МИКРОКЛИМАТ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

КОМНАТНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Для создания в зданиях с многокомнатнон планировкой бла­гоприятного регулируемого микроклимата, обеспечивающего отопление помещений зимой, охлаждение воздуха летом и круг­логодичную вентиляцию, рационально применять комнатные климатические приборы, так как осуществление центральных систем связано с конструктивными п эксплуатационными труд­ностями.

В климатических приборах возможны увлажнение или осуш­ка воздуха, очистка его от пыли и парфюмеризация. Обязатель­ным требованием к климатическим приборам является подача свежего воздуха и нагрев его в зимний период, для кондиционе­ров, кроме того, — охлаждение воздуха летом.

Коэффициент полезного действия климатического прибора т|П1, . совмещающего отопительные (охладительные) функции с вентиляцией, определяется по формуле где (пр —температура приточного воздуха;

(См —температура смеси наружного и рециркуляционного воздуха;

и-ист—п. д. системы и источника теплохладоснабжения.

В зимний период к. п. д. увеличивается с повышением ^ир (кото­рая ограничивается гигиеническими нормами) и /см. С повышени­ем температуры fCM увеличивается расход рециркуляционного воздуха и растет к. п. д. Так при 100% рециркуляции

(см ~-Je И У [ і р == TJcHCT.

В центральных системах кондиционирования воздуха для по­вышения к. п. д., т. е. сокращения расхода тепла и холода обычно применяют рециркуляцию воздуха, что связано с устройством дополнительных каналов. В климатических приборах рециркуля­ция воздуха осуществляется непосредственно в облуживаемых помещениях. Приборы, чаще всего, устанавливаются у наруж­ных стен. В климатических приборах функции отопления зимой и охлаждения летом выполняет один теплообменник (за исклю­чением четырехтрубных систем). Тепло - и холодоносителем яв­ляется вода, поступающая к теплообменникам приборов по об­щей системе трубопроводов.

Принципиальные схемы ряда климатических приборов при­ведены на рис. 10.

В отопительно-вентиляционных приборах осуществляется на­грев воздуха, а при необходимости и увлажнение. В отопитель­но-вентиляционных приборах с искусственным побуждением II кондиционерах перемещение воздуха производится вентилято­ром или за счет кинетической энергии первичного воздуха из центральной установки.

В неавтономных кондиционерах при централизованном теп- лохладоснабжении перемещение воздуха осуществляется мало­шумными центробежными нлп осевыми вентиляторами.

В эжекционных доводчиках обработанный в центральном кондиционере наружный воздух (первичный), выходя с большой скоростью из эжектирующих сопел, подсасывает комнатный ре­циркуляционный воздух.

Вентиляторными кондиционерами-доводчиками производит­ся местная обработка и перемещение воздуха, который смеши­вается с первичным воздухом из центральной системы и посту­пает в помещение. По конструктивным особенностям климати­ческие подоконные приборы подразделяются на бескаркасные, каркасные и настенные. Корпуса приборов—из металла, пласти­ков [28] и других материалов. В каркасной конструкции к угол­кам могут крепиться легкие листовые материалы или даже теплозвукоизоляционная ткань. Бескаркасные и каркасные при­боры изготавливаются в виде цельного агрегата и на монтаже подводки теплообменника соединяются на резьбе с подающей

S3 ~

Оггнюителыю - бентшшциоипыс приборы

С ествстдетым с искустбенным побуждением побуждением

с секционными доводчикоми

• '________ Wl/yt/7unur>u

tienmpo - I теплообменник На рпшр [ теплообменом без забора нарфкС забором^ режными куляциотюм do. tPyxu но смеси ного воздуха рунного Ьоюухп

/ --теплообменник; 2—фильтр: 3—вентилятор осевой; 4—вентилятор центробежный; 5— распределительная камера; 6 - эжектнруютне сопла; 7—во:ід'хонод первичного воздуха; 8- ванночка с открытой поверхностью увлажнения; !/- форсуночный увлажнитель; ///—вентилятор с центробежным увлажнителем; //—увлажнитель с электропри­водом; 12 -поддон.

В системах с эжекционными н вентиляторными доводчиками увлажнение производится в центральном

кондиционере.

и обратной подводками от стояка. Настенная конструкция при­боров — менее индустриальна так как требует на стройке креп­ления к наружной стене теплообменника, деталей и установки кожуха.

