Тема 7.5. Схемы автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление

Рис. 13.12. Схемы группового (a) и местного (б) автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление по возмущению I — независимое присоединение; // — с подмешивающими насосами на ДТП; /// — совместная работа элеватора и насоса, IV — элеватор с регулирующим

соплом

 

Рис. 13.13, Схемы местного (а) и пофасадного (б) автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление по отклонению температуры воздуха помещений

Основной при регулировании на ТЭЦ и в котельной, который может быть использован также при групповом регулировании на ЦТН; третий способ регулирования может применяться в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).

Групповое регулирование (на ЦТП). Принципиальные схемы группового автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление приведены на рис. 13.12, а. Применение этих схем практически исключает возможность вертикальной разрегулировки отопительных систем при значительных сокращениях расхода сетевой воды. Регулирование осуществляется ПИ-регулятором соотношения температур, который изменяет температуру воды в подающем трубопроводе за ЦТП в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствии с отопительным температурным графиком.

Вместо датчика температуры наружного воздуха может применяться так называемый датчик метеоусловий, который представляет собой термометр сопротивления, помещенный в камеру в наружной стене одного из зданий. Снаружи камера закрыта прозрачной крышкой с отверстиями для пропуска солнечной радиации и обдува термометра сопротивления. Такой датчик учитывает не только изменение температуры наружного воздуха, но и скорость ветра, и величину солнечной радиации.

Для исключения влияния гидравлической разрегулировки тепловой сети на режим отпуска теплоты на отопление дополнительно устанавливают регуляторы перепада давления между падающей и обратной линией.

Местное регулирование. В схемах местного автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление (в ИТП) также можно использовать способ регулирования по возмущению. Можно применять также схемы с совместной работой элеватора и насоса и с регулируемым элеватором (рис. 13.12,6). Эти схемы позволяют увеличивать коэффициент смещения элеватора по мере снижения расхода сетевой воды.

В ИТП можно применить и способ регулирования по отклонению температуры воздуха в контрольных (представительных) помещениях здания. Наиболее эффективным является местное регулирование (рис. 13.13), которое может обеспечить значительную экономию

 

 

Рис. 13.15. Схема автоматического регулирования при двухступенчатом последовательном включении подогревателей горячего водоснабжения

 

теплоты. Представляет интерес опыт Челябинска по разработке и внедрению схем автоматического регулирования пофасадных (позонных) панельных бифилярных систем отопления (рис. 13.13,6). Схемой обеспечивается глубокое количественное регулирование систем панельного отопления без смешения. Применяются электронные П-регуляторы с электрическими исполнительными механизмами для перемещения регулирующего органа конструкции В. Т. Благих.

Регулирование отпуска теплоты на отопление в ИТП можно осуществлять двухпозиционным регулятором местных пропусков, который отключает систему отопления от тепловой сети при превышении заданной температуры воздуха в контрольных помещениях здания (опыт теплосети Мосэнерго).Как показали исследования режима работы отопительных систем при двухступенчатой последовательной схеме присоединения и нормальном отопительном температурном графике, расчетный температурный режим в отапливаемых помещениях будет соблюдаться только при температуре наружного воздуха ,, соответствующей точке излома температурного графика. При отклонении в ту или иную сторону и постоянном расходе сетевой воды будет перегрев помещений. Во избежание этого необходимо по мере понижения уменьшать расход сетевой воды на тепловом пункте.

Теоретическая зависимость , а также зависимость изменения температуры воды в подающем трубопроводе от , т. е. , для условий Москвы приведены на рис. 13.14, а. График построен при расчетной тепловой нагрузке отопительной системы Гкал/ч и средней тепловой нагрузке системы горячего водоснабжения Гкал, т. е. . Как видно из графика, при расчетной общий расход сетевой воды должен снизиться практически до расхода воды на отопление.

При двухступенчатой последовательной схеме присоединения абонентов в случае повышенного температурного графика (графика с регулированием по суммарной нагрузке отопления и горячего водоснабжения) будет иная картина с расходом сетевой воды, так как график строится для определенного по тепловой сети отношения .

Величина у отдельных абонентов может совпадать или не совпадать с величиной . Если , то расход воды у такого абонента должен поддерживаться постоянным при любых ниже точки излома графика. Если , то с понижением должен понижаться и расход сетевой воды у такого абонента.

