Системы кондиционирования и вентиляции
- кондиционеры
-вентиляция
-
т
епловоеоборудование увлажнители,очистителивоздуха
встроенныепылесосы
- диспенсеры
г.Тюмень,ул.30 летПобеды –113А-304 тел./факс35-36-66; 35-47-71
15апреля 2003 г.
исх.№ 86
Рецензия творческойработы
учащегося
ГОУ «ЛицейТюменскойобласти»
Исаев А.Ю.
по теме «Системыкондиционированияи вентиляции».
В предложеннойдля рецензииработе данобзор историиразвитияклиматическойтехники, подробнопроанализированытехническиеособенностииспользованияразличныхсистем вентиляциии кондиционированиявоздуха, национальныетрадиции предпочтенийразличных типовкондиционеровв регионахмира.
Подробныйанализ конструктивныхособенностейвсех типовкондиционеровубеждает вглубоких знанияхавтора, полученныхв результатеизучения современнойтехническойлитературы,описывающейнаиболеепрогрессивнуютехнику вышедшеюна рынок климатическойтехники в 21 веке.
Описание системвентиляциии особенностейих примененияв производствепозволяетпонять различиеприменениявсех типоввентиляциив зависимостиот поставленныхцелей и условийэксплуатации.
Пример расчетамощности кондиционерадля зала выполненпрофессиональнос учетов всехтеплоизбытков,правильноподобранамодель кондиционера,на основанииприведенногорасчета можнона практикевыполнитьпроект и произвестимонтаж кондиционера.
ПредставленнаяИсаевым А.Ю.творческаяработа по сутиявляется творческимпроектом, т.к.имеет четковыраженныйприкладнойхарактер, выполненана профессиональном уровне и заслуживаетмаксимальновысокой оценки.
Научный руководительработы
Директор ООО«СибАйр»Ю.М.Завьялов
МинистерствообразованияРоссийскойФедерации
Государственноеобщеобразовательноеучреждение– лицей
Тюменскойобласти
Творческаяработа
Тема:Системы кондиционированияи вентиляции
Выполнил:Исаев А.Ю.
Научныйконсультант:Завьялов Ю.М. «СибАйр» (Системыкондиционированияи вентиляции)
НаучныйРуководитель:Завьялов Ю.М.
Оценкаработы _
Тюмень2003г.
Содержание
Введение. | 3 |
ГЛАВАI.История создания кондиционеров. | 4 |
ГЛАВАII.Классификациясистем вентиляции. | 8 |
ГЛАВАIII.Классификациясистем кондиционирования. | 18 |
ГЛАВАIV.Упрощеннаяэкспресс-методикарасчета теплопритоков. | 26 |
ГЛАВАVРасчеты предполагаемоймощностикондиционера. | 28 |
Заключение. | 30 |
Списокисточниковинформации. | 31 |
Приложение. | 32 |
Введение
Здоровье,работоспособность,да и простосамочувствиечеловека взначительнойстепени определяютсяусловиямимикроклиматаи воздушнойсреды в жилыхи общественныхпомещениях,где он проводитзначительнуючасть своеговремени.
Если говоритьо физиологическомвоздействиина человекаокружающеговоздуха, тоследует напомнить,что человекв сутки потребляетоколо 3 кг пищии 15 кг воздуха.Что это за воздух,какова егосвежесть ичистота, душно,жарко или холодночеловеку впомещении, вомногом зависитот инженерныхсистем, специальнопредназначенныхдля обеспечениявоздушногокомфорта.
Системыкондиционированияи вентиляциивсе большеобуславливаюткомфорт нашейжизни, актуальностьэтого явленияи послужилапричиной написанияданной работы,цельюкоторой являетсяисследованиеэтих систем.
Для достиженияцели поставленыследующиезадачи:
Выяснитьзначениекондиционированиявоздуха опираясьна историюсозданиякондиционеров.
Классифицироватьсистемы вентиляции.
Классифицироватьсистемы кондиционированиявоздуха.
Вывестиэкспресс –методику расчетатеплопритокови, опираясь нанее, произвестирасчет мощностикондиционерадля помещениямузыкальногозала школьногоотделениянашего лицея.
Теоретическиданная темапредставленаиздательством«Евроклимат»в учебнике«Системыкондиционированияи вентиляции(теория и практика)»,а так же в журнале«Мир климата»,на основе материалакоторых и произведенанализ СКВ.
Практическаяпольза нашейработы заключаетсяв том, что используяпредлагаемуюэкспресс –методику можноточно рассчитатьпредполагаемуюмощность кондиционерадля стандартныхпомещений(жилых комнат,
офисов и т.д.).
ГЛАВА I
Историясоздания кондиционеров
Малокто знает, чтослово кондиционервпервые былопроизнесеновслух еще в1815 году. Именнотогда французЖан Шабаннесполучил британскийпатент на метод"кондиционированиявоздуха ирегулированиятемпературыв жилищах идругих зданиях".Однако, практическоговоплощенияидеи пришлосьждать достаточнодолго. Тольков 1902 году американскийинженер-изобретательУиллис Карриерсобрал промышленнуюхолодильнуюмашину длятипографииБруклина вНью-Йорке. Самоелюбопытное,что первыйкондиционерпредназначалсяне для созданияприятной прохладыработникам,а для борьбыс влажностью,здорово ухудшавшейкачество печати…
Правда,уже через годаристократияЕвропы, посещаяКельн, считаласвоим долгомпосетить местныйтеатр. Причем,живой интереспублики вызывалане только (и нестолько) игратруппы, а приятныйхолодок царившийв зрительномзале даже всамые знойныемесяцы. А когдав 1924 году системакондиционированиябыла установленав одном изунивермаговДетройта, наплывзевак был простоумопомрачительным.Если бы хозяинзаведениядогадался братьплату за вход,то, наверное,в короткий срокобогнал бы иФорда, и Рокфеллера.Впрочем, заведениевнакладе неосталось—всчитанные дниего оборотвырос болеечем в три раза!
