Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов » Строительный вестник
Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов



В настоящее время разработано много типов оборудования для систем кондиционирования воздуха. От недорогих кондиционеров https://www.klimatov.ru/cat/kondicionery/nedorogie-kondicionery-s-ustanovkoj.html до высокопроизводительных промышленных систем. Существующие системы можно подразделить на следующие типы (рис. 420-424): воздушные традиционные; воздушные многозональные; двух канальные; с концевыми эжекционными диффузорами; эжекционные (с эжекционными агрегатами); с вентиляторными конвекторами; воздушные с концевыми догревателями; с периметральным отоплением; с автономными кондиционерами; с раздельными кондиционерами.
Классифицировать эти системы можно по разным показателям. Цель классификации — подчеркнуть основные особенности систем, применяемых для одной и той же цели. При этом имеют в виду следующие показатели: назначение; носитель энергии; число воздуховодов; наличие системы для выброса воздуха; источник вентиляционного воздуха; скорость (давление) воздуха в воздуховодах; число водяных труб; требования к внутренним параметрам; способ авторегулирования.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Индивидуальные особенности систем могут быть охарактеризованы следующим образом.
В традиционной СКВ приточный воздух обрабатывается в центральной установке до парам, пригодных для всего помещения или здания. Схема такой установки показана на рис. 422.
В воздушной многозональной системе воздух, обработанный в центральной установке, доводится до парам, необходимых для конкретной зоны или части здания. Схема этой установки приведена на рис. 423, из которого видно, что не представляет труда обработать приточный воздух до такой температуры, которая необходима, исходя из тепловой нагрузки на данную зону или отдельное помещение.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

В двухканальной системе теплый и холодный воздух подается по отдельным каналам, а в зависимости от тепловой нагрузки смешивается в специальном смесительном аппарате, после чего смесь воздуха подается в помещение. При этом суммарный расход воздуха для каждого помещения остается неизменным. Схема такой установки приведена на рис. 424.
В двухконтурной системе тоже имеются два воздуховода (рис. 425). По воздуховоду первичного воздуха подается постоянное количество воздуха, температура которого поддерживается в соответствии со средней потребностью помещений в тепле или холоде. Вторичный приточный воздух имеет температуру более низкую или более высокую по отношению к первичному и подается в помещения в соответствии с изменяющейся нагрузкой.
В системе с концевыми эжекционными диффузорами применяются высокоскоростные воздухораспределители.
Воздух, подаваемый от центральной воздухообрабатывающей установки (первичный воздух), может быть теплей или холодней в зависимости от потребности здания в охлаждении или нагреве. Комнатные воздуховыпускные устройства сконструированы таким образом, что воздух помещения (вторичный воздух) подмешивается к первичному и поступает в требуемом количестве в кондиционируемое помещение, поддерживая в нем заданную температуру (см. рис. 420).
Здание следует зонировать так, чтобы можно было удовлетворить различные потребности в охлаждении или нагреве. Удаляемый воздух либо нагнетается наружу, либо возвращается на рециркуляцию по отдельной системе воздуховодов. Работа такой системы схематически показана на рис. 426.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

В системе с эжекционными доводчиками первичный воздух обрабатывается в центральной установке, где он в соответствии с потребностями здания нагревается, охлаждается, осушается или увлажняется, после чего с высокой скоростью выпускается внутри эжекционных агрегатов (доводчиках), установленных в каждой комнате. Воздух из помещения засасывается в агрегат, смешивается с первичным воздухом и возвращается обратно. Проточный воздух можно подогреть или охладить в теплообменнике, установленном в агрегате на пути вторичного (комнатного) воздуха. Различные потребности в тепле (или холоде) индивидуальных помещений могут быть полностью удовлетворены соответствующей тепловой обработкой как первичного, так и вторичного воздуха. Схема такой установки приведена на рис. 427.
Большинство эжекционных агрегатов, если к ним не подается первичный воздух, могут работать в качестве конвективных нагревателей. Эта система должна быть запроектирована так, чтобы она легко справлялась с дополнительной нагрузкой, что особенно важно для легких зданий. Система с эжекционными агрегатами (доводчиками) сначала может быть смонтирована как система водяного отопления, а затем при необходимости дополнена системой воздухопроводов первичного воздуха, а если к этому добавить холодильную систему, то она превратится в полную систему кондиционирования воздуха.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

На рис. 428 представлена схема СКВ, в которой вместо эжекционных агрегатов установлены вентиляторные конвекторы, которые отличаются от первых лишь тем, что в них вторичный (комнатный) воздух циркулирует не за счет эжекции первичным воздухом, а с помощью встроенного вентилятора с приводом от многоскоростного электродвигателя. Регулирование тепловой мощности достигается за счет изменения числа оборотов вентилятора. Первичный воздух подается в помещение под давлением в воздуховоде первичного воздуха, которое немного изменяется с изменением скорости вращения вентилятора. При остановке вентилятора прекращается подача вторичного воздуха (потоком вторичного воздуха за счет конвекции можно пренебречь вследствие высокого аэродинамического сопротивления аппарата), что позволяет отключить некоторые помещения или зоны здания от системы кондиционирования воздуха (например, в частично заполненной гостинице).
