Теплопоступления через внутренние ограждения

Теплопоступления через внутренние ограждения учи­тываются при наличии разности температур в смежных помещениях не менее 5° С.

, кВт (5.14)

где: k - коэффициент теплопередачи внутреннего ограж­дения, Вт/( К); F— поверхность ограждения, м ; ( )— разность температур воздуха в смежных помещениях, К (°С).

Теплопоступления через наружные ограждения

Теплопоступления через наружные ограждения в теплый период года происходят за счет теплопередачи и солнечной радиации. Методика расчета изложена в СНиП 23-101-2004. Приближенно теплопоступления за счет солнечной радиации можно определить по следующим формулам, кВт:

для остекленных поверхностей

; (5.15)

для покрытий и ограждений

; (5.16)

где: F₀ и - поверхности остекления и темных покрытий ограждений, м ²; - теплота от солнечной радиации, Вт/м², для зданий с чердаком равно 6 Вт/м², в помещениях без чердака поступле­ние теплоты от солнечной радиации через кровлю равно 18 Вт/м² (для географической широты 55°). - Коэффициент, зависящий от характера остекления: = 1, 15 для двойного остекления в одной раме, = 0, 85 - для одинарного загрязненного стекла; — коэффициент, учитывающий теплозащит­ные свойства покрытий, численно равный коэффициенту теплопередачи покрытия.

Теплопоступления от солнечной радиации учитыва­ются при температуре наружного воздуха, более 10° С. Для уменьшения количества теплоты радиации целесо­образно затенять остекленные поверхности шторам, жа­люзи и т. п.

При установке технологического оборудования долж­ны разрабатываться мероприятия, сокращающие тепло­выделения в помещение. Например, электродвигатели большой мощности рекомендуется охлаждать воздухом так, чтобы теплота от охлаждения двигателя не попада­ла в рабочее помещение. Горячие поверхности теплоиспользующего оборудования, соприкасающиеся с возду­хом помещения, а также трубопроводы пара, конденсата и горячей воды покрываются тепловой изоляцией.

Кроме приведенных источников тепловыделений воз­можно выделение теплоты химических реакций, от ра­диации промышленных печей и других источников.

 

 

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПОМЕЩЕНИЙ

Тепловой баланс помещения составляется отдельно для каждого периода года отдельно по явной и скры­той теплоте.

Для теплого периода года можно записать

 

, (6.1)

где — суммарные тепловыделения в помещении без учета теплоты солнечной радиации; — теплота солнечной радиации для остекленных поверхностей и по­крытий; — тепловые потери в помещения для теп­лого периода года.

Для холодного и переходного периодов года баланс теплоты в помещении будет иметь вид:

, (6.2)

где — теплопотери помещения в холодный или пе­реходный период года через ограждающие конструкции и на нагрев инфильтрационного воздуха.

В зависимости от величин, входящих в уравнения (6.1) и (6.2), тепловой баланс помещения может приводить к трем случаям:

Первый: тепловыделения равны теплопотерям:

В этом случае при работающем технологическом оборудовании температура воздуха помещения не будет изменяться. Во время неработающего оборудования (вы­ходные дни, ночное время) тепловыделения уменьшают­ся и будет наблюдаться недостаток теплоты, поэтому в нерабочее время холодного периода года в помещениях должно быть предусмотрено дежурное отопление.

Второй: теплопотери превы­шают тепловыделения:

;

где: — недостаток теплоты в помещении.

При составлении теплового баланса по явной теплоте компенсируется установкой нагревательных приборов отопления или путем совмещения отопления с системой вентиляции. В последнем случае температура подаваемого в помещение воздуха должна превышать температуру воздуха в помещении на величину:

, (6.3)

где с — теплоемкость воздуха; G— массовый расход приточного воздуха, кг/с.

Третий: тепловыделения больше теплопотерь:

; .

