تصنيف أنظمة التكييف وخصائصها

تم تصميم أنظمة تكييف الهواء ، أو اختصارًا SCR ، لتهيئة ظروف حرارية مريحة لشخص أو جهاز في الغرفة. إنها تسمح لك بإنشاء مناخ محلي مناسب في كل من الطقس الحار والبارد باستخدام آلة تبريد تعمل بالفريون.

يشمل تكييف الهواء المريح تحضير الهواء الأساسي: التبريد ، والتدفئة ، وإزالة الرطوبة ، والترطيب ، والترشيح ، والتأين ، إلخ. إن الحفاظ على المعلمات المحددة يكاد يكون مستقلاً عن معلمات هواء الغلاف الجوي وتقلباتها. الاستثناءات الوحيدة هي حالات استخدام SCR عند قيم درجة حرارة غير مقبولة في الشارع ، والتي تم تحديدها من قبل الشركة المصنعة للمعدات.

إذا نظرنا بمزيد من التفصيل في الغرض من أنظمة تكييف الهواء ، فيمكن تقسيمها إلى مجموعتين:

• SLE مريح - حافظ على معايير الهواء الأساسية (درجة الحرارة والرطوبة والنظافة) التي تلبي المعايير الصحية والصحية ؛
• SCR التكنولوجي - حافظ على معلمات الهواء المطلوبة في إنتاج معين أو غرفة تقنية.

على سبيل المثال ، تتمثل إحدى مهام نظام تكييف الهواء للشقة في الحفاظ على مستوى الرطوبة الطبيعي. نفس الـ 20٪ هي الحد الأدنى للقاعدة ، عند بلوغها يجف جلد الإنسان والأغشية المخاطية ، و 70٪ هي الحد الأعلى ، حيث يتم تقليل التبادل الحراري للجسم مع البيئة بشكل كبير ، عمل يتدهور نظام القلب والأوعية الدموية ، ويبدأ الصداع ونقص الأكسجين. يحافظ التكييف على متوسط ​​مستويات الرطوبة في كل من الصيف والشتاء - حوالي 40-60٪.

تخلق SLEs التكنولوجية ظروفًا مريحة للمعدات في الإنتاج. على سبيل المثال ، سيتم ضمان موثوقية أجهزة الكمبيوتر القوية من خلال أنظمة دقيقة قادرة على التحكم في درجة الحرارة والرطوبة وحركة الهواء بدقة تصل إلى 0.5٪.

لا يعلم الجميع أن الغرض من نظام تكييف الهواء هو أيضًا الحفاظ على مستوى مقبول من ثاني أكسيد الكربون في الغرفة.

في مستشفيات ومكاتب ومتاجر وشقق الأطفال ، تختلف المؤشرات بشكل ملحوظ ، لذلك يتم تثبيت أنواع مختلفة تمامًا من أنظمة تكييف الهواء في هذه المؤسسات.

يمكن توفير تركيبة الغاز الطبيعي للهواء بواسطة مكيفات هواء قادرة على تنفيذ تدفق منتظم للأكسجين إلى الغرفة ، أي زيادة وتيرة تبادل الهواء. زيادة أو نقص ثاني أكسيد الكربون في الجسم له تأثير ضار على الصحة.

بشكل عام ، تصنيف SLE متنوع للغاية. يمكن تقسيمها وفقًا لمعايير مختلفة:

• على أساس مبدأ الموقع بالنسبة للمنطقة المخدومة - المحلية والمركزية ؛
• وفقًا لمبدأ التشغيل - إعادة التدوير والتدفق المباشر والجمع ؛
• حسب عدد المباني المخدومة - منطقة واحدة ومتعددة ؛
• من خلال عدد المنظمين لمعلمات هواء المخرج - أنبوب واحد وأنبوبين.

هذه ليست قائمة كاملة من التصنيفات. العديد من مؤلفي الكتب الموضوعية لديهم وجهات نظر مختلفة حول هذه القضية وطرحوا نسخهم الخاصة من تقسيم SLE إلى فصول.

أنواع وأجهزة التكييف

إذا تحدثنا عن أنواع أنظمة تكييف الهواء ، فهناك تنوع كبير ، حيث توجد أجهزة للشقة ، وأجهزة لمباني المكاتب ، ووحدات للمباني الصناعية.يتم تحقيق أتمتة أنظمة تكييف الهواء في هذه الحالة باستخدام معدات إضافية.

