Проектирование системы кондиционирования воздуха (стр. 1 из 11)
Введение
Кондиционирование воздуха - это придание ему и автоматическое поддержание необходимых тепловлажностных качеств. При этом в отличие от общеобменной вентиляции и отопления при кондиционировании в течении круглого года и особенно в теплое время в помещении можно поддерживать любые желаемые- постоянные или изменяющиеся по программе- параметры внутреннего воздуха, независимо от наружных метеорологических условий и переменных поступлений в помещение тепла и влаги.
Комплекс технических средств с помощью которых осуществляется кондиционирование воздуха называется системой кондиционирования воздуха (СКВ). В СКВ входят оборудование для осуществления всевозможных процессов обработки воздуха, его перемещения и распределения, источники тепло- и холодоснабжения, средства автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля, насосы и трубопроводы, местные подогреватели, осушители и увлажнители, а также вспомогательное электрооборудование.
Основное оборудование для приготовления и перемещения воздуха обычно агрегитируется в аппарат, называемый кондиционером. В отдельном случае все технические средства для кондиционирования воздуха агрегитируются в кондиционере, и тогда понятия СКВ и кондиционер становятся однозначными.
Системы кондиционирования, как правило, снабжаются средствами очистки воздуха от пыли, бактерий и запахов: подогрева, увлажнения и осушения его: перемещения, распределения и автоматического регулирования температуры воздуха, его относительной влажности, а иногда и средствами регулирования газового состава и ионосодержания воздуха.
Техника кондиционирования воздуха имеет более полувековую историю, однако до 50-х годов в СССР она развивалась весьма медленно, что объясняется главным образом отсутствием заводского серийного производства кондиционеров, необходимых средств автоматизации, дистанционного контроля и управления, а также недостаточным по номенклатуре и количеству производством холодильного оборудования.
В 1954-1955 годах произошел серьезный перелом в производстве оборудования для кондиционирования воздуха. С тех пор созданы конструкции ряда типов кондиционеров и организовано их производство на специализированных предприятиях, расширена номенклатура и улучшены технические качества средств автоматизации, расширен ассортимент и увеличен выпуск холодильных машин.
Развитию кондиционирования способствовали следующие объективные причины:
1. Развитие новых производств в разных отраслях промышленности, остро нуждающихся в поддержании определенных и постоянных параметров состояния воздуха.
2. Возрастающие требования к облегчению условий труда и повышению его производительности в горячих и мокрых цехах, угольных шахтах, рудниках и тепловых электростанциях.
3. Оснащение предприятий промышленности и связи, научно- исследовательских и конструкторских организаций дорогостоящими приборами, механизмами и счетно-решающими машинами, точная безотказная работа которых возможна только при определенной постоянной температуре и относительной влажности воздуха.
4. увеличивающееся строительство закрытых помещений для длительного пребывания людей и стремление обеспечить удовлетворительную круглогодовую эксплуатацию этих помещений
5. Новые тенденции в архитектуре, затрудняющие борьбу с избыточным теплом и влагой обычными вентиляционными средствами (например увеличение поверхностей остекления наружных стен).
6. Высокие температуры наружного воздуха в летнее время в ряде районов страны, нередко сочетающиеся высокой относительной влажностью, при которых обычная приточная вентиляция не в с состоянии обеспечить необходимые внутренние условия.
1. Описательная часть
1.1 Основные требования к системам кондиционирования воздуха
Санитарно-гигиенические требования:
1. обеспечение в помещениях регламентируемых нормами метеорологических условий
2. скорость и направления выпуска воздуха, а также разница температур между воздухом в помещении и подаваемым воздухом, расположение воздухораспределителей и вытяжных отверстий должны быть такими, чтобы в зоне пребывания людей отсутствовали местные вредные или неприятные токи воздуха и застойные места
3. снижение шума в помещениях до уровня, не беспокоящего людей
4. предотвращение проникновения и распространения вредностей, дурных запахов или шума из одних помещений в другие
Строительно-монтажные и архитектурные требования:
1. минимальная потребность в площади для размещения оборудования и каналов как внутри обслуживаемых помещений так и во вспомогательных помещениях
2. соответствие внешних форм и отделки оборудования, располагаемого внутри кондиционируемых помещений, архитектурному облику последних и отсутствие конструктивных деталей, ухудшающих интерьеры
3. наименьшие затраты времени и труда на монтаж и ввод в эксплуатацию установок
4. возможность строительства и ввод системы в эксплуатацию по этажам и даже по отдельным помещениям
5. пробивка минимального количества отверстий в строительных конструкциях для прокладки каналов и трубопроводов, а также малый вес оборудования, что особенно важно при устройстве СКВ в существующих зданиях
6. хорошая вибро- и звукоизоляция оборудования от строительных конструкций
7. пожарная безопасность и наличие средств предотвращения огня по каналам
Эксплуатационные требования:
1. возможность быстрого переключения с режима обогрева на режим охлаждения в переходное время года, а также при резких переменах температуры наружного воздуха и теплопоступлений, то есть малая тепловая инерционность системы
2. взаимная блокировка кондиционеров, заключающаяся в том, чтобы при выключении одного из кондиционеров подать воздух из соседних, хотя бы в меньшем количестве
3. обеспечение индивидуального регулирования температуры и относительной влажности воздуха в каждом отдельном помещении.
4. возможность отопления одних помещений при одновременном охлаждении других, обслуживаемых той же системой
5. сосредоточение оборудования, требующего систематического обслуживания, в минимальном количестве мест
6. простота ремонта и обслуживания, а также малая потребность в них в период эксплуатации
7. возможность частичной перепланировки помещении в процессе эксплуатации без переустройства СКВ, что особенно важно для производственных зданий с быстро меняющейся технологией производства
8. герметичность воздуховодов и притворов воздушных клапанов системы
Экономические требования:
1. минимальная стоимость оборудования и строительно-монтажных работ, длительный срок службы, а отсюда и минимальные амортизационные отчисления
2. максимально возможна экономия электроэнергии, воды, тепла и особенно дорогостоящего холода
1.2 Классификация СКВ
СКВ подразделяются на комфортные и технологические. Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, наиболее отвечающих санитарно- гигиеническим требованиям; технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства продукции.
В зависимости от расположения кондиционеров по отношению к обслуживаемым помещениям СКВ делятся на центральные и местные. По типу кондиционеров, используемых для приготовления воздуха, системы подразделяются на автономные и неавтономные.
Центральные СКВ, получившие наибольшее распространение, имеют неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом (доставляемых холодной водой или рассолом), теплом (доставляемых горячей водой или паром) и электрической энергией для привода вентиляторов и насосов.
Местные СКВ могут иметь неавтономные и автономные кондиционеры; последние снабжаются извне только электрической энергией.
Неавтономные системы подразделяются на воздушные, при которых в обслуживаемые помещения подается только воздух, и водовоздушные, при которых в кондиционируемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод.
По давлению создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров СКВ подразделяются на системы низкого давления (до 100 кг/м2), среднего давления (от 100 до 300 кг/м2) и высокого давления ( выше 300 кг/м2).
1.3 Общие сведения о центральных кондиционерах и их классификация
Центральные кондиционеры, нашедшие самое широкое применение в комфортном и технологическом кондиционировании, представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды или незамерзающих жидкостей), теплом (подводом горячей воды или пара) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-регулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях и пр.
Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания нескольких помещений или одного большого помещения. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (театральный зал, закрытый стадион, производственный цех и т.п.).
Современные центральные кондиционеры выпускаются в секционном исполнении и состоят из унифицированных типовых секций (трехмерных модулей), предназначенных для регулирования, смешивания, нагревания, охлаждения, очистки, осушки, увлажнения и перемещения воздуха.
Наряду с существенными преимуществами, связанными с возможностью эффективного поддержания заданной температуры, влажности и подвижности воздуха в помещениях большого объема, центральные кондиционеры, вместе с тем, имеют и некоторые недостатки, основными из которых являются необходимость проведения сложных монтажно-строительных работ, прокладка по зданию протяженных коммуникаций (воздуховодов и трубопроводов). Классификация центральных кондиционеров приведена на рис. 3.