Забор наружного воздуха может осуществляться непосредст­венно через отверстия в наружных стенах или при помощи вса­сывающих воздухозаборных вертикальных шахт к каждому при­бору.

Наружный воздух может также первоначально обрабатыва­ться в центральном кондиционере и для вторичной обработки нагнетаться к климатическим приборам.

Простым является непосредственное присоединение кондици­онера к воздухозаборному отверстию, которое предусматрива­ется при изготовлении панелей наружных стен.

К недостаткам такого подсоединения следует отнести слож­ность уплотнения патрубка кондиционера к стенке воздухоза­борного отверстия. Большое количество отверстий забора на­ружного воздуха с решетками бывает нежелательным с архи­тектурной точки зрения. Приток наружного воздуха здесь зави­сит от ветрового и теплового напоров. При централизованной подаче воздуха к комнатным кондиционерам значительно улуч­шаются условия очистки наружного воздуха, предотвращается возможность проникновения шума с улицы через воздухозабор­ное отверстие и опрокидывание циркуляции внутри помещения.

При централизованной обработке наружного воздуха созда­ется возможность регулирования влажности.

Для снабжения климатических приборов холодной и горячей водой рационально использовать сеть централизованного тепло - хладоснабження от абсорбционной бромисто-литиевой маши­ны [29].

Одним из наиболее простых и экономичных способов охлаж­дения для районов е сухим жарким климатом является испари­тельное охлаждение воды в потоке сухого воздуха; Охлажден­ная в результате испарения вода служит источником охлажде­ния воздуха. Пределом испарительного охлаждения является температура воздуха по мокрому термометру. При прямом испа­рительном охлаждении происходит непосредственный контакт наружного воздуха и воды в адиабатическом процессе. Контакт воздуха с водой может осуществляться в центральных форсу­ночных камерах орошения для центральных систем и в орошае­мом слое в местных установках. В обоих случаях работа проис­ходит на рециркуляционной воде с подпиткой от водопровода. При прямом испарительном охлаждении одновременно с пони­жением температуры воздуха происходит повышение его влаго - содержания. Когда нежелательна подача воздуха со значитель­ным влагосодержанием, можно применять косвенное испари-- тельное охлаждение, при котором основной поток воздуха ох-

Лаждается в поверхностном теплообменнике. Значительно боль­шая эффективность охлаждения воздуха может быть получена в установках с косвенным и прямым испарительным охлажде­нием (рис. 11).

Наружный воздух в нейтральном кондиционере очищается в фильтре 5 и поступает к калориферу 1, где охлаждается при постоянном влагосодержании. В калорифер 1 центрального кон­диционера и комнатные зжекционные доводчики поступает вода, прошедшая испарительное охлаждение во вспомогательной фор-

суночной камере 7. Так как температура воды всегда выше тем­пературы точки росы наружного воздуха, то конденсации паров воды из воздуха не будет. После охлаждения в калорифере на­ружный воздух поступает в форсуночную камеру орошения. Тем­пература мокрого термометра предварительно охлажденного на­ружного воздуха будет ниже, и поэтому достигается более глу­бокое испарительное охлаждение воздуха рециркуляционной во­дой. После этого первичный воздух подается к комнатным эжек - ционным кондиционерам.

В табл. 14 приведены температуры приточного первичного воздуха, выходящего после обработки. Эти температуры полу­чены за счет нагрева воды в теплообменнике на 3°С при мини­
мальной разности температур в 3° между температурой выходя­щей из теплообменника воды, и охлажденным воздухом, с даль­нейшим увлажнением воздуха в адиабатической камере до от­носительной влажности 90% [30].

Так как обычно теплообменники подбираются по летнему ре­жиму, определим максимальную температуру горячей воды, ко­торую нужно подавать, к климатическим приборам в зимний пе­риод. Количество тепла, отдаваемого кондиционером в помеще­ние, считая, что температура рабочих жидкостей меняется по линейному закону [12] для режима нагрева QHarp и охлаждения QoX'.l т определяется из формул:

-коэффициенты теплопередачи теплообмен­ника соответственно на режиме нагрева и охлаждения, вт/м2;

F—поверхность теплообменника (подобран­ного по летнему режиму), м2; и 4.в —соответственно температуры подачи тепло­носителя в зимний период и хладоносителя в летний период.

