Центральный кондиционер

         

         Центральные кондиционеры – это неавтономные кондиционеры, снабжаемые холодом или теплом извне, при этом холодная вода подается от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока, а горячая вода – от системы центрального отопления или бойлера.

Функции центрального кондиционера: очистка, предварительный нагрев или охлаждение уличного воздуха, который раздаётся по помещениям с помощью системы воздуховодов. Как правило, для охлаждения воздуха центральный кондиционер использует воду поступающую от чиллера. Чаще всего используется совместно со схемой чиллер-фанкойлы в больших офисных зданиях, гостиницах, музеях, крупных государственных учреждениях. Мощность чиллера должна соответствовать мощности теплообменника центрального кондиционера и дополнительных потребителей (например фанкойлов), которые подключаются к данному чиллеру.

 

Основные параметры центральных кондиционеров:
     - расход воздуха
     - потребляемая электрическая мощность
     - уровень звукового давления
     - давление, создаваемое вентилятором
     - тепло (холодо) производительность
     - степень фильтрации воздуха
     - эффективность утилизации тепла (при наличии теплоутилизатора)
     - удельные массогабаритные характеристики

         Эти кондиционеры располагаются вблизи обслуживаемых помещений: на крыше, на технических этажах либо в подвалах. Подвод и отвод воздуха в кондиционер и по помещениям осуществляется воздуховодами.

         Центральные системы кондиционирования состоят из секций, каждая из которых выполняет определенные функции – они не только охлаждают или нагревают воздух, они могут также очищать его, осушать или увлажнять, и, конечно же, вентилировать обслуживаемые помещения.

 

Классификация центральных кондиционеров:

Центральные кондиционеры можно разделить на четыре класса:

     1. Прямоточные центральные кондиционеры: состоят из приточной и вытяжной части. Приточная часть включает в себя воздушные заслонки, приточный фильтр, секцию нагрева, охлаждения, вентиляторную секцию и шумоглушитель. Вытяжная часть состоит из вентилятора и воздушной заслонки. Воздушные заслонки выполняются многостворчатыми параллельными лопатками и управляются сервоприводом синхронно: количество воздуха, поступившее в помещение, должно равняться количеству удаленного воздуха.
Недостаток прямоточных центральных кондиционеров – потребность больших мощностей нагревательной и охлаждающей секции, а также подача воздуха с одинаковой температурой во все помещения. Этот недостаток можно устранить, используя прямоточной системы с переменным расходом воздуха.
     2. Прямоточные центральные кондиционеры с переменным расходом воздуха (или системы VAV): данная система позволяет поддерживать заданную температуру за счёт изменения количества нагретого (охлажденного) воздуха, подаваемого в помещение. Для этого в каждом помещении устанавливаются отдельные датчики температуры, которые управляют заслонками на входе и выходе воздуха в каждое помещение. Однако такой способ иногда не согласовывается с требованиями стандартов по расходу воздуха. Поэтому в центральных кондиционерах организуют рециркуляцию воздуха (подмешивание части вытяжного воздуха в приточный).
     3. Центральные кондиционеры с рециркуляцией воздуха: такие кондиционеры комплектуются смесительной камерой, которая позволяет регулировать количество свежего и рециркуляционного воздуха, подаваемого в помещение. Рециркуляция воздуха позволяет сократить затраты на охлаждение или нагрев воздуха на 30-40%. Однако такая схема применяется только там, где рециркуляция допустима по технологическим условиям и санитарным нормам (от себя: если вытяжной воздух загрязнён, то рециркуляция запрещена, так как при этом приточный воздух будет загрязняться).
     4. Центральные кондиционеры с рекуперацией тепла (холода): такие кондиционеры дают большую экономию, чем рециркуляция, при сохранении заданной пропорции свежего воздух в притоке. В этих схемах могут применяться перекрестные пластинчатые теплообменники или вращающиеся теплообменники. При использовании перекрестных пластинчатых теплообменников потоки приточного и вытяжного воздуха полностью разделены, поэтому такая схема может применяться без ограничений. При использовании вращающихся теплообменников (в движение их приводит ременная передача от электродвигателя) часть вытяжного воздуха возвращается в помещение. Поэтому, несмотря на большую эффективность утилизации тепла, которая достигает 80%, применение такого теплообменника ограничено санитарными нормами (от себя: так как загрязнённый вытяжной воздух смешивается с чистым приточным воздухом).