В другом виде СКВ с вентиляторными конвекторами вообще нет воздуховодов для подачи первичного воздуха (см. рис. 428). Потребности помещения в свежем наружном воздухе удовлетворяются либо путем его забора в конвектор непосредственно с улицы, либо его подачей в помещение системой приточной вентиляции. Теплоносителем здесь может служить только вода.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Воздушная система с концевыми до-гревателями по существу похожа на воздушную моногозональную систему. Однако, чтобы удовлетворить различные требования помещений, догреватели, к которым подводится воздух от магистрального канала, устанавливаются непосредственно в помещениях или рядом с группой помещений, если тепловая нагрузка в них одинакова. Зональные догреватели питаются горячей водой, подаваемой как для компенсации теплопотерь, так и для нагревания воздуха, излишне охлажденного в центральной установке. В некоторых случаях для уменьшения излишней влажности в помещениях агрегаты подают переохлажденный, а следовательно, и более сухой воздух. Установка нагревателя в помещении показана на рис. 421, а схема системы с догревателями - на рис. 429.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Если система кондиционирования воздуха объединена с системой периметрального отопления (или охлаждения), теп-лопотери помещений могут быть компенсированы системой радиаторного или панельного отопления. В случае циркуляции по этим же трубопроводам холодной воды панельная система может быть использована для охлаждения помещений. Однако холодильная мощность такой системы ограничена температурой циркулирующей воды, которая не должна быть ниже температуры точки росы внутреннего воздуха во избежание конденсации влаги на охлаждающих приборах (панелях). Вентиляция и охлаждение воздуха в помещениях осуществляются системой кондиционирования. Важной областью применения комбинированной системы являются конторские помещения с подвижной планировкой, в которых может возникнуть необходимость в одновременном охлаждении и отоплении различных мест одного и того же помещения. Периметральное зонирование такого помещения (т.е. площади вдоль наружных стен) дает возможность отапливать или охлаждать эти площади в зависимости от сезона, в то время как внутренние площади требуют только охлаждения вследствие больших теплопритоков от людей, освещения и машин. Схема такой комбинированной системы приведена на рис. 430.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

В кондиционируемых помещениях можно установить автономные кондиционеры (оконные, внутристенные, шкафные и т.п.) со встроенными в них холодильными машинами и нагревателями.
Оконные кондиционеры в большинстве случаев пригодны только для охлаждения помещений. Некоторые их типы снабжены электронагревателями или устройствами для работы в цикле теплового насоса. Последний схематически показан на рис. 431.
Большую тепловую мощность имеют внутристенные агрегаты, и особенно шкафные, калорифер наружного воздуха которых питается горячей водой.
Оконные и внутристенные агрегаты способны подавать ограниченное количество наружного воздуха, в то время как шкафные — в значительно большем количестве. С помощью автономных кондиционеров, как правило, нельзя регулировать влажность воздуха в помещении, хотя некоторые шкафные кондиционеры имеют устройства для увлажнения воздуха. Если кондиционированный воздух подается в помещение по воздуховоду, увлажнитель можно встроить в воздуховод (рис. 432).
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Раздельные кондиционеры отличаются от автономных агрегатов только тем, что компрессор и воздухоохладитель установлены в разных помещениях (рис. 433). Большое преимущество такой системы заключается в том, что компрессор оказывается удаленным от кондиционируемого помещения, что снижает уровень шума. Значительное снижение шума может быть достигнуто с помощью специальных устройств, применяемых фирмой "Дайкин" (Япония). Уровень звукового давления, создаваемого оконными автономными кондиционерами, составляет 53 дБ (А), в то время как шум, издаваемый раздельными кондиционерами той же мощности, равен только 40,5 дБ (А).
Функционально системы могут быть подразделены на две группы — комфортные СКВ и технологические СКВ.
Эта классификация основана на том, что комфортные СКВ предназначены для создания парам, наиболее подходящих для хорошего самочувствия людей.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Технологические СКВ предназначены для создания таких парам внутреннего воздуха, которые необходимы для осуществления производственного процесса или хранения материалов. Типичным примером производства, требующего технологической СКВ, является изготовление высокоточных приборов. В этих помещениях необходимо поддерживать постоянные параметры (температуру 20 °C и относительную влажность 50 %) круглогодично с высокой точностью (± 0,5 °C и ± 5,0 %). Люди, находящиеся в этом помещении, могут ощущать дискомфорт, так как акклиматизация может оказаться трудной или даже невозможной.
