Меню

Основные элементы систем кондиционирования воздуха



Основные элементы систем кондиционирования

1 – устройство и аппараты обработки воздуха; 2 – сети транспортирования воздуха;

3 – воздухораспределительные сети и устройства; 4, 5 – сети тепло- и холодоснабжения;

6,7 – генераторы теплоты и холода.

Возможности кондиционеров и процессы осуществляемые в них

а) Охлаждение воздуха

Главная задача кондиционера – охлаждение воздуха. Хотя бы потому, чтонагрев, осушение и очистку воздуха могут обеспечить другие, зачастую болеепростые и дешевые устройства, а вот давать освежающую прохладу умееттолько он. Причем делает это очень экономично – на один киловатт потребляемой электроэнергии выдает порядка 3 кВт холода. Нарушения законов природыздесь нет, так как энергия тратится не на создание прохлады, а на ее перенос сулицы в помещение.

Правда, понижать температуру в помещении можно только до определенного предела. Большинство современных кондиционеров может охладитьвоздух до +18 °С. При высокой подвижности воздух кажется холоднее. Именнопоэтому иллюзию прохлады можно создать при помощи вентилятора.

б) Нагрев воздуха

Многие современные кондиционеры умеют нагревать воздух. Причем заставить кондиционер работать на тепло можно двумя различными способами. Вподавляющем большинстве случаев это делается с помощью так называемоготеплового насоса. На самом деле никакого насоса в кондиционере нет: в этомрежиме он морозит улицу и греет помещение. При наружных температурахвыше -10 °С такое отопление весьма эффективно. На каждый киловатт электроэнергии можно получить от 2,5 до 3,5 кВт тепла.

Чем холоднее на улице, тем меньше тепла дает кондиционер. Риск поломки кондиционера при низких температурах возрастает многократно: это поломка компрессора, поломка лопастей вентилятора наружного блока, сгораниеэлектродвигателя вентилятора наружного блока.

Существуют модели кондиционеров с электрическим подогревом.

в) Осушка воздуха

Помимо охлаждения и обогрева воздуха все современные кондиционерыумеют осушать воздух. Понижая температуру воздуха, они удаляют из неголишнюю влагу. При высокой влажности дышать трудно, и жара переносится

хуже. Во всех современных моделях даже есть такой режим – «осушение». Этокогда температура воздуха почти не изменяется, а влажность падает.

г) Вентиляция помещения

В режиме вентиляции не происходит ни охлаждения, ни нагрева, а создается циркуляция находящегося в помещении воздуха и его очистка. Компрессор и вентилятор наружного блока в данном режиме выключены. Вентиляторвнутреннего блока работает на заданной скорости.

д) Очистка воздуха

Большинство современных бытовых кондиционеров имеют только одинфильтр – воздушный механический. Он защищает воздух в помещении и теплообменник внутреннего блока от пыли.Фильтры тонкой очистки, способные улавливать мельчайшую пыль,пыльцу растений, запахи, сигаретный дым, у многих моделей не входят в стандартную комплектацию и приобретаются отдельно. Чаще всего их изготавливают из активированного угля, потому они называются угольными или дезодорирующими. При большом загрязнении воздуха выгоднее использовать специальные воздухоочистители.

Е) Ионизация воздуха.

Ионизация воздуха определяется наличием в помещении отрицательнозаряженных частиц- молекул кислорода. Обычно в помещениях количество отрицательных ионов в сотни раз меньше, чем в парках и садах. Высокая концентрация аэроионов благотворно влияет на организм человека. Некоторые современные модели кондиционеров оснащены ионизаторами воздуха.

1. Понятие кондиционирования воздуха и системы кондиционирования воздуха.

2. Основные вредности, устраняемые системами кондиционирования воздуха.

3. Источники образования факторов вредности.

4. Основные элементы системы кондиционирования.

5. Возможности современных кондиционеров.

Лекция 7

Газоснабжение

1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.

2 Особенности газового топлива.

1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.

Газоснабжение представляет собой сложный комплекс самостоятельных и вместе с тем взаимосвязанных технических устройств по добыче или производству горючего газа , хранению, транспортировке и распределению горючего газа для его использования в качестве сырья и топлива различными потребителями.

Потребление природного газа, благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам, неуклонно возрастает во всех странах мира, что вызывает высокие темпы развития газовой промышленности. За последние 25 лет добыча природного газа возросла 2,7 раза, в тоже время как добыча нефти — в 1,8 раза, угля — в 1,1 раза.

