Техника кондиционирования воздуха (стр. 3 из 4)

Цикл охлаждения. Принцип работы кондиционера аналогичен принципу работы холодильника. Цикл охлаждения состоит из четырёх этапов:

1. Хладагент циркулирует по закрытому контуру системы, его движение поддерживается компрессором. На первом этапе в компрессор из испарителя поступает холодный парообразный хладагент низкого давления. Затем он сжимается, в течение этого процесса происходит повышение его температуры и давления.

2. Горячий пар поступает в конденсатор, где переходит в состояние жидкости высокого давления – процесс конденсации. Тепло, отводимое от хладагента вентилятором системы охлаждения, отдаётся окружающей среде.

3. Затем жидкий хладагент попадает в расширительный клапан, где он резко расширяется, при этом снижаются его давление и температура (он переходит в туманообразное состояние). Регулятор потока контролирует подачу хладагента в испаритель.

4. Хладагент низкого давления попадает в испаритель. Там он начинает кипеть и забирать тепло от воздуха внутри помещения, переходя при этом в газообразное состояние. Затем газообразный хладагент возвращается в компрессор, и цикл начинается заново.

Для нагрева воздуха в кондиционерах используется обратный цикл.

Контроль влажности воздуха. Обычно перед воздушным кондиционером ставится задача уменьшения влажности воздуха. Достаточно холодный (ниже точки росы) испарительный змеевик конденсирует водяной пар из обработанного воздуха (таким же образом, как и очень холодный напиток конденсирует водяной пар воздуха на внешней стороне стакана), отправляя воду в дренажную систему и, таким образом понижая влажность воздуха. Сухой воздух улучшает комфорт, так как он обеспечивает естественное охлаждение организма человека путём испарения пота с кожи. Обычно кондиционеры позволяют обеспечить относительную влажность воздуха от 40 до 60 процентов. Установка кондиционера с парогенератором позволяет поддерживать точное значение влажности в помещении.

Испарительные охладители. Вышеупомянутые персидские системы охлаждения были испарительными охладителями. В местах с очень сухим климатом они популярны, так как могут легко обеспечить хороший уровень комфорта. Испарительный охладитель – устройство, которое забирает воздух извне и пропускает его через влажную прокладку. Температура входящего воздуха, измеренная при помощи сухого термометра, уменьшается. Общее же «количество теплоты заключённое в воздухе» (внутренняя энергия) остаётся неизменным. Часть теплоты переходит в скрытую теплоту при испарении воды во влажных и более холодных прокладках. Такие охладители могут быть очень эффективны, если входящий воздух достаточно сухой. Также они дешевле и более надёжны и просты в обслуживании. Похожий тип охладителя, но использующий лёд для охлаждения и увлажнения воздуха, был запатентован американцем Джоном Горри Апалачиколой в 1842 году, который использовал это устройство для охлаждения пациентов в своём госпитале для больных малярией.

В основе работы любого кондиционера лежит свойство веществ поглощать тепло при испарении и выделять – при конденсации. В кондиционере это происходит следующим образом.

1. Сжатие. Испаренный парообразный хладагент поступает в компрессор по трубопроводу всасывания, а затем сжимается в кондиционере, и превращается в пар высокой температуры и высокого давления, который способен превращаться в жидкость при комнатной температуре.

2. Сжижение. Пар высокой температуры и высокого давления охлаждается воздухом в конденсаторе и сжижается.

3. Расширение. Проходя через капиллярную трубку (терморегулирующий вентиль), хладагент высокого давления, сжиженный в конденсаторе, переходит в состояние низкого давления, в котором он легко может испаряться.

4. Испарение. Жидкий хладагент низкого давления попадает в испаритель, поглощает тепло из окружающего воздуха и переходит в парообразное состояние.

Принцип работы кондиционера (рис. 3), таким образом, предельно прост: хладагент забирает тепло из воздуха в комнате и расходует его на свое испарение. Получившийся пар сжимают, и он отдает тепло уличному воздуху. При сжатии хладагент опять превращается в жидкость и опять готов забирать тепло из воздуха в комнате.

Некоторые кондиционеры могут и обогревать помещение с помощью так называемого теплового насоса. В этом режиме фреон циркулирует по контуру в обратном направлении, отбирая тепло из воздуха снаружи и передавая его внутрь помещения. Однако чем ниже температура на улице, тем труднее отбирать тепло из воздуха. Мощность обогрева падает по мере понижения температуры на улице, и при наружной температуре ниже -5°С не следует обогревать помещения с помощью кондиционера.