Системы кондиционирования воздуха по виду вещества для переноса используемой энергии подразделяются на следующие виды: воздушные системы; водяные системы; водно-воздушные системы; системы непосредственного охлаждения (непосредственного кипения хладагента).
В воздушных системах веществом для переноса энергии служит сам воздух, подаваемый в помещения (см. рис. 422).
В водно-воздушных системах кондиционированный воздух и нагретая или охлажденная вода циркулируют между центральной установкой и комнатами (см. рис. 427), в то время как в водяной системе между центральной установкой и кондиционируемыми помещениями циркулирует только вода, а воздух обрабатывается аппаратами, установленными в этих помещениях (см. рис. 428).
В системах непосредственного охлаждения энергоносителем является хладагент (фреон и т.п.). циркулирующий в холодильном контуре (см. рис. 431).
По числу воздуховодов (каналов), по которым подается кондиционированный воздух, системы подразделяются на одно- и двух канальные.
Системы, в которых одно или много помещений или зон обслуживаются одной центральной воздухообрабатывающей установкой, относятся к одноканальным (см. рис. 423). В двухканальных системах в каждое помещение подается воздух по двум отдельным воздуховодам (см. рис. 424).
Системы кондиционирования воздуха можно также подразделить по способу удаления воздуха из помещения (вытяжки), который может выдавливаться непосредственно наружу или в соседние помещения через отверстия или щели в ограждающих конструкциях (см. рис. 444) или же удаляться по системе воздуховодов.
В последнем случае воздух удаляется с равномерной скоростью из каждого помещения, как показано на рис. 443. Иногда упоминаются трехканальные СКВ. Однако под этим термином понимают двухканальные приточные системы, работающие совместно с одноканальной вытяжной системой.
Системы кондиционирования воздуха различают также по виду приточного воздуха, который может подаваться из окружающей атмосферы центральной установкой либо забираться самостоятельно каждой зональной или комнатной установкой. Свежий наружный воздух часто смешивается с воздухом, удаляемым из помещения (рециркуляция внутреннего воздуха), как это показано на рис. 434—436.
Иногда свежий воздух забирают из хорошо вентилируемых соседних помещений. Рециркуляционный воздух может быть смешан с наружным до поступления в центральную установку или же на любой ступени обработки. В некоторых системах это осуществляется обоими способами одновременно.
В системах, где свежий воздух забирается непосредственно снаружи здания, кондиционер устанавливают непосредственно в кондиционируемом помещении и сообщают его с атмосферой через отверстие в стене (см. рис. 435). В системах, где свежий воздух забирается из соседних помещений, он поступает, как правило, за счет разрежения, создаваемого вытяжкой.
Системы кондиционирования различаются по скорости движения воздуха (или давлению) в воздуховодах. Скорость движения воздуха и давление тесно связаны между собой. В низкоскоростных СКВ скорость движения воздуха в магистральных воздуховодах невелика -5—10 м/с. В результате и аэродинамическое сопротивление сети воздуховодов небольшое, а следовательно, можно применять вентиляторы низкого или среднего давления, развивающие напор 500—1500 Па. Сечение воздуховодов в этой системе из-за низкой скорости движения воздуха большое.
В высокоскоростных СКВ применяют скорости движения воздуха 10-20 м/с, поэтому возрастает аэродинамическое сопротивление. Необходимый напор вентилятора равен 1000—2500 Па, зато сечение воздуховодов становится значительно меньшим.
Водяные системы бывают двух-, трех-и четырехтрубными. В двухтрубной системе предусматриваются отдельные линии для движения подаваемой и обратной воды, которая нагревается или охлаждается соответственно сезону. Первоначальные затраты на создание такой системы наименьшие, однако с ее помощью нельзя одновременно отапливать и охлаждать два соседних помещения.
В трехтрубной системе имеются две подающие и одна обратная линии. По одной подающей линии движется горячая вода, по другой — холодная, а возвращается та и другая на центральную установку по общему трубопроводу. В этих системах подача горячей или холодной воды в аппараты регулируется клапанами в соответствии с потребностью помещения в отоплении или охлаждении, поэтому одно помещение можно отапливать, а соседнее — охлаждать. Как капитальные затраты, так и эксплуатационные расходы в таких системах выше, чем в двухтрубных. Излишние эксплуатационные затраты в этой системе происходят из-за того, что горячая и холодная вода смешивается в общем обратном трубопроводе, поэтому холодильное оборудование вынуждено работать даже тогда, когда нет потребности в охлаждении помещений, и наоборот, что приводит к перерасходу энергии.