Избыток явной теплоты должен поглощаться воздухом, подаваемым в помещение с температурой ни­же температуры воздуха в помещении. Как и в первом случае, при неработающем оборудовании должно пре­дусматриваться дежурное отопление.

 

При нарушениях теплового баланса помещения, вызы­ваемых изменяющимися тепловыделениями, будет на­блюдаться колебание температуры воздуха помещения и радиационной температуры . Ограждения, обору­дование и материалы при колебании температуры выде­ляют или поглощают теплоту. Значение колебаний тем­пературы будет зависеть от способности ограждений, оборудования и материалов поглощать теплоту.

Свойство помещения сохранять температуру воздуха при периодических возмущениях тепловыделений, называется теплоустойчивостью поме­щения. Амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха в жилых и общественныхзданиях не должна превышать

Важное значение имеет расчет теплоустойчивости по­мещения при оценке охлаждения помещения в случае отклю­чения системы отопления.

 

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

 

Новая система хозяйствования в России приводит к росту энерговооруженности, повышению коэффициента использования оборудования, получению с единицы площади производственных помещений возможно большего количества продукции. Изменения технологии, интенсификация производства требуют, чтобы мощность могла быть увеличена в процессе эксплуатации при наименьших затратах, что предопределяет увеличение тепловых нагрузок. Введение стандарта нормативов энергопотребления для зданий различного назначения и инженерного оборудования требует новых теплотехнических подходов. Обеспечить современный уровень комфортных и экологически чистых условий жизнедеятельности человека и технологических процессов возможно применяя системы кондиционирования. Для кондиционирования характерен высокий уровень специализации производства, использование материалов с высокими механическими, теплотехническими показателями, но применение систем кондиционирования приводит к более высоким капитальным затратам в процессе строительства и эксплуатации различного рода зданий. Проектирование наиболее экономичных энергетических систем возможно лишь при тщательном технико-экономическом анализе проектов в их сравнении

Подготовка воздуха в системах кондиционирования (СКВ) необходима для поддержания параметров воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями, и с индивидуальными потребностями. Она может включать следующие процессы: охлаждение или нагревание воздуха; увлажнение или осушку воздуха; очистку воздуха и придание ему новых необходимых свойств (фильтрация, ионизация, ароматизация). Системах кондиционирования могут поддерживать выше перечисленные параметры внутренней среды независимо от метериологических колебаний наружного воздуха.

Системы кондиционирования воздуха подразделяют на центральные и мест­ные, круглогодичные и сезонные. Местные кондиционеры применяются в быту, в офисных помещениях и предназначены для обслуживания не­скольких рядом расположенных помещений, одного помещения или части его. Центральные СКВ обслуживают группу преимущественно близких по требованию к параметрам воздушной среды помещений. Они 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 СКВ. Минимально допустимое количество наружного воздуха определяют исходя из нормативных требований, базирующихся на условии обеспечения санитарной нормы подачи воздуха на одного челове­ка [1, 2]; компенсации воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией и ис­пользуемого на технологические нужды; поддержании избыточного давле­ния в кондиционируемом помещении [1, 2, 18, 19].

Основным элементом СКВ является кондиционер - агрегат для обра­ботки и перемещения воздуха. Различают автономные (со встроенными холодильными машинами) и неавтономные (снабжаемые холодом и теп­лотой 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 (±0, 1 К) и влажности обрабатываемого воздуха. Одновремен­но с поддержанием требуемых значений t и φ в кондиционерах воздух очищается от пыли. В некоторых помещениях чистота воздуха имеет при­оритетное значение. В специфических условиях могут предъявляться тре­бования по уровню ионизации воздуха и т.д. При разработке СКВ необхо­димо также оценивать уровень шума, формируемого установкой KB в об­служиваемом помещении.