Итак: основные элементы кондиционера – это компрессор, теплообменники – конденсатор и испаритель, и соединяющие их трубки. Все остальные элементы служат для улучшения работы холодильного контура (вентиляторы) или для удобства пользователей (панель управления).

Чаще всего в кондиционерах используются герметичные поршневые компрессоры, в которых электродвигатель расположен внутри герметичного корпуса.

· При движении поршня (рис. 3) вверх по цилиндру компрессора хладагент сжимается. Поршень перемещается электродвигателем через коленчатый вал и шатун.

· Под действием давления пара открываются и закрываются всасывающие и выпускные клапаны компрессора холодильной машины.

· На схеме «а» показана фаза всасывания хладагента в компрессор. Поршень начинает опускаться вниз от верхней точки, при этом в камере компрессора создается разрежение и открывается впускной клапан. Парообразный хладагент низкой температуры и низкого давления попадает в рабочее пространство компрессора.

· В фазе сжатия пара и его выхода из компрессора поршень поднимается вверх и сжимает пар. При этом открывается выпускной клапан компрессора, и пар под высоким давлением выходит из компрессора.

Рис. 3. Схема работы кондиционера

4. Системы кондиционирования для ресторанов

кондиционер охлаждение влажность ресторан

Кондиционирование ресторанов, баров и кафе состоит из нескольких частей: вентиляция кухни, горячего цеха; кондиционирование зала кафе и бара с танцзалом (причем, с разделением на курящий и некурящий залы); кондиционирование административных и бытовых помещений (санузлы, гардероб). Все эти помещения обладают различными характеристиками и предъявляют к системе кондиционирования свои требования, а потому, выбрать подходящую систему кондиционирования – более чем сложно. Нужно помнить и о том, что проектировать систему кондиционирования кафе или ресторана следует в строгом соответствии с санитарными нормами и правилами, в которых определены необходимые требования, а сам проект необходимо согласовать в СЭС.

Для зала кафе или ресторана, скорее всего, подойдёт сплит-система кассетного или канального типа. Эти системы устанавливаются за подвесным или подшивным потолком, а потому не нарушают сложившегося интерьера. Обычно такие кондиционеры располагаются над центром помещения, что позволяет создавать максимально ровный температурный фон, а кроме того, они практически бесшумны.

Преимущество кассетного кондиционера – равномерное распределение воздушного потока по четырем направлениям, что позволяет использовать всего один кондиционер для охлаждения большого помещения, и делает его незаменимым в помещениях сложной формы. Кассетный кондиционер не нарушает сложившегося интерьера – при его установке в помещении видна только декоративная решётка.

При использовании сплит-системы канального типа распределение охлажденного воздуха осуществляется по системе воздуховодов. Принципиальное отличие канального кондиционера от остальных сплит-систем – в возможности подачи свежего воздуха с улицы в объёмах, необходимых для полноценной вентиляции кондиционируемых помещений. С помощью системы воздуховодов воздух подается в помещение одновременно с двух, трех, пяти, десяти и более сторон, а при необходимости его можно распределить сразу на несколько помещений.

Если фальшпотолок отсутствует, подойдут и сплит-системы настенного типа. Настенная сплит-система – самая распространенная модель кондиционеров, её выпускают абсолютно все существующие сегодня компании. При своей относительно невысокой стоимости, настенные кондиционеры замечательно справляются со своими функциями. Они компактны и неплохо вписываются практически в любой интерьер. Правда, использовать настенную сплит-систему можно только в одном помещении – на два, или тем более три, её уже не хватит.

В кафе, стены которых не приспособлены для крепления настенных внутренних блоков, а подвесных потолков нет, вполне подойдут напольно-потолочные кондиционеры. Устанавливаются они, как следует из названия, либо внизу стены, либо непосредственно на потолке. В первом случае, поток воздуха направляется вертикально вверх, а во втором – горизонтально вдоль потолка. Такая конструкция позволяет равномернее распределять охлажденный воздух по помещению и избегать попадания прямого потока на людей.

Заключение

Современные помещения большой площади, предназначенные для ресторанного сервиса, отличаются наличием большого объема воздуха и значительными теплоизбытками, часто даже в зимний период. По этой причине в ресторанах необходимо предусматривать кондиционирование воздуха в обеденных залах и в производственных помещениях предприятий общественного питания при значительных тепловыделениях. При этом производительность оборудования кондиционирования, удовлетворяющая современным требованиям оптимизации энергопотребления и обеспечения функциональной гибкости, играет решающую роль в выборе типа используемой системы.