Устройство центрального кондиционера и назначение функциональных блоков

Центральный кондиционер представляет из себя группу аппаратов для обработки воздуха, собранных в едином корпусе. Какие именно аппараты будут включены в центральный кондиционер и порядок их расположения, обычно определяется выбранной схемой обработки воздуха. Схема обработки воздуха разрабатывается исходя из условий микроклимата обслуживаемого помещения и климатических данных для места расположения здания (параметры группы Б).

В центральный кондиционер могут быть включены воздухоохладитель, воздухонагреватель, сотовый увлажнитель, камера орошения, устройство для увлажнения воздуха паром, устройство для утилизации тепла, воздушный фильтр, камера смешения, приемный клапан, вентиляторный агрегат, шумоглушитель. При необходимости дополнительной, особой, обработки воздуха могут быть добавлены адсорбер, абсорбер, ионизатор воздуха, фильтры тонкой очистки и другие устройства. Центральный кондиционер может монтироваться из отдельных функциональных блоков или как моноблок с типовой схемой компоновки в едином корпусе.

Корпус центрального кондиционера устанавливается на несущую раму и состоит из каркаса и теплоизолированных панелей. В корпусе предусмотрены дверцы для обслуживания аппаратов, которые могут быть оборудованы смотровыми окнами. Исполнение корпуса различается в зависимости от того, где предполагается устанавливать кондиционер – внутри здания или снаружи.

Приемный блок предназначен для регулирования количества поступающего в кондиционер воздуха и равномерного распределения его по живому сечению. Приемный блок оборудуется воздушными клапанами, которые управляются с помощью электропривода. Лопатки клапана могут быть электрообогреваемыми, чтобы избежать обледенения (при расчетной температуре наружного воздуха ниже –30^оС). По периметру блока предусмотрено резиновое уплотнение.

Камера смешения предназначена для смешивания нескольких потоков воздуха в регулируемой пропорции. Камера смешения используется в системах кондиционирования с частичной рециркуляцией. Рециркуляция – повторная обработка в кондиционере воздуха, забранного из помещения через вытяжную систему. Рециркуляционный воздух смешивается с наружным, а оставшаяся часть вытяжного воздуха выбрасывается в атмосферу. Изменяя соотношение рециркуляционного, вытяжного и наружного воздуха можно добиться требуемых параметров смеси.

Камера смешения оборудуется управляемыми воздушными клапанами.

Воздушные фильтры предназначены для очистки воздуха от пыли и предотвращения загрязнения теплообменных поверхностей аппаратов. Они могут монтироваться единым блоком с приемным клапаном. Фильтры различных конструкций обеспечивают разную степень очистки воздуха и соответственно разбиты на классы по эффективности очистки.

В качестве первой ступени для грубой очистки обычно используются ячейковые фильтры. В качестве второй ступени могут использоваться карманные или кассетные фильтры. Они устанавливаются на раме с уплотнением и заменяются, когда падение давления на фильтре возрастет примерно в 2 раза по сравнению с начальным.

Если требуется дополнительная очистка воздуха, то после обработки в кондиционере воздух может проходить через фильтры тонкой очистки в качестве третьей ступени. Для удаления запахов обычно используются угольные фильтры, для бактерицидной обработки воздуха может применяться ультрафиолетовое излучение, специальные антибактериальные покрытия.

Воздухонагреватель обеспечивает сухой нагрев наружного воздуха в холодный период, а также подогрев приточного воздуха перед подачей в помещение в холодный и в теплый период.

В зависимости от выбранной схемы обработки воздуха центральный кондиционер может включать один воздухонагреватель или несколько - первого и второго подогрева. Иногда, чтобы избежать выпадения конденсата в камере смешения, требуется предварительный подогрев наружного воздуха перед смешиванием с рециркуляционным.

Воздухонагреватель - это оребренный теплообменник, в качестве теплоносителя чаще всего используется горячая вода, но могут применяться незамерзающие растворы или пар.

В небольших центральных кондиционерах могут устанавливаться электрические воздухонагреватели, их теплообменная поверхность состоит из пучка трубчатых электронагревательных элементов.

Реже используются газовые воздухонагреватели - нагрев воздуха происходит при соприкосновении с оребренными трубами, внутри которых проходят продукты сгорания газа или другого топлива.

Воздухоохладитель предназначен для охлаждения и осушения воздуха в теплый период года. Осушение воздуха происходит в том случае, если температура поверхности трубок воздухоохладителя ниже температуры точки росы охлаждаемого воздуха. Это вызывает выпадение конденсата из воздуха и его осушение.

Конструктивно - это оребренный теплообменник, внутри труб которого протекает хладоноситель (вода или незамерзающие растворы) или кипит хладагент.

В центральных кондиционерах большой производительности обычно используют водяные воздухоохладители, к которым подается холодная вода от чиллера. Чиллер - холодильная установка для охлаждения воды, чаще всего обеспечивает режим - 6^оС температура воды на выходе и 12^оС обратный поток после воздухоохладителя. Водяные воздухоохладители позволяют плавно регулировать степень охлаждения воздуха при изменении тепловых нагрузок в помещении и параметров наружного воздуха.

В небольших компактных центральных кондиционерах для сокращения общих габаритов могут применяться воздухоохладители с непосредственным кипением хладагента.

Форсуночная оросительная камера может быть адиабатной и политропной. Адиабатная камера орошения обеспечивает увлажнение воздуха при постоянной энтальпии в холодный период за счет разбрызгивания воды через форсунки. Отработанная вода собирается в поддоне и насосом снова подается на форсунки. Если к поддонной воде подмешивать горячую или холодную воду, то можно обеспечить кроме адиабатного увлажнения и другие режимы обработки воздуха (охлаждение с осушением, нагрев с увлажнением, изотермическое увлажнение и т.д.). Такие камеры (политропные) используются реже. За камерой орошения обязательно устанавливается каплеуловитель во избежание уноса воды с потоком обрабатываемого воздуха.

Сотовый увлажнитель предназначен для увлажнения воздуха при прохождении его через влажную гигроскопичную насадку. На увлажняющий вкладыш с помощью насоса через водораспредилитель сверху подается вода. Избыток воды стекает в поддон. Глубина насадки по ходу воздуха может быть различной. Это, а также скорость прохождения воздуха, определяет степень увлажнения. Процесс обработки воздуха идет при постоянной энтальпии.

Паровой увлажнитель обеспечивает изотермическое увлажнение воздуха. Паровой увлажнитель состоит из парогенератора и парораспределителя. Парогенератор чаще всего представляет из себя резервуар с водой и нагревательным элементом. Он может быть установлен на внешней стенке корпуса кондиционера или на стене вблизи установки. Парораспределительные трубки размещаются в камере увлажнения центрального кондиционера или в воздуховоде.

Устройства для утилизации тепла позволяют использовать тепловой потенциал удаляемого из помещения воздуха для обработки поступающего наружного воздуха. Чаще всего используются четыре вида таких устройств: 1) перекрестноточные - это пластинчатые теплообменники, по параллельным каналам которых проходят два потока воздуха с разной температурой. Теплообмен происходит через стенки каналов; 2) роторные - выполнены в виде вращающегося барабана, внутри которого созданы каналы из тонкого металла для прохода воздуха. Проходя через теплый поток воздуха, металл нагревается, а в холодном потоке - отдает это тепло; 3) с промежуточным теплоносителем - это два оребренных теплообменника, соединенные единой системой трубопроводов и размещенные в приточном и вытяжном потоках воздуха. По их трубам циркулирует хладоноситель, перенося тепло от теплого воздуха к холодному; 4) тепловые трубки - также выполнены в виде двух теплообменников, но внутри вместо хладоносителя циркулирует хладагент, который то испаряется в теплом потоке воздуха, то конденсируется в холодном.

Шумоглушитель - предназначен для снижения шумов, возникающих при прохождении воздуха с большой скоростью и от работы вентилятора. Он состоит из шумопоглощающих пластин, например из негорючей минеральной ваты с тканевым покрытием. Устанавливается шумоглушитель на выходе из центрального кондиционера, а в случае, если забор наружного воздуха производится в жилой зоне, то и на входе.

Вентиляторный агрегат предназначен для создания избыточного давления воздуха в системе. В центральных кондиционерах чаще применяются центробежные вентиляторы, где воздух перемещается за счет центробежной силы, создаваемой при вращении рабочего колеса. Вентиляторы могут быть с загнутыми вперед или назад лопатками, одностороннего или двухстороннего всасывания, правого или левого вращения, с односкоростными двигателями или с преобразованием частоты электротока, что позволяет плавно изменять скорость вращения вентилятора. Вентилятор может соединяться с двигателем через передачу или быть с электродвигателем на одном валу. Подбирается вентилятор по расходу и напору воздуха. Вентагрегат обычно устанавливается на раме с антивибрационными опорами.

Как правило, центральные кондиционеры имеют широкий диапазон производительности по воздуху - от 1.5 до 150 тыс.м³/ч. Требуемая производительность кондиционера определяется исходя из теплопритоков и влагопритоков в обслуживаемое помещение, количества вредных выделений, санитарной нормы подачи наружного воздуха.

По расчетной производительности подбирается стандартный типоразмер кондиционера. Каждый типоразмер характеризуется своим размером живого сечения для прохода воздуха. Он выбирается из условия оптимальной для успешной обработки скорости прохождения воздуха через тепло- массообменные аппараты.

Дата добавления: 2017-01-14