يمكن صنعها على شكل كتلة أحادية أو جهاز مكون من عنصرين - نظام مقسم. تحتوي الأولى في حالة واحدة على جميع العناصر التي تضمن حركة الفريون على طول دائرة التبريد. في الأخير ، يتم إخراج الأجزاء المزعجة إلى الوحدة الخارجية الموجودة في الخارج ، وفي الوحدة الداخلية (الغرفة) توجد مرشحات ومروحة ومبرد تبخيري وأحيانًا لوحة تحكم وأجزاء أخرى هادئة.

يفترض جهاز أي SCR يعمل على الفريون وجود عناصر مهمة مثل:

• ضاغط يضغط ويمتص المبرد ؛
• المبادلات الحرارية من النوع التبخيري والمكثف ، والتي يتم من خلالها نقل الطاقة الحرارية من الفريون إلى البيئة ؛
• المراوح التي توفر نفثًا للمبادلات الحرارية ؛
• مرشحات التنظيف الميكانيكي + المرشحات الدقيقة في كثير من الأحيان ؛
• لوحة التحكم المسؤولة عن تشغيل جميع الأجهزة الإلكترونية ؛
• منظم التدفق (صمام التمدد أو الأنبوب الشعري) لقياس إمداد سائل التبريد من المكثف إلى المبخر ؛
• 4 صمامات في مكيفات الهواء "الدافئة" يعيد توجيه المبرد في الاتجاه الآخر.

تصميم نظام تكييف الهواء الصناعي أكثر تعقيدًا. قد يحتوي نفس المبرد على صفوف متعددة من المراوح أو عدد من الصمامات ثلاثية الاتجاهات التي تغير اتجاه تدفق المياه لمبرد مبرد بالماء.

يظهر هنا أبسط مفهوم لنظام تكييف الهواء. إنه يعكس جميع المكونات الرئيسية لدورة التبريد بالضغط ، جنبًا إلى جنب مع اتصالات التوصيل.

في جميع SCRs تقريبًا ، يكون مخطط الدائرة متطابقًا. يمكن أيضًا تمثيل دورة التبريد بيانياً ، كما هو موضح في الشكل. هنا ، الجزء الأيسر من المنحنى هو حالة السائل المشبع ، واليمين هو حالة البخار المشبع. عند نقطة التقاطع ، يمكن أن يكون الفريون في أي حالة.

مكيفات الهواء SCV المنزلية

كما ذكرنا سابقًا ، هناك أنظمة تكييف هواء للمباني السكنية - وهي أنظمة تقسيم منزلية ، وأنظمة صناعية - لتلبية احتياجات الإنتاج أو غيرها من المرافق الصناعية والتكنولوجية. هناك ما يسمى بالأنظمة شبه الصناعية أو التجارية التي يتم تثبيتها في المكاتب والمحلات التجارية والمباني الإدارية والمرافق العامة الأخرى.

تشمل أنظمة تكييف الهواء للشقة أنظمة الجدران والسقف الأرضي والكاسيت والقنوات والأعمدة ، بالإضافة إلى النوافذ أحادية الكتلة والمتحركة ، والتي تختلف في تصميم الوحدة الداخلية. غالبًا ما تستخدم أيضًا كأجهزة شبه صناعية ، ولكن فقط مع نطاق طاقة متزايد. أكثر أجهزة التبريد المنزلية شيوعًا هي أجهزة الفصل المثبتة على الحائط ، ولكن قدرتها محدودة لأن مستخدمي الأجهزة المنزلية لا يحتاجون إلى نفث قوي من الهواء المبرد.

في الأنظمة المنقسمة ، يوجد الضاغط في وحدة خارجية ، وبالتالي فإن تشغيل هذه الأجهزة يكون صامتًا تمامًا. إذا كان هناك عدة وحدات داخلية متصلة بأسلاك كهربائية خارجية وخط فريون ، فإننا نتحدث بالفعل عن نظام تكييف هواء متعدد الانقسام. يمكن للوحدة الخارجية توصيل 2 إلى 9 وحدات داخلية.