В четырехтрубной системе холодная и горячая вода циркулирует по двум парам трубопроводов. Капитальные затраты на создание этой системы самые большие, однако она очень надежна и потребляет минимальное количество энергии.
Системы кондиционирования воздуха различаются также в зависимости от степени удовлетворения требований различных помещений или зон здания в поддержании заданных условий. Системы могут обслуживать все здание целиком или же отдельно каждое помещение.
Во всех случаях система может быть предназначена для поддержания только заданной температуры или же температуры и относительной влажности. Регулирование влажности означает способность системы увеличивать или уменьшать влагосодержание воздуха (выражаемое в кг влаги на кг сухого воздуха) в заданных пределах. С этой точки зрения можно различать четыре различные системы.
Системы кондиционирования воздуха отличаются также по способу регулирования парам воздуха в обслуживаемых помещениях. Прежде всего они должны обладать способностью регулировать количество энергии, переносимой тепло- и хладоносителями, в соответствии с потребностями помещений. Это может осуществляться изменением температуры или количества циркулирующего носителя.
Расход воздуха можно уменьшить за счет изменения скорости вращения вентилятора, прикрыванием воздушного клапана или установкой заслонок на подающей линии.
Температуру можно изменять путем нагревания (или охлаждения) воды или смешиванием теплой и холодной воды. Наконец, регулирование можно осуществлять двухпозиционно, т.е. путем периодического пуска и остановки оборудования.
Действие различных СКВ может быть пояснено на принципиальных схемах, где с помощью условных изображений (см. рис. 418) показано соединение отдельных элементов в общую систему.
Схема традиционной СКВ приведена на рис. 422. Предусмотрена круглогодичная подача минимального количества наружного воздуха, подогреваемого в зимнее время.
Весной и осенью наружный воздух можно подавать в помещения без предварительной обработки. Для осуществления этого клапаны каналов приточного, рециркуляционного и выбрасываемого воздуха взаимосвязаны так, чтобы клапан рециркуляционного воздуха оставался закрытым, а клапан выбрасываемого - полностью открытым. Отдаваемая мощность калориферов и воздухоохладителей в центральной воздухообрабатывающей установке регулируется термостатом, установленным в помещении или в воздуховоде. Влажность в кондиционируемом помещении регулируется частично гумидостатом (влагорегулятором), а частично за счет изменения характеристики нагревающих и охлаждающих теплообменников, как это показано на рис. 422.
Количество подаваемого воздуха остается постоянным в течение всего года, однако пропорция, в которой наружный воздух смешивается с рециркуляционным, изменяется в зависимости от климатического сезона (см. рис. 422). Температура подаваемого воздуха в зимний период выше температуры в помещении, а в летний период — ниже.
Таким образом, нагревание или охлаждение помещения осуществляется в зависимости от температуры приточного воздуха, смешивающегося с воздухом помещения, а изменение энергии приточного и удаляемого воздуха сбалансировано с теплопотерями или теплопритоками помещения.
Принцип действия воздушной многозональной СКВ можно уяснить по рис. 423. Центральная установка состоит из двух частей: в одной воздух нагревается и увлажняется, а в другой — охлаждается и осушается. Различные потребности каждой зоны (обозначенные на этом рисунке разными температурами i' и t") удовлетворяются за счет смешения обоих воздушных потоков в необходимой пропорции непосредственно в центральной установке. Индивидуальное регулирование влажности воздуха в каждой зоне в этой системе затруднено. Гумидостат размещают в рециркуляционном канале, а регулирование среднего влагосодержания осуществляется путем установления необходимого соотношения между работой увлажнителя и калорифера (воздухоохладителя).
На рис. 427 показан способ изменения количества воздуха, подаваемого в летний и зимний периоды. Различная отдаваемая мощность для отдельных зон обозначена параллельными линиями.
Вариантом зональной СКВ, довольно редко встречающимся в Европе, является система, в которой температура подаваемого воздуха поддерживается постоянной, а его количество — переменным в зависимости от нагрузки в зонах (рис. 437). По мере приближения парам наружного воздуха к экстремальным значениям количество подаваемого воздуха должно увеличиваться, что осуществляется поворотом лопаток в воздушных клапанах (установка лопаток в среднем положении соответствует средней подаче воздуха).
С помощью двухканальной системы можно осуществить гибкое регулирование мощности системы; единственным препятствием для широкого распространения является ее высокая первоначальная стоимость. Схема этой системы показана на рис. 424. В двухканальной системе количество подаваемого теплого и холодного воздуха изменяется в зависимости от изменения метеорологических условий.