При с понижением расход сетевой воды у абонента должен повышаться (рис. 13.14,6).

Таким образом, во избежание перегрева зданий при двухступенчатой последовательной схеме присоединения абонентов расход сетевой воды на вводах значительной части абонентов должен изменяться с изменением (и соответственно ). Такое изменение расхода G может быть обеспечено только с помощью автоматических регуляторов, работающих по отклонению температуры воздуха отапливаемых помещений или по изменению температуры воды в подающем трубопроводе сети (рис. 13.15).

Индивидуальное регулирование. Осуществляется в каждом отапливаемом помещении или на группу помещений с одинаковым температурным режимом. Как правило, применяют двухпозиционные или П-регуляторы прямого действия. Индивидуальное регулирование нейтрализует возмущающие воздействия, возникающие в отдельных помещениях вследствие внутренних тепловыделений, солнечной радиации и т. д.

РАЗДЕЛ VIII. АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И
КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Тема 8.1. Автоматизация приточных камер [Богословский]

Всовременных требованиях к автоматизированным системам вентиляции (СВ) и кондиционирования воздуха (СКВ) содержатся два противоречивых условия: первое — простота и надежность эксплуатации; второе— высокое качество функционирования, например, качество стабилизации температуры приточного воздуха, минимум расхода энергии и т. д. Стремление к выполнению этих условий связано с необходимостью отыскания компромиссного технического решения.

Состояние эксплуатации СВ и СКВ во многом зависит от уровня развития, структуры и качества технической реализации средств технологической обработки и перемещения воздуха, а также средств автоматического управления. Правильный выбор структуры системы кондиционирования воздуха и установочной мощности технологического оборудования — это лишь часть задачи разработки и проектирования.

Наиболее сложной составляющей процесса разработки является выбор режимов функционирования СКВ в годовом цикле работы. Известно, что годовое изменение параметров наружного воздуха предопределяет существенную нестационарность и нелинейность отдельных характеристик технологического оборудования. Это прежде всего сказывается на так называемых регулировочных характеристиках оборудования, что значительно усложняет задачу выбора методов и средств автоматического управления режимами работы технологического оборудования систем,

Основным принципом в технической организации автоматического управления СВ и СКВ является функциональное выделение и соответствующее конструктивное оформление иерархической структуры подлежащих выполнению задач защиты,регулирования и управления

Следует отметить, что перечисленные ранее функции автоматического управления, по крайней мере двух низших уровней, не являются новыми Существенно новыми для управления промышленными СВ и СКВ являются их группировка и обособленное функционально независимое конструктивное оформление. Предлагаемая структура технической реализации управления позволяет решать ряд вопросов, связанных с повышением эксплуатационных и надежностных характеристик автоматизированной системы, а также вопросов, связанных с последовательностью ввода в действие иерархической структуры и комплектацией ее средствами автоматического управления

Всякая промышленная СКВ должна быть снабжена элементами и устройствами автоматического пуска и останова, а также устройствами защиты от аварийных ситуаций. Этот первый уровень автоматизации СКВ подлежит обязательному выполнению и не может быть заменен (это касается защиты) ручным управлением с помощью оператора. Защита оборудования от аварийных ситуаций

ных ситуаций должна решаться на наиболее надежных элементах автоматики.

Для непрерывного выполнения функций защиты следует использовать элементы, обладающие повышенной надежностью (свойствами минимальной интенсивности потока отказов). Поскольку при обеспечении защиты оборудования исключена возможность резервирования в форме ручного управления, допустимо применение поэлементного функционального резервирования средств автоматической защиты. При этом следует помнить, что работа автоматизированной СКВ без аварийных ситуаций будет только в том случае, когда оборудование и средства автоматической защиты обладают способностью выполнять заданные функции в течение требуемого интервала времени при определенном техническом обслуживании и условиях эксплуатации.

Техническая реализация функций второго уровня управления СКВ – уровня стабилизации режимов работы оборудования – может решаться по-другому‚ так как в этом случае возможна, а в большинстве случаев и действенна форма резервирования в виде предусмотренной схемы ручного управления. Действительно, если имеет место отказ в работе локального контура автоматической стабилизации температуры воздуха на выходе из воздухоподогревателя, то совершенно правомерно использование органов ручного управления с автоматическими клапанами или ручных вентилей на трубопроводе теплоносителя.

