Системы кондиционирования воздуха помещений

Объект исследования: системы кондиционирования воздуха помещений

Результаты, полученные лично авторами: проведен анализ литературных источников.

Формирование комфортных параметров воздушной среды в помещениях предполагает возможность поддержания требуемых температуры, влажности, подвижности, газового состава воздуха, отсутствия его загрязненности аэрозоля­ми при безусловном соблюдении санитарно-гигиенических норм и требований. В общем случае, система кондиционирования воздуха рассматривается как комплекс инженерных подсистем (вентиляции, отопления, охлаждения, и пр.), обеспечивающий поддержание требуемых параметров внутренней среды (помещения, группы помещений, здания) вне зависимости от внешних климатических условий. Отдельным видом явля­ются системы технологического кондиционирования, применяемые для создания и поддержания требуемых параметров микроклимата при обеспечении определённых технологических процессов, либо для хранения определённых материалов [1].

Современное производство выдвигает определённые требования к системам кондиционирования воздуха, которые должны быть многозональными. Это связано с необходимостью создания локального микроклимата в каждой зоне производственного помещения большого объёма, разделе­нием технологической цепочки и изоляцией «чистых» помещений от «грязных», особы­ми технологическими параметрами микроклимата в каждом помещении, экологической безопасностью при производстве пищевых продуктов и лекарств.

Конструктивно системы кондиционирования подразделяются на моноблочные и сплит-системы.

Моноблочные кондиционеры (категория RAC (Room Air Condition)) представляют собой единый корпус, в котором размещены компрессор, конденсатор, испаритель, вентиляторы, воздушный фильтр, блок управления. Примером служат мобильные, оконные, крышные кондиционеры.

Сплит-системы могут включать два блока, внутренний и наружный. Различают сплит-системы канальные, настенные, потолочные, колонные, кассетные внутренние блоки. Настенные кондиционеры являются бытовыми, остальные – полупромышленные (класс PAC (Packaged Air Condition)).

Сплит-системы с тремя и более блоками называются мульти сплит-системами (к внешнему блоку подключаются несколько внутренних).

К промышленным системам кондиционирования относят системы, в которых количество внутренних блоков превышает 5 – 6 штук. К ним относят к мультизональные системы кондиционирования, крышные кондиционеры, центральные кондиционеры, системы специального кондиционирования, прецизионные кондиционеры, системы чиллер-фанкойл.

Мультизональные VRV- или VRF-системы кондиционирования (Variable Refrigerant Volume (Flow) – переменный объём (поток) хладагента) при помощи электронных терморегуляторов позволяют внутренним блокам регулировать объёмы поступающего хладагента и поддерживать постоянную температуру в помещении, в отличие от традиционных систем кондиционирования, где регулировка температуры происходит при периодическом включении-выключении.

Крышный кондиционер (rooftop) включает в себя секцию подготовки и подачи воздуха в помещение для поддержания заданной температуры и компрессорно-конденсаторную секцию с холодильным контуром для охлаждения, обогрева воздуха и вентиляции помещения.

Центральный кондиционер предназначен для термовлажностной обработки воздуха (очистка воздуха, его охлаждение или обогрев, а также осушение и увлажнение) и подачи подготовленного воздуха в помещение.

Прецизионные кондиционеры должны обеспечивать точный контроль температуры, влажности, круглогодичную работу, возможность резервирования блоков и их объединения в единую систему. Такие кондиционеры работают обычно в помещениях с большим тепловыделением от оборудования и там, где необходима определённая температура и влажность воздуха.

В системах кондиционирования в качестве рабочей среды используют хладагенты, к которым предъявляются жёсткие требования по токсичности, взрыво- и пожаробезопасности. Синтетические хладагенты (фреон) являются опасными с экологической точки зрения, наносящие урон озоновому слою атмосферы земли. Аммиак токсичен и взрывопожароопасен. Можно предположить, что основной тенденцией XXI века станет переход от син­тетических к природным холодильным агентам [1]. Поэтому альтернативным решением применения систем кондиционирования с хладагентами являются системы чиллер-фанкойл.

Система чиллер-фанкойл – многозональная система кондиционирования воздуха, в которой теплоносителем между центральной охлаждающей машиной (чиллером) и локальными теплообменниками (фанкойлами) служит охлаждённая жидкость, циркулирующая под относительно низким давлением – вода или водный раствор этиленгликоля.

Система чиллер-фанкойл обладает большой гибкостью при осуществлении задач по кондиционированию воздуха: можно задавать не только общий тепловой режим всей системе, но и регулировать климатические параметры каждого фанкойла непосредственно с пульта управления или дистанционно.

Литература:

1. Цыганков, А. В. Состояние и перспективы развития систем кондиционирования воздуха / А. В. Цыганков, А. М. Гримитлин / Вестник международной академии холода, № 4, 2013 – С. 47 – 50

Материал поступил в редколлегию 18.04.2017

УДК 621:658.34; 621:331.34; 621:331.4

Ю.Ю. Северин

Научный руководитель: доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности и химия», к. т. н., М. Н. Нагоркин