Технологическое кондиционирование

Технологическое кондиционирование воздуха в промышленности устраивается с целью обеспечения постоянства влагосодержания материалов, скорости протекания химических и биохимических реакций, процессов кристаллизации, поддержания неизменных температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях, и др. Технологическое кондиционирование воздуха требуется, например:

§ для помещений, в которых изготовляются и обрабатываются гигроскопичные материалы, т. к. температура и относительная влажность воздуха оказывают большое влияние на ход технологических процессов, массу, внешний вид и качество материалов и изделий из них;

§ поддержание постоянной внутренней температуры необходимо при точной обработке инструментов, приборов с допусками порядка 2—3 мкм, т. к. колебания температуры воздуха приводят к недопустимым отклонениям в размерах деталей в процессе их обработки;

§ относительная влажность воздуха (выше 55%), поддерживаемая в некоторых производственных помещениях, практически исключает возможность накопления электростатических зарядов, что особенно важно для производств со взрывоопасной средой

Основные требования к системам кондиционирования

Санитарно-гигиенические:

§ обеспечение в помещениях регламентируемых нормами метеорологических условий (температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха);

§ скорость и направления выпуска воздуха, а также разность температур между воздухом в помещении и подаваемым воздухом, расположение воздухораспределителей и вытяжных отверстий должны быть такими, чтобы в зоне пребывания людей отсутствовали местные вредные или неприятные токи воздуха и застойные места;

§ снижение шума в помещениях до уровня, не беспокоящего находящихся или работающих людей;

§ предотвращение проникания и распространения вредностей, дурных запахов или шума из одних помещений в другие.

Cтроительно-монтажные и архитектурные:

§ минимальная потребность в площади для размещения оборудования и каналов как внутри обслуживаемых помещений, так и во вспомогательных помещениях (чердаках, подвалах, технических этажах);

§ соответствие внешних форм и отделки оборудования, располагаемого внутри кондиционируемых помещений, архитектурному облику последних и отсутствие конструктивных деталей, ухудшающих интерьеры;

§ наименьшие затраты времени и труда на монтаж и ввод установок в эксплуатацию;

§ возможность строительства и ввода систем в эксплуатацию по этажам и даже по отдельным помещениям;

§ пробивка минимального количества отверстий в строительных конструкциях для прокладки каналов и трубопроводов, а также малый вес оборудования, что особенно важно при устройстве систем кондиционирования воздуха в существующих зданиях;

§ хорошая виброизоляция и звукоизоляция оборудования от строительных конструкций;

§ пожарная безопасность и наличие средств для предотвращения распространения огня по каналам.

Эксплуатационные:

§ возможность быстрого переключения с режима обогрева на режим охлаждения в переходное время года, а также при резких переменах температуры наружного воздуха и теплопоступлений, т. е. малая тепловая инерционность системы;

§ взаимная блокировка кондиционеров, заключающаяся в том, чтобы при выключении одного из кондиционеров можно было подать воздух из соседних кондиционеров, хотя бы в меньшем количестве;

§ обеспечение индивидуального регулирования температуры и относительной влажности воздуха в каждом отдельном помещении;

§ возможность отопления одних помещений при одновременном охлаждении других помещений, обслуживаемых той же системой;

§ сосредоточение оборудования, требующего систематического обслуживания, в минимальном количестве мест;

§ простота и удобство обслуживания и ремонта, а также малая потребность в них за период эксплуатации;

§ возможность частичной перепланировки помещений в процессе эксплуатации без переустройства систем кондиционирования воздуха, что особенно важно, например, для промышленных зданий с быстро меняющейся технологией производства;

§ герметичность воздуховодов и притворов воздушных клапанов системы.

Классификация систем

В настоящее время не существует общепринятой классификации систем кондиционирования воздуха (СКВ). Это связано с различием принципиальных схем СКВ, их технических характеристик, от кондиционируемых помещений. Можно классифицировать современные СКВ по следующим признакам:

§ В зависимости от функции все кондиционеры можно разделить:

§ охлаждающие – кондиционеры, которые поддерживают заданную температуру в помещении (используются лишь в жаркий период года);

§ охладительно-обогревающие - кроме функции охлаждения служат для круглогодичного поддержания заданной температуры воздуха в помещении (оборудованы калорифером);

§ полной климатизации – обеспечивают вентиляцию, обогрев, охлаждение и регулирование относительной влажности воздуха.

§ По основному назначению: комфортные и технологические. Комфортные СКВ предназначены для обеспечения заданных оптимальных параметров воздуха в жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений. Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, отвечающих требованиям производства.

§ По принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные. Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и снабжаются холодом, теплом и электрической энергией. Местные СКВ устанавливаются в обслуживаемых помещениях.

Основная статья: Центральные системы кондиционирования воздуха

§ По наличию собственного источника тепла и холода: автономные и неавтономные. Автономные СКВ снабжаются только электрической энергией, например сплит-системы и шкафные кондиционеры. Они имеют встроенные холодильные машины. Неавтономные СКВ снабжаются электроэнергией, воздухом и водой, например центральные кондиционеры.

§ По принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные. Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе. Рециркуляционные СКВ работают без притока наружного воздуха. Комбинированные СКВ используют и свежий наружный воздух, и воздух помещения в разных пропорциях.

§ По степени обеспечения метеорологических условий в помещении: первого, второго и третьего класса.

Первый класс - обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами.

Второй класс - обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.

Третий класс - обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

§ По количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные. Однозональные СКВ применяются для обслуживания больших помещений с равномерным выделением тепла и влаги. Многозональные СКВ применяются для обслуживания небольших помещений, и для больших помещений, в которых оборудование, с выделением тепла и влаги, размещено неравномерно.

§ По давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого давления (до 1 кПа), среднего давления (от 1 до 3 кПа) и высокого давления (выше 3 кПа).

§ По способу регулирования выходных параметров воздуха: с качественным и количественным регулированием. При качественном регулировании обработанный воздух выходит из кондиционера по одному каналу и поступает в помещение. При количественном регулировании в помещения подают холодный и теплый воздух по двум каналам. Температура регулируется за счет изменения расходов холодного и теплого воздуха.

Оснащение систем

Системы кондиционирования воздуха оснащаются средствами для очистки от пыли, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. В отдельных случаях системы кондиционирования воздуха осуществляют также одорацию, дезодорацию, регулирование ионного состава (ионизацию), удаление избыточной углекислоты, обогащение кислородом (регенерацию) и бактериологическую очистку воздуха.

Современное кондиционирование воздуха

В наши дни получило распространение проектирование систем кондиционирования на стадии разработки архитектурного проекта. В XXI веке всё большее значение приобретает энергосбережение при кондиционировании. Учитывая ухудшающееся состояние окружающей среды, обеспечение чистого воздуха в помещении является одной из наиболее важных проблем. Кроме того, качество воздуха играет 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.