Влажность регулируется путем изменения влагосодержания приточного воздуха. Различные температурные требования каждого помещения (обозначенные ti' и ti'') удовлетворяются путем изменения соотношения количеств теплого и холодного воздуха в смесителях, установленных для каждого помещения. Количество смеси теплого и холодного воздуха, поступаемой в помещение, остается постоянным. Работа смесителя управляется комнатным термостатом.
Вследствие изменения количества воздуха, удаляемого из помещений, расход воздуха (а следовательно, и давление) в магистральном канале должен непрерывно изменяться, что зависит также от характеристики вентилятора (т.е. зависимости между подачей вентилятора и развиваемым им давлением). Характеристика, приведённая на рис. 438, показывает, что при уменьшении подачи воздуха давление, создаваемое вентилятором, увеличивается, а при увеличении давления изменяется расход воздуха по отдельным ветвям, что делает работу воздушной системы нестабильной. Чтобы избежать этого, ставят регулятор постоянного расхода воздуха, лучше всего - механического типа.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

На рис. 439 показано устройство смесительной коробки, в которой один клапан (например, холодного воздуха) открывается, в то время как второй закрывается. Работа клапанов обычно осуществляется с помощью пневматического привода. Воздух с большой скоростью через одно или несколько приточных отверстий поступает в конусообразную коробку, верхняя часть которой имеет перфорацию. Сама же коробка вставлена в колпак в виде зонта, выполненный из воздухонепроницаемого материала и обладающий пружинящими свойствами. При увеличении давления края колпака отгибаются, сужают проход для воздушного потока и тем самым уменьшают расход воздуха.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Чтобы снизить уровень шума, возникающего при движении воздуха с большой скоростью, внутренние поверхности смесительной коробки покрывают звукопоглощающими материалами. Схема регулирования подачи воздуха приведена на рис. 424.
Двухконтурная СКВ (см. рис. 425) предложена фирмой "Кэрриер", одной из ведущих в США. В Европе эта система не нашла широкого распространения. Количество первичного воздуха остается постоянным, а его температура изменяется в зависимости от сезона. Вторичный воздух в течение всего года подается при низкой температуре (зимой его иногда немного подогревают или же подают без обработки). Температуру первичного воздуха изменяют в зависимости от средней величины теплопотерь или теплопри-токов. Вторичный воздух используется для компенсации избытка тепла в помещении (от людей, солнечной радиации и т.п.).
Вентилятор, подающий вторичный воздух, снабжен направляющим аппаратом для создания постоянного давления воздуха в канале. Это же предусмотрено и на линии удаления воздуха из помещений. На рис. 425 приведены два способа подачи двух потоков воздуха в кондиционируемые помещения. По первому способу воздух подводится к смесительной коробке, в которой регулируется расход вторичного воздуха. По второму способу первичный и вторичный воздух вводится самостоятельно в каждое помещение.
На функциональной схеме СКВ с концевыми эжекционными диффузорами (см. рис. 426) показаны только устройства для подачи наружного воздуха в помещение и для его обратного выброса в атмосферу. Потребность регулирования в широких пределах влечет за собой необходимость деления здания на зоны. Чтобы свести к минимуму потерю энергии с выбрасываемым наружу воздухом, расход рециркулируемого воздуха делают равным расходу свежего воздуха. Устройства для выпуска воздуха, устанавливаемые в каждом помещении, представляют собой эжекторы, в которых струя первичного воздуха эжектирует воздух из помещения (вторичный воздух), а получившаяся смесь возвращается в кондиционируемое помещение. Система, в которой при постоянном расходе воздуха регулируется его температура, показана на рис. 426.
Температура приточного воздуха изменяется от максимальной в отопительный период до минимальной летом. Эта система имеет ограниченное применение, особенно из-за ограниченных возможностей регулирования влажности. Вследствие необходимости подачи первичного воздуха при достаточно низкой температуре (в следовательно, и низком влаго-содержании) в кондиционируемых помещениях устанавливается низкая относительная влажность.
Наиболее распространенной современной высокоскоростной СКВ является система с эжекционными агрегатами (доводчиками). Для данной системы характерны предварительная обработка требуемого количества наружного воздуха и его распределение по помещениям с высокой скоростью по воздуховодам небольшого сечения. Широкий диапазон индивидуальных требований отдельных помещений удовлетворяется подогревом или охлаждением вторичного воздуха при его прохождении через теплообменники, встроенные в эжекционные агрегаты, которые устанавливаются в каждом кондиционируемом помещении. Конструкция этих эжекционных агрегатов может быть самой различной (рис. 440—442).
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Существует много различных схем кондиционирования воздуха с помощью эжекционных агрегатов.