Этипервые аппаратыи стали предкамисовременныхсистем центральногокондиционированиявоздуха. Ужев те годы существоваливодоохлаждающиемашины—чиллеры,внутренниеблоки—фанкойлыи нечто напоминающеесовременныецентральныекондиционеры.
Современем появлялисьболее совершенныекомпрессоры,в качествехладагентастал использоватьсяфреон, а фанкойлыстали похожимина внутренниеблоки сплит-систем.Однако принципиальнаясхема работытрадиционныхцентральныхсистем кондиционированияосталась неизменнойи по сей день.
"Ископаемым"предком всехсовременныхсплит-системи оконниковможет считатьсяпервый комнатныйкондиционер,выпущенныйкомпаниейGeneral Electric еще в 1929 году.Поскольку вкачестве хладагентав этом устройствеиспользовалсяаммиак, парыкоторого небезопасныдля здоровьячеловека, компрессори конденсаторкондиционерабыли вынесенына улицу. Тоесть, по своейсути, это устройствобыло самойнастоящейсплит-системой!Однако, начинаяс 1931 года, когдабыл изобретенбезопасныйдля человеческогоорганизмахладагент—фреон,конструкторысочли за благособрать всеузлы и агрегатыкондиционерав одном корпусе.Так появилисьпервые оконныекондиционеры,далекие потомкикоторых успешноработают и внаши дни. Болеетого, в США,ЛатинскойАмерике, наБлижнем Востокеи в Индии «оконники»до сих пор являютсянаиболее популярнымтипом кондиционеров.Причины ихуспеха очевидны:они примерновдвое дешевлеаналогичныхпо мощностисплит-систем,а их монтаж нетребует наличияспециальныхнавыков идорогостоящегоинструмента.Последнееособенно важновдали от очаговцивилизации,где легче отловитьснежного человека,нежели найтигражданиназнакомого струборезоми заправочнойстанцией сблоком манометров.
Долгоевремя лидерствов области новейшихразработокпо вентиляциии кондиционированиювоздуха принадлежалоамериканскимкомпаниям,однако, в конце50-х, начале 60-хгодов инициативапрочно перешлак японцам. Вдальнейшемименно ониопределилилицо современнойиндустрииклимата.
В1958 году Японскаякомпания Daikinразработалапервый тепловойнасос, тем самым,научив кондиционерыработать натепло. А ещечерез три годапроизошлособытие взначительноймере предопределившеедальнейшееразвитие бытовыхи полупромыщленныхсистем кондиционированиявоздуха. Это—началомассовоговыпуска сплит-систем.Начиная с 1961 года,когда японскаякомпания Toshibaвпервые запустилав серийноепроизводствокондиционер,разделенныйна два блока,популярностьэтого типаклиматическогооборудованияпостоянноросла. Благодарятому, что наиболеешумная частькондиционера—компрессортеперь вынесенана улицу, впомещенияхоборудованныхсплит-системаминамного тише,чем в комнатах,где работаюоконники.Интенсивностьзвука уменьшенана порядок!Второй огромныйплюс—это возможностьразместитьвнутреннийблок сплит-системыв любом удобномместе.
Сегоднявыпускаетсянемало различныхтипов внутреннихустройств:настенные,подпотолочные,напольные ивстраиваемыев подвеснойпотолок—кассетныеи канальные.Это важно нетолько с точкизрения дизайна— различныетипы внутреннихблоков позволяютсоздаватьнаиболее оптимальноераспределениеохлажденноговоздуха в помещенияхопределеннойформы и назначения.
В1969 году компанияDaikin выпустилакондиционер,в котором содним внешнимблоком работалосразу нескольковнутренних.Так появилисьмультисплит-системы.Сегодня онимогут включатьв себя от двухдо шести внутреннихблоков, различныхтипов.
Существеннымнововведениемстало появлениекондиционераинверторноготипа. В 1981 годукомпания Toshibaпредложилапервую сплит-систему,способнуюплавно регулироватьсвою мощность,а уже в 1998 годуинверторызаняли 95% японскогорынка.
Нуи, наконец, последнийиз наиболеепопулярныхв мире типовкондиционеров—VRV—системыбыли предложеныкомпаниейDaikin в 1982 году. Центральныеинтеллектуальныесистемы типаVRV состоят изнаружных ивнутреннихблоков, которыемогут бытьудалены другот друга на 100метров, причем50 из них по вертикали.К тому же, установкаVRV-систем достаточнопроста и незанимает многовремени. Монтажможно вестидаже послепроведенияотделочныхработ, а приострой необходимости— не прерываяработу офиса.Возможен ипоэтапный вводмощностей, сотдельныхэтажей илипомещений. Авот традиционныецентральныесистемы кондиционированиянадо закладыватьв проект ещена стадиистроительства.
Благодаряцелому рядууникальныхдостоинствVRV системы составилисерьезнуюконкуренциютрадиционнымцентральнымсистемамкондиционированиявоздуха, а вряде стран,например вЯпонии, практическиполностьювытеснили ихс рынка.
Конечно,на этом прогрессв развитииклиматическойтехники незакончился,однако сейчассовершенствуютсяуже существующиетипы оборудования.Появляютсяновые функциональныевозможности,меняется дизайн,разрабатываютсяновые холодильныеагенты.
