Основные элементы систем кондиционирования

1 – устройство и аппараты обработки воздуха; 2 – сети транспортирования воздуха;

3 – воздухораспределительные сети и устройства; 4, 5 – сети тепло- и холодоснабжения;

6,7 – генераторы теплоты и холода.

Возможности кондиционеров и процессы осуществляемые в них

а) Охлаждение воздуха

Главная задача кондиционера – охлаждение воздуха. Хотя бы потому, чтонагрев, осушение и очистку воздуха могут обеспечить другие, зачастую болеепростые и дешевые устройства, а вот давать освежающую прохладу умееттолько он. Причем делает это очень экономично – на один киловатт потребляемой электроэнергии выдает порядка 3 кВт холода. Нарушения законов природыздесь нет, так как энергия тратится не на создание прохлады, а на ее перенос сулицы в помещение.

Правда, понижать температуру в помещении можно только до определенного предела. Большинство современных кондиционеров может охладитьвоздух до +18 °С. При высокой подвижности воздух кажется холоднее. Именнопоэтому иллюзию прохлады можно создать при помощи вентилятора.

б) Нагрев воздуха

Многие современные кондиционеры умеют нагревать воздух. Причем заставить кондиционер работать на тепло можно двумя различными способами. Вподавляющем большинстве случаев это делается с помощью так называемоготеплового насоса. На самом деле никакого насоса в кондиционере нет: в этомрежиме он морозит улицу и греет помещение. При наружных температурахвыше -10 °С такое отопление весьма эффективно. На каждый киловатт электроэнергии можно получить от 2,5 до 3,5 кВт тепла.

Чем холоднее на улице, тем меньше тепла дает кондиционер. Риск поломки кондиционера при низких температурах возрастает многократно: это поломка компрессора, поломка лопастей вентилятора наружного блока, сгораниеэлектродвигателя вентилятора наружного блока.

Существуют модели кондиционеров с электрическим подогревом.

в) Осушка воздуха

Помимо охлаждения и обогрева воздуха все современные кондиционерыумеют осушать воздух. Понижая температуру воздуха, они удаляют из неголишнюю влагу. При высокой влажности дышать трудно, и жара переносится

хуже. Во всех современных моделях даже есть такой режим – «осушение». Этокогда температура воздуха почти не изменяется, а влажность падает.

г) Вентиляция помещения

В режиме вентиляции не происходит ни охлаждения, ни нагрева, а создается циркуляция находящегося в помещении воздуха и его очистка. Компрессор и вентилятор наружного блока в данном режиме выключены. Вентиляторвнутреннего блока работает на заданной скорости.

д) Очистка воздуха

Большинство современных бытовых кондиционеров имеют только одинфильтр – воздушный механический. Он защищает воздух в помещении и теплообменник внутреннего блока от пыли.Фильтры тонкой очистки, способные улавливать мельчайшую пыль,пыльцу растений, запахи, сигаретный дым, у многих моделей не входят в стандартную комплектацию и приобретаются отдельно. Чаще всего их изготавливают из активированного угля, потому они называются угольными или дезодорирующими. При большом загрязнении воздуха выгоднее использовать специальные воздухоочистители.

Е) Ионизация воздуха.

Ионизация воздуха определяется наличием в помещении отрицательнозаряженных частиц- молекул кислорода. Обычно в помещениях количество отрицательных ионов в сотни раз меньше, чем в парках и садах. Высокая концентрация аэроионов благотворно влияет на организм человека. Некоторые современные модели кондиционеров оснащены ионизаторами воздуха.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Понятие кондиционирования воздуха и системы кондиционирования воздуха.

2. Основные вредности, устраняемые системами кондиционирования воздуха.

3. Источники образования факторов вредности.

4. Основные элементы системы кондиционирования.

5. Возможности современных кондиционеров.

 

 

Лекция 7

Газоснабжение

1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.

2 Особенности газового топлива.

 

1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.

 

Газоснабжение представляет собой сложный комплекс самостоятельных и вместе с тем взаимосвязанных технических устройств по добыче или производству горючего газа, хранению, транспортировке и распределению горючего газа для его использования в качестве сырья и топлива различными потребителями.

Потребление природного газа, благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам, неуклонно возрастает во всех странах мира, что вызывает высокие темпы развития газовой промышленности. За последние 25 лет добыча природного газа возросла 2,7 раза, в тоже время как добыча нефти - в 1,8 раза, угля - в 1,1 раза.

Природный газ остается одним из важнейших источников энергии, занимая свыше 22 % в мировой добыче топлива. Наибольший удельный вес в мировой добыче топлива занимают; нефть - 51,2 %, уголь - 26,7 %.

Увеличение потребности в энергии вызывает серьезные трудности в энергоснабжении многих странах мира и требует постоянного поиска путей решения энергетической проблемы.

Сложность энергетической проблемы заключается в сложившемся расхождении структуры запасов и структуры добычи и потребления топлива. Так основную долю в геологических и разведанных ресурсах в мире составляет уголь - 87,8 % и 79,0 %, соответственно, а нефть - 8,7 % и 12,0 %, доля газа не превышает 3,5 % и 9,0 %, соответственно, в то же время в добыче топлива доля угля не намного превышает долю газа - на 4,6 % (26,7 % и 22,1 % соответственно), а добыча нефти составляет свыше 50 % от всех видов органических энергоресурсов.

В настоящее время основная доля потребности в топливе обеспечивается за счет жидкого и газообразного топлива при весьма скромных относительных запасах этих топлива; одной из причин можно считать определенный уровень развития добывающих производств, позволяющий достигать различные степени извлечения отдельных ресурсов - от 6 % для угля и до 30 % для нефти. В целом мировые извлекаемые ресурсы традиционных видов топлива в настоящее время составляют менее 10 %.

 

 

Таблица 1 Мировые ресурсы и добыча топлива

 

Топливо

Геологические ресурсы   млрд тут %

Разведанные ресурсы   млрд тут %

Добыча     млрд тут %

 

Уголь 10100 87,8 868 79,0 2,3 26,7

Нефть 1000 8,7 133 12,0 4,4 51,2

Газ 400 3,5 98 9,0 1,9 22,1

___________________________________________________________________________

 

Промышленные запасы (это запасы, которые в данный момент экономически выгоны для извлечения) составляют в целом в мире 81 триллионов м³, в том числе на территории бывшего СССР - 34 триллионов м³.

Всего на территории бывшего СССР 800 месторождений природного газа, из них 20 крупнейшие в мире: Уренгойское - 5037,8 млрд м³, Ямбургское - 4440,1 млрд м³, Заполярное - 2666,8 млрд м³, Оренбургское - 2089 млрд м³ и др.

На Укоаине около 100 месторождений газа. Среди них: Шебелинское - 528 млрд м³, Ефремовское - 131,3 млрд м³, Крестищенское - 202 млрд м³, Угерское - 43,6 млрд м³.

В восточной части Украины расположена Днепровско-Донецкая газонефтеносная область, где открыто 60 газовых и нефтегазовых месторождений с общими промышленными запасами газа более 500 млрд м³. Важнейшее из них - Шебелинское, которое в настоящее время уже выработано.

В Крыму расположено несколько газовых и газоконденсатных месторождений, имеющих пока местное значение.

В западной части Украины сосредоточены чисто газовые месторождения, которые в значительной части уже выработаны.

Вообще сегодня в состав систем газоснабжения Украины входит 36,7 тыс.км магистральных (газотранспортных), в т.ч. 14 тыс.км диаметром 1020-1420 мм и 152 тыс.км газораспределительных сетей, 72 компрессорных станции общей мощностью 5600 МВт (кстати, мощность Запорожской АЭС составляет 6000 МВт). 13 подземных хранилищ обеспечивают максимально возможный отбор 240 млн.м3 естественного газа в сутки. Они предназначены для сглаживания как пиковых, так и сезонных неравномерностей в потреблении газа и оказывают содействие высокой надежности функционирование всей газотранспортной системы, гарантируют бесперебойность как в снабжении газа внутренним потребителям, так и транзиту русского газа к Европе.Общий уровень газификации жилого фонда страны составляет 87 %, из них: природным газом - 47, сжиженным углеродным газом - 40 %.

Под дегазацией угольных шахт в настоящее время понимают совокупность мероприятий, направленных на извлечение и улавливание метана, выделяющегося из различных источников, с изолированным отводом на поверхность или в нисходящую струю шахты. В зависимости от способа дегазации содержание метана в газовоздушной смеси находится в различных пределах.

Миллионы кубометров извлекаемого метана при дегазации шахт выбрасываются ежегодно в атмосферу, загрязняя ее. Это происходит по причине того, что метановоздуш-ная смесь, получаемая при дегазации шахт, имеет ряд особенностей, которые затрудняют ее использование. Большие сложности при применении газа дегазации шахт вызывает непостоянная концентрация метана в смеси. Очень часто она бывает низкой, а по правилам безопасности для сжигания в тепловых агрегатах можно использовать газовоздушную смесь, содержащую не менее 30 % метана (концентрационные пределы воспламенения ме-тана в смеси с воздухом 5-15 %). Защита дегазационной системы обеспечивается путем опережающего отключения потребителя как источника опасности при снижении содержа-ния метана или давления используемого газа ниже установленных норм. При этом нарушается основное требование, предъявляемое к системам газоснабжения - бесперебойная подача газа потребителям. Следовательно, газ дегазации шахт можно использовать без предварительной обработки, если содержание метана в смеси высокое.

Возможные пути использования газа дегазации шахт (метановоздушной смеси) при низкой или переменной концентрации метана в смеси, такие как смешение газа дегазации с воздухом, природным и сжиженным углеводородным (СУГ) газами, анализировались в Донецком техническом университете (ДГТУ) и в Донбасской государственной академии строительства и архитектуры (ДонНАСА).

В ДонНАСА были получены аналитические зависимости для расчета состава смеси га-за дегазации и паров СУГ для замены ею природного газа с условием, чтобы отклонение числа Воббе не превышало 5 %.

Природный газ за сравнительно короткий период времени стал незаменимым видом сырья и топлива почти во всех развитых странах мира.