Если оценивать надежность эксплуатации средств автоматического управления второго уровня, то следует иметь в виду, что в этом случае в отличие от первого уровня ущерб, возникающий вследствие отказа функции, зависит главным образом не от числа отказов (которые в первом уровне носят достаточно опасный характер), а от интервалов времени, в течение которых прекращается выполнение функций стабилизации. Поэтому для выполнения функций стабилизации следует использовать элементы, обладающие возможно наиболее высоким коэффициентом готовности.

Техническая реализация третьего иерархического уровня управления СКВ в настоящее время еще не получила широкого развития. Однако актуальность проблемы оптимизации управления работой систем, например по критериям минимума расхода тепловой и электрической энергии, безусловна. Известно, что изменение гидравлической мощности вентиляторов и насосов имеет характер кубической зависимости от изменения расхода перемещаемых воздуха или теплоносителя.

Разработаны электрические (в отличие от механических муфт, дросселей и т.д.) средства изменения производительности вентиляторов и насосов; например, тиристорные устройства управления частотой вращения трехфазных асинхронных двигателей. Однако в силу ряда обстоятельств, в том числе из-за отсутствия необходимых проектных разработок, регулирование расходов перемещаемых сред путем изменения режимов работы вентиляторов и насосов не нашло широкого применения в СКВ. В то же время организация автоматического выбора и переключения технологических режимов работы оборудования уже имеет место в отдельных случаях и будет получать все большее распространение.

Решение задач третьего уровня управления связано с обработкой информации и формированием управляющих воздействий путем решения дискретных логических функций или проведения ряда определенных вычислений. Для реализации подобных задач потребуются элементы вычислительной техники, логические устройства. Эти элементы и устройства отличаются от традиционных средств реализации первых двух уровней, к которым относятся локальные регуляторы одной переменной, регуляторы прямого действия и т.д. Конструктивные элементы различия и главным образом уровень сложности выполняемых функций обусловливают целесообразность выделения третьего уровня управления СКВ.

Рассмотренная структура технической реализации автоматического управления системами промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха позволяет более рационально решить задачи дистанционного управления. Очевидно, что вынесению на центральный пункт управления системами подлежат сигналы первого уровня и сигналы и команды, необходимые для выполнения функций третьего уровня. Причем третий уровень функциональных задач управления может решаться только на центральном пульте Вынесение промежуточной информации о работе второго уровня управления на центральный пульт нецелесообразно хотя бы из-за необходимости увеличения емкости линий связи и перегрузки информацией оператора, работающего на центральном пульте.

Конструктивно автономное оформление трех уровней управления СКВ позволяет решить проблему организации профилактики и ремонта средств автоматического управления, выбора необходимого регламента обслуживания того или иного уровня, обеспечения необходимого объема запасных частей элементов и устройств автоматики.

Трехуровневая структура технической реализации управления и регулирования работой СКВ позволяет осуществить организацию эксплуатации систем в зависимости от специфики предприятия и его служб эксплуатации. Следует иметь в виду, что иерархическая структура управления СКВ предусматривает выполнение функциональных задач низшим уровнем независимо» от более высших. Это качество позволяет организовать управление СВ и СКВ с различной степенью развития.

По тем или иным соображениям условий эксплуатации или возможностям капитальных вложений система автоматического управления может быть реализована только с устройствами пуска, останова и приборами и устройствами предварительной защиты, т.е. при наличии только низшего уровня управления. Остальные функции управления в той или иной мере осуществляются обслуживающим персоналом вручную. Первый уровень может быть дополнен вторым уровнем, т.е. приборами и устройствами автоматической стабилизации, при этом функции выбора и переключения технологических режимов, автоматически осуществляемые приборами и устройствами третьего уровня, при их отсутствии осуществляются вручную.

Регулирование систем кондиционирования воздуха основано на анализе стационарных и нестационарных тепловых процессов.

Изучение закономерностей изменения режима работы в течение годового периода эксплуатации связано в основном с рассмотрением стационарных тепловых процессов, поскольку в этом случае изменение расчетных среднесуточных и среднемесячных значений возмущающих воздействий (например, температуры наружного воздуха, солнечной радиации и т. д.) происходит значительно медленнее по сравнению с переходными тепловыми процессами в помещении и системе. Анализ режимов работы и регулирования систем в этом случае проводится с целью оптимального выбора контуров регулирования и является исходным для определения годовых расходов теплоты и холода – важных показателей экономической эффективности систем кондиционирования воздуха.

