Кондиционируемого воздуха

Для обеспечения заданных параметров воздуха в кондиционируемых

помещениях в них подается определенное количество воздуха с опреде-

ленными параметрами. Перед подачей приточный воздух подвергают теп-

ловлажностной обработке в аппаратах для кондиционирования воздуха.

В теплый период года в зависимости от соотношения расчетных па-

раметров наружной и внутренней сред воздух обычно охлаждают и осу-

шают, для чего требуются источники холода. Однако в некоторых случаях

оказывается достаточным охлаждение на основе использования адиабатно-

го (изоэнтальпийного) процесса испарительного охлаждения, что способ-

ствует снижению стоимости сооружения и эксплуатации систем конди-

ционирования. Наиболее благоприятные условия для использования таких

систем существуют в районах с сухим и жарким климатом, а также в по-

мещениях с большими избытками явного тепла и с повышенной влажно-

стью воздуха. Помимо прямого (непосредственного) изоэнтальпийного ох-

лаждения существуют также иные способы, базирующиеся на его основе:

косвенное испарительное охлаждение, двухступенчатое испарительное ох-

лаждение и т.п. Системы кондиционирования воздуха, в которых исполь-

зуется в том или ином виде изоэнтальпийное охлаждение, можно приме-

нять в тех случаях, когда энтальпия и влагосодержание внутреннего возду-

ха допускаются выше энтальпии и влагосодержания наружного воздуха.

Осушать воздух можно и без применения источников холода путем ис-

пользования жидких и твердых сорбентов.

В холодный период года обработка воздуха обычно заключается в

более простых режимах – нагреве и увлажнении.

Системы кондиционирования могут быть прямоточными (без ре-

циркуляции) или с рециркуляцией (с первой и второй рециркуляциями).

Рециркуляция применяется в тех случаях, когда требуемое количест-

во приточного воздуха превышает минимально необходимое.

В этих условиях в теплый период года использование рециркуляции

(вместо увеличения количества наружного воздуха) способствует сниже-

нию расхода холода (в ряде случаев и тепла). В холодный период рецирку-

ляция в аналогичных условиях позволяет снизить теплопотребление.

Однако следует иметь в виду и необходимо специально оговорить,

что сама по себе рециркуляция одного и того же внутреннего воздуха по-

мещения с одинаковыми параметрами, когда внутренний воздух забирают

из помещения и так или иначе (подмешиванием к наружному воздуху, с

последующим нагреванием или охлаждением смеси и т.д.) возвращают в

него же, не может никогда дать какую бы то ни было экономию теплоты и

холода. Более того, перемещение одного и того же воздуха будет всегда

связано с дополнительными затратами электроэнергии на это перемеще-

ние.

Поэтому необходимо особо учитывать условия возможности приме-

нения рециркуляции, к которым относятся следующие:

1) отсутствие вредных (бактериологическое загрязнение, токсиче-

ские, пахучие и др.) или пожаровзрывоопасных веществ;

2) энтальпия удаляемого воздуха (в теплый период года) должна

быть ниже энтальпии наружного. В связи с этим в системах кондициони-

рования, базирующихся на использовании изоэнтальпийного охлаждения,

рециркуляцию не применяют. В холодный период года энтальпия удаляе-

мого воздуха должна быть выше энтальпии наружного, что обычно и на-

блюдается;

3) соответствие архитектурно-планировочным и технико-экономи-

ческим требованиям.

Наиболее существенным является первое условие, учитывающее са-

нитарно-гигиенические и противопожарные требования. Второе условие –

это оценка целесообразности использования рециркуляционного воздуха с

точки зрения сокращения потребления теплоты и холода на обработку

приточного воздуха. При рассмотрении третьего условия следует учиты-

вать такие факторы, как удаленность обслуживаемого помещения от воз-

духоприготовительного центра, затраты на устройство и эксплуатацию

системы рециркуляции, достигаемый эффект сокращения теплохо-

лодопотребления, затраты на очистку наружного воздуха от пыли и др.

При выборе способа обработки воздуха обязательным является при-

менение утилизации низкопотенциальных источников вторичной теплоты.

Это чаще всего может быть использование теплоты удаляемого из поме-

щений воздуха, рекуперация трансмиссионных потерь теплоты через ог-

раждения (окна с тройным остеклением с вентилируемым межстекольным

пространством, пористые вставки, теплый чердак), утилизация теплоты

осветительной аппаратуры и других вторичных энергоресурсов (ВЭР).

Наиболее целесообразно низкопотенциальную теплоту использовать на

первой стадии обработки наружного воздуха, когда (например, зимой) он

имеет низкую температуру и эффективно воспринимает теплоту от низко-

температурных источников в соответствующих тепломассообменных

аппаратах-утилизаторах. Утилизироваться может как явная, так и полная

теплота воздуха.

Рассмотрим процессы кондиционирования воздуха в центральных

однозональных системах, которые применяются для обслуживания одного

или нескольких отдельных помещений с близкими по характеру темпера-

турно-влажностными режимами и цикличностью работы.

В качестве исходных данных при построении процессов обработки

воздуха принимаются расчетные параметры наружного t _Н, I _Н и внут-

реннего t _В, j _В воздуха; избытки полной теплоты Σ Q _п и влаги Σ W, полу-

ченные при составлении тепловлажностного баланса помещения; темпе-

ратура удаляемого t _у и приточного

t _п воздуха.

При построении процесса

требуется определить параметры

характерных точек изменения со-

стояния воздуха, установить воз-

можность применения рассматри-

ваемого способа кондиционирова-

ния воздуха для данного случая,

определить количество воды, испа-

ряющейся в оросительной камере.

Построение процессов обра-

ботки воздуха начинается с нане-

сения на I-d диаграмму точек В и

Н, соответствующих состоянию

внутреннего и наружного воздуха

соответственно (рис. 4.1).

Затем определяется угловой коэффициент луча процесса изменения

состояния воздуха в помещении e, кДж/кг, по формуле

где Σ Q _п – полная избыточная теплота в помещении, Вт; Σ Q _я– полная

избыточная явная теплота в помещении, Вт; Σ W – влагопоступления в

помещение, кг/ч.

Через точку В проводится луч процесса с угловым коэффициентом

ε '. На пересечении изотерм, соответствующих температурам приточного и

удаляемого воздуха t _пи t _у, с лучом процесса строятся соответственно

точки П и У, характеризующие параметры приточного и удаляемого воз-

духа. Процесс ПВУ характеризует процесс ассимиляции избытков теплоты

и влаги воздухом в помещении.