Температура хладоносителя в среднем принимается гх.3 = 10JC и if£eMT — соответственно температуры смеси наружного н рециркуляционного воздуха В ЗИМНИЙ И летний период, й^волы И М^возд — соответственно водяные эквиваленты теплохладоносите - ля и воздуха

WBQW * ^еоды » tfW. ( ^ .

Здесь ct и с2—удельная теплоемкость кджікг • град С.

Овояы и Gвозя—масса часового расхода воды и воздуха, /сг/ч. Удельная теплоемкость воды в пределах от 10 до 70°С раз­нится максимум на 0,5%, удельная теплоемкость воздуха от 0 до 60°С постоянна.

При постоянной воздухопроизводительности климатического прибора кг/ч и при постоянном расходе воды (проходящей че­рез теплообменник) в системе теплохладоснабжения величины й7 возд и Й7В0ДЫ для зимнего и летнего режима одинаковы. Нагрузки охлаждения и нагрева между собой связаны коэффи­циентом пропорциональности Ъ

Qox., = b • Qhагр (60)

Решая совместно уравнения (58) и (59) при /(нагр =Ко*я полу­чим температуру теплоносителя в общем виде

/г, = /с»' - Гград С (61)

О

Поправку, учитывающую изменение направления теплового потока на коэффициент явной теплопередачи Е. Е. Карпис [31] принимает 0,9. Таким образом приближенно можно считать /(охл = 0,9/С нэп •

Проведенные нами расчеты по определению зимних и летних тепловых нагрузок для различных климатических районов по формулам (16) и (17) показали, что

Qox., = (0,3-н 2) Quarp ■ вт. (62)

Величины /Зсимм и t™T при постоянных температуре внутрен­него воздуха и соотношении смеси наружного и рециркуляцион­ного воздуха зависят от наружной температуры. При /вим *

= 20°С, 0’ет =24°С н соотношении смеси наружного и рецирку­ляционного воздуха 1:3, при наружных зимних температурах 0-н40°С = 15,5-^-5° н наружных летних температурах 30 4-

-M0°C t™ = 25.5-е28°С.

Максимальная температура 7),авкс будет при Q0x., = 0,3 QHarp.

Решая для этого случая совместно уравнения (58), (59) при максимальных значениях=15,5°С и =28°С и принимая

ДЛЯ средних условий, ЧТО ^ /“оды ~ 4°С И-^— =-^/Возд =

и»ОДЫ возд

= 10°С, получим /*вкс =71°С.

При вычислении по формуле (61) /”акс =75,5°С.

Фактически температура теплоносителя во всех случаях для зданий, оборудованных комнатными климатическими приборами, подобранными по летнему режиму, не превысит 70°С. Таким об­разом системы, оборудованные климатическими приборами, можно подключать к низкопотенциальным источникам тепло­снабжения.

Для увлажнения воздуха в климатических прибо­рах могут быть использованы различные типы увлажнителен. Приборы могут снабжаться простейшими увлажнителями в ви­де открытых поверхностей испарения. Энергией для распыления воды может служить давление водопровода, специальный инди­видуальный привод, или использоваться электромотор вентиля­тора.

Представляют интерес распылители, использующие энергию сжатого воздуха пневматической системы автоматического регу­лирования. ГІарфюмеризацию воздуха в климатических прибо­рах можно производить совместно с увлажнением. Имеются данные, что испарение в воздухе триэтиленгликоля снижает пе­ренесение инфекций. Полагают, что когда этиленгликоль входи г в соприкосновение с частицами пыли, освобождающаяся скры­тая теплота вызывает мгновенное повышение температуры и убивает микробы.

Для сокращения расхода металла по сравнению с радиато­рами теплообменники приборов рационально изготавливать из оребренных поверхностен. Сравнение веса 1 м2 поверхности на­грева радиатора и теплообменников из различных оребренных трубок приведено в табл. 15.

Таблица 15

Экономическая эффективность теплообменников обычно оп­ределяется по тепловому напряжению металла. При расчетной разности температур 64,5°С тепловое напряжение металла для чугунных радиаторов типа М-140 составляет 63 кдж, для бетон­ных отопительных панелей со змеевиками нз тонкостенных элек - тросварных труб — 346 кдж, а для приборов с теплообменника­ми нз стальных оребренных трубок — 630 кдж. Анализ показы­вает значительные преимущества алюминиевых теплообменников с накатными ребрами.