Регулирование систем кондиционирования воздуха в течение коротких промежутков времени (в пределах нескольких часов или суток под влиянием нерегулярных возмущающих воздействий) определяется главным образом нестационарными тепловыми процессами, так как время изменения возмущающих воздействий соизмеримо со временем переходных тепловых процессов в помещении и системе. Анализ нестационарных тепловых процессов в расчетные (теплый и холодный) периоды года проводится с целью определения максимальной тепловой мощности систем кондиционирования воздуха, а также наиболее выраженной динамики ее Изменения, что позволяет определить требуемые характеристики регулирующих устройств.

Самым невыгодным будет процесс регулирования при скачкообразном или близком к скачкообразному изменении возмущающих воздействий. В этом случае длительность и характер переходных тепловых процессов будут полностью определяться динамическими свойствами системы кондиционирования и помещения как объекта регулирования и характеристиками регулирующих устройств.

При рассмотрении вопросов режима СКВ прежде всего следует проанализировать ее работу в течение года и в расчетных летних и зимних условиях. Необходимо установить качественные и количественные изменения всех компонентов, определяющих процесс кондиционирования и работу отдельных элементов системы, в результате чего будут определены характеристики расчетного режима работы СКВ и технологические приемы реализации этого режима, на основании анализа возможных наиболее невыгодных разовых возмущений будут выявлены технологические характеристики расчетного режима регулирования СКВ.

Совместное рассмотрение технологических приемов поддержания режима работы и регулирования СКВ, а также решения по оптимизации энергопотребления при заданной обеспеченности расчетных внутренних условий и разработка некоторых других специальных вопросов позволят определить технологическую схему управления СКВ. Дальнейшая задача состоит в автоматизации принятой технологической схемы управления СКВ, которая автоматически обеспечит заданный режим работы и регулирование отдельных элементов и системы в целом в оптимальном режиме.

Управление системами кондиционирования воздуха (СКВ) является более общим понятием и кроме рассмотренных ранее вопросов работы и регулирования включает также блокировку, выбор режимов работы (в том числе включения и выключения системы), защиты оборудования установок кондиционирования воздуха.

Эффективное управление СКВ по выбранной схеме невозможно без ее автоматизации.

С помощью приборов и устройств автоматики, входящих в схему управления СКВ, решаются задачи командного пуска и остановки агрегатов, автоматического поддержания заданных режимов работы как отдельных, так и нескольких агрегатов системы, Приборы и устройства автоматики осуществляют контроль и сигнализацию предаварийных ситуаций, а также автоматическое выключение оборудования в случае аварии.

Раздельное или совокупное поддержание заданных режимов работы СКВ проводится приборами и устройствами автоматики, образующими как простые локальные контуры регулирования, так и сложные многоконтурные системы автоматического регулирования (САР). Качество работы СКВ определяется главным образом соответствием создаваемых параметров микроклимата в помещениях здания или сооружения их требуемым значениям и зависит от правильности выбора как тех-

нологической схемы и ее оборудования, так и элементов системы автоматического управления этой схемы

§ 12.2. Автоматизация приточных камер

При регулировании теплопроизводительности приточных камер наиболее распространенным является способ изменения расхода теплоносителя Применяется также способ автоматического регулирования температуры воздуха на выходе из приточной камеры путем изменения расхода воздуха. Однако при раздельном применении этих способов не обеспечивается максимально допустимое использование энергии теплоносителя.

С целью повышения экономичности и быстродействия процесса регулирования можно применить совокупный способ изменения теплопроизводительности воздухоподогревателей установки. В этом случае система автоматического управления приточной камерой предусматривает выбор способа управления приточной камерой (местное, кнопками по месту, автоматическое со шита автоматизации), а также зимнего и летнего режимов работы; регулирование температуры приточного воздуха путем воздействия на исполнительный механизм клапана на теплоносителе; автоматическое изменение соотношения расходов воздуха через воздухоподогреватели и обводной канал; защиту воздухоподогревателей от замерзания в режиме работы приточной камеры и в режиме резервной стоянки; автоматическое отключение вентиляторов при срабатывании защиты от замерзания в режиме работы; автоматическое подключение контура регулирования и открытие приемного клапана наружного воздуха при включении вентилятора; сигнализацию опасности замерзания воздухоподогревателя; сигнализацию нормальной работы приточной камеры в автоматическом режиме и подготовки к пуску.