На рис. 427 показана двухтрубная эжекционная система с регулированием отдаваемой мощности и изменением расхода горячей воды. В этой системе используются эжекционные агрегаты (см. рис. 442), в которых теплообменник предназначен только для нагревания вторичного воздуха. В центральной установке обрабатывается наружный воздух в количестве, примерно равном тому, какое необходимо по вентиляционным требованиям. В зимнее время этот воздух нагревается только до сравнительно невысокой температуры (например, 5 °C) или же остается равным температуре воздуха снаружи здания.
Вторичный воздух, проходящий через эжекционные агрегаты, нагревается в достаточной мере, чтобы компенсировать теплопотери помещения. Если вода подается раздельно в каждую зону, температура ее может быть различной в соответствии с потребностями данной зоны.
Отдаваемая тепловая мощность каждого агрегата регулируется автоматическим клапаном на входе воды в зависимости от изменения температуры в помещении. Этот клапан может регулировать количество или температуру воды, поступающей в теплообменник.
В летнее время охлаждение осуществляется первичным воздухом, температура которого понижена до необходимой величины в центральной установке. Вторичный воздух проходит через теплообменник без тепловой обработки. Схема регулирования подачи воды показана на рис. 427.
Функциональная схема двухтрубной эжекционной системы с регулированием парам приточного воздуха путем изменения температуры воды показана на рис. 443. Энергоноситель (вода) циркулирует отдельно по каждой зоне. Поскольку в каждую зону может поступать либо холодная, либо горячая вода, становится возможным независимое охлаждение или отопление отдельных зон.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

В центральной установке осуществляется обработка первичного воздуха (нагревание в зимнее время и охлаждение в летнее время). По обеим трубам циркулирует вода при изменяющихся температурах (за исключением летнего периода). Теплообменник, установленный в эжекционном агрегате, нагревает вторичный воздух до температуры, необходимой для компенсации теплопотерь помещения, как об этом говорилось ранее. Местное регулирование производится путем изменения количества воды, проходящей через теплообменник.
В летнее время по трубам теплообменника течет холодная вода, причем ее температура поддерживается в соответствии со средней потребностью в охлаждении.
Холодильная система работает обычно так, что вода, охлажденная до 5 °C, направляется сначала в воздухоохладитель центральной установки, а оттуда, получив некоторое количество тепла, — в систему трубопроводов, питающую агрегаты (последовательное соединение). Летом охлаждают как первичный, так и вторичный воздух, так чтобы их смесь обладала достаточной охлаждающей способностью. Местное регулирование производится изменением степени охлаждения вторичного воздуха. Последний охлаждается значительно меньше, поскольку вода, протекающая через эжекционный агрегат, имеет более высокую среднюю температуру. Схема регулирования подачи воды показана на рис. 443.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Функциональная схема двухтрубной системы с регулированием отдаваемой мощности путем изменения температуры первичного воздуха показана на рис. 444.
Зимой отдаваемая тепловая мощность изменяется путем подогрева до требуемой температуры первичного воздуха в центральной установке. Различные потребности в отоплении (охлаждение некоторых зон в иной степени, чем летом) удовлетворяются дополнительным охлаждением вторичного воздуха или применением змеевиков, работающих на холодной воде с постоянной температурой.
Летом средняя потребность здания в охлаждении удовлетворяется предварительным охлаждением первичного воздуха до постоянной температуры (первичная отдаваемая холодильная мощность). Потребность в охлаждении, отличная от средней, удовлетворяется большим или меньшим охлаждением вторичного воздуха при его прохождении через теплообменник агрегата, питаемого холодной водой с постоянной температурой. График регулирования отдаваемой мощности системы показан на рис. 444.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

На рис. 445 показана двухтрубная эжекционная СКВ с зональными теплообменниками. Зимой первичный воздух не обрабатывают или только слегка нагревают. Регулирование парам приточного воздуха осуществляется теплообменником в эжекционном агрегате, через который проходит вторичный воздух и который питается горячей водой различной температуры. Догревание вторичного воздуха желательно, так как отдаваемая мощность змеевиков при нагревании воздуха значительно выше, чем при охлаждении. Это происходит потому, что тепловая мощность теплообменника пропорциональна разности температуры вторичного воздуха (в данном случае температуры внутри помещения) и средней теплообменника, которая в свою очередь зависит от средней температуры протекающей воды. При работе в режиме охлаждения температура воздуха равна 25 °C, а температура воды 10 °C, т.е. их разность составляет 15 °С. В режиме нагревания воздуха эта разность будет равна 80—20 = 60 °C, т.е. в 4 раза больше.
В системах с теплообменниками в летний период степень предварительного охлаждения первичного воздуха изменяется в соответствии со средней потребностью в холоде.