В работе поверхностных теплообменников летом наблюдают­ся два режима — «сухой», без выпадения конденсата, и «влаж­ный» с конденсацией паров на поверхности.

При сухом режиме начальная температура охлаждающей воды, подаваемой к теплообменнику кондиционера, должна быть равна или несколько выше температуры точки росы воздуха, об­рабатываемого в кондиционере.

При влажном режиме происходит не только удаление яв­ного тепла нз воздуха, но и уменьшение его влагосодержания. Для этого начальная температура воды, подаваемой к поверх­ностному воздухоохладителю, должна быть ниже температуры точки росы обрабатываемого воздуха. Теплообмен связан с мас- сообменом и требуется установка поддонов для сбора конденса­та и дренажный трубопровод.

Очистку воздуха в климатических приборах возможно произ­водить губчатыми воздушными фильтрами из пенополиуретана (ППУ)*. Для возможности использования ППУ в воздушных фильтрах он подвергается специальной обработке в целях уве­личения его воздухопроницаемости. Регенерация материала про­изводится путем его промывки.

Для обеспечения бесшумной работы приборов с вентилято­ром необходимо применять малошумные вентиляторы, малошум­ные однофазные микродвигатели.

В табл. 16 и 17 приведены технические характеристики осе­вых вентиляторов и однофазных микроэлектродвигателен на напряжение 110 или 220 в, которые могут быть применены для климатических приборов до изготовления промышленностью специальных конденсаторных электродвигателей серии ДВЕ.

Таблица 1G

Таблица IT

Для поддержания постоянной температуры в помещениях, где устанавливаются комнатные климатические приборы, жела­тельно предусматривать автоматическое регулиро­вание. Применение автоматического регулирования дает эко­номию в расходе тепла до 20—25% [32]. Принципиальные техно­логические схемы электрического автоматического регулирова­ния представлены на рис. 12. На рис. 12, а изображена схема

*т П %

--rOtefk-

•--- хг-- г----- Со

• /7 ЛТ д

-Ш-

др

“Si

іжз

Рис. 12. Принципиальные схемы автоматического регулирования климатических приборов: а—двухпозицнонное регулирование вентилем на теплохладоиоснтелс; б—двухпознцпон - ное регулирование вентилятором; в—двухпозицношюе электрическое регулирование пода­чи воды вентилем с автоматическим переключением режимов; г—двухпозиционное регу­лирование вентилятором кондиционера и клапаном наружного воздуха; д—регулирование температуры воздуха путем управления трехходовым краном на теплохладоноснтелс.

двухпознцноиного регулирования вентилем на теплохладоносіг - теле. Переключателем (П) включается режим автоматического регулирования на зимнее пли летнее время. Командным орга­ном служит датчик температуры (ДТ). При повышении или по­нижении температуры относительно настройки на датчике им­
пульс через промежуточное реле (РҐІ) передается к двухпози­ционному исполнительному механизму ДР, который открывает или закрывает проход тепло - или холодоносителя. Для предо­хранения теплообменника от замерзания клапан не должен пол­ностью закрываться. Аналогичная схема двухпозиционного регу­лирования вентилятором (рис. 12, б) — импульсом от датчика температуры (ДТ) через промежуточное реле (РП) включается, переключается скорость вращения или останавливается венти­лятор. Это наиболее простая и удобная схема для регулирова­ния неавтономных кондиционеров.

Схема двухпознционного электрического регулирования по­дачи воды вентилем, с автоматическим переключением с зимне­го режима на летний п наоборот, представлена на рпс. 12, в. Эта схема может нантн применение при необходимости строгого со­блюдения температуры воздуха в переходной период. Поворотом ручного переключателя (II) через промежуточное реле (РП) включается вентилятор и обеспечивается регулирование венти­лем от датчика температуры (ДТі). При выключенном вентиля­торе прекращается подача воды к теплообменнику, что препят­ствует конденсации влаги в летний период, когда кондиционер выключен. Датчик температуры ДТг предназначен для переклю­чения датчика ДТі с режима отопления на охлаждение при из­менении температуры обратной воды. Схема двухпознционного регулирования вентилятором кондиционера и клапаном наруж­ного воздуха показана на рпс. 12, г. При пуске вентилятора кла­пан автоматически открывается, а при остановке — закрывается. Пропорциональное регулирование температуры воздуха путем управления трехходовым краном на теплохладоноснтеле изобра­жено на рис. 12, д. Командным органом служит пропорциональ­ный датчик температуры типа ТПД (пли ТПК). Через баланс­ное реле (БР) импульс передается на исполнительный механизм (ИМ).

При наличии сети сжатого воздуха для увлажнения или дру­гих нужд можно применять пневматические и электро-пневмати - ческне схемы автоматического регулирования.

Климатические приборы обычно устанавливаются у наруж­ных стен под окнами, при этом в зимнее время приточный воз­дух хорошо задерживает ниспадающий от окон холодный воз­душный поток.

Установка климатических приборов у наружных стен при нижней раздаче приточного воздуха особо желательна для по­мещений со значительными поверхностями наружных огражде­нии или остекления. Однако при такой раздаче воздуха увели­чивается тепловая нагрузка помещения за счет обдувания внут­ренней поверхности наружных ограждений и. следовательно, из­менения ее температуры и увеличения коэффициента теплопере­ходи. Подоконная раздача воздуха особенно эффективна при

двойном остеклении и использовании летом солнцезащитных устройств.

Рассмотрим зависимости ' между температурой приточного воздуха, кратностью циркуляции и тепловой нагрузкой помеще­ния. Теплоотдача климатического прибора в помещении (рецир­куляционный режим) равна

Q7 = Gpeu ■ с (/пр — О вт, (63)

где Орец.—расход рециркуляционного воздуха, кг]ч

с—удельная теплоемкость воздуха, кдж! кг • град tпР —температура приточного воздуха;

/в—температура воздуха помещения.

При режиме отопления /Пр >/в, при режиме охлаждения („р < <Ув. Расход воздуха в кг[ч Gpeu =Трец - р, где р—плотность воздуха, кг! м3.

Кратность циркуляции К“ирк = рец

TOC o "1-5" h z р у

где V—внутренний объем помещения, М3.

Трец = К“ирк ■ V М31ч ;

QT = К“ирк • V • Р • с (/“пр — ta) в т. (64)

Удельная тепловая нагрузка помещения

От.

ат = ----- вт я‘ .

4 V

Разделив левую и правую части уравнения (64) на V', полу­чим

<7т = АГ“ирк • р • с (/пр — 4 )erjM3 . (65)

Из последнего выражения получим следующие зависимости для режимов отопления и охлаждения:

Реже - I! Ы

отопления охлаждения

Чот - КрИРК ■с • Р Рпр - (з ); Ьа = К““рк • С • ? (/„ - /Пр ):

у^-цирк _ ______________ ^от___________ . у^-цирк 9охл

р с • Р (<пр — *в ) Р с • ? (*В — <пр )

у от ___ д__ р_______________________ дОХ.1 _ д ___________________________________ 4рхЛ.______

пр с • Р • КрИрк ‘ пр в с • о • Д'“"рк

Проведенные расчеты, результаты натурных и специальных исследований [34] позволяют сделать вывод, что наиболее прием­лемой кратностью циркуляции следует считать

К™ рк =8-т-12.

На рис. 13 представлена графическая зависимость уравнения (65) для зимнего (при tu = 18“С) и летнего режима (при tB = = 25СС).

Так как нагрузка охлаждения является превуалирующей, то границы, в которых охлаждение экономично, видны из рис. 13, б. Чрезмерное повышение <7охл показывает, что уже при разработ­ке проекта необходимо предусмотреть мероприятия для сниже­ния нагрузки охлаждения.

График ка рис. 13 при подоконной установке приборов огра­ничен максимальной температурой приточного воздуха, допус­каемой температурным перепадом между приточным н комнат­ным воздухом и кратностью циркуляции.'

Распределение приточного воздуха в помещении зависит от критерия Архимеда, который представляет собой соотношение между подъемной сплои, вызванной изменением плотности, и инерционной силой единицы объема движущейся жидкости.

е d if

Аг = —--у (66)

L 0 окр

где g—ускорение силы тяжести, .11/сек2;

d3 —эквивалентный (по площади) диаметр живого сечении приточного отверстия, .и;

1’0 -скорость воздуха при выходе из приточного отверстия, м/сек;

J/p—рабочая разность температур;

Гокр —температура окружающего воздуха, град К.

Критерий Архимеда является единственным критерием, опре­деляющим искажение оси струи, обуславливаемое гравитацион­ными силами. Полагая, что для оси неизотермической струи за­кон изменения максимальной скорости и температуры тот же, что и для изотермической по И. А. Шепелеву [33], максималь­ная относительная ордината струп холодного воздуха, направ­ленной вертикально вверх,

0,35

TOC o "1-5" h z. У макс. — —з » (6/ )

у УГ(Лг)'

где а—коэффициент турбулентной структуры струн.

При настилании струи на стену

- v 0,5

Умакс. = “ = “з • (68)

V а (Агу

Ниже приведены примеры расчета воздушных струн при по­даче воздуха климатическими приборами в летнее время.

Пример 1. Через подоконный кондиционер вертикально вверх подается струя воздуха с температурой fo = 20°C. Размер приточного отверстия конди­ционера, расположенного на высоте 0,7 м от пола, — 40У20 с. н, скорость по­дачи воздуха—1 м'сек. Температура воздуха помещения /8 = +25~С. Коэф­фициент турбулентной структуры струп а = 0,16. Определить максимальное расстояние от пола, па которое поднимается поток.

Критерий Архимеда

TOC o "1-5" h z A t Ьп 9,81 (20 — 25) О,'20

1) А г = с - — • —— =------------------------------ =- — 0,033;

ь Гокр. & (273 + 25)- 1,0

2) максимальная орлппата хололпоп струн, направленной вертикально вверх,

__ 0.35 у у 0.35

Ум*"с — ”7—’—---- ’ - Ум;м;с “------- =----------------- = *“о = 6,25;

-^ 0,2 3________________________

а (Аг)- 0 ) 0,16 (0,033)-

ij - н м з с t * bv —- 6,2о ■ 0,2 — 1,2о. и.

Расстояние от мел;: до точки максимального г. одьсма потока

0. 70+1.25 .и=1,95 зі.

Пример 2. В жилую комнату площадью г„ =5x3=15 .и-, высотой 2,5 м, комнатным кондиционером (высотой h = 0,7 м), оборудованным двухскорост - пым вентилятором, вертикально вверх настилающим потоком по окну пода­ется а) Дс=200 .•+ ■/, или б) До”300 м3[ч воздуха при рабочей разности тем - пераг’.р J /р еоотвстстрснпо 10 п 7е (рпс. 14). Температура воздуха в поме­щении Гокр =298=К. Коэффициент турбулентной структуры струп а=0,2. Объем комнаты 37.5 зР. Кратность циркуляции.

200 300

к™г*' = = 5,3; б) кГк =177 = 8-а

Определить условия подачи воздуха (высота зоны пребывания человека И-2= 1,8 м).

1. Необходимая длина факела (см. рис. 14)

,'=#-г 0,708В + (#1—я2) = 1,8 • 0,708 • 5+ (2,5—1,8) =6,25 м.

2. Максимальная площадь выпускного отверстия определяется из уравне­нии (66) [34]:

0,000068 ■ L,

.—І?.. ■ ) 'а ■ Р Т

пкр

а) “ f. m ■ збоо. “ 0,0036 • 3600 “1 ,Б5 м'сек:

300

б) «чин = —;;—т.—= 0,007 м'сек.

’ мин Д007 ■ 3600

4. Относительное расстояние S исходного сечешш от выходного

TOC o "1-5" h z а ■'S а • I 0,2 • 6,25

S =---------- =---------- - =--- = 0.007 .

V F „ V F „ У 5 • 3

5. Эквивалентный диаметр выпуска:

a) ds =1,128 У Fm c = 1,128 / 0,0036 = 0,077 м;

б) d3 = 1,128 - ]/‘0ДЮ70 = 0,094 м.

6. Средняя скорость расхода воздуха по графику, составленному по дан­ным В. А. Бахарева и В. Н. Трояновского [34], имеет при S=0,322:

Найденные скорости ниже комфортных (0,125—0,175 м;сек). Разность тем­ператур в конце струп по сравнению со средней в обслуживаемой зоне не должна превышать 0,5'С (допустимые СНпП колебания температуры в об­служиваемой зоне J t= ± 1СС).

її „ 0,0125

-t 1 - - г-^r-= 0,008<0,5°С.

НЕАВТОНОМНЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ

На рис. 15—17 представлены разработанные нами комнат­ные неавтономные кондиционеры. Корпуса кондиционеров изго­товлены из древесно-стружечных плит, решетки для рецирку­ляционного н приточного воздуха — пластмассовые. Передняя стенка кондиционера — съемная (выдвижная, рис. 17 или подъ­емная, рис. 16).

Для наглядности кондиционеры на рис. 17 представлены без передних стенок и с поднятыми крышками. Кондиционеры из­готовлены вместе со столиком для книг. Размеры кондицноне-
ров: высота 700 мм, ширина 240 мм, длина 500 мм (вместе со столиком — 1100 мм). Различная. тепло - и холодопроизводитель - ность кондиционеров достигается применением соответствующих теплообменников. Конструкцией предусмотрена возможность выемкн фильтра для промывки теплой водой или замены вен­тилятора с электродвигателем (электропроводка на разъемных соединениях) —для смазки подшипников электродвигателя.

Влага, выпадающая с поверхности теплообменника летом, при охлаждении воздуха попадает в поддон и удаляется через дренажный трубопровод. Утепленным клапаном регулируется количество поступающего наружного воздуха. Смесь наружного и рециркуляционного воздуха нагревается или охлаждается в теплообменнике и вентилятором нагнетается в помещение.

Пакетным переключателем устанавливается работа кондици­онера по зимнему или летнему режиму, автоматически или вруч­ную.

Кондиционеры II типа (рис. 17, а), III типа (рис. 17,6) и IV типа (рис. 17,в) —с направляющими жалюзи без фильтров. В этих кондиционерах две половины вентиляторной доски съем­ные для возможности беспрепятственной работы теплообменника кондиционера зимой на естественном побуждении. Регулирова­ние осуществляется автоматически или вручную по воздуху — пуском пли остановкой вентилятора.

Рис 17. Комнатные неавтономные кон­диционеры с направляющими жалюзи а—тип II; б—тип III; в—тип IV: /—напрззтя - гоїцне жалюзи. 2— пакетный переключатель: 3—вентилятор; 4—съемная панель вентилятор­ной доски: 5—теплообменник; 6— коробка за­бора наружного воздуха; 7—рукоятка клапана, регулирующего подачу наружного воздуха; S— поддон*

Теплообменники кондиционеров состоят из последова­тельно соединенных при помощи калачей оребренных трубок. Характеристика их представлена в табл. 18.

Характеристика трубок и теплообменников

Наружный диаметр труб. Внутренний диаметр труб dСн. Высота ребра h.... Диаметр оребренной трубки D. Внутренняя поверхность 1 .и трубки Наружная поверхность 1 м трубки

К ‘

Коэффициент оребрення Кор

Шаг спирали оребрения Толщина ребра

Относительное живое сечение для про­хода воздуха (при зазоре между краями ребер соседних трубок 1 .чиї) Вес 1 м оребренной трубки.... Вес 1 - и2 поверхности нагрева оребренной

трубки......................................................

Стоимость 1 м оребренной трубки. Живее сечение теплообменника для про­хода воздуха при горизонтальном, ко­ридорном расположении трубок по

6 шт. в одном ряду.....................................

Фасадное сечение теплообменника для прохода воздуха Fc. ...

Живое сечение для прохода хладоноси-

теля тр.........................................................

Поверхность одного ряда труб

0,000253' 0,00028

1,53 ; 1,31

Технические характеристики неавтономных кондиционеров 4-х типов конструкции НИИЭП приведены в табл. 19.

В качестве паспортных условий приняты расчетные парамет­ры для зимнего режима по данным Промстронпроекта: темпе­ратура наружного воздуха /н =—30°С, температура помещения? В=20СС; относительная влажность ср = 40%; для летнего режима по данным Ш<БХЛ /Н = +ЗГС, tp=40% и /в = 25°С д>=48%-

Наружный и рециркуляционный воздух смешиваются в про­порции 1 : 3. Расчетный перепад воды — теплоносителя 70—60°, холодоносителя 8 — 12° при постоянном ее расходе 500 /сг/ч.

Графическая зависимость для определения коэффициента теплопередачи К втім2 алюминиевых и стальных теплообменни­ков кондиционеров в зависимости от расхода воды С, получен­ная экспериментально, приведена на рис. 18. Испытания про­водились при средней температуре хладоносителя 10°С, при ско­рости воды в теплообменнике выше 0,6—0,7 м/сек.

Коэффициент теплопередачи почти не изменялся, что под­тверждает исследование О. А. Кокорина [35].

Результаты аэродинамических испытаний кондиционеров в лабораторных условиях приведены в табл. 20 її в натурных усло­виях — в табл. 21.

Пронзвоіитгльность кондиционеров по воздуху находится в предетах от 12о до 335 м3/ч (на стороне всасывания при = = 20°С). Производительность кондиционера с увеличением ко­личества рядов теплообменника от одного до двух сокращается на 12%.

Соотношение рециркуляционного и наружного воздуха нахо­дится в пределах 2.1 : 1 до 2.57: 1, т. е. наружного воздуха по­ступает от 32 до 28% общей производительности кондиционера. Количество наружного воздуха составляет от 37 до 100 м3/ч, т. е. обеспечивает санитарную норму для помещений, в которых на­ходится от 1 до 4—5 человек. Результаты испытаний в натурных условиях показали, что общая производительность кондиционе­ра по воздуху почти не изменяется от положения регулировочно­го клапана на наружном воздухе.

^а®лица 20

Во время испытаний при скорости воздуха в отверстии забо­ра наружного воздуха с = 0,67—0,79 м/сек, количество поступаю­щего наружного воздуха по сравнению с испытаниями в лабо­раторных условиях увеличивалось на 10—50%.

При закрытом положении регулировочного клапана из-за не­плотности его примыкания к коробке забора наружного возду­ха проходит 5,5—10% общей воздухопроизводнтельности.

Открытие регулировочного клапана на 50% незначительно влияет на соотношение рециркуляционного и наружного возду­ха. Скорость выпуска приточного воздуха по длине приточной решетки неравномерна. В центре кондиционера скорость выпус­ка на 20% меньше, чем у краев приточной решетки.

Уровни шума, создаваемого в помещениях кондиционерами, замерены в процессе строительства до оклейки внутренней по­верхности кондиционеров пенополиуретаном и тщательной при­гонки.

‘ На вентиляторной доске открыт проход воздуха мнмо вентилятора.

На рис. 19 представлены спектры шума, создаваемы^ рабо­тающими кондиционерами типа I, III, IV на расстоянии 15 м от пола и кондиционера, а также нормативные предельные спект­ры шума для жилых помещений в соответствии с «Санитарными нормами допускаемых уровней шума в жилых домах». Уровень шума при включенном кондиционере (собственный шум помеще­ния) равен 42 дб. Общий уровень шума в комнате при работе кондиционера колеблется в пределах 53—59 дб. Превышение до­пускаемого шума в дневное время (нормативная кривая ПС-35) в области низких частот составляет 5—12 дб и в области высо­

/—стальной двухрядный теилообмс'и - ник in Г2 трубок-. 2—то же. in 10 тру­бок (тип III): 3—алюминиевый дих - рядный теплообменник нз 12 трубок (тип II и IV); 4—стальной оаноряднші теплообменник из б трубок; 5—алюмп - ииевый однорядный теплообменник из б трубок (тип /).

Необходимо принимать все меры шумоглушения, в том числе крепление электромоторов на гибких амортизаторах. Желатель­но также применять однофазные конденсаторные электродвига­тели типа АВЕ. Электродвигатели этого типа обеспечивают уровень шума в пределах 48—50 дб (в закрытом исполнении на подшипниках скольжения).

Испытания показали, что открытие и закрытие клапана за­бора наружного воздуха незначительно (до 2 дб) и без законо­мерности влияет на уровень шума помещения.

На рис. 20 представлена зависимость сопротивления теплооб­менников кондиционеров при различных расходах воды.

Опытные образцы описываемых кондиционеров с автомати­кой, изготовленных по индивидуальному заказу, стоят 120 руб.

1 шт., при серийном изготовлении их стоимость будет — 50— 60 руб.

Предварительные подсчеты показывают, что общие затраты на систему кондиционирования с неавтономными подоконными кондиционерами при серийном изготовлении без учета стоимости холодильных устройств окажутся на 30—50% выше затрат на систему отопления с радиаторами.

Учитывая, что система кондиционирования воздуха одновре­менно выполняет функции приточной вентиляции, можно счи­тать, что затраты на сооружение системы кондиционирования воздуха в ряде зданий окажутся такими же, как и на сооруже­ние системы отопления и приточной вентиляции (без учета стои­мости холодильных устройств).