Система автоматического управления приточной камерон (рис. 12.1) работает следующим образом. Выбор способа управления производная поворотом переключателя SAI в положение «ручное» или «автоматическое», а выбор режима работы ‒ переключателем S/12 поворотом его в положение «зима» или «лето».

Рис. 12.1. Функциональная схема управления приточной камерой

 

Ручное местное управление электродвигателем приточного вентилятора Ml производится кнопками SB1 «Стоп» и SB2 «Пуск» через магнитный пускатель КМ; исполнительным механизмом М2 приемного клапана наружного воздуха кнопками SB5 «Открытие» и SB6 «Закрытие» через промежуточные реле и собственные конечные выключатели; исполнительным механизмом М3 клапана на теплоносителе кнопками SB7 «Открытие» и SB8 «Закрытие» через промежуточное реле К5 и собственные конечные выключатели и исполнительным механизмом М4 фронтально-обводного клапана кнопками SB9, SB10.

Включение ‒ выключение электродвигателя Ml вентилятора сигнализируется лампой HL1 «Вентилятор включен», установленной на щите автоматизации.

Включение и выключение приточной камеры в автоматическом режиме работы производится кнопками SB3 «Стоп» и SB4 «Пуск», расположенными на щите автоматизации, через промежуточные реле К1 и К2. При этом перед включением вентилятора промежуточные реле KL КЗ и Кб обеспечивают принудительное открытие клапана на теплоносителе, а после включения вентилятора промежуточное реле К2 подключает контур регулирования температуры приточного воздуха и защиту от замерзания, а также открывает приемный клапан наружного воздуха.

Поддержание температуры приточного воздуха осуществляется регулятором температуры Р2 с термисторным датчиком ВКК установленным в приточном воздуховоде; управляющий сигнал через релейно-импульсный прерыватель Р1 подается на исполнительный механизм М3 клапана на теплоносителе.

Изменение соотношений расходов воздуха через калориферы и обводной канал производится по сигналам регулятора температуры Р4 с датчиком ВК2, установленным в трубопроводе теплоносителя. Управляющие сигналы через релейно-импульсный прерыватель РЗ подаются на исполнительный механизм М4 фронтальнообводного клапана.

Защита воздухоподогревательной установки от замерзания обеспечивается датчиком ‒ реле температуры теплоносителя Р5, чувствительный элемент которого установлен в трубопроводе теплоносителя сразу за первой по ходу воздуха секцией подогрева, и датчиком-реле температуры воздуха Р6_У чувствительный элемент которого установлен в воздуховоде между приемным клапаном наружного воздуха и воздухоподогревательной установкой. В случае опасности замерзания через промежуточное реле Кб производятся отключение электродвигателя Ml приточного вентилятора, открытие клапана на теплоносителе и включение сигнализации, а также закрытие приемного клапана наружного воздуха. Возникновение опасности замерзания сигнализируется лампой HL3 «Опасность замерзания» и звуковым сигналом ЯЛ.

В системах промышленной вентиляции широко распространено использование группы приточных камер (ПК), работающих в режиме поддержания одинаковой температуры приточного воздуха. Известны два способа’ регулирования теплопроизводительности группы приточных камер; изменением расхода теплоносителя и изменением температуры теплоносителя при неизменных расходах теплообменивающихся сред.

Первый способ регулирования позволяет простыми средствами поддерживать заданную теплопроизводительность ПК минимальным количеством теплоносителя, обеспечивать гидродинамическую стабилизацию системы. Однако при его использовании необходимо принимать особые меры по защите теплообменников от замерзания, что особенно важно при наличии определенного запаса по площади поверхности нагрева.

В зарубежной практике широко применяется второй способ регулирования теплопроизводительности, который в отечественной практике не нашел достаточного распространения по ряду причин. Тем не менее этот способ завоевывает все большую популярность, так как позволяет минимальными средствами автоматически решать проблему защиты от замерзания. Кроме того, при его использовании исключаются перерасходы теплоты на воздушное отопление и вентиляцию помещений, т. е. уменьшаются суммарные за отопительный период расходы поступающего от ТЭЦ теплоносителя.