 

Функционирование центральных кондиционеров:

         Центральный кондиционер снабжен двумя теплообменниками и обеспечивает обработку первичного воздуха. В один теплообменник подается хладоноситель от чиллера (например, холодная вода), а во второй – горячая вода из системы центрального отопления (для подогрева приточного воздуха в зимний период). Центральный кондиционер осуществляет забор, очистку, а также увлажнение или осушение свежего воздуха. Здесь же воздух предварительно охлаждается или нагревается, а затем подаётся по системе воздуховодов в кондиционируемые помещения.

 

Основные особенности и преимущества центральных кондиционеров:

     - возможность подачи и распределения по помещениям свежего воздуха необходимой температуры, а в некоторых системах - и влажности
     - ресурс системы центрального кондиционирования составляет несколько десятков лет, что превышает срок службы сплит-систем и других кондиционеров различных типов
     - используется один агрегат, позволяя сохранить внешний вид фасадов здания

 

Основные компоненты центральных кондиционеров:

         Центральные кондиционеры формируются на базе унифицированных типовых секций (модулей), которые можно комплектовать в различных комбинациях в зависимости от технического задания.

Камеры смешения: наружный и рециркуляционный воздух поступает по воздушным каналам в камеру смешения (смесительную камеру) кондиционера. Количество подаваемого воздуха регулируется воздушными заслонками, состоящими из пластмассовых или металлических лопаток, размещённых параллельно. В камере может быть три заслонки: наружного, рециркуляционного и удаляемого воздуха. С помощью электропривода лопатки синхронно поворачиваются вокруг своей оси, причём угол поворота лопаток каждой из трёх заслонок определяется необходимым количеством наружного и рециркуляционного воздуха. Электропривод заслонок управляется командами от автоматической системы регулирования кондиционером.
Секция фильтрации: секция фильтрации очищает воздух от твёрдых, жидких и газообразных примесей. В кондиционере могут использоваться различные фильтры: грубой, тонкой или сверхтонкой очистки – в зависимости от назначения обслуживаемых помещений. Для сепарации газа используются фильтры из активированного угля. Все фильтры могут легко сниматься для чистки или замены. Контроль над чистотой фильтров осуществляется автоматически при помощи дифманометра, который измеряет перепад давления воздуха на входе и выходе фильтра. При загрязнении фильтра перепад давления увеличивается  и дифманометр сигнализирует о необходимости замены фильтра.
     Фильтры грубой очистки – такие фильтры задерживают до 60% пыли и применяются в системах кондиционирования с невысокими требованиями к чистоте воздуха в обслуживаемом помещении, как правило, в технологических помещениях. Фильтры грубой очистки задерживают крупнозернистую пыль, жировые пары, и изготавливаются из металлизированной стеки.
     Фильтры тонкой очистки – такие фильтры задерживают до 90% пыли и применяются на второй ступени после фильтров грубой очистки. Их используют при кондиционировании административных зданий, помещений общественного назначения, гостиниц или больниц. Фильтры тонкой очистки задерживают мелкие частички пыли и производятся из синтетического волокна, как правило, карманного типа.
     Фильтры сверхтонкой очистки – такие фильтры применяются на третьей ступени очистки воздуха в помещениях, где чистота воздуха имеет большое значение, это фармацевтическая и полупроводниковая промышленности. Фильтры сверхтонкой очистки изготавливаются из стеклянных субмикронных волокон с гидрофобным покрытием.
Секция охлаждения: эта секция представляет собой трубчатый теплообменник с оребренными трубами, в ней осуществляется охлаждение потока воздуха. В качестве хладагента используется фреон, вода или незамерзающая жидкость, которая подается от внешнего чиллера и, при необходимости, насосной станции, или же холодильной машины прямого испарения, компрессорно-конденсаторный блок которой устанавливается на открытом пространстве для обеспечения охлаждения конденсатора. В этом случае регулировка холодопроизводительности осуществляется с помощью терморегулирующего вентиля и изменения производительности компрессора.
После охладительной секции устанавливаются каплеуловители, чтобы влага не попадала на электродвигатель вентилятора и в рекуперативный теплообменник.
Секция нагрева: в секции нагрева воздуха могут использоваться водяные, паровые, электрические и фреоновые нагреватели. Водяные и паровые нагреватели выполняются в виде теплообменника и для нагрева используют горячую воду или пар, которые могут подаваться из системы центрального отопления или автономного отопительного котла. В этом случае регулировка производительности осуществляется при помощи трехходовых вентилей и насосных станций. Электрические калориферы имеют от одной до четырех ступеней мощности, они управляются по температуре потока воздуха, а также по величине потока: если объём воздуха снизится ниже допустимого значения, питающее напряжение будет отключено.
Секция увлажнения: в секции увлажнения производится увлажнение воздуха, где применяются оросительные форсунки или парогенераторы. В форсуночной камере происходит адиабатическое увлажнение воздуха циркуляционной водой. Распыление мелкодисперсной водяной извести, которая испаряется в проходящем воздухе, осуществляется с помощью распыляющих форсунок, а вода подаётся насосом. Для исключения уноса капель воды на выходе секции увлажнения устанавливается каплеуловитель. Циркуляционный насос размещён в поддоне для воды, который одновремённо выполняет функцию ёмкости для воды. По мере испарения воды остатки выпаренной воды периодически сливаются, а поддон заполняется свежей водой. Уровень воды регулируется с помощью поплавка, открывающего питательный трубопровод, а циркуляционная вода выпускается шаровым клапаном, расположенным на нагнетательной стороне насоса.
В некоторых кондиционерах увлажнение воздуха осуществляется сухим перегретым паром. Пар подаётся от отопительной системы и распыляется инжекционными соплами. В таких увлажнителях имеются конденсатоотводчики, фильтр пара, регулятор уровня конденсата. Увлажнение паром имеет ряд преимуществ: высокая точность поддержания влажности воздуха, сухой перегретый пар не содержит минеральных солей и бактерий, минимальные эксплутационные расходы.
Вентиляторная секция: вентиляторная секция может располагаться между другими секциями или же на выходе из кондиционера, она осуществляет забор воздуха и его подачу в кондиционируемые помещения. Зачастую в центральных кондиционерах применяются центробежные (радиальные) вентиляторы.
Секция шумоглушения: эта секция предназначена для снижения уровня шума, создаваемого вентиляторной секцией. Она состоит из шумопоглощающих пластин, которые изготавливаются из минеральной ваты со стекловолокнистым покрытием специально подобранной плотности. Перед этими пластинами устанавливают рассекатели воздуха, выравнивающие скорость потока в поперечном сечении канала. Если требования касательно уровня шума высоки, предусматривается звукоизоляция воздуховодов.
Теплоутилизаторы: теплоутилизаторы или рекуператоры устанавливают в кондиционерах с целью экономии энергии, затрачиваемой на нагрев наружного воздуха. Эти устройства позволяют экономить до 80% энергии за счёт того, что входящий наружный воздух нагревается от тепла воздуха, который удаляется из обслуживаемого помещения (от себя: тоесть выходной воздух нагревает теплоутилизатор, который в свою очередь дополнительно подогревает приточный воздух. Воздух при этом не смешивается). 

