ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

ОСНОВЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХ

В результате технологических и бытовых процессов в воздух поме­щения поступают тепло и влага. Для поддержания заданных темпера- турно-влажностных условий в помещении необходимо подавать в него приточный воздух с определенными параметрами. Параметры наружно­го воздуха изменяются во времени. В отдельные периоды года, особен­но летом и зимой, они могут заметно отличаться от необходимых пара­метров приточного воздуха. Поэтому прежде чем подать наружный воз­дух в помещение, его необходимо специально обработать, придав ему определенные кондиции. Процесс создания и поддержания определен­ных параметров воздушной среды называют кондиционированием воз­духа. Обычно при кондиционировании воздуха его в основном подверга­ют тепловлажностной обработке.

В жаркие летние дни наружный воздух имеет высокую температуру и большую влажность. Перед подачей в помещение такой воздух необ­ходимо охладить, а иногда и осушить. Зимой наружный воздух имеет низкую температуру и небольшую влажность, поэтому перед подачей в помещение его приходится нагревать и увлажнять.

Тепловлажностной обработке воздух подвергают в установках, на­зываемых кондиционерами. Установки кондиционирования воздуха име­ют специальные устройства для определенных видов его обработки. На­гревают воздух обычно в калориферах, где он получает тепло от ореб - ренных или гладких поверхностей трубок, по которым протекает тепло­носитель. Охлаждение воздуха осуществляется в поверхностных или в контактных воздухоохладителях. В поверхностных воздухоохладите­лях воздух отдает тепло поверхностям трубок, по которым пропускают холодную воду или другой холодоноситель. Если эти поверхности име­ют температуру ниже точки росы, то на них выпадает влага из воздуха, и последний не только охлаждается, но и осушается. Поверхности тру­бок воздухоохладителя или калорифера в некоторых случаях орошают водой, так как воздух интенсивнее обменивается теплом со смоченной поверхностью. Кроме того, при орошении водой воздух можно наряду с нагреванием или охлаждением осушать или увлажнять. В контактных охладителях воздух охлаждается в результате непосредственного кон­такта с водой. Наиболее часто воздух проходит через дождевое про­странство оросительной камеры, в которой форсунками разбрызгива­ется охлажденная вода. В некоторых случаях применяют контактные охладители с орошаемой насадкой. В них охлажденной водой орошает­ся слой (насадка) из фарфоровых или металлических колец, древесных стружек, бумажных сотовых конструкций, капроновых сеток и др. Воз­дух, проходя через лабиринтовые ходы смоченной насадки, охлажда­ется и осушается или увлажняется В последнее время контактные устройства начинают применять также и для нагревания воздуха.

Для осушки воздуха иногда используют твердые (силикагель, алю­могель) или жидкие (растворы хлористого лития, хлористого кальция) влагопоглощающие вещества.

Комплекс технических средств и устройств для приготовления при­точного воздуха с заданными параметрами и поддержания в помещени­ях оптимального или заданного состояния воздушной среды (независи­мо от изменения «внешних и внутренних факторов) называется системой кондиционирования воздуха. Система кондиционирования позволяет ав­томатически поддерживать заданные температуру, влажность и скорость движения воздуха, его чистоту, газовый состав, ароматические запахи, содержание легких и тяжелых ионов, а в ряде случаев определенное барометрическое давление. В большинстве жилых, общественных и про­мышленных зданий современные системы кондиционирования позволя­ют поддерживать только первые четыре из перечисленных параметров.

§ 495 КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Od назначению кондиционирование воздуха подразделяют на комфортное, технологическое и комфортно-технологическое. Комфорт­ное кондиционирование применяется в жилых, общественных и промыш­ленных зданиях с целью обеспечения оптимальных санитарно-гигиениче­ских условий для находящихся в помещении людей. Технологическое кондгщионирование предназначается для обеспечения требуемых уело-

Рис. XXI.1. Основные элементы главного / и до­полнительного II контуров системы кондициони­рования воздуха

/, 1' — камеры и аппараты нагрева, охлаждения, осуш­ки и увлажнения воздуха; 2 — система воздуховодов для распределения, удаления и рециркуляции воздуха; 2' — распределительная сеть трубопроводов теплохолодо - снабжения; 3 — устройства для подачи и забора возду­ха; 3' — генераторы тепла и холода

Вии протекания производственных про­цессов (например, формирование струк­туры полимерных материалов из раство­ров, сушильные процессы, обработка строительных материалов и т. п.). В этом случае параметры воздушной среды мо­гут быть совершенно непригодны для человека. При комфортно-техноло­гическом кондиционировании параметры воздушной среды, принимае­мые для обеспечения оптимальных условий протекания производствен­ных процессов, отличаются несущественно или вообще не отличаются от параметров, соответствующих комфортным условиям.