Дополнительное охлаждение осуществляется вторичным пропусканием воздуха через теплообменник, питаемый холодной водой с постоянной температурой. Точное регулирование отдаваемой холодильной мощности на стороне вторичного воздуха осуществляется регулированием клапанами на водяной линии, установленными на фасадной стороне оборудования. График регулирования холодильной мощности приведен на рис. 445.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Двухтрубная эжекционная система осуществляет только позонное одновременное охлаждение и нагревание воздуха. Однако в легких зданиях часто возникает потребность в одновременном отоплении и охлаждении соседних помещений. В этом случае удовлетворительные результаты могут быть получены при использовании трехтрубных систем.
Функциональная система трехтрубной системы приведена на рис. 446. Зимой вентиляционный воздух нагревается в центральной установке до сравнительно невысокой температуры (например, до 10 °С), весной и осенью он подается без предварительной обработки, а летом предварительно охлаждается до достаточно низкой температуры. Это означает, что в течение всего года температура первичного воздуха ниже, чем в помещении.
Горячая вода, температура которой регулируется в соответствии с изменением наружной температуры (снижается пропорционально повышению последней), циркулирует одновременно с холодной водой, имеющей постоянную температуру. Текущая потребность помещения в тепле или холоде удовлетворяется соответствующей настройкой регулирующего клапана.
Упрощенная схема такого клапана приведена на рис. 447. Он имеет три присоединительных патрубка: один — для входа горячей воды, второй - для входа холодной воды, а третий —для присоединения к теплообменнику. Клапан состоит из двух частей. При максимальной отдаче тепловой мощности отверстие для прохода горячей воды полностью открыто, а второе — закрыто (рис. 447,а).
При уменьшении потребности в тепле один из двух клапанов постепенно уменьшает расход горячей воды, в то время как другой клапан остается закрытым, так что холодная вода в теплообменник не поступает.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Когда нет необходимости в нагревании, оба проходных отверстия закрыты и в помещение подается только холодный первичный воздух. Если необходимо еще большее охлаждение, постепенно открывается проходное отверстие для холодной воды, а проход горючей воды остается полностью закрытым (рис. 447,г,д,). От эжекционного агрегата вода отводится к центральной установке по общему обратному трубопроводу.
Системы трубопроводов, соединяющих агрегаты с холодильной установкой или с котельной, должны содержать достаточное количество воды.
На обратной линии устанавливают трехходовой клапан, управляемый специальными расходомерами, с помощью которого поток воды направляют либо в водогрейный котел, либо в водоохладитель. Однако в последнее время эти системы становятся все менее популярными, так как смешение холодной и горячей воды приводит к дополни тельному перерасходу энергии. Происходит это потому, что в большинстве случаев температура обратной горячей воды существенно выше температуры обрат ной холодной воды. Например, система отопления работает при температуре tотопл = 40 — Δt — 40—10 = 30 °С, в то время как температура холодной воды tохл = 8 + Δt = 8+4 = 12 °C.
Большинство эжекционных систем, несмотря на значительные первоначальные затраты, выполняются в настоящее время четырехтрубными. На рис. 441 показан эжекционный агрегат с двумя теплообменниками, конструкция которого типична для агрегатов, используемых в четырехтрубных системах. Такие агрегаты находят все более широкое применение. Способ регулирования отдаваемой мощности в четырехтрубных системах такой же, как и в трехтрубных (см. рис. 446), с той лишь разницей, что потоки горячей и холодной воды полностью разделены.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

Эжекционный агрегат с одним теплообменником должен иметь два термостатических клапана, работающих параллельно (см. рис. 447). Чтобы избежать удвоения клапанов, их объединяют в один регулирующий клапан. Использование агрегатов с двумя теплообменниками предпочтительно также и потому, что в системах с агрегатами, имеющими один теплообменник, все же некоторая часть воды перетекает из горячего контура в холодный и обратно.
Способ регулирования отдаваемой мощности в агрегатах с двумя теплообменниками представлен на рис. 449. В верхней части рисунка показаны агрегаты шведской фирмы "Свенска Флектфабрикен", а в нижней — венгерские агрегаты. В левой части рисунка приведены схемы, иллюстрирующие движение воздуха при наибольшей отдаче холодильной мощности. В этом случае весь вторичный воздух проходит через теплообменник, питаемый холодной водой. При уменьшении потребности в холоде воздушный клапан уменьшает расход воздуха через теплообменник, байпасируя часть воздуха мимо него (так называемое регулирование мощности байпасированием). По мере дальнейшего уменьшения потребности в холоде воздушный клапан полностью прекращает движение воздуха через холодный теплообменник. Весь первичный воздух проходит через байпас, а вторичный не обрабатывается. Если появляется потребность в тепле, воздушный клапан на холодном теплообменнике остается закрытым, а воздушный клапан на горячем теплообменнике начинает постепенно открываться, в результате чего часть вторичного воздуха нагревается и смешивается с остальным вторичным воздухом. В режиме отопления весь вторичный воздух проходит через горячий теплообменник (см. правую часть рис. 449). Поворот воздушных клапанов можно осуществлять различными приводами (сервомоторами, пневмоприводами и т.п.).
