Системы кондиционирования с первой рециркуляцией применяются при необходимости снижения требуемой теплоотдачи калориферов первого подогрева в холодный период, а также холодопроизводительности камеры орошения в теплый период года. Применение рециркуляции целесообразно в холодный период, если обеспечивается существенное снижение теплопроиз-водительности калориферов, и в теплый период—если теплосодержание внутреннего воздуха ниже, чем наружного.
Применение в системах кондиционирования второй рециркуляции позволяет в ряде случаев избежать необходимости постановки калориферов второго подогрева.
Кроме рассмотренных выше кондиционеров, применяются и другие: с байпасом, замкнутые, двухступенчатые.
Схема с байпасом может использоваться для прямоточного кондиционера и кондиционера с первой рециркуляцией. При такой схеме калориферы второго подогрева не предусматриваются и подогрев камерного воздуха осуществляется теплым воздухом, пропускаемым по байпасу в обход камеры.
В замкнутой системе используются только рециркуляционный воздух из помещений, который проходит обработку в кондиционере и вновь подается в помещения. При этом отпадает необходимость в калорифере первого подогрева.
При двухступенчатой схеме, применяемой для летнего кондиционирования, охлаждение воздуха осуществляется в две ступени: предварительное нерегулируемое охлаждение в камере I орошения или в поверхностном охладителе и окончательное регулируемое охлаждение в камере II орошения с последующим доведением камерного воздуха до состояния приточного по обычным схемам. При этом холодная вода из системы холодоснабжения подается в камеру II, а предварительное охлаждение в первой ступени осуществляется отработавшей водой из второй ступени. В результате происходит более глубокое охлаждение.
Центральные многозональные системы
Многозональные системы применяются при необходимости подачи в отдельные кондиционируемые помещения приточного воздуха с различными температурно-влажностными параметрами. Такая необходимость возникает в случае разных требований к воздушной среде в помещениях, а иногда даже и при одинаковых требованиях—в помещениях с разной ориентацией по сторонам света или расположенных на разной высоте в высотных зданиях и др.
В многозональных системах воздух, обработанный в центральном кондиционере, окончательно доводится до нужных параметров непосредственно перед поступлением в отдельные зоны или в помещения с разными требованиями к воздушной среде.
Применяется несколько схем многозональных СКВ. Простейшая из них—многозональная система с регулированием расхода воздуха. Она рассчитывается на максимальные расходы приточного воздуха для каждой зоны, но с учетом коэффициента одновременности этих расходов. Регулирование параметров приточного воздуха осуществляется изменением его расхода в каждой зоне. От датчиков температуры, установленных в кондиционируемых помещениях, командный импульс поступает на исполнительные механизмы, регулирующие степень открытия воздушных клапанов.
В многозональных системах с позонным подогревом или охлаждением приточного воздуха в каждой зоне устанавливается доводчик—нагреватель или охладитель воздуха. Регулирование степени подогрева (охлаждения) воздуха осуществляется изменением количества циркулирующего через доводчик теплоносителя (хладоносителя). Объем приточного воздуха в этом случае остается постоянным.
В многозональных двухканальных системах имеется два центральных кондиционера. В одном из них приготовляется горячий воздух, в другом — холодный, подаваемые самостоятельными воздуховодами к специальным смесительным устройствам. Терморегуляторы, устанавливаемые в помещениях, обеспечивают получение смеси необходимой температуры.
Холодоснабжение систем кондиционирования воздуха
Для холодоснабжения систем кондиционирования воздуха используются естественные и искусственные источники холода. К естественным источникам относятся артезианские воды, воды холодных рек и озер; лед; естественное испарение воды в устройствах испарительного охлаждения.
Лед для использования в системах кондиционирования намораживается толщиной 2,5—3 м в зимний период и закрывается слоем теплоизоляции для сохранения на теплое время года. В системах кондиционирования воздуха при помощи льда охлаждается вода, подаваемая в кондиционер для охлаждения воздуха. Охлаждение воды льдом осуществляется в специальных теплообменниках или танках, через которые пропускается охлаждаемая вода.
Охлаждение воды в системах испарительного охлаждения (брызгальные бассейны, градирни, камеры орошения) происходит за счет отдачи скрытого тепла при ее испарении в воздухе. Охлажденная таким образом вода используется в системе кондиционирования.
