Кондиционирование воздуха в производственных и бытовых зданиях

8.6. Кассетные кондиционеры

   За  последнее время  кассетные кондиционеры прочно обосновались на рынке климатического оборудования. Впрочем, этому есть вполне логическое объяснение — кондиционеры кассетного типа гарантируют  качественную вентиляцию воздуха, становясь  идеальным дополнением  к совершенно разным типам помещений. Как правило, кассетные  кондиционеры устанавливаются  в зданиях гостиниц, магазинов, ресторанов, конференц-залов. Основным условием, в данном случае, выступает  наличие больших  площадей и сравнительно высоких потолков.

   Немаловажен тот факт, что сам  блок практически  не требует места  в интерьере. Подобная маневренность не могла остаться незамеченной в условиях, когда  к созданию дизайн-проекта интерьера все чаще относятся с большим трепетом.

   Кассетные системы кондиционирования  позволяют, за короткое время, создать комфортные климатические условия  благодаря эффективной  циркуляции воздушных  потоков. Блок создает  комфортную циркуляцию воздуха, практически  не занимая места  в интерьере.

   Создание  микроклимата у кассетных  кондиционеров осуществляется несколькими путями: достижением точных температурных значений или специфическим  выравниванием по общему объему помещения. Так же большое  значение для создания и поддержания  благоприятного микроклимата имеет правильный расчет кассетного кондиционера.

   Важно понимать, что монтаж кондиционеров кассетного типа (как и любого другого) должен производиться  только опытным специалистом. Перед тем как  купить кондиционер  определитесь, кем  будет производится монтаж. 
 

8.7. Мультизональные кондиционеры

   Мультизональное или мультизонное кондиционирование — одно из новейших достижений в сфере климатического оборудования. Отличительная особенность мультизональных кондиционеров в том, что с их помощью можно создать комфортные условия в целом здании. Как правило, мулитизональные системы становятся необходимым элементом уже на этапе проектировки здания. Уникальное устройство таких кондиционеров идеально подходит для больших жилых комплексных зданий.

   В зависимости от устройства помещения, для которого предусмотрена система  мультизонального кондиционирования. Можно свободно выбрать ту комплектацию внешних и внутренних частей, которая оптимальна в конкретном случае. Во многом благодаря наличию нескольких внешних частей, Мультизональная система кондиционирования способна продолжать функционировать даже при технических неисправностях. Этому эффективно способствует комплектация несколькими внешними частями, поскольку в случае неисправности одного из блоков, другие разделят между собой возросшую нагрузку.

   Важное  отличие состоит  в том, что наружные блоки автоматически  изменяют режим работы в зависимости  от уровня нагрузки внутренних блоков. Эта функция позволяет  эффективно снизить  уровень потребления  энергии, а также  значительно увеличивает  срок эксплуатации всей системы.

   В мультизональных системах для каждого внутреннего блока существует отдельный терморегулирующий вентиль с рассчитанным объемом поступающего хладогента. Благодаря этому мультизональные кондиционеры способны достаточно точно создавать и поддерживать необходимую температуру. 
 
 

4. Устройство  кондиционера

1 — конденсатор

2 — терморегулирующий  вентиль

3 — испаритель

4 — компрессор

   Основными узлами любого местного автономного кондиционера (как  и любой холодильной  установки) являются:

компрессор — сжимает рабочую среду — хладагент (как правило, фреон) и поддерживает его движение по холодильному контуру;

конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация). Для высокой эффективности и длительной эксплуатации преимущественно изготавливается из меди и алюминия;

испаритель  — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение). Также в основном изготавливается из меди и алюминия;

(терморегулирующий  вентиль) — трубопроводный  дроссель, который  понижает давление  фреона перед испарителем;

вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом. 
 
 
 

5. Принцип работы

   Компрессор, конденсатор, дроссель (капиллярная  трубка, терморегулирующий  аппарат) и испаритель соединены тонкостенными  медными (в последнее  время иногда и  алюминиевыми) трубками и образуют холодильный  контур, внутри которого циркулирует хладагент (традиционно  в кондиционерах  используется смесь  фреона с небольшим  количеством компрессорного масла, однако в соответствии с международными соглашениями производство и использование  старых сортов, разрушающих  озоновый слой, постепенно прекращается, в современных  кондиционерах наиболее часто используются фреоны R-22 и R-410A).

   В процессе работы кондиционера происходит следующее (рассмотрим на примере фреона R22). На вход компрессора  из испарителя поступает  газообразный хладагент  под низким давлением  в 3—5 атмосфер и температурой 10—20 °C. Компрессор кондиционера сжимает хладагент  до давления 15—25 атмосфер, в результате чего хладагент нагревается  до 70—90 °C, после чего поступает в конденсатор.

   Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, хладагент  остывает и переходит  из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.

   На  выходе конденсатора хладагент находится  в жидком состоянии, под высоким давлением  и с температурой на 10—20 °C выше температуры  атмосферного (наружного) воздуха. Из конденсатора тёплый хладагент  попадает в терморегулирующий  вентиль, который  в простейшем случае представляет собой  капилляр (длинную  тонкую медную трубку, свитую в спираль). На выходе терморегулирующего вентиля давление и температура  хладагента существенно  понижаются, часть хладагента при этом может испариться.

   После дросселирующего  устройства (капиллярной  трубки или ТРВ) смесь  жидкого и газообразного  хладагента с низким давлением поступает  в испаритель. В  испарителе жидкий хладагент  переходит в газообразную фазу с поглощением  тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный хладагент с низким давлением поступает  на вход компрессора  и весь цикл повторяется. Этот процесс лежит  в основе работы любого кондиционера и не зависит от его  типа, модели или  производителя.

   Работа  кондиционера (холодильника) без отвода тепла  от конденсатора (или  горячего спая элемента Пельтье) принципиально невозможна. Это фундаментальное ограничение, вытекающее из второго закона термодинамики. В обычных бытовых установках это тепло является бросовым и отводится в окружающую среду, причём его количество значительно превышает величину, поглощённую при охлаждении помещения (камеры). В более сложных устройствах это тепло утилизируется для бытовых целей: горячее водоснабжение и другое. 
 
 
 
 
 

9. Неисправности

   Одна  из наиболее серьёзных  неисправностей связана  с устройством  кондиционера и возникает  в том случае, если в испарителе фреон  не успевает полностью  перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора  попадает жидкость, в результате чего компрессор выходит  из строя из-за гидроудара. Причин, по которым фреон не успевает испариться, может быть несколько, но самые распространённые вызваны неправильной эксплуатацией плохо спроектированного кондиционера. Во-первых, причиной неисправности могут стать загрязнённые фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен), во-вторых — включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха. При отрицательных температурах (ниже −10 °C) существует реальная угроза попадания жидкого фреона в полость компрессора, что приводит к его поломке. В более дорогих, правильно спроектированных системах присутствуют дополнительные датчики, ёмкости, исключающие попадание жидкого фреона на вход компрессора. В таких системах наиболее вероятной поломкой становится отказ одного из датчиков, что, впрочем, оставляет холодильную систему жизнеспособной. В бытовых оконных кондиционерах БК-1500, БК-2500 производства СССР (Бакинский завод), для устранения данного явления применялся докипатель (он применяется во многих моделях среднего и верхнего ценового диапазона кондиционеров).

   Утечка  хладагента также  может повлечь  за собой неправильную работу кондиционера. В основном причиной утечки является выполненный  с нарушениями  монтаж фреоновой магистрали, например, некачественная развальцовка трубок. Со временем, наиболее заметным внешним проявлением утечки, кроме снижения производительности, является обмерзание жидкостного вентиля (сторона высокого давления) на внешнем блоке сплит-системы, что обуславливается понижением давления хладагента, которое в норме для кондиционеров на хладагенте R22 составляет 4.5 — 5.5 бар, вследствие чего жидкий хладагент начинает испаряться в самой трубке нагнетания, не доходя до испарителя (радиатор внутреннего блока). Однако обмерзание может наблюдаться и по другим причинам.

   Наличие воздуха и влаги  в контуре со временем может привести к  выходу из строя компрессора, закупориванию капилляра  ледяными пробками. Причиной попадания  воздуха в контур также является некачественный монтаж сплит-системы. При правильном монтаже после сборки контура производится его вакуумирование в течение определённого времени (зависит от объёма контура, и для бытовых систем обычно составляет от 20 минут до часа) специальным вакуумным насосом, с целью удаления воздуха и испарения влаги, присутствующей в контуре. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

  Индустрия климата  стремительно движется  вперед, и каждый  год, месяц, день в  мире  вырастает  число  людей,  активно  использующих  кондиционеры  и прогрессивные системы вентиляции. Человек всегда стремится создать вокруг себя комфортные условия: удобное кресло, хорошее освещение, благоприятный микроклимат. Надеемся, что  наша  работа  поможет  решить  вам  некоторые проблемы,  связанные  с   выбором   и   расчетами   оптимальной   системы кондиционирования и вентиляционной системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература

1. www.google.ru
2. www.yandex.ru
3. www.rambler.ru