Рынок кондиционеров в настоящее время характеризуется высоким уровнем потребления и формируется большим количеством производите­лей и продавцов. В основу производства кондиционеров производители закладывают модульный принцип построения типового ряда. Типовой ряд конкретного производителя состоит из набора кондиционеров, каждый из которых имеет свой диапазон применения по количеству обрабатываемого воздуха. Каждый кондиционер из типового ряда производитель формирует из типовых модулей.

Условно кондиционеры можно разделить на бытовые и промышленные. К бытовым обычно относят кондиционеры мощностью до 9 кВт, применяемые для охлаждения небольших помещений площадью до 100–150 м2. Промышленные кондиционеры используются для охлаждения больших площадей, например, для централизованного охлаждения целых зданий. Большой класс кондиционеров, занимает промежуточное положение между бытовыми и промышленными системами — полупромышленные кондиционеры. При мощности от 7 до 25 кВт, они могут использоваться как в бытовых условиях — коттеджах, многокомнатных квартирах, так и в офисных помещениях, торговых залах, на предприятиях.
По конструкции все кондиционеры делятся на классы:

моноблочные — состоящие из одного блока (оконные, мобильные);

сплит-системы — состоящие из двух и более блоков (настенные, канальные, кассетные.);

комплекс оборудования для центральной системы кондиционирования и вентиляции (ЦСКВ) с установкой чиллера – охладительной машины..

Моноблочные и мобильные кондиционеры являются наиболее простыми и могут охлаждать или нагревать воздух, они оснащены пультом дистанционного управления. Основными недостатками данных кондиционера являются повышенная шумность, ограниченная мощность и монтаж в оконный проем. Достоинства — невысокая цена и легкость монтажа.

Сплит-система Рис 9.1 состоит из наружного и внутреннего блоков, соединенных между собой электрическим кабелем и медными трубами, по которым циркулирует фреон. Шумная и громоздкая часть кондиционера, содержащая компрессор, вынесена наружу. Внутренний блок размещается в любом удобном месте помещения.

 

 

Рис. 9.1 Сплит система

Все современные сплит- системы снабжены пультом дистанционного управления (ДУ) с жидкокристаллическим дисплеем. С его помощью можно задавать температуру в помещении с точностью до 1–2°С, устанавливать таймер для автоматического включения и выключения кондиционера в заданное время,

Комплекс оборудования для центральной системы кондиционирования и вентиляции (ЦСКВ) с чиллерером - водоохлаждающей машиной. Чиллер базовый элемент систем центрального кондиционирования. Одна из основных схем компоновки такой системы – “чиллер и фэнкойл” (водоохлаждающая машина и кондиционер доводчик / вентиляторный конвектор).
(ЦСКВ) являются на сегодняшний день самой совершенной концепцией централизованного кондиционирования; позволяют “индивидуализировать” климат в конкретном помещении и на определённом пространстве или площади. (ЦСКВ) одновременно обеспечивают многофакторное и глубокое регулирование параметров микроклимата. В их функции входят: очистка воздуха, нагрев или охлаждение уличного (подаваемого) воздуха, который затем распределяется по внутренним помещениям с помощью системы воздуховодов (система раздачи воздуха).
Чиллер является главным узлом в системе центрального кондиционирования, может не только охлаждать воздух, но, при наличии теплового насоса, способен нагнетать теплый воздух внутрь помещения.

 

9.2 Компоновка кондиционеров
В зависимости от характера требуемых процессов обработки воздуха кондиционеры (рис 9.2. ) компонуются из следующих элементов и функци­ональных блоков:

- контактных аппаратов, в том числе сблокированных с воздухоохлади­телями;

- блоков первого и второго подогрева;

- воздухоохладителей;

- блока очистки воздуха;

- блока утилизации теплоты;

- вентиляторного агрегата;

-

вспомогательного оборудования (камер обслуживания, смесительных камер, блоков приемных и присоединительных).

