигает  заданного на пульте управления значения, компрессор, по команде с платы  управления внутреннего блока, отключается.

Т.о., кондиционер или холодит, или не холодит. Кондиционирование происходит при включении компрессора. Температура воздуха, охлаждаемого внутренним блоком (при кондиционировании), величина постоянная и почти не зависит от значения, заданного на ПДУ (лишь бы оно было меньше температуры в помещении), а лишь от времени, за которое кондиционер «войдет в режим» (и от температуры воздуха в помещении).

Т.е., зададим ли мы на ПДУ  значение +16ºС или +25ºС, при температуре  в помещении +30ºС, эффект будет одинаков.

Кондиционер считается исправным, если разница между воздухом, забираемым во внутренний блок кондиционера и  охлажденным, составляет не менее 10ºС. На практике, в зависимости от типа и модели кондиционера, особенностей монтажа и настройки, разница  может составлять и 20ºС и более.

С инверторными моделями дело обстоит несколько иначе.

Название свое они получили от слова «инвертор» — преобразователь. Переменный ток преобразуется в  постоянный, компрессор работает от постоянного  тока.

Схема управления в инверторе  более сложная, благодаря чему компрессор работает с переменной производительностью. Процесс кондиционирования происходит постоянно, лишь с разной интенсивностью.

Если разница между  заданными и реальными параметрами  температуры большая, компрессор включается на полную мощность, при приближении  температуры воздуха помещения  к заданному с ПДУ значению, мощность охлаждения снижается.

 

 

 

 

1.2 Виды систем кондиционирования воздуха

Системы кондиционирования  воздуха подразделяются на центральные  и местные, круглогодичные и сезонные. Местные системы кондиционирования  воздуха применяются в быту, в  офисных помещениях и предназначены  для обслуживания нескольких рядом  расположенных помещений, одного помещения  или части его. Центральные системы  кондиционирования воздуха обслуживают  группу преимущественно близких  по требованию к параметрам воздушной  среды помещений.

 Системы кондиционирования  воздуха бывают одно- и двухканальные, прямоточные (подающие в помещение только наружный воздух) и с частичной рециркуляцией (часть воздуха для формирования приточной смеси забирается из помещения). Забор части воздуха из помещения выполняется с целью повышения энергетической и экономической эффективности систем кондиционирования воздуха. Минимально допустимое количество наружного воздуха определяют, исходя из нормативных требований, базирующихся на условии обеспечения санитарной нормы подачи воздуха на одного человека; компенсации воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией и используемого на технологические нужды; поддержания избыточного давления в кондиционируемом помещении.

Основным элементом системы  кондиционирования воздуха является кондиционер - агрегат для обработки и перемещения воздуха. Различают автономные (со встроенными холодильными машинами) и неавтономные (снабжаемые холодом и теплом от внешних источников) кондиционеры, кондиционеры-доводчики (снабжаемые воздухом от центрального кондиционера, а теплотой и холодом - от внешнего источника). Большую группу составляют прецизионные кондиционеры, которые обеспечивают высокую точность поддержания температуры и влажности обрабатываемого воздуха, одновременно, очищая воздух от пыли.

1.3.Исходные данные для разработки систем кондиционирования воздуха

В последнее время наиболее широкое применение получили системы кондиционирования воздуха на базе сплит-систем. Среди основных преимуществ этих систем кондиционирования воздуха, может быть отмечена простота проектирования, фактически сводящаяся к экспресс-методике расчёта тепловой нагрузки на помещение и к подбору наиболее близкого типоразмера из стандартного (по холодопроизводительности) ряда кондиционеров.

Установка систем кондиционирования  воздуха на базе кондиционеров сплит-систем с приточной вентиляцией, чиллеров-фанкойлов, центральных кондиционеров и т.п. связана с серьёзной предварительной проработкой и проектированием.

Так, например, для разработки центральных систем кондиционирования  воздуха необходимо иметь общие  данные, характеризующие проектируемый  объект; строительные чертежи здания и помещения; указание категорий  помещений (на архитектурных планах) в соответствии с противопожарными нормами. Для проектирования систем кондиционирования воздуха потребуются чертежи технологического проекта (планы) с указанием размещения технологического оборудования, его спецификацией с указанием установленных мощностей. Прежде, чем проектировать системы кондиционирования воздуха требуется выяснить характеристику технологического режима объекта (число рабочих смен, количество рабочих в смене либо посетителей в магазине, зрителей в кинозале и т.д. При проектировании систем кондиционирования воздуха очень важно учитывать режим работы оборудования (одновременность работы, коэффициент загрузки и др.), характеристику, а в отдельных случаях и количество вредных выделений, поверхность смоченного пола, открытые поверхности парящего оборудования и т.д. На выборе систем кондиционирования воздуха будут влиять освещённость помещения; характеристики энергоносителей; наличие технических площадей с указанием их размеров; расположение и характеристики существующих систем кондиционирования воздуха и вентиляции (при реконструкции здания).