Существует три типа теплоутилизаторов: 

     - перекрёстные теплообменники

     - вращающиеся теплообменники (выходной воздух смешивается с приточным)

     - системы с промежуточным теплоносителем, состоящие из двух теплообменников

Системы автоматики: при сравнительно небольшом количестве функциональных задач в системах центрального кондиционирования воздуха осуществить управление ими с помощью релейных схем аппаратурно сложно и экономически нецелесообразно. Поэтому для управления используются микроконтроллеры, в которые записываются программы работы устройства. В последнее десятилетие для управления технологическими устройствами стали применять контролеры, работающие по принципу так называемой «нечёткой логики» (англ. Fuzzy Logic). Концепция «нечеткой логики» заключается в использовании не конкретных значений параметров, а нечётких понятий типа «холодно», «жарко», «комфортно» и т.д. В отличие от традиционной «булевой логики», применяемой в стандартных микроконтроллерах, нечёткая логика не требует однозначных формулировок закономерностей, а предполагает другой подход, при котором постулируется минимальный набор закономерностей.

 

          

 

 

Материалы:

 

 

Ссылки:

Google - Центральный кондиционер (не просмотрено)

Google - Центральный кондиционер (фото) (не просмотрено)

Google - Установка центрального кондиционера (не просмотрено)

Google - Установка центрального кондиционера (фото) (не просмотрено)

You-Tube - Центральный кондиционер (не просмотрено)

You-Tube - Установка центрального кондиционера (не просмотрено)



 

Последние изменение страницы: 1 мая 2014 г.

Статья - копия: Центральный кондиционер