 

Рис. 9.2 Система центрального кондиционирования

 

Большинство производителей кондиционеров включают в их состав и агрегаты для удаления воздуха из помещения, т.е. вытяжной вентилятор, необходимый для управления потоком вытяжного воздуха, фильтр.

Обязательным элементом кондиционера является система автоматиче­ского регулирования и контроля параметров воздуха и применяемых энер­гоносителей, а в некоторых случаях и средства обеспечения безопасных режимов эксплуатации. При наличии некоторых специфических требова­ний в состав кондиционера могут входить и другие элементы.

Это позволяет, например, для одной производительности кондиционера получить модифи­кации с различными схемами забора воздуха, направлениями выхода его из кондиционера; местом расположения установки: в техническом помеще­нии, на крыше здания и т.д.; горизонтального или вертикального движения потоков и т.п.

Блоки первого и второго подогрева комплектуются воздухонагре­вателями (калориферами) без обводного канала и с обводным каналом, в который встраивается воздушный клапан. Калориферы предназначены для нагрева обрабатываемого воздуха. Теплоносителем преимуществен­но служит вода, максимальные значения температуры и давления ее рег­ламентируются техническими условиями производителя. Реже применя­ются паровые калориферы. Воздухонагревательные элементы калорифе­ров изготавливаются преимущественно из оребренных медных или биметаллических труб. Биметаллическая труба состоит из внутренней стальной и внешней алюминиевой трубы с накатным оребрением. Число рядов трубок определяется потребностью в теплоте на нагрев воздуха. Чаще всего применяются калориферы с числом рядов трубок от одного до четырех.

Воздухоохладители конструктивно схожи с калориферами. Отличие их от калориферов определяется условиями применения. При охлаждении воздуха может образовываться конденсат, который способствует интенси­фикации коррозии поверхности трубок. В этой связи применяются оребренные трубки, поверхность которых со стороны обрабатываемого воздуха покрывается цинком. Такие трубки имеют высокую устойчивость против воздействия процессов коррозии в условиях влажной среды. В воздухоох­ладителях устраивается до шести включительно рядов охлаждающих тру­бок. В воздухоохладителях необходимо также организовывать сбор и отвод конденсата. Для предотвращения уноса конденсата с поверхности трубок воздухоохладителя ограничивается скорость движения воздуха во фрон­тальном сечении, этот параметр назначается производителем и в среднем составляет 3 м/с. Секция воздухоохладителя, как и секция подогрева возду­ха, может иметь обводной канал с клапаном. На выходе из воздухоохлади­теля может устанавливаться каплеуловитель.

В трубки воздухоохладителей может подаваться холодоноситель и хладоагент. В последнем случае они являются испарителями холодильной машины и их называют воздухоохладителями непосредственного охлажде­ния. Воздухоохладители-испарители применяются в автономных конди­ционерах.

В процессе эксплуатации межреберное пространство трубок калориферов и воздухоохладителей загрязняется осаждающимися из воздуха ме­ханическими примесями. Слой загрязнений может существенно снизить интенсивность процессов теплообмена. По этой причине до секций подог­рева (охлаждения) необходимо устанавливать блоки очистки воздуха от механических примесей. Эти же блоки в первую очередь должны обеспе­чивать требуемую степень очистки воздуха по комфортным или техноло­гическим условиям.

Секции подогрева (охлаждения) воздуха должны иметь доступ к фрон­тальной поверхности с обеих сторон с целью обеспечения технического обслуживания. По этой причине до и после них могут устанавливаться про­межуточные секции или секции обслуживания со встраиваемыми герме­тичными дверьми или люками. В кондиционерах малой производитель­ности доступ к оборудованию для обслуживания осуществляется через съемные боковые панели.

При выборе и конструировании схемы теплоснабжения калориферов или схемы холодоснабжения воздухоохладителей необходимо обеспечи­вать выполнение некоторых обязательных требований:

- свободного опорожнения системы от теплоносителя или холодоносителя;

- выпуска воздуха из верхних точек трубопроводов;

- не переполнение линий отвода конденсата;

- свободного расширения труб системы теплоснабжения (холодоснаб­жения) и трубок в теплообменниках;

- недопустимости воздействия силы тяжести трубопроводов и арматуры на теплообменники;

- предотвращения замерзания теплоносителя в холодный период года.

При применении нескольких теплообменников необходимо выбрать рациональную схему обвязки их теплопроводами. Обвязка обеспечивает последовательное, параллельное и последовательно-параллельное прохо­ждение воды по теплообменникам, а также определяет живое сечение труб для прохода воды и ее скорость. Схема обвязки должна обеспечи­вать отключение теплообменников, условия регулирования подачи теп­лоносителя (холодоносителя или хладоагента), удобство обслуживания. Рекомендуемые схемы обвязки теплопроводов приведены в справочной литературе и в технических условиях производителей. Подробная мето­дика подбора калориферов рассмотрена в разделе «Вентиляция» данного пособия и в справочной литературе, а также в материалах производителей кондиционеров, которые, как правило, предоставляют только ее элек­тронную версию.

Камеры орошения и другие средства тепловлажностной обработ­ки воздуха. При кондиционировании воздуха в зависимости от конкрет­ных условий и требуемой эффективности процесса тепловлажностной обработки применяют различные технические средства, позволяющие изменить влагосодержание и температуру обрабатываемого воздушного потока. Процесс увлажнения осуществляется при контакте воздуха с кап­лями воды (например, в камерах орошения), со смоченной поверхностью насадки или слоя, путем введения в воздушную среду воды в молекуляр­ном состоянии (увлажнение воздуха паром) или близком к молекулярно­му состоянию (увлажнение с помощью ультразвуковых диспергаторов). В качестве орошаемых слоев применяются слои волокнистых материалов; слои, заполненные сетками или специальными керамическими материа­лами и т.д. Насадки образуют, например, с помощью пластмассовых, де­ревянных пластин ит.п. Возможны и другие способы увлажнения возду­ха, например, с помощью дисковых увлажнителей, высокодисперсного распыла воды специальными форсунками непосредственно в объем по­мещения, применения перегретой воды и т.д. Некоторые способы увлаж­нения воздуха требуют специальной подготовки воды, в частности, той или иной степени умягчения ее.

Камеры орошения представляют собой устройства, в которых вода разбрызгивается с помощью форсунок. При контакте воздуха с каплями воды за счет процессов тепло- и массообмена происходит изменение тем­пературы и влажности обрабатываемого воздушного потока. Камеры орошения состоят из одного или двух коллекторов, к которым присоеди­няются трубные стояки. На стояках крепятся форсунки для распыла воды. В зависимости от количества коллекторов камеры бывают одно- и двух­рядными, с распылом воды «по» и «против» потока воздуха. На выходе из камеры устанавливается каплеуловитель, дополнительно с целью умень­шения каплеуноса скорость во фронтальном сечении ее ограничивается = 3м/с. На входе может предусматриваться стабилизатор, обеспечиваю­щий равномерное по сечению поле скоростей воздушного потока. Раз­брызгиваемая вода собирается в поддоне, циркуляция ее по системе водо­снабжения осуществляется с помощью насоса, имеются также инженер­ные системы подготовки, нагрева (охлаждения) воды и создаются необходимые условия для обслуживания камеры. Камеры орошения с системой обеспечения циркуляции и поддержания требуемых параметров воды представляют собой сложные и дорогостоящие комплексы. Введе­ние их в состав кондиционера существенно повышает его стоимость. По этой причине в последнее время применяют оросительные камеры, рабо­тающие только в адиабатическом (изоэнтальпийном) режиме, т.е. без сис­темы охлаждения (нагрева) циркулирующей воды.

В орошаемых слоях вода подается на смачиваемые поверхности на­садки или элементов слоя. Они имеют меньшую по сравнению с камерами орошения удельную площадь контакта воздуха с поверхностью воды (м²/м³), меньшую эффективность процесса увлажнения и ощутимо мень­ший коэффициент орошения.

Паровые увлажнители состоят из генератора пара (для испарения воды преимущественно применяется электрическая энергия), паропровода, фор­сунок или коллектора ввода пара в воздушную среду, трубопровода отвода конденсата. Ввиду высокой стоимости электроэнергии применение паро­вых увлажнителей должно обосновываться технико-экономическими рас­четами.

Все устройства увлажнения воздуха должны обеспечиваться система­ми автоматического регулирования режима работы и в обоснованных слу­чаях могут иметь обводной канал с клапаном.

Осушка воздуха может осуществляться различными способами, в том числе и с помощью контактных аппаратов. При контакте в них воздуха с водой, температура которой ниже температуры точки росы для данных па­раметров воздуха, водяные пары конденсируются на водной поверхности. В контактных аппаратах осушка воздуха может осуществляться и при взаимодействии его с растворами сорбентов (бромистого лития, хлористого кальция, гликолей). Такой контактный аппарат по структуре близок к уст­ройству оросительных камер и дополнительно в нем имеются инженерные системы для регенерации раствора путем выпаривания поглощенной влаги. Жидкие сорбенты обладают достаточно высокой коррозионной активно­стью и по этой причине такие системы изготавливаются из специальных материалов и имеют высокую стоимость. Для осушки воздуха могут при­меняться и твердые поглотители (твердые сорбенты). К ним относятся селикогель, алюмогель, активированный уголь и др. Из этих веществ форми­руются кассеты, через которые и пропускается осушаемый воздух. Как правило, в этом случае в установке имеется минимум две кассеты. Одна работает в режиме поглощения влаги, другая - в режиме регенерации. Ре­генерация осуществляется путем подогрева сорбента и выпаривания улов­ленной влаги.

При конденсации влаги на поверхности воды или сорбента выделяется теплота парообразования. По этой причине процесс осушки воздуха всегда сопровождается повышением его температуры.

Осушка воздуха может осуществляться и при контакте его с холодны­ми поверхностями, температура которых ниже температуры точки росы. Часто для этого используются воздухоохладители.

Секция очистки воздуха, часто которую называют секцией фильтра­ции, предназначена для снижения в обрабатываемом воздухе концентрации механических примесей и доведения этого параметра до уровня ниже ПДК. Второе назначение секции фильтрации - защита теплообменных поверхно­стей (в утилизаторах теплоты, калориферах и воздухоохладителях) от за­грязнений механическими примесями. В современных кондиционерах для очистки воздуха от пыли чаще всего применяется фильтрация его через полотна и реже через ткани, отсюда вытекает применение в терминологии частного случая очистки воздуха с помощью фильтрации для наименова­ния секции очистки. В секциях грубой очистки могут применяться металлизированные сетки и ткани из синтетических волокон. Конструктивно фильтрующие элементы могут быть оформлены в виде ячеек (панелей), гофрированных листов, карманов различной длины

Размеры карманных и ячейковых фильтров положены в основу вы­бора размеров и формы поперечного сечения кондиционера на основе размеров модуля фильтрующего элемента. Некоторыми производителями в качестве фильтрующего элемента приняты карманные и ячейковые фильтры на направляющих с размером модуля 610x610 мм (и его произ­водные 610x305 и 305x305 мм), другими - фильтрующие элементы, раз­мещаемые на каркасе с размером модуля 428x428, или 490x490 или 592x592 (592x287) мм.

Требуемая площадь фильтрации и вытекающий отсюда набор фильт­рующих элементов определяет размер поперечного сечения кондиционера. Следует отметить также, что при выборе размера поперечного сечения кондиционера учитываются также ограничения на скорость движения воз­духа в поперечном сечении камер орошения и воздухоохладителей с мок­рым режимом эксплуатации (по условиям отсутствия каплеуноса).