Системой автоматического управления группой приточных камер предусматривается регулирование теплопроизводительности воздухоподогревательных установок изменением температуры подаваемого теплоносителя при постоянном расходе воздуха и теплоносителя через них путем подмешивания части теплоносителя из обратной линии в подающую.

Рис. 12.2. Функциональная схема управления группой приточных камер

 

ми с узлом подготовки теплоносителя, состоящим из насосов Н1 и Н2 (один резервный), обратного клапана К1_У регулирующего клапана К2 и регулятора давления РД. На обратном трубопроводе перед* узлом подготовки установлено реле протока теплоносителя РПТ.

Исполнительный механизм клапана К2 электрически связан с регулятором РТ1, на входы которого подсоединены датчики ДТ температуры теплоносителя в подающей линии на выходе из узла подготовки и датчик Д_н.в температуры наружного воздуха. На схеме представлены также элементы сигнальной аппаратуры: •сигнализатор температуры приточного воздуха РТ2 с датчиками Д1‒Д_п и реле протока воздуха РПВ, установленные в каждой приточной камере. Сигнализатор РТ2 конструктивно выполнен в виде регулирующего многоточечного моста КСМ, выходные контакты которого, так же как и контакты РПВ_У замыкают цепи световой и звуковой сигнализации.

Разработанная система обеспечивает управление группой приточных камер в ручном и автоматическом режимах.

 

является способ точки росы, при котором относительная влажность воздуха в процессе обработки в оросительной камере приближается к ᴪ—100% (реально 90—95 %).

Относительное постоянство ϕ в помещении обеспечивается путем стабилизации температуры почки росы т приторного воздуха. Этот косвенный способ обеспечивая ϕ =const дает удовлетворительные результаты при незначительных колебаниях влговыделений в помещениях, а при значительных колебаниях для стабилизации точки ᴪ необходимо изменить влагосодержание приточного воздуха.

Регулирование г_ш осуществляется, как правило, изменением производительности воздухоподогревателя второй ступени подогрева.

В течение года параметры наружного воздуха изменяются в широких пределах. На l—d-диаграмме область этих изменений оконтурена пунктиром и линией ϕ = 100%. C изменением параметров наружного воздуха будет измениться производительность теплообменных и смесительных аппаратов установки кондиционирования.

Анализ работы указанных аппаратов в течение года удобно выполнить с применением I—d-диаграммы (рис, 12.3,6). По мере увеличения энтальпии наружного воздуха от I.» к I1: теплопроизводительность воздухоподогревателя первой ступени подогрева необходимо уменьшать, так как в противном случае произойдет увеличение температуры точки росы, приточного воздуха.

При —I1 воздухоподогреватель первой ступени подогрева должен быть выключен. При I1 <In«<I2 заданное значение t_т._р может быть достигнуто путем увеличения соотношения объемов наружного и рециркуляционного воздуха. При In-I2 через оросительную камеру должен проходить только наружный воздух, т.k. установка будет работать как прямоточная. В области I₂<I„<Iз оросительная камера работает в адиабатическом режиме, охлаждая и увлажняя только наружный воздух.

Вследствие увеличения влагосодeржания приточного воздуха относительная влажность ϕ в помещении будет увеличиваться и может выйти за пределы допустимых значений. Наиболее просто значение можно уменьшить некоторым повышением температуры приточного воздуха и тем самым увеличением температуры t в помещении. При Iв=I₃ значение t в помещении должно соответствовать летнему режиму.

При Iз<Iв<I₄ в помещение подается только наружный воздух, который (для сохранения относительного постоянства ϕ) необходимо охлаждать с понижением энтальпии, для чего в оросительную камеру подастся холодная вода от источника холодоснабжения. При I4<Iв<I₃ для экономии холода используется рециркуляционный воздух; обработка воздуха осуществляется по схеме, рассмотренной для расчетною летнего периода.