ГЛАВАII
Классификациясистем вентиляции
Вентиляциейназываетсясовокупностьмероприятийи устройств,используемыхпри организациивоздухообменадля обеспечениязаданногосостояниявоздушной средыв помещенияхи на рабочихместах в соответствиисо СНиП (Строительныминормами).
Системывентиляцииобеспечиваютподдержаниедопустимыхметеорологическихпараметровв помещенияхразличногоназначения.
Привсем многообразиисистем вентиляции,обусловленномназначениемпомещений,характеромтехнологическогопроцесса, видомвредных выделенийи т. п., их можноклассифицироватьпо следующимхарактернымпризнакам:
1.Поспособу созданиядавления дляперемещениявоздуха:с естественными искусственным(механическим)побуждением.
2.Поназначению:приточные ивытяжные.
3.Позоне обслуживания:местные иобщеобменные.
4.Поконструктивномуисполнению:канальные ибесканальные.
Естественнаявентиляция.
Перемещениевоздуха в системахестественнойвентиляциипроисходит:
• вследствиеразности температурнаружного(атмосферного)воздуха и воздухав помещении,так называемойаэрации;
• вследствиеразности давлений«воздушногостолба» междунижним уровнем(обслуживаемымпомещением)и верхним уровнем— вытяжнымустройством(дефлектором),установленнымна кровле здания;
• врезультатевоздействиятак называемоговетровогодавления.
Аэрациюприменяют вцехах со значительнымитепловыделениями,если концентрацияпыли и вредныхгазов в приточномвоздухе непревышает 30%предельнодопустимойв рабочей зоне.Аэрацию неприменяют, еслипо условиямтехнологиипроизводстватребуетсяпредварительнаяобработкаприточноговоздуха илиесли притокнаружноговоздуха вызываетобразованиетумана иликонденсата.
Впомещенияхс большимиизбытками теплавоздух всегдатеплее наружного.Более тяжелыйнаружный воздух,поступая вздание, вытесняетиз него менееплотный теплыйвоздух.
Приэтом в замкнутомпространствепомещениявозникаетциркуляциявоздуха, вызываемаяисточникомтепла, подобнаятой, которуювызывает вентилятор.
Всистемах естественнойвентиляции,в которых перемещениевоздуха создаетсяза счет разностидавлений воздушногостолба, минимальныйперепад повысоте междууровнем заборавоздуха изпомещения иего выбросомчерез дефлектордолжен бытьне менее 3 м. Приэтом рекомендуемаядлина горизонтальныхучастков воздуховодовне должна бытьболее 3 м, а скоростьвоздуха ввоздуховодах— не превышать1 м/с.
Воздействиеветровогодавления выражаетсяв том, что нанаветренных(обращенныхк ветру) сторонахздания образуетсяповышенное,а на подветренныхсторонах, аиногда и накровле, — пониженноедавление(разрежение).
Еслив огражденияхздания имеютсяпроемы, то снаветреннойстороны атмосферныйвоздух поступаетв помещение,а с заветренной— выходит изнего, причемскорость движениявоздуха в проемахзависит отскорости ветра,обдувающегоздание, и соответственноот величинвозникающихразностейдавлений.
Системыестественнойвентиляциипросты и нетребуют сложногодорогостоящегооборудованияи расходаэлектрическойэнергии. Однакозависимостьэффективностиэтих системот переменныхфакторов (температурывоздуха, направленияи скоростиветра), а такженебольшоерасполагаемоедавление непозволяютрешать с ихпомощью всесложные имногообразныезадачи в областивентиляции.
Механическаявентиляция.
Вмеханическихсистемах вентиляциииспользуютсяоборудованиеи приборы(вентиляторы,электродвигатели,воздухонагреватели,пылеуловители,автоматикаи др.), позволяющиеперемещатьвоздух назначительныерасстояния.Затраты электроэнергиина их работумогут бытьдовольно большими.Такие системымогут подаватьи удалять воздухиз локальныхзон помещенияв требуемомколичестве,независимоот изменяющихсяусловий окружающейвоздушнойсреды. Принеобходимостивоздух подвергаютразличным видамобработки(очистке, нагреванию,увлажнениюи т. д.), что практическиневозможнов системах сестественнымпобуждением.
Следуетотметить, чтов практикечасто предусматриваюттак называемуюсмешаннуювентиляцию,т. е. одновременноестественнуюи механическуювентиляцию.
Вкаждом конкретномпроекте определяется,какой тип вентиляцииявляется наилучшимв санитарно-гигиеническомотношении, атакже экономическии техническиболее рациональным.
Приточнаявентиляция.
Приточныесистемы служатдля подачи ввентилируемыепомещениячистого воздухавзамен удаленного.Приточныйвоздух в необходимыхслучаях подвергаетсяспециальнойобработке(очистке, нагреванию,увлажнению
и т. д.)(Рис.2 стр.32).
Вытяжнаявентиляция.
Вытяжнаявентиляцияудаляет изпомещения(цеха, корпуса)загрязненныйили нагретыйотработанныйвоздух.
Вобщем случаев помещениипредусматриваютсякак приточные,так и вытяжныесистемы. Ихпроизводительностьдолжна бытьсбалансированас учетом возможностипоступлениявоздуха в смежныепомещения илииз смежныхпомещений. Впомещенияхможет бытьтакже предусмотренатолько вытяжнаяили толькоприточнаясистема. В этомслучае воздухпоступает вданное помещениеснаружи илииз смежныхпомещений черезспециальныепроемы илиудаляется изданного помещениянаружу, илиперетекаетв смежные помещения.
Какприточная, таки вытяжнаявентиляцияможет устраиватьсяна рабочемместе (местная)или для всегопомещения(общеобменная)(Рис.3 стр.32). .
Местнаявентиляция.
Местнойвентиляциейназываетсятакая, при которойвоздух подаютна определенныеместа (местнаяприточнаявентиляция)и загрязненныйвоздух удаляюттолько от местобразованиявредных выделений(местная вытяжнаявентиляция).
Местнаяприточнаявентиляция.
Кместной приточнойвентиляцииотносятсявоздушные души(сосредоточенныйприток воздухас повышеннойскоростью). Онидолжны подаватьчистый воздухк постояннымрабочим местам,снижать в ихзоне температуруокружающеговоздуха и обдуватьрабочих, подвергающихсяинтенсивномутепловомуоблучению.
Кместной приточнойвентиляцииотносятсявоздушныеоазисы — участкипомещений,отгороженныеот остальногопомещенияпередвижнымиперегородкамивысотой 2–2,5 м,в которые нагнетаетсявоздух с пониженнойтемпературой. (Рис.4стр.33).
Местнуюприточнуювентиляциюприменяют такжев виде воздушныхзавес (у ворот,печей и пр.), которыесоздают какбы воздушныеперегородкиили изменяютнаправлениепотоков воздуха.Местная вентиляциятребует меньшихзатрат, чемобщеобменная.В производственныхпомещенияхпри выделениивредностей(газов, влаги,теплоты и т.п.) обычно применяютсмешаннуюсистему вентиляции— общую дляустранениявредностейво всем объемепомещения иместную (местныеотсосы и приток)для обслуживаниярабочих мест(Рис.5 стр.33).
Местнаявытяжная вентиляция.
Местнуювытяжную вентиляциюприменяют,когда меставыделенийвредностейв помещениилокализованыи можно не допуститьих распространениепо всему помещению.
Местнаявытяжная вентиляцияв производственныхпомещенияхобеспечиваетулавливаниеи отвод вредныхвыделений:газов, дыма,пыли и частичновыделяющегосяот оборудованиятепла. Для удалениявредностейприменяютместные отсосы(укрытия в видешкафов, зонты,бортовые отсосы,завесы, укрытияв виде кожухову станков идр.). Основныетребования,которым онидолжны удовлетворять:
• Местообразованиявредных выделенийпо возможностидолжно бытьполностьюукрыто.
• Конструкцияместного отсосадолжна бытьтакой, чтобыотсос не мешалнормальнойработе и неснижал производительностьтруда.
• Вредныевыделениянеобходимоудалять отместа их образованияв направленииих естественногодвижения (горячиегазы и парынадо удалятьвверх, холодныетяжелые газыи пыль — вниз).
Конструкцииместных отсосовусловно делятна три группы:
• Полуоткрытыеотсосы (вытяжныешкафы, зонты,см. рис.2 стр.32).Объемы воздухаопределяютсярасчетом.
• Открытоготипа (бортовыеотсосы). Отводвредных выделенийдостигаетсялишь при большихобъемах отсасываемоговоздуха
(рис.3стр.32).
Системас местнымиотсосами изображенана рис.4 стр.33
Основнымиэлементамитакой системыявляются местныеотсосы — укрытия(МО), всасывающаясеть воздуховодов(ВС), вентилятор(В) центробежногоили осевоготипа, ВШ — вытяжнаяшахта.
Приустройствеместной вытяжнойвентиляциидля улавливанияпылевыделенийудаляемый изцеха воздух,перед выбросомего в атмосферу,должен бытьпредварительноочищен от пыли.Наиболее сложнымивытяжнымисистемамиявляются такие,в которыхпредусматриваюточень высокуюстепень очисткивоздуха от пылис установкойпоследовательнодвух или дажетрех пылеуловителей(фильтров).
Местныевытяжные системы,как правило,весьма эффективны,так как позволяютудалять вредныевеществанепосредственноот места ихобразованияили выделения,не давая имраспространитьсяв помещении.Благодарязначительнойконцентрациивредных веществ(паров, газов,пыли), обычноудается достичьхорошегосанитарно-гигиеническогоэффекта принебольшомобъеме удаляемоговоздуха.
Однакоместные системыне могут решитьвсех задач,стоящих передвентиляцией.Не все вредныевыделения могутбыть локализованыэтими системами.Например, когдавредные выделения,рассредоточеннына значительнойплощади илив объеме; подачавоздуха в отдельныезоны помещенияне может обеспечитьнеобходимыеусловия воздушнойсреды, тожесамое еслиработа производитсяна всей площадипомещения илиее характерсвязан с перемещениеми т. д.
Общеобменныесистемы вентиляции— как приточные,так и вытяжные,предназначеныдля осуществлениявентиляциив помещениив целом или взначительнойего части.
Общеобменныевытяжные системыотносительноравномерноудаляют воздухиз всего обслуживаемогопомещения, аобщеобменныеприточныесистемы подаютвоздух и распределяютего по всемуобъему вентилируемогопомещения.
Общеобменнаяприточнаявентиляция.
Общеобменнаяприточнаявентиляцияустраиваетсядля ассимиляцииизбыточноготепла и влаги,разбавлениявредных концентрацийпаров и газов,не удаленныхместной иобщеобменнойвытяжной вентиляцией,а также дляобеспечениярасчетныхсанитарно-гигиеническихнорм и свободногодыхания человекав рабочей зоне.
Приотрицательномтепловом балансе,т. е. при недостаткетепла, общеобменнуюприточнуювентиляциюустраиваютс механическимпобуждениеми с подогревомвсего объемаприточноговоздуха. Какправило, передподачей воздухочищают отпыли.
Припоступлениивредных выделенийв воздух цехаколичествоприточноговоздуха должнополностьюкомпенсироватьобщеобменнуюи местную вытяжнуювентиляцию.
Общеобменнаявытяжная вентиляция.
Простейшимтипом общеобменнойвытяжной вентиляцииявляется отдельныйвентилятор(обычно осевоготипа) с электродвигателемна одной оси(рис.5 стр.33), расположенныйв окне или вотверстиистены. Такаяустановкаудаляет воздухиз ближайшейк вентиляторузоны помещения,осуществляялишь общийвоздухообмен.
Внекоторыхслучаях установкаимеет протяженныйвытяжной воздуховод.Если длинавытяжноговоздуховодапревышает 30–40м и соответственнопотери давленияв сети составляютболее 30–40 кг/м2,то вместо осевоговентилятораустанавливаетсявентиляторцентробежноготипа.
Когдавредными выделениямив цехе являютсятяжелые газыили пыль и неттепловыделенийот оборудования,вытяжные воздуховодыпрокладываютпо полу цехаили выполняютв виде подпольныхканалов.
Впромышленныхзданиях, гдеимеются разнородныевредные выделения(теплота, влага,газы, пары, пыльи т. п.) и их поступлениев помещениепроисходитв различныхусловиях(сосредоточенно,рассредоточенно,на различныхуровнях и т.п.), часто невозможнообойтись какой-либоодной системой,например, местнойили общеобменной.
Втаких помещенияхдля удалениявредных выделений,которые немогут бытьлокализованыи поступаютв воздух помещения,применяютобщеобменныевытяжные системы.
Вопределенныхслучаях впроизводственныхпомещениях,наряду с механическимисистемамивентиляции,используютсистемы сестественнымпобуждением,например, системыаэрации.
Канальнаяи бесканальнаявентиляция.
Системывентиляцииимеют разветвленнуюсеть воздуховодовдля перемещениявоздуха (канальныесистемы) либоканалы (воздуховоды)могут отсутствовать,например, приустановкевентиляторовв стене, в перекрытии,при естественнойвентиляциии т. д. (бесканальныесистемы).
Такимобразом, любаясистема вентиляцииможет бытьохарактеризованапо указаннымвыше четыремпризнакам: поназначению,зоне обслуживания,способу перемешиваниявоздуха иконструктивномуисполнению.
Системывентиляциивлючают группысомого разнообразногооборудования:
1.Вентиляторы.
—осевыевентиляторы;
—радиальныевентиляторы;
—диаметральныевентиляторы.
2.Вентиляторныеагрегаты.
—канальные;
—крышные.
3.Вентиляционныеустановки:
—приточные;
—вытяжные;
—приточно-вытяжные.
4.Воздушно-тепловыезавесы.
5.Шумоглушители.
6.Воздушныефильтры.
7.Воздухонагреватели:
—электрические;
—водяные.
8.Воздуховоды:
—металлические;
—металлопластиковые;
—неметаллические.
—гибкиеи полугибкие;
9.Запорные ирегулирующиеустройства:
—воздушныеклапаны;
—диафрагмы;
—обратныеклапаны.
10.Воздухораспределителии регулирующиеустройствавоздухоудаления:
—решетки;
—щелевыевоздухораспределительныеустройтва;
—плафоны;
—насадкис форсунками;
—перфорированныепанели.
11.Тепловая изоляция
ГЛАВАIII
Классификациясистем кондиционирования.
Кондиционированиевоздуха — этосоздание иавтоматическоеподдержание(регулирование)в закрытыхпомещенияхвсех или отдельныхпараметров(температуры,влажности,чистоты, скоростидвижения воздуха)на определенномуровне с цельюобеспеченияоптимальныхметеорологическихусловий, наиболееблагоприятныхдля самочувствиялюдей или ведениятехнологическогопроцесса.
Кондиционированиевоздуха осуществляетсякомплексомтехническихсредств, называемымсистемойкондиционированиявоздуха (СКВ).В состав СКВвходят техническиесредства заборавоздуха, подготовки,т. е. приданиянеобходимыхкондиций (фильтры,теплообменники,увлажнителиили осушителивоздуха), перемещения(вентиляторы)и его распределения,а также средствахладо- и теплоснабжения,автоматики,дистанционногоуправленияи контроля.СКВ большихобщественных,административныхи производственныхзданий обслуживаются,как правило,комплекснымиавтоматизированнымисистемамиуправления.
Автоматизированнаясистема кондиционированияподдерживаетзаданное состояниевоздуха в помещениинезависимоот колебанийпараметровокружающейсреды (атмосферныхусловий).
Основноеоборудованиесистемы кондиционированиядля подготовкии перемещениявоздуха агрегатируется(компонуетсяв едином корпусе)в аппарат,называемыйкондиционером.Во многих случаяхвсе техническиесредства длякондиционированиявоздуха скомпонованыв одном блокеили в двух блоках,и тогда понятия«СКВ» и «кондиционер»однозначны.
Преждечем перейтик классификациисистем кондиционирования,следует отметить,что общепринятойклассификацииСКВ до сих порне существуети связано этос многовариантностьюпринципиальныхсхем, техническихи функциональныххарактеристик,зависящих нетолько оттехническихвозможностейсамих систем,но и от объектовприменения(кондиционируемыхпомещений).
Современныесистемы кондиционированиямогут бытьклассифицированыпо следующимпризнакам:
• поосновномуназначению(объекту применения):комфортныеи технологические;
• попринципурасположениякондиционерапо отношениюк обслуживаемомупомещению:центральныеи местные;
• поналичию собственного(входящего вконструкциюкондиционера)источникатепла и холода:автономныеи неавтономные;
• попринципу действия:прямоточные,рециркуляционныеи комбинированные;
• поспособу регулированиявыходных параметровкондиционированноговоздуха: скачественным(однотрубным)и количественным(двухтрубным)регулированием;
• постепени обеспеченияметеорологическихусловий вобслуживаемомпомещении:первого, второгои третьегокласса;
• поколичествуобслуживаемыхпомещений(локальныхзон): однозональныеи многозональные;
• подавлению,развиваемомувентиляторамикондиционеров:низкого, среднегои высокогодавления.
Кромеприведенныхклассификаций,существуютразнообразныесистемы кондиционирования,обслуживающиеспециальныетехнологическиепроцессы, включаясистемы сизменяющимисяво времени (поопределеннойпрограмме)метеорологическимипараметрами.
КомфортныеСКВпредназначеныдля созданияи автоматическогоподдержаниятемпературы,относительнойвлажности,чистоты и скоростидвижения воздуха,отвечающихоптимальнымсанитарно-гигиеническимтребованиямдля жилых,общественныхи административно-бытовыхзданий илипомещений.
ТехнологическиеСКВпредназначеныдля обеспеченияпараметроввоздуха, вмаксимальнойстепени отвечающихтребованиямпроизводства.Технологическоекондиционированиев помещениях,где находятсялюди, осуществляетсяс учетомсанитарно-гигиеническихтребованийк состояниювоздушнойсреды.
ЦентральныеСКВ(Рис.6 стр.33) снабжаютсяизвне холодом(доставляемымхолодной водойили хладагентом),теплом (доставляемымгорячей водой,паром илиэлектричеством)и электрическойэнергией дляпривода электродвигателейвентиляторов,насосов и пр.
ЦентральныеСКВ расположенывне обслуживаемыхпомещений икондиционируютодно большоепомещение,несколько зонтакого помещенияили много отдельныхпомещений.Иногда несколькоцентральныхкондиционеровобслуживаютодно помещениебольших размеров(производственныйцех, театральныйзал, закрытыйстадион иликаток).
ЦентральныеСКВ оборудуютсяцентральныминеавтономнымикондиционерами,которые изготавливаютсяпо базовым(типовым) схемамкомпоновкиоборудованияи их модификациям.
ЦентральныеСКВ обладаютследующимипреимуществами:
1)возможностьюэффективногоподдержаниязаданной температурыи относительнойвлажностивоздуха впомещениях;
2)сосредоточениемоборудования,требующегосистематическогообслуживанияи ремонта, какправило, в одномместе (подсобномпомещении,техническомэтаже и т. п.);
3)возможностямиобеспеченияэффективногошумо- и виброгашения.С помощьюцентральныхСКВ при надлежащейакустическойобработкевоздуховодов,устройствеглушителейшума и гасителейвибрации можнодостигнутьнаиболее низкихуровней шумав помещенияхи обслуживатьтакие помещения,как радио- ителевизионныестудии и т. п.
Несмотряна ряд достоинствцентральныхСКВ, надо отметить,что крупныегабариты ипроведениесложныхмонтажно-строительныхработ по установкекондиционеров,прокладкевоздуховодови трубопроводовчасто приводятк невозможностипримененияэтих системв существующихреконструируемыхзданиях.
МестныеСКВразрабатываютна базе автономныхи неавтономныхкондиционеров,которые устанавливаютнепосредственнов обслуживаемыхпомещениях.
Достоинствомместных СКВявляется простотаустановки имонтажа.
Такаясистема можетприменятьсяв большом рядеслучаев:
• всуществующихжилых и административныхзданиях дляподдержаниятепловогомикроклиматав отдельныхофисных помещенияхили в жилыхкомнатах;
• вовновь строящихсязданиях дляотдельныхкомнат, режимпотребленияхолода в которыхрезко отличаетсяот такого режимав большинстведругих помещений,например, всерверных идругих насыщенныхтепловыделяющейтехникой комнатахадминистративныхзданий. Подачасвежего воздухаи удалениевытяжноговоздуха приэтом выполняется,как правило,центральнымисистемамиприточно-вытяжнойвентиляции;
• вовновь строящихсязданиях, еслиподдержаниеоптимальныхтепловых условийтребуется внебольшомчисле помещений,например, вограниченномчисле номеров-люкснебольшойгостиницы;
• вбольших помещенияхкак существующих,так и вновьстроящихсязданий: кафеи ресторанах,магазинах,проектныхзалах, аудиторияхи т. д.
АвтономныеСКВснабжаютсяизвне толькоэлектрическойэнергией, например,кондиционерысплит-систем(Рис.11,12,13 стр.35), шкафныекондиционерыи т. п.
Такиекондиционерыимеют встроенныекомпрессионныехолодильныемашины, работающие,как правило,на фреоне-22.
Автономныесистемы охлаждаюти осушают воздух,для чего вентиляторпродуваетрециркуляционныйвоздух черезповерхностныевоздухоохладители,которыми являютсяиспарителихолодильныхмашин, а в переходноеи зимнее времяони могутпроизводитьподогрев воздухас помощьюэлектрическихподогревателейили путемреверсированияработы холодильноймашины по циклутак называемого«тепловогонасоса».
Наиболеепростым вариантом,представляющимдецентрализованноеобеспечениев помещенияхтемпературныхусловий, можносчитать применениекондиционеровсплит-систем.
НеавтономныеСКВподразделяютсяна:
• воздушные,при использованиикоторых вобслуживаемоепомещениеподается тольковоздух. (Мини-центральныекондиционеры,центральныекондиционеры);
• водовоздушные,при использованиикоторых вкондиционируемыепомещенияподводятсявоздух и вода,несущие теплоили холод, либото и другоевместе (системычиллеров-фанкойлов,центральныекондиционерыс местнымидоводчикамии т. п.).
ОднозональныецентральныеСКВприменяютсядля обслуживаниябольших помещенийс относительноравномернымраспределениемтепла, влаговыделений,например, большихзалов кинотеатров,аудиторий ит. д. Такие СКВ,как правило,комплектуютсяустройствамидля утилизациитепла (теплоутилизаторами)или смесительнымикамерами дляиспользованияв обслуживаемыхпомещенияхрециркуляциивоздуха.
МногозональныецентральныеСКВприменяют дляобслуживаниябольших помещений,в которыхоборудованиеразмещенонеравномерно,а также дляобслуживанияряда сравнительнонебольшихпомещений.Такие системыболее экономичны,чем отдельныесистемы длякаждой зоныили каждогопомещения.Однако с ихпомощью неможет бытьдостигнутатакая же степеньточности поддержанияодного илидвух заданныхпараметров(влажности итемпературы),как автономнымиСКВ (кондиционерамисплит-системи т. п.).
ПрямоточныеСКВполностьюработают нанаружном воздухе,который обрабатываетсяв кондиционере,а затем подаетсяв помещение.
РециркуляционныеСКВ,наоборот, работаютбез притокаили с частичнойподачей (до40%) свежего наружноговоздуха илина рециркуляционномвоздухе (от 60до 100%), которыйзабираетсяиз помещенияи после егообработки вкондиционеревновь подаетсяв это же помещение.
Классификациякондиционированиявоздуха попринципу действияна прямоточныеи рециркуляционныеобусловливается,главным образом,требованиямик комфортности,условиямитехнологическогопроцессапроизводствалибо технико-экономическимисоображениями.
ЦентральныеСКВс качественнымрегулированиемметеорологическихпараметровпредставляютсобой широкийряд наиболеераспространенных,так называемыходноканальныхсистем, в которыхвесь обработанныйвоздух призаданных кондицияхвыходит изкондиционерапо одному каналуи поступаетдалее в одноили несколькопомещений.
Приэтом регулирующийсигнал оттерморегулятора,установленногов обслуживаемомпомещении,поступаетнепосредственнона центральныйкондиционер.
СКВс количественнымрегулированиемподают в одноили несколькопомещенийхолодный иподогретыйвоздух по двумпараллельнымканалам. Температурав каждом помещениирегулируетсякомнатнымтерморегулятором,воздействующимна местныесмесители(воздушныеклапаны), которыеизменяют соотношениерасходов холодногои подогретоговоздуха в подаваемойсмеси.
Двухканальныесистемы используютсяочень редкоиз-за сложностирегулирования,хотя и обладаютнекоторымипреимуществами,в частности,отсутствиемв обслуживаемыхпомещенияхтеплообменников,трубопроводовтепло-холодоносителя;возможностьюсовместнойработы с системойотопления, чтоособенно важнодля существующихзданий, системыотоплениякоторых приустройстведвухканальныхсистем могутбыть сохранены.
Недостаткомтаких системявляются повышенныезатраты натепловую изоляциюпараллельныхвоздуховодов,подводимыхк каждомуобслуживаемомупомещению.
Двухканальныесистемы также как и одноканальные,могут бытьпрямоточнымии рециркуляционными.
Кондиционированиевоздуха, согласноСНиП1постепени обеспеченияметеорологическихусловий подразделяютсяна три класса:
Первыйкласс— обеспечиваеттребуемые длятехнологическогопроцесса параметрыв соответствиис нормативнымидокументами.
Второйкласс— обеспечиваетоптимальныесанитарно-гигиеническиенормы или требуемыетехнологическиенормы.
Третийкласс— обеспечиваетдопустимыенормы, еслиони не могутбыть обеспеченывентиляциейв теплый периодгода без примененияискусственногоохлаждениявоздуха.
Подавлению,создаваемомувентиляторамицентральныхкондиционеров,СКВ подразделяютсяна системынизкого давления(до 100 кг/м2),среднего давления(от 100 до 300 кг/м2)и высокогодавления (выше300 кг/м2).
Типыкондиционеров:
1.Сплит-системы(настенные,напольно-потолочные,колонноготипа, кассетноготипа, многозоональныес изменяемымрасходомхладагента);
2.Напольныекондиционерыи кондиционерысплит-системыс приточнойвентиляцией;
3.Системы с чилерами(Рис.7,8 стр.34) ифанкойлами(Рис.9 стр.34);
4.Крышные кондиционеры;
5.Шкафные кондиционеры;
6.Прецизионныекондиционеры;
7.Центральныекондиционер
ГЛАВАIV
Упрощеннаяэкспресс-методикарасчета теплопритоков
Даннаяэкспресс-методикав основномиспользуетсядля разработкиСКВ на базенесложного(в проектномотношении)климатическогооборудования,такого, как:кондиционерысплит-систем,а также кондиционерыоконного типаи моноблочногоисполнения.
Для подборанеобходимогопо холодопроизводительностикондиционеранадо рассчитатьтепло, поступающеев помещениеот солнечнойрадиации, освещения,людей, оргтехникии т.д.
Основныетеплопритокив помещениескладываютсяиз следующихсоставляющих:
1) Теплопритоки,возникающиеза счет разноститемпературвнутри помещенияи наружноговоздуха, а такжесолнечнойрадиации Q1,рассчитываютсяпо формуле
Q1=V·qуд,
гдеV = S·h— объем помещения;
S — площадьпомещения;
h — высотапомещения;
qуд— удельнаятепловая нагрузка,
принимается:
30-35 Вт/м3— если нет солнцав помещении,35 Вт/мз— среднее значение;
35-40 Вт/мз— если большоеостеклениес солнечнойстороны;
2) Теплопритоки,возникающиеза счет находящейсяв нем оргтехникиQ2.
В среднемберется 300 Втна 1 компьютерв полной комплектации(или 30% от мощностиоборудования).
3) Теплопритоки,возникающиеот людей, находящихсяв помещенииQ3.
Обычнодля расчетовпринимается:
1 человек— 100 Вт (для офисныхпомещений),
100-300 Вт (дляресторанов,помещений, гделюди занимаютсяфизическимтрудом),
Q=Q1+Q2+Q3
К подсчитаннымтеплопритокамприбавляется20% на неучтенныетеплопритоки:
Qобщ= (Q1+Q2+Q3)·1,2Вт.
В случаеиспользованияв помещениидополнительноготепловыделяющегооборудования(электроплит,производственногооборудованияи т.п.) соответствующаятепловая нагрузкадолжна бытьтакже учтенав данном расчете.
ГЛАВАV
Расчетыпредполагаемоймощностикондиционера
Наоснове главыIVпроизведемрасчеты предполагаемоймощностикондиционерадля помещениямузыкальногозала школьногоотделениянашего учебногозаведения.
Р 
азмерыпомещения:
9200 X10310 X3200
=> V= 300 м3
Теплопритоки,возникающиеза счет разноститемпературвнутри помещенияи наружноговоздуха (Q1):
Q1=V·qуд
=> Q1= 300м3·35Вт .= 10500
Теплопритоки,возникающиеза счет находящейсяв помещенииоргтехники(Q2):Q2= 300Вт,где 300Вт – теплопритокот компьютера(см. главу IV).
Теплоприток,возникающийот людей, находящихсяв помещении(Q3):
Этотзал вмещаетв себя (при условиикомфортногопребываниялюдей) порядка35 человек. => Q3=150Вт ·35 = 5250Вт.
Итоговыйтеплоприток(Q)составляет:
Q= Q1+ Q2+ Q3, => Q = 10500Вт+ 300Вт+ 5250Вт= 16050Вт.
И прибавимко всему этомуеще 20% на неучтенныетеплопритоки:
Qобщ=16050 ·120% = 19260Вт.
=>Мощность, которойдолжен обладатькондиционер,равна примерно20 кВт.Из этого следует,что в это помещениеследует поставить2-е
сплит-системынастенноготипа (т.к. ихмаксимальнаямощность = 14 кВт)по 10кВт каждая,или одну сплит–системупотолочноготипа, что болееудобно по тойпричине, чтоее можно расположитьв центре комнатыи она будетдовольно равномерноохлаждатьвоздух в помещении,поддерживаяблагоприятныймикроклимат,а для правильнойработы 2-х сплит-системв одном помещениинеобходимоустановитьнастенныйпульт управления,который поможетсинхронизоватьработу кондиционерови, опять-таки,приведет кравномерномуохлаждениювоздуха.
Заключение
Индустрияклимата стремительнодвижется вперед,и каждый год,месяц, день вмире вырастаетчисло людей,активно использующихкондиционерыи прогрессивныесистемы вентиляции.Человек всегдастремитсясоздать вокругсебя комфортныеусловия: удобноекресло, хорошееосвещение,благоприятныймикроклимат.Надеемся, чтонаша работапоможет решитьвам некоторыепроблемы, связанныес выбором ирасчетамиоптимальнойсистемы кондиционированияи вентиляционнойсистемы.
В ходе работыбыли использованыследующиеисточники:
«Системывентиляциии кондиционирования,теория и практика»,М. «ЕвроКлимат»,2000г.
Журнал«Мир Климата»,Спецвыпуск«потребителю»,М.
«ЕвроКлимат»,2001г.
Журнал«Мир Климата»№15, М. «ЕвроКлимат»,2003г.
«Советскийэнциклопедическийсловарь», М.«Советская
Энциклопедия»1988г.Беседас представителямичленов АПИК(АссоциацияПредприятийИндустрииКлимата) // форумна сайтеhttp://www.apic.ru/
Беседас монтажникамиСКВ.
Приложение
 |
Рис 1.Фрагментвентиляционнойустановки. |
 |
Рис 2.Зонты-козырькиу нагревательныхпечей: а — ущелевогоотверстияпри выпускечерез негопродуктовгорения; б —у отверстия,снабженногодверкой привыпуске продуктовгорения черезгазовые окна. |
 |
Рис 3.Бортовые отсосы. |
 |
Рис 4.Схема местнойвытяжнойвентиляции. |
 |
Рис 5.Простейшиесхемы вытяжнойвентиляции:1 — утепленныйклапан; 2 — вентилятор;3 — лопастивентилятора;4 — вытяжнаяшахта; 5 — шибер;6 — электродвигатель;7 — вытяжнаясеть. |
 |
Рис 6.Фрагментцентральногокондиционера. |
 |
Рис 7.Чиллер с водянымохлаждениемконденсатора. |
 |
Рис 8.Чиллер с воздушнымохлаждениемконденсатора. |
 |
Рис 9.Фанкойл напольноготипа. |
 | |
Рис 10.Кассетныйкондиционер | |
 | |
Рис 11.Типовая схемапостроениясплит-системыс приточнойвентиляцией. | |
 | |
Рис 12.Внутреннийблок сплит-системынапольного(колонного)типа. | |
 | |
Рис13. Внутреннийблок сплит-системынастенноготипа | |
1СтроительныеНормы и Правила