Комплекс технических устройств системы кондиционирования воз­духа можно представить в виде двух взаимосвязанных контуров I и II (рис. XXI.1).

В главном контуре / — собственно системе кондиционирования — обрабатывается и перемещается воздух. Этот контур состоит из следу­ющих основных элементов:

1 — установки для тепловлажностной обработки воздуха в специ­альных камерах и аппаратах;

2 — системы воздуховодов (каналов для распределения, удаления и рециркуляции воздуха);

3 — устройств для подачи воздуха в помещения и для воздухозабора.

Камеры и аппараты, в которых осуществляется передача воздуху

Тепла и влаги или их сток, являются одновременно элементами дополни­тельного контура II, где рабочей средой (тепло - или холодоносителем) служит вода либо другая жидкость.

Дополнительный контур II — система теплохолодоснабжения — в свою очередь состоит из следующих основных элементов:

Г — камер и аппаратов нагрева, охлаждения, увлажнения и осушки;

2' — распределительной сети тепло - и холодоносителя;

3' — генераторов тепла и холода (холодильная установка, теплооб­менники системы теплоснабжения и т. п.).

Наиболее удобно провести классификацию систем по взаимному расположению основных элементов контуров I и II — системы конди­ционирования и системы теплохолодоснабжения.

По расположению основных элементов 1, 2, 3 в главном контуре / системы кондиционирования воздуха подраз­деляют на центральные и местные. В центральных системах воздух об­рабатывается в одном центральном кондиционере, от которого он рас­пределяется по отдельным помещениям. В местных системах воздух обрабатывается в кондиционерах, расположенных в отдельных поме­щениях. Распределительная система воздуховодов в здании в этом слу­чае отсутствует. *<

По принципу централизации основных элементов Ґ, 2', Зг в дополнительном контуре II системы кондициониро­вания воздуха подразделяют на автономные и неавтономные. В автоном­ных системах каждый кондиционер имеет свою систему теплохолодоснаб-
жения, т. е. встроенную в него холодильную машину, сеть трубопроводов и аппараты, служащие источниками и стоками тепла и влаги. Неавто­номные системы имеют централизованные, единые для всего здания или ряда зданий генераторы тепла и холода, от которых разветвленной сетью тепло - и холодоноситель подводится к отдельным кондиционерам.

В больших общественных и промышленных зданиях часто применя­ют комбинированные системы. В них первичная обработка наружного воздуха централизована, а окончательная его доводка для получения нужных для отдельных помещений параметров приточного воздуха осу­ществляется в местных вентиляторных или безвентиляторных (эжек - ционных) доводчиках, расположенных в отдельных зонах или помеще­ниях здания.

Центральные системы устраивают для обслуживания нескольких помещений с аналогичным температурно-влажностным режимом или од ного крупного помещения. Производительность таких систем обычно измеряется десятками и сотнями тысяч кубических метров воздуха в 1 ч.

Для поддержания необходимых параметров воздуха в нескольких помещениях с различными требованиями к температурно-влажностным условиям применяют местные системы кондиционирования воздуха

Если общая потребность в холоде и тепле нескольких местных си­стем в здании оказывается очень большой, целесообразно предусматри­вать централизованное теплохолодоснабжение с устройством неавто­номных местных установок кондиционирования воздуха (кондицио­неров).

Если кондиционирование воздуха предусматривается только в от­дельных помещениях при сравнительно небольшой общей потребности их в тепле и холоде, применение централизованного теплохолодоснаб - жения оказывается нецелесообразным. В таких условиях используют местные автономные установки кондиционирования воздуха, оснащен­ные источниками тепла и холода. Обычно в качестве источника тепла для указанных установок применяют трубчатые электронагреватели, а в качестве источника холода — встроенные холодильные машины.

По сезонности обеспечения требуемых парамет­ров воздуха в помещении системы кондиционирования подраз­деляют на круглогодичные и сезонные. Круглогодичные системы обес­печивают требуемый режим в теплый, переходный и холодный периоды года. Сезонные системы обеспечивают внутренний расчетный режим либо в холодный, либо (чаще) в теплый период года.

Системы кондиционирования подразделяют также по о б ее п е - ченности заданных внутренних условий. Системы кон­диционирования, обеспечивающие строгое поддержание заданных оптимальных значений температуры и влажности воздуха в помещении в течение года, относят к системам полного кондиционирования. Для этих систем характерна возможность осуществления процесса охлажде­ния и осушки воздуха в летний период, для чего необходимо наличие искусственных источников холода. К системам неполного кондициони­рования относят системы, которые в летний период могут обеспечивать поддержание заданного допустимого значения температуры воздуха в помещении при изменении относительной влажности в некоторых пре­делах в зависимости от состояния наружного воздуха. В таких систе­мах для охлаждения достаточно использования только процесса адиа­батической обработки воздуха. В этом случае отпадает необходимость в искусственных источниках холода.