Устройство и принцип работы кондиционеров

     Содержание 

Введение                                                                                                         2

1. Классификация кондиционеров                                                               4

2. Устройство и принцип работы кондиционеров                                      6

2.1. устройство                                                                                               6

2.2. Принцип работы                                                                                    10

2.3. Цикл охлаждения                                                                                   12

Заключение                                                                                                    16

Список литературы                                                                                       17 

 

      Введение 

     Кондиционирование воздуха – автоматическое поддержание  в закрытых помещениях всех или отдельных  параметров воздуха (температуры, относительной  влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения главным  образом оптимальных метеорологических  условий, наиболее благоприятных для  самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности  ценностей.

     Кондиционирование воздуха в помещениях предусматривается  для создания и поддержания в  них:

• установленных нормами допускаемых условий воздушной среды, если они не могут быть обеспечены более простыми средствами;
• искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями внутри помещения или части их круглогодично или в течение теплого либо холодного периода года;
• оптимальных (или близких к ним) гигиенических условий воздушной среды в производственных помещениях, если это экономически оправдано увеличением производительности труда;
• оптимальных условий воздушной среды в помещениях общественных и жилых зданий, административных и многофункциональных, а также вспомогательных зданий промышленных предприятий.

     Кондиционирование воздуха, осуществляемое для создания и поддержания допускаемых или оптимальных условий воздушной среды, носит название комфортного, а искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями – технологического. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических решений, именуемых системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства приготовления, перемешивания и распределения воздуха, приготовления холода, а также технические средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля.

     В наши дни получило распространение  проектирование систем кондиционирования  на стадии разработки архитектурного проекта.

     В XXI веке всё большее значение приобретает энергосбережение при кондиционировании (стоит вспомнить энергетический кризис в Америке, связанный с пиком потребления энергии кондиционерами. Учитывая ухудшающееся состояние окружающей среды, обеспечение чистого воздуха в помещении является одной из наиболее важных проблем. Кроме того, качество воздуха имеет большое значение в медицине (операционные и родильные боксы), при производстве электроники и в других высокотехнологичных производствах. Для точного поддержания значений температуры и влажности используются прецизионные кондиционеры.

     Цель  данной работы – изучение особенностей систем кондиционирования в ресторанах. Для достижения данной цели ставятся следующие задачи:

• дать понятие и классифицировать современные системы кондиционирования;
• рассмотреть системы кондиционирования для зданий ресторанного типа.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Классификация кондиционеров 

     Центральные кондиционеры – это промышленные агрегаты, которые применяются для  обработки воздуха в крупных  коммерческих и административных зданиях, плавательных бассейнах, промышленных предприятиях и других. Центральный  кондиционер является неавтономным, то есть для работы ему необходим  внешний источник холода: вода от чиллера, фреон от внешнего компрессорно-конденсаторного блока или горячая вода от системы центрального отопления, бойлера. Основными целевыми функциями данных систем являются: комфортная вентиляция с рекуперацией тепла, нагревом и охлаждением; вентиляция и осушение в помещениях плавательных бассейнов; промышленная вентиляция с рекуперацией и без рекуперации тепла. Обработанный центральными кондиционерами воздух по сети воздуховодов распределяется по всему помещению.

     Прецизионные  кондиционеры – В основном такой  кондиционер применяется в помещениях, требующие поддержания заданных параметров с высокой надежностью  и точностью, такие как медицинские  учреждения, производственные помещения, лаборатории, посты управления, узлы связи, залы ЭВМ, диспетчерские пункты и другие помещения. Представляет собой  моноблок, который содержит вентагрегат, фильтр, холодильную машину с фреоновым воздухоохладителем, водяной воздухонагреватель и электрокалорифер. Применяется кондиционер как в системах с рециркуляцией воздуха, так и в системах со 100% приточным воздухом.

     Автономные  системы кондиционирования воздуха  снабжаются извне только электрической  энергией, например, шкафные кондиционеры и т.п. Такие кондиционеры имеют  встроенные компрессионные холодильные  машины, работающие на фреоне-R22, R134A, R407C. Автономные системы охлаждают и  осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины, по циклу так называемого "теплового насоса".

     Кондиционер воздуха, работающий на наружном воздухе, называется приточным; на внутреннем воздухе – рециркуляционным; на смеси наружного и внутреннего воздуха – кондиционером с рециркуляцией.