Выполненный анализ позволяет построить графики регулирования работы теплообменных и смесительных аппаратов в кондиционере при годовых изменениях энтальпии наружного воздуха (рис. 12.3,о). Графики наглядно показывают изменение теплопроизводительности воздухоподогревателей первой Q1 и второй Q2 ступеней подогрева, холодопроизводительности Qo (с минусом), количества приточного (постоянно), наружного С_н и рециркуляционного воздуха, принятую последовательность работы аппаратов и характерные точки смены режимов. Кроме того, они дают представление об энергетической эффективности принятой схемы тепловлажностной обработки воздуха.

Как видно из рис. 12.3,в. при 1з<1п<1и.я режим работы системы кондиционирования воздуха энергетически не оправдан, так как одновременно потребляются теплота и холод. Фактически необходимые затраты холода при 1з<1п<1и.я. Обозначены на рисунке крестообразной штриховкой.

Регулирование по оптимальному режиму. В последнее время начинают применять мегод регулирования системы кондиционирования воздуха по оптимальному режиму (разработанный А. Я. Креслинем), позволяющий во многих случаях избежать повторного подогрева воздуха, охлажденного в оросительной камере, а также более рационально использовать теплоту рециркуляционного воздуха. В любой момент времени воздух в установке кондиционирования проходит теловлажностную обработку в такой последовательности, при которой расходы теплоты и холода оказываются наименьшими.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями установлен ряд режимов, которые при определенных состояниях наружного и внутреннего воздуха, известном тепловлажностном балансе помещения и заданном относительном количестве подаваемого наружного воздуха могут быть названы оптимальными. Анализ производится графоаналитическим методом с применением I—d-диаграммы. Оптимальный режимобработки воздуха выбирается в зависимости от положения на I—d-диаграмме точки, характеризующей состояние наружного воздуха в данный момент.

Метод регулирования систем кондиционирования воздуха по оптимальному режиму энергетического более эффективен. Однако надо отметить, что реализация регулирования по методу оптимальных режимов требует более сложной автоматики, что сдерживает его практическое применение.

Метод количественного регулирования систем кондиционирования воздуха. Сущность метода заключается в регулировании тепло- и холодопроизводитсльности(установок кондиционирования воздуха путем изменения расхода обрабатываемого воздуха.

Регулирование расхода воздуха осуществляется изменением производительности вентилятора путем изменения частоты вращения ротора электродвигателя, применения регулируемых гидравлических или электронных муфт (соединяющих электродвигатель с вентилятором), использования направляющих аппаратов перед вентиляторами.

Следует иметь в виду, что количественное регулирование осуществляется лишь в определенных пределах изменения расхода воздуха. Значительное сокращение расхода воздуха в процессе регулирования может привести к нарушению воздушного режима помещении или к несоблюдению гигиенических или технологических норм подачи свежего воздуха. В таких случаях возможно применение схем количественно-качественного регулирования.

Регулирование систем кондиционирования воздуха (см. рис. 12.3) обеспечивается с помощью контуров регулирования. Установленный в рабочей зоне помещения или в вытяжном канале чувствительный элемент терморегулятора воспринимает отклонения температуры. Терморегулятор управляет воздухоподогревателем второй ступени подогрева ВП2 чаще всего путем регулирования подачи теплоносителя клапаном К\.

Постоянство влажности воздуха в помещении обеспечивается двумя терморегуляторами точки росы, чувствительные элементы которых воспринимают отклонения температуры воздуха после оросительной камеры

или волы в ее поддоне. Терморегулятор зимней точки росы управляет последовательно клапаном воздухоподогревателя первой ступени подогрева ВП, и воздушными клапанами (заслонками) К₃. К,. К₅. Терморегулятор летней точки росы управляет подачей холодной воды из холодильной установки в оросительную камеру с помощью клапана К₆.

Для более точного регулирования влажности воздуха применяют влагорегуляторы, чувствительные элементы которых устанавливают в помещении. Влагорегуляторы управляют клапанами К2-К6 той же последовательности. что и терморегуляторы точки росы.

В системах с применением первой рециркуляции воздуха терморегулятор летней точки росы работает совместно с терморегулятором реверса воздушных клапанов. Чувствительным элементом этого терморегулятора является мокрый термометр, установленный в потоке наружного воздуха и работающий по следующей программе: при In >I4 терморегулятор устанавливает клапаны K₃. К4, и К5 на режим минимальной подачи воздуха, при I2<I„<I4 клапаны K3, К4, и К5 переводятся на режим подачи только наружного воздуха (см. ри