Системы кондиционирования воздуха

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное учреждение высшего профессионального  образования

Пермский научный исследовательский  политехнический университет

 

 

 

 

Реферат

 по дисциплине «Теория управления»

на тему:

«Системы кондиционирования воздуха»

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент ГНФ группы БЖт-10-1з

Сироткина И.А

 

Проверил:

Трефилов В.А

 

 

 

 

 

 

г. Пермь, 2013

 

Содержание

1. Системы кондиционирования воздуха и их виды
2. Автоматический контроль и управление системами вентиляции и кондиционирования воздуха
3. Расчет систем кондиционирования воздуха с центральными кондиционерами и фэнкойлами
4. Литература
5. Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Системы кондиционирования воздуха и их виды

 

Само понятие «кондиционирование»  включает в себя создание и поддержание  в более-менее автоматизированном режиме заданных температурных параметров воздуха в закрытых (от воздействия  «уличного» воздуха) помещениях для  создания оптимальных условий для  обеспечения:

- жизнедеятельности людей;

- условий для нормальной  работы оборудования;

- сохранности материалов.

Сюда же, с известной  долей условности, можно отнести  и влажностные параметры (в зависимости  от характеристик используемых систем) воздуха, а также чистоту и  скорость перемещения воздуха.

Различаются два принципиально  различных вида кондиционирования:

1. комфортное — осуществляется для создания и поддержания оптимальных, или, скажем так, нормальных температурно-влажностных условий (параметры определяются СНиП, индивидуальными потребностями);
2. технологическое — применяется при создании искусственных условий для обеспечения определенного технологического процесса, либо для хранения определенных материалов.

Исходя из поставленных задач, типа и особенностей расположения кондиционируемых помещений, имеющихся материальных ресурсов кондиционирование осуществляется рассчитанным специально под конкретную задачу и исходя из имеющихся возможностей типом кондиционеров.

Спектр видов и типов  кондиционеров довольно широк. И  хотя границы, разделяющие различные  модели кондиционеров порой весьма условны, тем не менее, они существуют.

По производительности кондиционеры обычно делят на три группы.

1. Для кондиционирования  небольших помещений используются  бытовые кондиционеры — категория  RAC (Room Air Condition). К бытовым кондиционерам принято относить моно и сплит-системы производительностью до 6—8 кВт.

Как правило, бытовыми сплит-системами  называют настенные модели кондиционеров, хотя на рынке присутствуют в достаточном  количестве и кассетные и канальные  и универсальные модели указанной  мощности.

2. Для кондиционирования  помещений площадью от 60—80 м²  до 200—300 м² применяют полупромышленные  кондиционеры — класс PAC (Packaged Air Condition).

К этим системам кондиционирования  обычно относят все сплит-системы  канального, кассетного, напольно-потолочного  и настенного типа мощностью более 6 кВт (по некоторым классификаторам  — более 8 кВт).

Раз мощность кондиционеров  выше, значит, есть возможность удалить  внешний блок на достаточное расстояние; многие модели (штатно) оборудованы  также устройствами защиты для кондиционирования  при отрицательных внешних температурах

3. Для централизованного  кондиционирования помещений большой  площади (зданий или целого  ряда помещений) с помощью одной  системы кондиционирования и  вентиляции (СКВ) применяют промышленные  модели кондиционеров (Unitary). К ним относят системы мощностью свыше 20—25 кВт.

Бытовые и полупромышленные системы кондиционирования воздуха  делятся, помимо мощности (производительности) и способа управления, по конструктивному  исполнению на моноблоки и сплит-системы.

Остановимся на них подробней.

Моноблоки

К бытовым и полупромышленным моноблокам относятся оконные и  мобильные (напольные) кондиционеры.

 

Оконные кондиционеры

Оба теплообменника (конденсатор  и испаритель) и компрессор размещены  в одном компактном блоке. Холодильный  контур герметичен. Устанавливается, как  правило, в окно, отсюда и название, хотя можно вставить в любой проём, более или менее подходящий по размерам. Можно и в достаточно тонкой стене подходящее по размерам отверстие пробить.

Монтаж, при наличии элементарных плотницко-столярных навыков и минимума инструментов, достаточно прост.

И если по цене оконный кондиционер, скажем так, наиболее демократичен, есть у этой системы кондиционирования  и недостатки.

Поскольку компрессор размещен в блоке (а блок — в помещении), уровень шума значительно повышен, да и внешний вид не всегда соответствует  требованиям взыскательного клиента.

При монтаже оконника в оконном проеме опять же возникают проблемы: уменьшается освещенность, нельзя закрыть окно плотной шторкой или жалюзи — иначе кондиционер начнет холодить именно то пространство, которое Вы этой шторкой огородили. При монтаже оконного кондиционера в окно, оснащенное стеклопакетом, возникают дополнительные сложности.

Мобильные (напольные) кондиционеры

Как и предыдущая модель, состоит из одного блока, теплый воздух от конденсатора кондиционера выводится  из помещения в специально приготовленное отверстие или форточку (дверь) на улицу, обычно с помощью гофрированного воздуховода диаметром до 200 мм. Уровень  шума повышен, так как компрессор находится тут же — в блоке. Производительность тоже невысока —  вытяжной воздуховод, как правило, не теплоизолирован, да и через приоткрытую форточку (дверь) свободно поступает теплый воздух «с улицы», поэтому при кондиционировании приходится частично «охлаждать атмосферу».

Иногда (при мощности свыше 3—4 кВт) в мобильных кондиционерах  используется стационарный выносной конденсатор, тогда мобильный кондиционер, строго говоря, перестает быть моноблоком, однако остается мобильным, так как вместо жесткой медной трассы соединен с конденсатором гибкими соединительными шлангами с защелками.