В брызгальных бассейнах охлаждаемая вода разбрызгивается под давлением из труб через форсунки вверх в виде фонтана. При движении капель воды в воздухе происходит ее испарение и, следовательно, охлаждение. Охлажденная вода собирается в бассейне и подается для использования. Брызгальные бассейны эффективно работают при небольшом ветре, увеличивающем интенсивность испарения.
В градирнях вода в виде пленки и капель стекает сверху вниз по развитой поверхности и испаряется. Развитая поверхность внутри градирни образуется путем установки многочисленных решеток из дерева или другого материала, перекрывающих многими ярусами внутренний объем градирни. По внешнему виду градирня представляет собой параллелепипед, усеченный конус или усеченную многоугольную пирамиду, в верхнюю часть которой на решетчатое заполнение подается теплая вода. Охлажденная вода собирается в нижней части градирни. Для увеличения интенсивности испарения, а следовательно, и охлаждения, производят продувку воздуха через градирню вентилятором. В этом случае градирня называется вентиляторной.
Камеры орошения для охлаждения воды работают в режиме возможно большего испарения воды, что достигается подбором соответствующих расходов воздуха и воды, а также тонкости распыления воды форсунками.
Системы испарительного охлаждения эффективны в районах с сухим и жарким климатом. Однако охлаждения воды, достигаемого в рассматриваемых системах, обычно недостаточно для ее использования при кондиционировании для непосредственного охлаждения воздуха до нужных параметров. Поэтому системы испарительного охлаждения обычно используются в сочетании с системами искусственного холодоснабже-ния для отвода теплоты от конденсаторов холодильных машин. Воду, подаваемую в кондиционер, охлаждает в этом случае холодильная машина.
В качестве искусственных источников холодоснабжения для систем кондиционирования воздуха используются компрессионные, абсорбционные и пароэжекторные холодильные установки.
Наиболее широкое распространение для холодоснабжения систем кондиционирования воздуха имеют компрессионные холодильные машины.
В качестве холодильных агентов используются жидкости, кипящие в испарителе при температуре, обеспечивающей охлаждение среды, от которой должна быть отведена теплота, до нужной температуры. К таким жидкостям относятся фреон, аммиак и др. Наибольшее распространение для систем кондиционирования воздуха получили фреоновые холодильные машины. В случае применения аммиачных машин в силу ядовитости аммиака должно применяться двухконтурное охлаждение. В испарителе, в котором находится аммиак, должен охлаждаться промежуточный холодоноситель (вода, соляной раствор). Охлаждение холодоносителя, используемого непосредственно для охлаждения воздуха в системе кондиционирования, производится в дополнительном теплообменнике, устанавливаемом в системе холодоснабжения.
Отепленная в кондиционерах вода собирается в бак отепленной воды, из которого насосами холодильной установки подается в испарители холодильных машин. Из них охлажденная вода направляется в бак холодной воды, являющийся аккумулятором холода, из которого по мере необходимости насосами кондиционеров подается в камеры орошения или воздухоохладители для обработки воздуха.
В систему холодоснабжения часто включают несколько холодильных установок, что обеспечивает возможность работы их на оптимальных режимах в зависимости от требуемой хо лодопроизводительности в различные периоды, а также лучшие условия эксплуатационного содержания.
Аккумулятор холода в системе холодоснабжения необходим для экономической работы холодильных машин. В этом случае холодильные машины могут работать периодически на наиболее оптимальных режимах, создавая запас холода в аккумуляторе на некоторый период работы кондиционеров. Управление работой систем холодоснабжения, как и кондиционеров, осуществляется системой автоматики.
Выводы
Для поддержания необходимых метеорологических условий микроклимата в производственных и жилых помещениях применяются системы кондиционирования. Они обеспечивают необходимые параметры воздушной среды для людей и технологического оборудования. В системах кондиционирования эта задача решается по принципу общеобменной вентиляции с регулированием количества и параметров приточного воздуха в соответствии с режимом его изменения в помещениях. Кондиционеры широко применяются в жилых, общественных и промышленных зданиях.
Литература
1. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В. Белова. – М.: Высш. шк., 1999.
2. Прохоров В.И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами. – М.: Стройиздат, 1980.
3. Атек - вентиляция, кондиционирование, центральные кондиционеры, промышленные кондиционеры http://www.atek.ru.
4. Кондицинирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. Справочник. http://www.lennox.ua.