Среди СКВ с вентиляторными агрегатами наиболее распространены системы, работающие точно так же, как и системы с эжекционными агрегатами.
Вентилятор, установленный внутри агрегата, приводится во вращение многоскоростным электродвигателем, имеющим соответствующие устройства для регулирования. Расход вторичного воздуха изменяется пропорционально числу оборотов вентилятора. Обычно применяют двух- и трехскоростные электродвигатели. Способ регулирования отдаваемой мощности в этих системах приведен на рис. 450.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях из легких материалов

В системе с вентиляторными агрегатами (см. рис. 428) наружный воздух может забираться вентилятором в кондиционер через стену, и при наличии специального устройства его можно использовать отдельно для регулирования относительной влажности воздуха в помещении. В этом случае теплообменник орошают водой через перфорированную трубку, установленную внутри агрегата. Испарившаяся вода повышает влагосодержание приточного воздуха, а остальная вода отводится в канализацию. Если в агрегате имеется охлаждающий теплообменник, система дренажа должна предусматриваться в обязательном порядке, поскольку с этого теплообменника стекает значительное количество сконденсировавшейся влаги. На перфорированной трубке устанавливают соленоидный, вентиль, с помощью которого осуществляют двухпозиционное ("открыто-закрыто") регулирование влажности воздуха.
Регулирование отдаваемой мощности в системе с вентиляторными агрегатами можно видеть на рис. 421, где приведен вариант непосредственной подачи вентиляционного воздуха в помещение в зависимости от индивидуальных потребностей отдельных зон. Здание разделено на зоны I и II, где охлаждение или натевание регулируется с помощью термостата, установленного в канале удаляемого воздуха. В этом случае двухпозиционные клапаны 1, 2, 3, 4 открыты, а 5, 6, 7, 8 закрыты. Если зона I отапливается, а зона II одновременно охлаждается, клапаны 7, 3, 5, 7 открыты, а 2, 4, 6, 8 закрыты. Если, наоборот, зона II отапливается, а зона I охлаждается, то закрыты клапаны 1, 3, 5, 7, а открыты клапаны 2, 4, 6, 8.
СКВ с конечными догревателями удовлетворяет требованиям различного отопления или охлаждения путем дополнительной обработки воздуха в помещениях или на вводе его в зону. Летом излишнее охлаждение помещения устраняется дополнительным нагреванием воздуха с помощью конечных догревающих агрегатов, устанавливаемых в помещениях (см. рис. 422). Способы регулирования парам приточного воздуха приведены на рис. 429.
Комбинация системы кондиционирования воздуха с периметральным отоплением применяется главным образом тогда, когда для отопления используют низкотемпературные металлические потолочные панели (см. рис. 430). Отдаваемая мощность системы отопления с потолочными панелями обычно равна зимним теплопотерям здания, а необходимую относительную влажность воздуха можно поддерживать на заданном уровне путем соответствующей обработки приточного воздуха. В летний период отдаваемая мощность потолочной системы охлаждения ограничена необходимостью избежать конденсации на панелях, в связи с чем температура любого места на ней не должна быть ниже точки росы воздуха в помещении. Дополнительное охлаждение помещения можно осуществлять приточным воздухом. Так как для создания комфортных условий температура поверхности панели в зимнее время не должна быть слишком высокой, а в летнее время - слишком низкой, питание потолочных панелей можно осуществить водой, подаваемой в теплообменники центральной СКВ. Способ изменения парам приточного воздуха показан на рис. 430.
Комбинация СКВ с панельным отоплением или охлаждением часто применяется для конторских зданий с гибкой планировкой. В этом случае целесообразно зонировать панельное отопление внутри одного помещения, так как внутренние площади и периметральные зоны могут одновременно требовать как охлаждения, так и обогрева. Зонирование питающих линий потребует применения четырехтрубной системы.
В СКВ с автономными кондиционерами регулирование парам внутреннего воздуха обычно осуществляется двухпозиционным включением и выключением холодильной машины. Если мощность автономных кондиционеров недостаточна для зимнего периода, устанавливают дополнительные электропитательные приборы с двухпозиционным регулированием.
Добавлено Serxio 5-02-2016, 23:05 Просмотров: 1 757
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent