Кондиционирование воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Историческая справка

2. Устройство кондиционера

3. Классификация СКВ

4. Типы кондиционеров

5. Опасности кондиционера

6. Расчет СКВ

Перечень использованных источников



Введение

Воздушная среда и ее состояние часто являются определяющими показателями для ряда предприятий, где подбор правильного температурного режима, влажности, подвижности воздуха - часть важных условий производственного процесса. Например, долговременное и надежное функционирование большинства электронных устройств напрямую зависит от влажности и температуры, где лучшим вариантом поддержания требуемых производственных параметров и условий являются кондиционеры.

Итак, что же такое кондиционирование? - В соответствии со Сводом правил СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003», кондиционирование воздуха - это автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей.

В общем случае кондиционирование решает ряд важнейших задач, таких, как создание и поддержание:

1. установленных нормами допустимых условий воздушной среды, если они не могут быть обеспечены более простыми средствами;

2. искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями внутри помещения или части их круглогодично или в течение теплого либо холодного периода года;

3. оптимальных (или близких к ним) гигиенических условий воздушной среды в производственных помещениях, если это экономически оправдано увеличением производительности труда;

4. оптимальных условий воздушной среды в помещениях общественных и жилых зданий, административных и многофункциональных, а также вспомогательных зданий промышленных предприятий.

Целью данного исследования является выбор наиболее экономически выгодного решения охлаждения операторной.



1. Историческая справка

Первые попытки кондиционирования воздуха производились еще в Древней Персии тысячи лет назад. Персидские устройства охлаждения воздуха использовали способность воды сильно охлаждаться при испарении. Типичный кондиционер тех дней представлял собой специальную шахту, улавливающую дуновение ветра, в которой размещались пористые сосуды с водой или протекала вода из источника. Воздух в шахте охлаждался и насыщался влагой и, затем, подавался в помещение. Устройство было сравнительно эффективно для жаркого и сухого климата, такой кондиционер не смог бы работать при высокой относительной влажности воздуха (рис.1).

Рисунок 1.

В Индии летом в качестве двери использовался каркас, обвитый индийской кокосовой пальмой -- татти. Сверху двери устанавливалась ёмкость, которая медленно заполнялась водой за счёт капиллярного эффекта в тканях татти. Когда уровень воды достигал определённого значения, ёмкость опрокидывалась, орошая водой дверь, и возвращалась в исходное состояние. Такой цикл многократно повторялся, пока пальма оставалась живой и получала достаточно света.

Современное понятие «кондиционер» (air conditioner, от англ. air -- воздух и condition -- условие) как обозначение устройства для поддержания заданной температуры в помещении, существует достаточно давно. Интересно, что впервые слово кондиционер было произнесено вслух ещё в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Собственно говоря, для английского языка глагол to condition является вполне стандартным и означает в том числе и «улучшать что-либо до желаемого состояния», в данном случае -- воздух до состояния, комфортного для человека с точки зрения температуры, влажности и прочих параметров; таким образом, conditioner по правилам словообразования в английском языке -- это просто то или тот, кто такое приведение чего-либо в определённое состояние осуществляет, а не какой-либо неологизм. Отсюда же -- кондиционер для волос и белья, которые являются уже не приборами, а средствами бытовой химии.

В 1820 году британский ученый и изобретатель Майкл Фарадей обнаружил, что сжатый и сжиженный аммиак охлаждает воздух при испарении. Но его идеи были в значительной степени теоретическими. Электрический способ кондиционирования воздуха был изобретён Уиллисом Кэррьером примерно в 1902 году. Им же была разработана первая система кондиционирования воздуха для типографии в Бруклине (Нью-Йорк). Летом, при процессе печатания, постоянное изменение температуры и влажности не позволяло добиться качественной цветопередачи. Кэрриер разработал аппарат, который охлаждал воздух до постоянной температуры и осушал его до 55 %. Своё устройство он назвал «аппаратом для обработки воздуха». Помимо технического назначения и «аппарата» оказалось и еще одно: улучшение условий труда работников, и, как следствие, повышение работоспособности.

Через год такое изобретение установили в Кельнском театре. В 1924 г. кондиционер установили в универмаге в Детройте, что значительно повысило продажи; в 1928 - в американском Конгрессе, а затем и в Сенате.

2. Устройство кондиционера

Рисунок 2.