     Разновидности исполнения:

1. Мобильные – кондиционеры, не требующие монтажа; для использования достаточно вывести гибкий шланг из помещения для отвода тёплого воздуха. Конденсат обычно скапливается в поддоне в нижней части мобильного кондиционера
2. Оконные – состоящие из одного блока; монтируются в окне, стене и проч. Недостатки – высокий уровень шума, уменьшение инсоляции помещения из-за сокращения площади оконного проёма. Преимущества – дешевизна, лёгкость монтажа и последующего обслуживания, отсутствие разъёмных соединений во фреоновой магистрали и как следствие нет утечки фреона, максимально возможный КПД, длительный срок службы.
3. Сплит-системы (англ. split – расщепление) – состоят из двух блоков, внутреннего и наружного размещения, соединённых между собой трассой фреонопровода (обычно используются медные трубки). Наружный блок содержит (подобно холодильнику) – компрессор, конденсатор, дроссель и вентилятор; внутренний блок – испаритель и вентилятор. Различаются по типу исполнения внутреннего блока: настенный, канальный, кассетный, напольно-подпотолочный (универсальный тип), колонный и др.
4. Мульти-сплит системы – состоят из наружного блока и нескольких, чаще двух, внутренних блоков, связанных между собой трассой фреонопровода. Как и обычные сплиты различаются по типу исполнения внутренних блоков.
5. Системы с изменяемым расходом хладагента (VRF, VRV и т. д.) состоят из одного наружного блока (при необходимости увеличения общей мощности могут использоваться комбинации наружных блоков) и из некоторого количества внутренних блоков. Особенность систем состоит в том, что наружный блок меняет свою холодопроизводительность (мощность) в зависимости от потребностей внутренних блоков по данной мощности.

 

     2. Устройство и принцип работы кондиционеров 

     2.1Устройство.

       Основными узлами любого местного  автономного кондиционера (как и  любой холодильной машины) 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.
• ТРВ (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.
• Существуют следующие виды фильтров: воздушный электростатический и угольный (дезодорирующий). Воздушный – мелкая металлическая сетка, защищающая наши легкие и теплообменник от пыли и механических примесей. Этот фильтр не требует замены – его достаточно помыть в теплой воде или пропылесосить. Благодаря электростатическому заряду он удерживает мелкие заряженные частицы, пыльцу, микроорганизмы. И, наконец, угольный (карбоновый) фильтр устраняет табачный дым, запахи и наиболее мелкие частицы пыли величиной до 0,0001 мм.

 

     Рис. 1. Наружный блок 

     Наружный  блок (рис. 1) состоит из следующих  узлов:

1. Вентилятор – создает поток воздуха, обдувающего конденсатор. В недорогих моделях имеет только одну скорость вращения. Такой кондиционер может стабильно работать в небольшом диапазоне температур наружного воздуха. В моделях более высокого класса, рассчитанных на широкий температурный диапазон, а также во всех полупромышленных кондиционерах, вентилятор имеет 2 – 3 фиксированных скорости вращения или же плавную регулировку.
2. Конденсатор – радиатор, в котором происходит охлаждение и конденсация фреона. Продуваемый через конденсатор воздух, соответственно, нагревается.
3. Компрессор – сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру. Бывает поршневого или спирального (scroll) типа. Поршневые компрессоры дешевле, но менее надежны, чем спиральные, особенно в условиях низких температур наружного воздуха.
4. Плата управления – как правило, устанавливается только на инверторных кондиционерах. В не инверторных моделях всю электронику стараются размещать во внутреннем блоке, поскольку перепады температуры и влажности снижают надежность электронных компонентов.
5. Четырехходовой клапан – устанавливается в реверсивных (тепло – холод) кондиционерах. В режиме обогрева этот клапан изменяет направление движения фреона. При этом внутренний и наружный блок как бы меняются местами: внутренний блок работает на обогрев, а наружный – на охлаждение.
6. Штуцерные соединения – к ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки (на рис. показано место расположения).
7. Фильтр фреоновой системы – устанавливается перед входом компрессора и защищает его от медной крошки и других мелких частиц, которые могут попасть в систему при монтаже кондиционера. Разумеется, если монтаж выполнен с нарушением технологии и в систему попало большое количество мусора, то фильтр не сможет его задержать.
8. Защитная быстросъемная крышка – закрывает штуцерные соединения и клеммник, используемый для подключения электрических кабелей. В некоторых моделях защитная крышка закрывает только клеммник, а штуцерные соединения остаются снаружи.

 

 

     Рис. 2. Внутренний блок