Стоимость мобильного кондиционера значительно выше оконного.

То есть,  с одной  стороны, моноблоки являются единственными  системами кондиционирования, которые  можно смонтировать без использования  специального оборудования, не имея специальных  навыков. С другой стороны, кондиционирование  воздуха с использованием оконных  и мобильных кондиционеров, наряду с уже упомянутой легкостью монтажа, относительно недорогой ценой и  известной степенью мобильности, имеет  свои, на наш взгляд серьезные недостатки.

Сплит-системы

В быту сплит-системами называют обычно настенные кондиционеры, хотя, строго говоря, сплит-системой называется любой кондиционер, состоящий из двух блоков — внутреннего и внешнего.

Эти системы кондиционирования  получили свое название от английского  слова «split», смысловой перевод — «раздельный». Состоят из двух блоков — внутреннего, расположенного в помещении и наружного (внешнего), вынесенного на улицу (очень редко — в другое помещение). Компрессор находится во внешнем блоке, поэтому, по сравнению с моноблоками, уровень шума значительно ниже. Блоки соединены между собой электрическим кабелем управления (и электропитания) и медными трубами, по которым циркулирует фреон.

Принцип охлаждения, или, собственно, кондиционирования, основан на испарении  фреона в теплообменнике внутреннего  блока кондиционера (испарителе) —  при этом и происходит охлаждение — и конденсации фреона в теплообменнике наружного (внешнего) блока — конденсаторе.

Если внутренних блоков два  и более — это мульти сплит-система.

По типу внутреннего блока  сплит-системы бывают:

1. настенные;
2. кассетные;
3. канальные;
4. универсальные (напольно-потолочные, настенно-потолочные, потолочные, угловые кондиционеры; различия есть, но условно их можно назвать универсальными);
5. колонные.

Сплит-системы, в свою очередь, бывают обычными и инверторными.

В обычном кондиционере, при постоянно работающем внутреннем блоке, компрессор включается при превышении величины температуры поступающего во внутренний блок воздуха над заданным с пульта управления (ПДУ) значением.

Как только температура поступающего на внутренний блок воздуха достигает  заданного на пульте управления значения, компрессор, по команде с платы  управления внутреннего блока, отключается.

То есть, кондиционер или  холодит, или не холодит. Кондиционирование  происходит при включении компрессора. Температура воздуха, охлаждаемого внутренним блоком (при кондиционировании), величина постоянная и почти не зависит  от значения, заданного на ПДУ (лишь бы оно было меньше температуры в  помещении), а лишь от времени, за которое  кондиционер «войдет в режим» (и от температуры воздуха в  помещении).

Т.е., зададим ли мы на ПДУ  значение +16ºС или +25ºС, при температуре  в помещении +30ºС, эффект будет одинаков.

Кондиционер считается исправным, если разница между воздухом, забираемым во внутренний блок кондиционера и  охлажденным, составляет не менее 10ºС. На практике, в зависимости от типа и модели кондиционера, особенностей монтажа и настройки, разница  может составлять и 20ºС и более.

С инверторными моделями дело обстоит несколько иначе. Название свое они получили от слова «инвертор» — преобразователь. Переменный ток преобразуется в постоянный, компрессор работает от постоянного тока.

Схема управления в инверторе  более сложная, благодаря чему компрессор работает с переменной производительностью. Процесс кондиционирования происходит постоянно, лишь с разной интенсивностью.

Если разница между  заданными и реальными параметрами  температуры большая, компрессор включается на полную мощность, при приближении  температуры воздуха помещения  к заданному с ПДУ значению, мощность охлаждения снижается.

Само по себе это дает выигрыш в потреблении электроэнергии, а также по шуму, уровень которого существенно ниже (за счет использования  двигателя постоянного тока и  за счет того, что большую часть  времени компрессор работает при  минимальных оборотах). Экономия электроэнергии при кондиционировании с использованием инверторной сплит-системы составляет до 30%, в т. ч. и потому, что нет  постоянных пусковых нагрузок. Помимо этого, использование инверторного кондиционера значительно более  комфортно, нет резких перепадов  температуры, меньше шансов простудить сотрудника, члена семьи или себя любимого.

Из минусов:

- инверторы дороже обычных кондиционеров, на модели малой мощности разница в цене почти двукратная. По мере увеличения мощности кондиционера, разница в цене уменьшается, и на 7—8-кВт-ные модели практически одинакова;

- инверторные сплит-системы значительно сложнее по исполнению, поэтому мы настоятельно не рекомендуем использовать при покупке инвертора категорию эконом-класса. Здесь экономия не вполне уместна;

- при покупке инверторного кондиционера следует отдавать себе отчет, что модель более сложная, более требовательная к условиям эксплуатации. Так что, если Вы решите сэкономить на обслуживании, это вряд ли будет оправдано. Ремонт, который может случиться из-за отсутствия обслуживания, тоже вылетит в копеечку.

 

Виды промышленных кондиционеров:

- мультизональные системы кондиционирования;

- чиллеры и фанкойлы;

- центральные кондиционеры;

- крышные кондиционеры (руфтопы);

- истемы специального кондиционирования, прецизионные кондиционеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Автоматический контроль  и управление системами вентиляции  и кондиционирования воздуха

 

 Целью настоящего обзора  является анализ способов управления  системами вентиляции и кондиционирования  воздуха (СВ и КВ) с помощью средств автоматизации. Анализ выполнен на основе опыта эксплуатации систем автоматизации приточных установок и центральных кондиционеров концерна Rosenberg Ventilatoren GmbH и других производителей вентиляционной техники.