Принцип действия кондиционера (рис.2) основан на фазовом переходе жидкости из жидкого состояния в газообразное. Переходя из жидкого состояния в газообразное, эта жидкость поглощает огромное количество тепла. И затем, возвращаясь в жидкое состояние, она его отдает. Теперь остановимся подробнее: с обеих сторон кондиционера проходят металлические змеевики. Они и заполнены той самой жидкостью - хладагентом. Хладагент представляет собой смесь фтороводородного углерода, химического вещества, который легко переходит из жидкого состояния в газообразное, поглощая при этом большое количество тепла. Вентилятор втягивает воздух из помещения; хладагент, находясь внутри змеевика, поглощает воздушное тепло, и воздух вновь возвращается в комнату, но уже гораздо холоднее.

Но куда уходит тепло? и каким образом хладагент остается холодным даже в самые жаркие дни? - все дело в фазовом переходе.

На входе в змеевик испаритель, который охлаждает поступающий воздух, хладагент находится в жидком состоянии при 2 градусах Цельсия. Будучи холоднее, чем воздух из комнаты, он поглощает его тепло. Способность легко переходить из жидкого состояния в газообразное, вскоре позволяет ему поглотить намного больше тепла. При поглощении тепла из воздуха, температура хладагента увеличивается на несколько градусов, этого достаточно, чтобы жидкость стала газом.

В процессе испарения она поглощает намного больше тепла. Теперь от этого тепла нужно избавиться. В работу включается компрессор. Это черный цилиндр, который начинает шуметь, когда вы включаете кондиционер. Это мотор, который прокачивает хладагент по змеевикам. При вращении компрессора на скорости три с половиной тысячи оборотов в минуту хладагент перемещается по кольцам змеевика, компрессор сжимает газ, тем самым увеличивая его температуру. Расстояние между крошечными молекулами фтороводородного углерода уменьшается, и они разогреваются в процессе трения.

Хладагент выходит из компрессора под высоким давлением очень горячим при температуре в шестьдесят пять градусов Цельсия. Он попадает в змеевик-конденсатор, который окружен теплым воздухом с улицы, теплым, но не настолько горячим как, так называемый, хладагент. Так как тепло передается от горячего к менее горячему, более горячий хладагент передает лишнее тепло воздуху.

Перемещаясь по змеевику конденсатора, хладагент охлаждается настолько, чтобы начался процесс конденсации, и он снова стал жидкостью. В процессе конденсации он продолжает терять тепло. Наконец, хладагент вновь переходит из одного агрегатного состояния в другое, на этот раз, для того, чтобы выделить тепло. При подходе жидкости к расширительному клапану, давление ослабевает. При увеличении пространства межмолекулярное трение уменьшается, и хладагент возвращает свои холодильные свойства.

Теперь при температуре в два градуса Цельсия он готов вновь начать процесс охлаждения. Даже в самый жаркий день в году кондиционер поможет охладиться, он поглощает тепло в доме и выделяет его на улицу - и все благодаря фазовому переходу (рис.3).

Рисунок 3.

3. Классификация систем кондиционирования воздуха (СКВ)

Ввиду того, что общепринятой классификации СКВ нет, все современные устройства можно разделить на типы, в зависимости от имеющихся признаков:

1. По назначению:

1.1. Комфортные

1.2. Технологические

2. По принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению:

2.1. Центральные

2.2. Местные

3. По принципу действия:

3.1. Прямоточные

3.2. Рециркуляционные

4. по наличию в кондиционере источника холода и тепла:

4.1. Автономные

4.2. Неавтономные

5. По давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров:

5.1. Низкого давления

5.2. Среднего давления

5.3. Высокого давления

6. По количеству обслуживаемых помещений:

6.1. Однозональные

6.2. Многозональные

Многие авторы делят СКВ помимо комфортных и технологических еще на комфортно-технологические. Более удачной и полной представляется классификация СКВ по назначению на эргономической основе, разработанная ВНИИкондиционером.

Определено, что СКВ могут выполнять одну из трех функций обслуживания: машины; люди; машины + люди.

Первая группа (символ «машина») определена как технологические СКВ. СКВ этой группы обслуживают технологические аппараты, камеры, боксы, машины и т. п., то есть применяются в тех случаях, когда условия воздушной среды диктуются обеспечением работоспособности технологического оборудования. При этом параметры воздушной среды могут отличаться от тех, которые определяются санитарно-гигиеническими нормами.

Первая группа имеет две модификации:

Подгруппа 1-1 включает в себя кондиционируемые объекты, полностью исключающие возможность пребывания в них человека, то есть это системы технологического охлаждения, обдува электронных блоков вычислительных машин, шахты обдува волокна прядильных машин и т. п.

Подгруппа 1-2 включает в себя кондиционируемые объекты: технологические аппараты (машины, камеры, боксы) и помещения с особыми параметрами воздушной среды (калориметрического, экологического и другого назначения), в которых человек отсутствует или находится эпизодически (для снятия показаний приборов, изменения режима работы и т. д.).

Вторая группа (символ «люди») определена как комфортные СКВ, обеспечивающие санитарно-гигиенические условия труда (в соответствии с, отдыха или иного пребывания людей в помещениях гражданских зданий, то есть вне промышленного производства.

Эта группа имеет две модификации:

Подгруппа 2-1. СКВ обслуживают помещения общественных зданий, в которых для одной части людей пребывание в них кратковременно (например, покупатели в универмаге), а для другой - длительно (например, продавцы в этом же универмаге).

Подгруппа 2-2. СКВ обеспечивают оптимальные условия пребывания людей в жилых помещениях.

Третья группа (символ «машина + человек») определена как технологически комфортные СКВ. СКВ этой группы обслуживают производственные помещения, в которых длительно пребывают люди

Третья группа имеет три модификации:

Подгруппа 3-1. Технологически комфортные СКВ обеспечивают условия нормального осуществления технологических процессов как для производств, в которых затруднено или практически невозможно получение продукции без поддержания определенных параметров воздушной среды, так и для производств, в которых колебания параметров воздуха существенно влияют на качество продукции и величину брака.

Для этих помещений СКВ устраивается в первую (и основную) очередь по требованиям технологии, однако в связи с наличием в этих помещениях людей, параметры КВ устанавливают с учетом требований санитарно-гигиенических норм.

Подгруппа 3-2. СКВ создаются для исключения дискомфортных условий труда при тяжелых режимах работы людей (кабины крановщиков мостовых кранов металлургических заводов и ТЭЦ, кабины строительно-дорожных машин и т. д.). Производственные или экономические аспекты для этих установок имеют второстепенное значение.

Подгруппа 3-3. СКВ обеспечивают в производственных помещениях комфортные условия труда, способствующие повышению производительности труда, улучшению проведения основных технологических режимов, снижению заболеваемости, уменьшению эксплуатационных затрат и т. п.

В Центральные СКВ холод доставляется извне, теплом и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и т.д. Принцип работы у центральных систем кондиционирования воздуха такой же как и у бытовых и где то даже напоминает мульти сплит-системы. Центральные СКВ так же имеют внешний и наружные блоки. Только если у мульти- сплит-системы максимальное количество внутренних блоков доходит до 8 штук, то у центральных систем кондиционирования количество внутренних блоков может исчисляться несколькими десятками и будет лишь зависеть от его мощности. К тому же это более сложные, мощные, автоматизированные и габаритные устройства. Такие системы кондиционирования еще называют чиллерами-фанкойлами, где чиллер - холодильная машина паракомпрессорного типа, фанкойл - аппарат с теплообменником, вентилятором, фильтром и управлением, размещаемый в помещении.

Если проводить аналогию с мульти сплит-системами, то фанкойл является своего рода наружным (внешним) блоком, а фанкойл - внутренним.

Как он работает? Для приготовления холодной воды, поступающей в воздухоохладители центрального кондиционера и фанкойлы, используется чиллер. Воздушное охлаждение конденсатора этой моноблочной холодильной машины осуществляется радиальным вентилятором (рис.4)

Воздух для охлаждения конденсатора подается и отводится по воздуховодам, проходящим через кровлю здания. В чиллер встроена гидравлическая группа, перекачивающая хладоноситель, в качестве которого используется вода. В чиллере предусмотрено переключение на режим теплового насоса, и поэтому, в холодные дни, когда система отопления еще не работает, в воздухоохладитель центрального кондиционера и теплообменники фанкойлов подается вода с температурой около 50°С для обогрева приточного воздуха, поступающего в дальнейшем в помещения.

Фанкойлы, аналогичные внутреннему блоку сплит-системы, работают на рециркуляции воздуха в помещении и осуществляют индивидуальное регулирование теплового режима в каждом помещении.

Рисунок 4.

Центральный кондиционер забирает воздух с улицы через жалюзийную решетку, установленную на фасаде технического этажа.

В состав центрального кондиционера, кроме двух ступеней воздушного фильтра (ячейкового и карманного), входят воздухонагреватель, воздухоохладитель и вентиляторная секция, после Рисунок 4 которой установлены шумоглушители. Для холодного периода года в кондиционере предусмотрен поверхностный увлажнитель воздуха. Такой воздухоувлажнитель способен обеспечить требуемую влажность в помещениях в широком диапазоне. Кроме того, в сравнении с оросительной камерой, он компактнее и разбрызгиватели не требуют поддержания избыточного давления, как форсунки в оросительной камере. В теплый период года влажность подаваемого воздуха снижается за счет выпадения конденсата на теплообменной поверхности фанкойлов.

Приточный воздух от центрального кондиционера по сети воздуховодов самостоятельными каналами подается в помещения на каждый этаж через приточные решетки. Вытяжной воздух удаляется с каждого этажа по сети воздуховодов через решетки в стенах и затем, вытяжным радиальным вентилятором, выбрасывается в атмосферу.

Центральные СКВ используются для обработки воздуха в больших помещениях (концертные залы, магазины, производственные помещения, компьютерные комнаты, залы ожидания).

К числу плюсов центральных систем кондиционирования относятся:

§ высокая надежность и экономичность в эксплуатации;

§ единая система автоматики, позволяющей при задании необходимой температуры в помещении, автоматически выбирать режимы работы;

§ pабота с низкими шумовыми характеристиками.

Недостатками таких систем являются:

§ крупные габариты и трудоемкость строительно-монтажных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов;

§ трудности применения центральных СКВ в существующих и реконструируемых зданиях;

§ менее гибкое регулирование температуры и влажности в отдельных помещениях.

Системы с кондиционерами, установленными внутри обслуживаемых помещений, называются местными.

Область применения таких систем: отдельные комнаты в квартирах, офисах и коттеджах, а также другие жилые и общественные помещения площадью от 10 до 100 кв.м.

Достоинствами местных СКВ являются: приспособляемость к изменению планировки и назначения помещения; возможность быстрой установки и ввода в эксплуатацию без производства большого объема строительно-монтажных работ; возможность индивидуального регулирования температуры воздуха в помещении; автоматическое прекращение работы холодильной машины при падении тепловой нагрузки. Недостатками местных СКВ являются: повышенный шум, связанный с работой вентиляторов и холодильных машин внутри помещений; сравнительно короткий срок службы местных кондиционеров, равный в среднем 10 годам. Средний срок службы центральных систем -- 20 лет.

Автономные СКВ снабжаются извне только электрической энергией. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины. Наиболее яркие представители этой группы - оконный кондиционер и сплит-система.

Достоинства автономных СКВ:

? простота монтажа КА на месте;

? гибкость в работе (легкая управляемость) и возможность независимой индивидуальной регулировки параметров воздуха в помещениях;

? агрегатное холодильное оборудование КА малогабаритно, унифицировано и может изготовляться крупносерийно, а значит, может быть надежным и долговечным.

Недостатки автономных СКВ:

? повышенный уровень шума;

? большие затраты электроэнергии.

Неавтономные СКВ подразделяются на:

? воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух. (Мини-центральные кондиционеры, центральные кондиционеры);

? водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т.п.).

Однозональные центральные СКВ применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла, влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т. д. Такие СКВ, как правило, комплектуются устройствами для утилизации тепла (теплоутилизаторами) или смесительными камерами для использования в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха.

Многозональные центральные СКВ применяют для обслуживания больших помещений, в которых оборудование размещено неравномерно, а также для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений. Такие системы более экономичны, чем отдельные системы для каждой зоны или каждого помещения. Однако с их помощью не может быть достигнута такая же степень точности поддержания одного или двух заданных параметров (влажности и температуры), как автономными СКВ (кондиционерами сплит-систем и т. п.).

Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение.

Рециркуляционные СКВ, наоборот, работают без притока или с частичной подачей (до 40%) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100%), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение.

По давлению, создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров, СКВ подразделяются на системы низкого давления (до 100 Па), среднего давления (от 100 до 300 Па) и высокого давления (выше 300 Па).

4. Типы кондиционеров

В зависимости от области применения все кондиционеры принято делить на три группы:

? Бытовые кондиционеры (RAC -- Room Air Conditions).

? Полупромышленные кондиционеры (PAC -- Packages Air Conditions).

? Системы промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха (Unitary).

Моноблочные кондиционеры, сплит-системы и мульти-сплит системы

По конструктивному исполнению кондиционеры можно разделить на следующие классы:

Моноблочные кондиционеры -- состоящие из одного блока (оконные, мобильные и крышные кондиционеры). В таких кондиционерах все элементы размещаются в едином корпусе, что позволяет упростить конструкцию кондиционера и снизить его стоимость.

Сплит-системы -- состоящие из двух блоков (настенные, канальные, кассетные и другие типы кондиционеров). Кондиционер типа сплит-система разделен на два блока -- наружный и внутренний, которые соединены между собой электрическим кабелем и медными трубами, по которым циркулирует фреон. Благодаря такой конструкции наиболее шумная и громоздкая часть кондиционера, содержащая компрессор, вынесена наружу. Внутренний блок можно разместить практически в любом удобном месте квартиры или офиса.

Все современные сплит-системы снабжены пультом дистанционного управления с жидкокристаллическим дисплеем. С его помощью можно задавать желаемую температуру с точностью до 1 градуса, устанавливать таймер для автоматического включения и выключения кондиционера в заданное время, регулировать направление воздушного потока и многое другое.

Еще одним преимуществом сплит-систем является большой выбор различных типов внутренних блоков. Среди них выделяют следующие модификации: настенный, канальный, потолочный, колонный и кассетный кондиционер. При этом бытовые сплит-системы бывают только настенного типа, все остальные кондиционеры -- полупромышленные. Заметим, что применительно к сплит системам названия «кондиционер» и «сплит система» являются синонимами, то есть можно говорить «канальный кондиционер», или «канальная сплит-система», или «кондиционер канального типа».

Мульти-сплит-системы являются разновидностью сплит систем. Их отличие том, что к одному внешнему блоку подключается не один, а несколько внутренних блоков -- обычно от 2 до 4 -- 5 штук. При этом внутренние блоки могут быть не только разной мощности (обычно от 2 до 5 кВт), но и разных типов. Такое конструктивное решение позволяет экономить место на наружной стене здания и не так сильно портить внешний вид наружными блоками. При этом, вопреки распространенному мнению, замена нескольких сплит систем на одну мульти сплит систему не приводит к выигрышу в цене, поскольку стоимость оборудования примерно такая же, а трудоемкость и стоимость монтажа в 1,5 -- 2 раза выше из-за более длинных коммуникаций. Кроме этого, при выходе из строя внешнего блока мульти сплит-системы перестают работать все внутренние блоки. Поэтому мульти сплит системы обычно используют только при невозможности размещения нескольких внешних блоков на наружной стене здания.

Мульти сплит системы принято делить на «фиксированные» и «наборные». «Фиксированные» мульти сплит-системы продаются готовыми комплектами, в которые помимо одного наружного блока входит определенное количество внутренних. Изменять количество или типы внутренних блоков нельзя. Такие системы относятся к бытовому оборудованию и обычно имеют 2 или 3 внутренних блока. В «наборных» мульти-сплит системах к одному внешнему блоку из широкого модельного ряда подбирается несколько внутренних, обычно до 4 -- 5 штук. При этом ограничено только максимальное количество блоков и их суммарная мощность. Внутренние блоки могут быть разных типов. Такие мульти сплит-системы относятся к полупромышленному оборудованию. Если же количество внутренних блоков превышает 5 -- 6 штук, то это уже промышленная мультизональная система.

Оконные кондиционеры

В прошлом это был наиболее распространенный тип кондиционеров, однако в настоящее время, в связи со снижением спроса, лишь немногие производители предлагают подобные модели. Для установки оконного кондиционера необходимо вырезать прямоугольное отверстие в оконном стекле или тонкой стене. Кондиционер устанавливается таким образом, чтобы большая его часть находилась снаружи помещения. В этой части корпуса расположены вентиляционные решетки, через которые выбрасывается нагретый воздух. Внутри же остается только небольшая часть моноблока с декоративной передней панелью, через которую охлажденный воздух поступает в помещение. Типовая мощность оконных кондиционеров -- от 1,5 до 6 кВт. Наиболее простые из них могут только охлаждать воздух, более дорогие -- имеют режим нагрева и пульт дистанционного управления. Основным недостатком оконного кондиционера считается высокий уровень шума, создаваемый компрессором, а достоинствами -- невысокая цена (от 200 долларов) и простота установки. Низкая популярность оконных кондиционеров объясняется тем, что при их монтаже нарушается теплоизоляция помещения (зимой холодный воздух будет проникать внутрь через корпус кондиционера). Однако в регионах с теплым климатом этот недостаток не является столь существенным, поэтому на юге России оконные кондиционеры занимают заметную долю рынка.

Плюсы: самая низкая цена, простой монтаж.

Минусы: повышенный шум, устанавливается в оконном проеме.

Мобильные кондиционеры

Это единственный тип кондиционера, который любой пользователь может установить самостоятельно. Для монтажа мобильного кондиционера достаточно вывести гибкий шланг (воздуховод) диаметром около 10 сантиметров и длиной 0,5 - 1,5 метра на улицу через форточку или отверстие в стене. Через этот шланг удаляется горячий воздух. Недостатками мобильных кондиционеров являются повышенный шум от компрессора, ограниченная мощность (обычно не более (3 - 4 кВт) и высокая цена, сравнимая со стоимостью сплит-системы.

Заметим, что при мощности мобильного кондиционера около 3 кВт и выше к основному блоку добавляется небольшой наружный блок с вентилятором. Наружный блок вывешивается за окном и подсоединяется к мобильному кондиционеру с помощью быстроразъемных соединений (защелок). Соответственно, такие кондиционеры несколько сложнее в установке.

Плюсы: Не требует специального монтажа.

Минусы: Повышенный шум, высокая цена.

Настенный кондиционер

Самый распространенный и наиболее доступный по цене (от 400 - 500 долларов) -- настенный кондиционер или сплит-система настенного типа. Иногда его еще называют просто бытовой кондиционер, поскольку в квартирах чаще всего применяются именно они. Настенный кондиционер можно установить в любом небольшом помещении -- офисе, квартире, магазине. Их мощность (2 - 7 кВт) позволяет охлаждать от 15 до 70 кв.м. Внутренний блок настенных кондиционеров обычно устанавливают в верхней части стены, недалеко от окна, а наружный -- под окном. Такое размещение позволяет сократить расстояние между блоками и длину межблочных коммуникаций, которая обычно не превышает 5 - 7 метров.

Плюсы: Наименьшая цена среди сплит-систем, широкий ассортимент.

Минусы: Ограниченная мощность (до 7 кВт). Ограничения по месту установки.

Канальный кондиционер

Канальный кондиционер устанавливается за подвесным или подшивным потолком, который полностью скрывает внутренний блок. Распределение охлажденного воздуха осуществляется по системе теплоизолированных воздуховодов, которые также размещаются в межпотолочном пространстве. Благодаря такой конструкции, канальный кондиционер может охлаждать сразу несколько помещений. Типичная мощность этих кондиционеров составляет 12 - 25 кВт, что достаточно для охлаждения небольшого офиса или 4 - 5 комнатной квартиры. Принципиальное отличие канального кондиционера от остальных сплит-систем -- в возможности подачи свежего воздуха в объемах, необходимых для полноценной вентиляции кондиционируемых помещений.

Таким образом, использование одного канального кондиционера позволяет решить задачи как вентиляции, так и кондиционирования целого офиса, квартиры или коттеджа. Нужно только позаботиться о правильном расчете воздухообмена, подборе кондиционера по мощности охлаждения и статическому давлению, предусмотреть установку электрического или водяного калорифера для подогрева наружного воздуха в зимнее время.

Недостатком канального кондиционера является сложность раздельного регулирования температуры в разных помещениях. Для этих целей в воздуховоды необходимо устанавливать клапаны с электроприводами, а во все помещения, где требуется автономная регулировка температуры -- термостаты. Если же во всех помещениях планируется поддерживать одинаковую температуру, то этот недостаток не является существенным.

Плюсы: Скрытая установка, возможность притока свежего воздуха. Может обслуживать несколько помещений.

Минусы: Требуется подвесной потолок и система воздуховодов.

Кассетный кондиционер

Для установки кассетного кондиционера, также как и для канального, необходим подвесной потолок. Однако в отличие от канального кондиционера, "кассетник" распределяет охлажденный воздух через нижнюю часть блока. Соответственно, нижняя часть такого кондиционера имеет размер стандартный потолочной плитки -- 600 х 600 мм, а при большой мощности вдвое больше -- 1200 х 600 мм и закрывается декоративной решеткой с распределительными жалюзи. Основное достоинство кассетного кондиционера -- незаметность, поскольку видна только декоративная решетка. Еще одно его преимущество -- равномерное распределение воздушного потока по четырем направлениям, что позволяет использовать всего один кассетный кондиционер для охлаждения большого помещения (при использовании настенных сплит-систем для достижения аналогичного эффекта пришлось бы использовать 2 - 3 кондиционера меньшей мощности).

Плюсы: Скрытая установка, возможность охлаждения больших помещений.

Минусы: Требуется подвесной потолок.

Потолочный кондиционер

Если в помещении нет подвесного потолка, то альтернативой кассетному кондиционеру может стать напольно-подпотолочный (или просто потолочный) кондиционер. Эти кондиционеры отличаются небольшой глубиной-- 18 - 25 сантиметров. Устанавливаются они, как следует из названия, либо внизу стены, либо на потолке. При этом поток воздуха в первом случае направляется вверх, во втором -- горизонтально вдоль потолка. Такая конструкция позволяет равномернее распределять охлажденный воздух по помещению и избегать попадания прямого потока на людей. Существуют модели потолочных кондиционеров, распределяющие охлажденный воздух сразу по четырем направлениям, причем сила потока регулируется отдельно по каждому из направлений. Такой кондиционер может успешно применяться для охлаждения помещений сложной формы, не имеющих подвесного потолка.

Плюсы: Возможность установки как на потолке, так и внизу стены. Не нужен подвесной потолок.

Минусы: Не предназначен для скрытой установки.

Колонный кондиционер

Колонный или напольный кондиционер используется там, где требуется большая холодопроизводительность и нет жестких требований к дизайну помещения. Эти кондиционеры по габаритам напоминают холодильник, имеют большой вес и устанавливаются на полу. Колонные кондиционеры требуют сравнительно большой площади для своего размещения, поскольку создают сильный поток охлажденного воздуха, которые не позволяют находиться в непосредственной близости от кондиционера.

Плюсы: Большая мощность. Не нужен подвесной потолок.

Минусы: Требует большой площади для размещения, ухудшает дизайн.

Какого типа кондиционер выбрать?

В квартирах и небольших офисах чаще всего используются бытовые сплит-системы настенного типа. Это наиболее универсальный и относительно недорогой тип кондиционеров. Для коттеджей, офисов и квартир площадью свыше 90 - 100 кв.м. имеет смысл рассмотреть вариант установки канального кондиционера -- это второй по популярности тип сплит-систем. Мобильные же кондиционеры обычно приобретаются арендаторами, либо теми, кто не готов в сезон ждать монтажа сплит-системы по 2 - 3 недели.

Для кондиционирования больших площадей (торговые залы, загородные дома, комплексы офисных помещений) могут потребоваться полупромышленные сплит-системы, и в этом случае лучше обратиться за помощью к специалистам.



5. Опасности кондиционера

Кондиционеры, как сама система охлаждения воздухом не опасны. Если только не сидеть в жаркий день под кондиционером, включенным на минимальный холод. Тогда можно простудиться. Гораздо большую опасность таят микробы, которые образуются в процессе работы сплит-системы. Огромный вред человеку наносит плесень и грибок, живущий внутри кондиционера. Белые пятна на фото (рис.13) , это как раз и есть плесень (грибок в кондиционере), образовавшаяся в процессе работы сплит-системы.

Отчего появляется плесень? Для того, чтобы ответить на этот вопрос надо вспомнить, как работает сплит-система. Основной принцип работы, это забор воздуха сверху и прогон его через испаритель (внутренний блок), в испарителе находятся медные трубы, которые находятся в холодном состоянии. Если холодную трубку обдувать теплым воздухом, то образуется конденсат. Этот конденсат должен стекать в дренаж, а затем выходить на улицу или в канализацию. Как бы быстро он не выходил, часть влаги все равно остается. В этой среде и начинают размножаться микробы, вызывающие появление плесени. Чтобы ее предотвратить, необходима регулярная чистка кондиционера. В процессе чистки проводится антибактериальная обработка и дезинфекции, в следствии чего удаляются микробы, живущие в дренаже. К появлению плесени в кондиционере не стоит относиться равнодушно. Если плесень образовалась на стене, то она находится в «неподвижном» состоянии и постепенно проникает в воздух, которым мы дышим. Если же плесень появилась на турбине, то это хуже. Ведь турбина при работе всегда находится в движущемся состоянии и воздух, который проходит через кондиционер принудительно обогащается спорами плесени. Плесень опасна тем, что снижается иммунитет, повышается риск легочных заболеваний, снижается самочувствие и работоспособность, чувствуется общая вялость организма. Первым делом страдают дети и люди, восприимчивые к аллергенам. Это все не страшилки, а научно доказанный медицинский факт, к которому не стоит относиться халатно.

6. Расчет СКВ

Рассчитаем предполагаемую мощность кондиционера для операторной УКПГ для ОАО «Оренбурггазпром».

Исходные данные:

Размер помещения: ширина - 6,0 м

длина - 12,0 м

высота - 3,0 м

Количество операторов - 7 человек

Компьютер - 1

Лазерный принтер - 1

Существует как минимум два варианта расчета.

Первый - «вручную»:

Для подбора необходимого по холодопроизводительности кондиционера надо рассчитать тепло, поступающее в помещение от солнечной радиации, освещения, людей, оргтехники и т. д.

Теплопритоки, возникающие за счет разности температур внутри помещения и наружного воздуха, а также солнечной радиации Q₁, рассчитываются по формуле:

,

где V -- объем помещения;

S -- площадь помещения;

h -- высота помещения;

q_уд -- удельная тепловая нагрузка, принимается:

35 Вт/м3 -- среднее значение;

30-35 Вт/м3 -- если нет солнца в помещении;

35-40 Вт/м3 -- если большое остекление с солнечной стороны;

Теплопритоки, возникающие за счет находящейся в помещении оргтехники Q₂.

В среднем берется 300 Вт на 1 компьютер в полной комплектации (или 30% от мощности оборудования).

Теплопритоки, возникающие от людей, находящихся в помещении Q₃.

1 человек -- 100 Вт (для офисных помещений), 100-300 Вт (для ресторанов, помещений, где люди занимаются физическим трудом),

Обычно для расчетов принимается:

Q = Q₁+ Q₂ + Q₃

Q_общ = (Q₁ + Q₂ + Q₃) ·1,2 [Вт].

К подсчитанным теплопритокам прибавляется 20% на неучтенные теплопритоки.

Рассчитаем предполагаемую мощность кондиционера для операторной УКПГ для ОАО «Оренбурггазпром».

Исходные данные:

Размер помещения: ширина - 6,0 м

длина - 12,0 м

высота - 3,0 м

Количество окон: 9 (1,68x1,2 м)

1 (1,68x0,8 м)

Количество операторов - 7 человек

Компьютер - 1

Лазерный принтер - 1



(среднее)

(один компьютер+30% мощности лазерного принтера)

(теплопритоки семи человек)

Второй вариант расчета «онлайн».

Рисунок 5.

В Интернете есть программы для расчета мощности кондиционера. Ниже приведен интерфейс такой программы (рис.5) с такими же исходными данными, что и в первом методе расчета. Как видно из вышеприведенных расчетов по двум методам, значения мощности кондиционера совпадают.

Выберем кондиционер.

Наиболее практичной при монтаже и эксплуатации является сплит-система. Кондиционер этого типа и мощности представлен ниже:

Aeronik ASI-30HS1/ASO-30HS1

Тип кондиционера - Настенная сплит-система

Мощность охлаждения - 9000 Вт

Перечень использованных источников

кондиционер оконный потолочный промышленный

1. Свод правил 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. Минрегионразвития Москва 2012 - 81 с.

2. Глебова Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: Учеб. пособие для вузов / Е.В. Глебова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2014. - 382 с.

3. Федотов И.Е. Методические указания по реферативной работе дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» - М.: Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2013. - 16 с.

Размещено на Allbest.ru

...