Природный газ остается одним из важнейших источников энергии, занимая свыше 22 % в мировой добыче топлива. Наибольший удельный вес в мировой добыче топлива занимают; нефть — 51,2 % , уголь — 26,7 %.

Увеличение потребности в энергии вызывает серьезные трудности в энергоснабжении многих странах мира и требует постоянного поиска путей решения энергетической проблемы.

Сложность энергетической проблемы заключается в сложившемся расхождении структуры запасов и структуры добычи и потребления топлива. Так основную долю в геологических и разведанных ресурсах в мире составляет уголь — 87,8 % и 79,0 %, соответственно, а нефть — 8,7 % и 12,0 %, доля газа не превышает 3,5 % и 9,0 %, соответственно, в то же время в добыче топлива доля угля не намного превышает долю газа — на 4,6 % (26,7 % и 22,1 % соответственно), а добыча нефти составляет свыше 50 % от всех видов органических энергоресурсов.

В настоящее время основная доля потребности в топливе обеспечивается за счет жидкого и газообразного топлива при весьма скромных относительных запасах этих топлива; одной из причин можно считать определенный уровень развития добывающих производств, позволяющий достигать различные степени извлечения отдельных ресурсов — от 6 % для угля и до 30 % для нефти. В целом мировые извлекаемые ресурсы традиционных видов топлива в настоящее время составляют менее 10 %.

Читайте также:  Что такое дренаж в сплит системах

Таблица 1 Мировые ресурсы и добыча топлива

Геологические ресурсы млрд тут % Разведанные ресурсы млрд тут % Добыча млрд тут %

Уголь 10100 87,8 868 79,0 2,3 26,7

Нефть 1000 8,7 133 12,0 4,4 51,2

Газ 400 3,5 98 9,0 1,9 22,1

Промышленные запасы ( это запасы, которые в данный момент экономически выгоны для извлечения) составляют в целом в мире 81 триллионов м 3 , в том числе на территории бывшего СССР — 34 триллионов м 3 .

Всего на территории бывшего СССР 800 месторождений природного газа, из них 20 крупнейшие в мире: Уренгойское — 5037,8 млрд м 3 , Ямбургское — 4440,1 млрд м 3 , Заполярное — 2666,8 млрд м 3 , Оренбургское — 2089 млрд м 3 и др.

На Укоаине около 100 месторождений газа. Среди них: Шебелинское — 528 млрд м 3 , Ефремовское — 131,3 млрд м 3 , Крестищенское — 202 млрд м 3 , Угерское — 43,6 млрд м 3 .

В восточной части Украины расположена Днепровско-Донецкая газонефтеносная область, где открыто 60 газовых и нефтегазовых месторождений с общими промышленными запасами газа более 500 млрд м 3 . Важнейшее из них — Шебелинское, которое в настоящее время уже выработано.

В Крыму расположено несколько газовых и газоконденсатных месторождений, имеющих пока местное значение.

В западной части Украины сосредоточены чисто газовые месторождения, которые в значительной части уже выработаны.

Вообще сегодня в состав систем газоснабжения Украины входит 36,7 тыс.км магистральных (газотранспортных), в т.ч. 14 тыс.км диаметром 1020-1420 мм и 152 тыс.км газораспределительных сетей, 72 компрессорных станции общей мощностью 5600 МВт (кстати, мощность Запорожской АЭС составляет 6000 МВт). 13 подземных хранилищ обеспечивают максимально возможный отбор 240 млн.м3 естественного газа в сутки. Они предназначены для сглаживания как пиковых, так и сезонных неравномерностей в потреблении газа и оказывают содействие высокой надежности функционирование всей газотранспортной системы, гарантируют бесперебойность как в снабжении газа внутренним потребителям, так и транзиту русского газа к Европе.Общий уровень газификации жилого фонда страны составляет 87 %, из них: природным газом — 47, сжиженным углеродным газом — 40 %.

Под дегазацией угольных шахт в настоящее время понимают совокупность мероприятий, направленных на извлечение и улавливание метана, выделяющегося из различных источников, с изолированным отводом на поверхность или в нисходящую струю шахты. В зависимости от способа дегазации содержание метана в газовоздушной смеси находится в различных пределах.

Миллионы кубометров извлекаемого метана при дегазации шахт выбрасываются ежегодно в атмосферу, загрязняя ее. Это происходит по причине того, что метановоздуш-ная смесь, получаемая при дегазации шахт, имеет ряд особенностей, которые затрудняют ее использование. Большие сложности при применении газа дегазации шахт вызывает непостоянная концентрация метана в смеси. Очень часто она бывает низкой, а по правилам безопасности для сжигания в тепловых агрегатах можно использовать газовоздушную смесь, содержащую не менее 30 % метана (концентрационные пределы воспламенения ме-тана в смеси с воздухом 5-15 %). Защита дегазационной системы обеспечивается путем опережающего отключения потребителя как источника опасности при снижении содержа-ния метана или давления используемого газа ниже установленных норм. При этом нарушается основное требование, предъявляемое к системам газоснабжения — бесперебойная подача газа потребителям. Следовательно, газ дегазации шахт можно использовать без предварительной обработки, если содержание метана в смеси высокое.

Возможные пути использования газа дегазации шахт (метановоздушной смеси) при низкой или переменной концентрации метана в смеси, такие как смешение газа дегазации с воздухом, природным и сжиженным углеводородным (СУГ) газами, анализировались в Донецком техническом университете (ДГТУ) и в Донбасской государственной академии строительства и архитектуры (ДонНАСА).

В ДонНАСА были получены аналитические зависимости для расчета состава смеси га-за дегазации и паров СУГ для замены ею природного газа с условием, чтобы отклонение числа Воббе не превышало 5 %.

Природный газ за сравнительно короткий период времени стал незаменимым видом сырья и топлива почти во всех развитых странах мира.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник

Цели и функции, их обеспечивающие

Основные цели, которые обеспечивает кондиционирование воздуха:

  • Поддержание комфортной среды. Функция, отвечающая за достижение цели, — поддержание определенного температурного режима. Настройками устанавливается рекомендуемый показатель, а далее система определяет текущие условия и корректирует их, нагревая или охлаждая воздух.
  • Поддержание необходимой влажности. Функция, отвечающая за достижение цели, — осушение и увлажнение воздуха. Соответственно, когда воздух слишком влажный, он подсушивается и наоборот.
  • Поддержание необходимой скорость движения воздушных масс. Функция, отвечающая за достижение цели, — вентиляция.
  • Поддержание чистоты воздуха. Функция, отвечающая за достижение цели, — вентиляция, очищающие элементы системы.

В автомобилях также устанавливаются стеклообогреватели (антизапотеватели), которые входят в систему кондиционирования воздуха.

Элементы системы кондиционирования воздуха

Оборудование, которое устанавливается внутри помещения или автотранспортного средства, работает за счет подключения комплекса элементов, поддерживающих функционал друг друга. Система охлаждения и система подогрева составляют два основных представленного типа оборудования.

Система охлаждения

Основные элементы системы охлаждения:

  • электроника;
  • компрессор;
  • испаритель, конденсатор, осушительный бачок (при использовании воды в качестве теплоносителя);
  • нагнетательный вентилятор;
  • блок управления и пр.

Газообразный хладагент (самый распространенный фреон) направляется с помощью компрессора и направляет его в конденсатор. Давление повышается, за счет чего ресурс перемещается. В процессе фреон трансформируется в жидкое состояние, проходит через расширительный клапан, снижаясь в давлении за счет эффекта дросселирования.

Нагнетательным вентилятором нагретый воздух направляется и распределяется в помещении или автомобиле. Отвод тепла, поддержание температуры в помещении на комфортном уровне также обеспечивается элементами системы охлаждения. Там же располагаются фильтры, очищающие воздух, там же удается увлажнять воздух при наличии жидкости.

Компрессор – основной элемент охлаждения. Функционал ориентирован на забор, сжатие и рециркуляцию хладагента.

Конденсатор отводит тепло. Этот элемент выглядит, как алюминиевые ленты, выполненные из трубок. При установке в автомобилях система кондиционирования воздуха работает не только в условиях получения тепла холодного потока, но и за счет встречного воздуха, воздействующего на внешние участки во время движения транспортного средства.

Специальная пластина радиатора может быть установлена, чтобы прохлада лучше рассеивалась. Этот элемент используют в разных системах.

Цикло охлаждения хладагента распределен на три последовательных этапа.

В водяных системах также работает испаритель. И если в оборудовании, подключаемому в электрической сети и устанавливаемому в помещениях, большинству функций выполняет электроника – специальный блок, то конструкция автомобильных систем более сложная конструктивно. Испаритель отвечает и за удаление влаги, снижение температуры воздуха.

Расширительный клапан работает с хладагентом, меняя давление, действующее для приведения его в движение. Осушительный бачок ориентирован на поглощение влаги, фильтрацию составляющих хладагента, его хранение.

Система подогрева

Работает система подогрева за счет подачи теплоносителя. В качестве такового может выступать вода, которая предварительно нагревается (редко в помещениях и чаще в рамках конструкции автомобилей, особенно современных). Чаще используется электроэнергия, поступающая из общей сети.

Обязательно система подогрева включает следующие элементы:

  • вентиляционный клапан;
  • механизм управления;
  • нагнетательный вентилятор;
  • вентиляционная труба;
  • радиатор или другая система извлечения тепла из энергоносителя.

Корпус обычно единый, предполагает целую конструкцию. Нагнетательный вентилятор и вентиляционные каналы в системе кондиционирования воздуха общие, то есть работают и на обогрев, и на охлаждение в зависимости от текущих настроек и режима функционирования.

Нагнетательный вентилятор отвечает за работу с холодной водой, направляя ее от двигателя и внутреннему радиатору. Обычно по такой схеме устроены автомобильные системы. В помещении нагнетательный вентилятор отвечает за обеспечение другой функции – он направляет тепло или холод с определенной скоростью и силой.

Теплообменник, электроника, отвечающая за работу системы – важные конструкционные элементы. Они установлены внутри корпуса. На вход подается или горячая вода, или генерируемый горячий воздух. Подача воздуха выполняется путем забора и нагрева. В водяных системах также работает насос двигателя.

Когда тепло сгенерировано, нагнетательный вентилятор его направляет в помещение под углом, который установили пользователи. Менять траекторию движения воздуха можно с помощью пульта, который функционирует дистанционно. Холодный воздух обычно направляют вверх, горячий прямо или с уклоном вниз (надо понимать, что естественная реакция – подъем теплого воздуха вверх, а холодный воздух выталкивается вниз, поэтому лучше поток делать под соответствующим направленным углом).

В автомобильных вентиляционных системах расход воды при кондиционировании воздуха контролирует термостат. Оборудование, подключаемое к электроэнергии, защищается от перегрузок.

Клапаны, расположенные внутри вентиляционных труб:

  • для внешней рециркуляции (управление приточным и возвратным воздухом);
  • для регулировки температуры;
  • для распределения воздуха (может быть несколько клапанов в одной системе).

Кондиционирование воздуха – процесс, который зависит от конструкции устройств, работающих в рамках целой системы или единичного оборудования. Причем элементы могут отличаться, однако их основной перечень встречается в большинстве устройств разных производителей.

Источник

Системы кондиционирования воздуха

Кондиционирование помещения- это сложный технологический процесс, который позволяет поддерживать необходимую температуру в помещении. Температурный контроль осуществляется в автоматическом режиме.

Помимо всего прочего кондиционирование в некоторых случаях осуществляет контроль влажности, в некоторых случаях возможна ионизация воздуха. Основным видом деятельности кондиционеров, является поддержание необходимых метеорологических условий, необходимых для комфорта или поддержания рабочего процесса.

Процесс кондиционирования помещения, реализуется при помощи целого комплекса различных технических средств, называемых системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав данной системы входят различные фильтры, осушители или увлажнители воздуха,а также теплообменники. Кроме того, в систему входят вентиляторы, средства контроля или дистанционного управления, а также системы охлаждения или теплообеспеспечения.

Стоит отметить, что промышленные системы и другие решения, которые обслуживают здания и помещения с большой площадью, имеют дополнительные автоматизирующие системы, которые управляются микропроцессорами на основе заданных данных оператором установки.

В том случае, если система кондиционирования воздуха, размещается в одном корпусе или состоит из двух блоков, то определение «кондиционер» становится применимым к данной системе

Существует множество разновидностей кондиционеров. Интересным фактом, является, то что не существует какой-либо точной классификации , по причинам многовариативности и больших различий в технической и функциональных характеристиках. Помимо всех перечисленных факторов точная классификация невозможна и по причине разнообразия объектов применения кондиционеров.

Классификация

Современные системы кондиционирования воздуха можно классифицировать по ряду признаков:

  • По объекту применения. Использование в целях комфорта или технологичного процесса. Под комфортным применением, обычно подразумевается использование кондиционера в домашнем или административном помещении.
  • Расположение кондиционера. Учитывается локальное расположение системы кондиционирования воздуха-местное или центральное.
  • По количеству зон обслуживания. Выделяют однозональные и многозональные системы кондиционирования.
  • По степени обеспечения метеоусловий в обслуживаемом помещении. Всего, существует три класса обслуживания:
  1. Класс — гарантирует наличие требуемых метеорологических условий в соответствии с утверждёнными нормативными документами.
  2. Класс — гарантирует требуемые санитарно-технические или гигиенические нормы.
  3. Класс — гарантирует нормы охлаждения помещения, в том случае, если в тёплое время года, с поставленной задачей не может справиться вентиляция.
  • Регулирование параметров выходящего воздуха. Однотрубные или двухтрубные (качественные или количественные).
  • Различают автономные и не автономные системы кондиционирования, по наличию в них собственного источника холода/тепла.

Помимо вышеперечисленной классификации, существуют системы запрограммированные на изменение метеоусловий в обслуживаемом помещении в определённый период времени.

Виды кондиционеров

Системы кондиционирования воздуха, также можно разделить по типовой принадлежности:

  • Сплит-системы. Данный вид систем имеет очень много разновидностей и является самым распространённым. Различают сплит-системы по форме и креплению: настенные, напольные, колонного типа. Также можно выделить различия в системе обслуживания: многозональные кондиционеры с расходом хладагента, имеющим возможность замены и кассетного типа.
  • Системы с чиллер-фанкойл. Основным отличием является то, что охлаждающим элементом , является не хладагент, а вода. Специальное охлаждающее устройство «чиллер» понижает температуру воды. В некоторых системах чиллер-фанкойл, вместо воды используется незамерзающая жидкость. Чиллер- это фреоновый кондиционер, с одной лишь разницей, что через испаритель проходит вода, а не воздух. С помощью насоса по системе трубопровода вода поступает к фанкойлам. Количество подключенных фанкойлов может достигать большого числа- это зависит от мощности насоса чиллера.
  • Прецизионные кондиционеры. Данный тип является высокоточным и предназначен для контроля микроклимата в помещениях с повышенной чувствительностью оборудования. Прецизионные кондиционеры, как правило относятся к шкафному типу. Стоит отметить, что помещения технологического типа обладают повышенными значениями тепловых нагрузок, в отличии от бытовых. Отличительной особенностью данного вида систем, является их бесперебойная работа 24 часа в сутки.
  • Канальные кондиционеры. Система такого типа относится к разновидности сплит-систем. Наружный блок соединяется с внутренним посредством воздуховода. Особенностью данного типа, является то, что к внутреннему блоку, находящемся в меж потолочном пространстве, можно подключать несколько внутренних. Система канального кондиционера идеально подходит для помещений с натяжными потолками, кроме того изгибы воздуховодов можно корректировать индивидуально, что позволяет охлаждать несколько комнат при любой планировке квартиры. Стоит отметить, что данный вид кондиционера способен не только нагревать и охлаждать воздух, но и примешивать к нему наружный, что очень благоприятно сказывается на микроклимате в помещении.
  • Мультизональные VRV и VRF системы. Данный вид имеет вид улучшенной системы мультисплит кондиционирования. К одному наружному блоку, как и в случае с мультисплит системой подключается несколько внутренних, но в случае с VRV может достигать нескольких десятков. Как и в случае со сплит-системами, системы типа VRV имеют свои разновидности (кассетные, напольные, настенные, колонные и т.п.). Мощность варьируется от 2-х до 25 Квт. Отличительной чертой данной системы, является, то что все её блоки подключаются к единой системе медных трубопроводов или так называемой трассе. Общая трасса состоит из двух- трёх медных труб, к которым в свою очередь возможно подключить до трёх внешних блоков и тридцати внутренних. Такое технологическое решение позволяет расширить систему, если в будущем появится необходимость. Интересным фактом о данной системе, является, то, что обозначение VRV(дословный перевод-переменный объём хладагента) принадлежит компании Daikin, которая первая запатентовала данную систему. На сегодняшний день у других производителей присутствует название VRF (переменный поток хладагента), что по-сути является обозначением той же самой технологии, но не нарушает авторских прав.

Проектирование и расчёт кондиционирования

Особенную важность имеет анализ, а также расчёт и проектирование кондиционирования воздуха. Одним из наиболее важных моментов в расчётах является вычисление избытков тепловой энергии, которые бывают, как внутренние, так и внешние. К внутренним источникам тепла можно отнести работу бытовой техники и присутствие людей. К внешним источникам тепловой энергии можно отнести солнечную радиацию. Немаловажным фактором при расчётах, является и шумоизоляция. Все выполняемые операции с расчётами ,руководствуются экономической целесообразностью и соблюдением правил и нормативов предъявляемых к определённому помещению. Вопрос цены также важен при расчёте энергопотребления системы кондиционирования воздуха, а также выполнения работ по монтажу оборудования. Для получения точных расчётов необходимо точно знать тип и вид кондиционера, а так же специфику работы именно с конкретной моделью. При проведении проектировочных работ, имеет место, учитывать и такой фактор, как автоматический или дистанционный способ управления кондиционером.

Источник