Полотна представляют собой нетканый материал с произвольным расположением тонких полиэфирных или иных волокон (путанка). По­лотна характеризуются толщиной (мм), плотностью (кг/м²) и толщиной нити, чаще всего выражаемой с помощью внесистемной единицы - текс. Количество «текс» численно равно массе нити длиной 1 км или метр, со­ответственно в граммах или в миллиграммах (г/км = мг/м). Чем меньше толщина полотна при одинаковой плотности или чем выше плотность при одинаковой толщине, а также чем меньше значение текс при одинаковой толщине и плотности - тем меньше пористость полотна и тем выше сте­пень очистки воздуха. С уменьшением текс при одинаковой плотности и толщине полотна уменьшается размер пор, такие материалы улавливают частицы меньших размеров.

Образующие фильтровальное полотно волокна относятся к классу синтетических материалов, они характеризуются низкой гигроскопично­стью; высокой кислотостойкостью и устойчивостью против действия орга­нических растворителей; низкой термостойкостью (рабочая температура до 60°С). В полотно могут вплетаться металлические нити, придающие ему большую прочность и снижающие вероятность накопления статического электричества.

Фильтрующие поверхности вместе с элементами крепления и поддер­живающей конструкцией являются легкосъемными устройствами. В зави­симости от требуемой степени очистки и характера улавливаемой пыли в кондиционере могут применяться одна, две или три последовательно уста­новленные секции очистки воздуха.

Секции утилизации теплоты предназначены для повторного приме­нения теплоты или холода, забираемых от уходящего воздуха систем вен­тиляции и кондиционирования, от технологических потоков, местных отсосов и т.п. В системах кондиционирования воздуха в качестве утили­заторов тепловой энергии применяются пластинчатые рекуперативные теплообменники с перекрестным или противоточным движением теплоно­сителей, роторные теплообменники регенеративного типа и теплообменни­ки с промежуточным теплоносителем. В отдельных случаях применяются теплообменники-утилизаторы на тепловых трубках. Применение секции утилизации теплоты должно обосновываться технико-экономическими расчетами. Тип секции утилизации теплоты определяется характеристика­ми потоков и требованиями, предъявляемыми к помещению, в котором необходимо осуществлять кондиционирование воздуха.

Работа утилизатора оценивается температурным или тепловым коэф­фициентом эффективности. Температурный коэффициент эффективности для пластинчатых рекуператоров достигает 70%, для регенеративных теп­лообменников с вращающимся ротором - 83% и для теплообменников с промежуточным теплоносителем - до 55%.

Наибольшее применение в технике кондиционирования воздуха полу­чили пластинчатые теплообменники-утилизаторы. В случае переноса теп­лоты в теплообменнике между воздушными средами процесс может идти с конденсацией водяных паров в одном из трактов, причем в зависимости от периода года это может происходить и на тракте удаляемого воздуха и на тракте приточного воздуха. При наличии конденсации влаги теплообмен­ники комплектуются поддонами для сбора конденсата и сепараторами для предотвращения уноса капель в последующие элементы воздушного трак­та. При работе утилизатора в зимнее в зоне конденсации возможно обмер­зание теплопередающих поверхностей и зарастание снеговой шубой про­точных частей теплообменника. В этих случаях предусматривается управ­ление режимом работы с помощью средств автоматизации и установка обводных клапанов, а нижнее рабочее значение температуры «холодного» теплоносителя ограничивается. Например, нижний предел температуры наружного воздуха в зависимости от параметров удаляемого воздуха в среднем ограничивается уровнем -5°С.

Вентиляторы в СКВ предназначены для организации перемещения по воздушным трактам требуемого количества воздуха. В установках конди­ционирования применяются вентиляторы и вентиляторные агрегаты. По­следние кроме привода и собственно вентилятора включают несущую ра­му, передачу, виброизоляторы, при необходимости направляющий аппарат и средства управления. Вентиляторный агрегат монтируется в вентилятор­ной секции, что позволяет без существенных трудностей изменять направ­ления подвода и отвода воздуха. Наибольшее применение в кондиционерах получили радиальные вентиляторы с загнутыми назад и вперед лопатками, в случае большой производительности - с двухсторонним всасыванием. В настенных блоках сплит-систем применяются диаметральные вентилято­ры и редко в некоторых автономных установках диагональные. Электро­привод вентиляторов может быть одно- и многоскоростным. Регулирова­ние частоты вращения ротора привода может осуществляться и с помощью преобразователей частоты тока.

Неотъемлемой частью СКВ является и система воздухораспределения. Воздух, приготовленный в установке комфортного кондиционирова­ния с соблюдением всех требований, при не соблюдении требований по нормированию его подвижности, температуры и влажности в рабочей или обслуживаемой зоне может создать в помещении зону дискомфорта.

Для ассимиляции тепло- и влагоизбытков приточный воздух на вы­ходе из воздухораспределителя имеет температуру и влагосодержание меньшие, чем в рабочей или обслуживаемой зоне. По пути к ней эта раз­ность должна уменьшится до допустимых значений. Эту задачу и решает система воздухораспределения. Кроме того, в рабочей или обслуживае­мой зоне должна соблюдаться нормируемая подвижность воздуха. Повы­шенные скорости движения воздуха формируют ощущение «сквозняка». Для раздачи воздуха в СКВ применяются различные типы воздухораспре­делителей, формирующие прямоточные, веерные, конические, закручен­ные, каскадные и др. струи, имеющие различную интенсивность падения температуры и скорости потока по мере удаления его от воздухораспреде­лителя. Правильный выбор места расположения, типа воздухораспре­делителя, его размера и количества применяемых воздухораспределите­лей обеспечивает комфортное состояние воздуха в обслуживаемой зоне помещения.

Широко применяют кондиционеры, в которых для изменения темпе­ратуры и влагосодержания воздуха реализуются процессы тепло- и массообмена путем непосредственного контакта его с водой в контактных аппаратах (форсуночные камеры, орошаемые насадки и слои и т.п.). Тепловлажностная обработка воздуха осуществляется также с помощью пара, жидких и твердых сорбентов. Изменение только температуры воздуха осуществляется с помощью теплообменников, в которых теплота переда­ется воздуху от теплоносителя через разделяющую стенку. Как правило, в качестве этой стенки применяются оребренные трубные поверхности. Такие теплообменники называются калориферами, а при отводе теплоты от обрабатываемого воздуха с помощью холодоносителя или хладоагента - воздухоохладителями.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. IV. Сигналы ограждения на железнодорожном транспорте
2. V. Механизм, преобразующий крутящий момент, передающийся от двигателя через сцепление, по величине и направлению, позволяет отключать двигатель от ведущих мостов на длительное время.
3. Активный транспорт веществ через мембраны происходит в результате
4. Алгоритм сложения однозначных чисел с переходом через десяток
5. Больная 60 лет поступила через 24 часа с момента заболева-ния с болями в верхней трети правого бедра и пальпируемым
6. Больной оперируется по поводу острой кишечной непроходи-мости через 12 часов с момента заболевания. На операции об-
7. В процессе измерения не следует прикасаться к соединительным проводам, клеммам и элементам испытуемой цепи для исключения протекания тока через тело работающего с прибором.
8. Власть эксперта. Влияние через разумную веру
9. Власть эксперта. Влияние через разумную веру
10. Власть, основанная на вознаграждении. Влияние через положительное подкрепление
11. Внешние и внутренние факторы банкротства. Внешние и внутренние источники финансового оздоровления несостоятельных предприятий.
12. Внешние и внутренние факторы, влияющие на надежность автоматизированных систем управления в приборостроении