أنظمة تكييف الهواء VRV و VRF

توجد أنظمة متعددة المناطق تعمل مع نوع واحد فقط من الوحدات الداخلية - على سبيل المثال ، مثبتة على الحائط ، أي يجب أن تكون جميع الوحدات الداخلية من نفس النوع بشكل حصري. لكن الشركات المصنعة الحديثة تنتج أنظمة تكييف هواء متعددة الانقسامات مع القدرة على توصيل أنواع مختلفة من الوحدات الداخلية بوحدة خارجية واحدة ، بينما بالنسبة للمباني التي تحتوي على عدد كبير من الغرف ذات الأحمال الحرارية المختلفة ، فإن الأنظمة متعددة المناطق ذات التدفق المتغير لغاز التبريد لديها تم إنشاؤه لعدة سنوات.لديهم وحدة خارجية واحدة قادرة على توفير العشرات من الوحدات الداخلية.

على سبيل المثال ، في MITSUBISHI ELECTRIC ، تم تصميم سلسلة CITY MULTI لـ 16 وحدة داخلية من أنواع مختلفة وقدرات مختلفة تمامًا. تم تجهيز أنظمة العاكس ذات السعة المتغيرة بصمام ترموستاتي خاص ، والذي يغير قوة الوحدة حسب الحمل وبالتالي ينظم استهلاك الفريون. نتيجة لذلك ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة بشكل أكثر دقة ولا توجد فروق.

يمكن للوحدات الداخلية لنظام تكييف الهواء متعدد الانقسام ، مثل وحدة MITSUBISHI ELECTRIC ، أن تعمل في أوضاع مختلفة في نفس الوقت. يتم توفير ذلك من خلال وحدة التحكم BC ، التي توزع الفريون بين الوحدات وتفصلها بفاصل إلى بخار عالي الضغط وسائل. بفضل هذا الفاصل ، تم تبسيط تصميم نظام تكييف الهواء هذا - يتم توصيل الوحدات بوحدة التحكم باستخدام أنبوبين فقط. يصبح التثبيت أرخص وأسهل ، ويقل عدد تركيبات الإرساء ، ويزداد طول خط الأنابيب المسموح به واختلافات الارتفاع بشكل كبير.

كقاعدة عامة ، في الأنظمة البسيطة متعددة الانقسامات ، يتم توصيل الوحدات الخارجية والداخلية خطيًا ، أي أن هناك حاجة إلى مسار منفصل لكل وحدة غرفة. في المناطق متعددة المناطق ، يغادر زوج واحد فقط من الأنابيب الكتلة الخارجية ، والتي تتفرع بعد ذلك وفقًا لمبدأ يشبه الشجرة بمساعدة شبكات إعادة الشبكة.

يحتوي Refnet على أحجام مقطعية مختلفة. عند دمجه مع الأنبوب ، يتم قطعه على طول خط بقطر مناسب.

الأجهزة متعددة المناطق ذات تدفق التبريد المتغير لها اسم آخر - أنظمة تكييف الهواء VRV أو VRF. مزاياها واضحة:

• يصل طول نظام خط الأنابيب الفردي إلى 100 متر أو أكثر ، وتصل فروق الارتفاع بين الكتل إلى 50 مترًا ، مما يسمح بوضع الوحدة الخارجية في أي مكان مناسب ؛
• يصل عدد الوحدات الداخلية المتصلة بوحدة خارجية إلى عدة عشرات ، في حين أن إنتاجية الأخيرة يمكن أن تكون أقل بنسبة 30٪ من إجمالي إنتاجية الوحدة الخارجية ؛
• يمكن إجراء التحكم من أجهزة التحكم عن بُعد الفردية ومن وحدة التحكم المركزية الثابتة أو الكمبيوتر - يتيح البرنامج الخاص إمكانية الجمع بين شبكة الكمبيوتر وشبكة تكييف الهواء والتحكم في كل مكيف هواء من جهاز كمبيوتر شخصي في مناطق مختلفة من المبنى.

لا يوجد فرق عمليًا بين مفاهيم نظام تكييف الهواء VRF و VRV. في البداية ، ينتمي إنشاء مثل هذا النظام إلى DAIKIN ، لذلك تستخدم الشركات المصنعة الأخرى اختصارًا مختلفًا لا يغير المعنى. كل ما في الأمر هو أن الشركات المصنعة المختلفة تمنح المعدات المصنعة بقدرات فنية مختلفة (طول المسار ، وإمكانية الاسترداد ، وما إلى ذلك).

تجدر الإشارة إلى أن تشغيل جميع الوحدات في أوضاع مختلفة (التبريد والحرارة) ممكن فقط من خلال نظام توصيل ثلاثي الأنابيب. نظام تكييف الهواء ثنائي الأنابيب VRF قادر على توفير مجموعة مختلفة من معلمات الهواء ، ولكن في وضع واحد فقط.

قد تبدو الوحدة الخارجية لبعض أنظمة تكييف الهواء VRV كوحدة شبه صناعية بمروحتين أو ذات تصميم أكثر جدية ، كما في الصورة.

عيب تكييف الهواء باستخدام نظام VRV هو الضوضاء الملحوظة المنبعثة من صمام التدفق. يحاولون إخفاءه في غرفة المرافق أو في سقف معلق. هناك أيضًا أجهزة مزودة بصمام بعيد.

تصميم وحساب أنظمة التكييف

عند اختيار جهاز التبريد المناسب للشقة ، غالبًا ما يتم استخدام طريقة صريحة لحساب SLE ، حيث يتم أخذ الحمل الحراري التقريبي على الغرفة في الاعتبار ، والذي يتم من خلاله تحديد أقرب حجم قياسي للجهاز. يتم الاختيار وفقًا لسعة التبريد الاسمية.

بالنسبة لمساحة 10 أمتار مربعة ، يتم أخذ 1 كيلو وات من الطاقة الباردة وإضافتها إلى البيانات التي تم الحصول عليها من 10 إلى 30٪ في شكل هامش للحرارة الواردة من الأجهزة المنزلية ، وفتحات النوافذ والأبواب ، وتركيبات الإضاءة ، إلخ.

هذه الطريقة لحساب نظام تكييف الهواء المناسب تجعل من الممكن تبسيط أعمال التصميم ، لكنها تسمح بعدم الدقة إذا تم تطبيقها على أنظمة ذات قدرات أكبر وجهاز أكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، SCR متعدد المناطق. إنه قابل للتطبيق تمامًا عند شراء أنظمة تقسيم منزلية وكتل أحادية للنوافذ / الجوال.

ما تحتاج إلى معرفته ووضعه في الاعتبار عند تصميم أنظمة تكييف الهواء بجهاز معقد؟ بادئ ذي بدء ، ينظرون إلى البيانات الأولية:

• الموقع الإقليمي للكائن والموقع بالنسبة للنقاط الأساسية ؛
• رسومات البناء وخطط الكلمة ؛
• فئة الكائن ، مع مراعاة معايير السلامة من الحرائق ؛
• رسومات توضح موقع جميع معدات البناء ؛
• عدد تركيبات الإضاءة
• خصائص ناقلات الطاقة ؛
• بيانات SLE الموجودة بالفعل.

بعد تحليل جميع البيانات المقدمة ، ينتقلون مباشرة إلى تصميم SCR ، والذي يحدث عادة على مرحلتين.

في المرحلة الأولى ، يتم اختيار نظام له مبرر تقني لماذا هذا النوع المعين أفضل لهذه الغرفة. هنا يحسبون نظام تكييف الهواء حسب السعة ، ويحددون موقعه في المنشأة ، ويصفون عدد الأجهزة المعنية ، ويحددون معلمات المنطقة للتركيب ويحسبون التكلفة التقريبية لجميع الأعمال مع المعدات.

تتضمن المرحلة الثانية تطوير مشروع عمل ، مع مراعاة تخطيط المبنى والخصائص الحرارية لهياكل البناء والمهمة التكنولوجية. تأكد من حساب تبادل الهواء والتوازن الحراري والرطوبة الحرارية للغرفة وإجراء الحساب الديناميكي الهوائي لشبكات الهواء والحساب الهيدروليكي لاتصالات السوائل.

علاوة على ذلك ، يتم الاتفاق على كل شيء مع العميل ، و SES ، وفحص الحرائق ، وإذا لزم الأمر ، يتم إجراء تغييرات على المشروع. بعد ذلك ، يتم طلب المعدات وتسليم رسومات العمل إلى المركبين.

صيانة وإصلاح المكيفات

يتطلب أي SCR صيانة دورية ، أي التنظيف والتحقق من معلمات التشغيل ، وفي بعض الحالات ، الإصلاح.

صيانة SCR القياسية هي منع أعطال المعدات. إنها تتكون من:

• التنظيف الخارجي للكتل
• غسل وتطهير المرشحات والمراوح والمشعات ؛
• تنظيف خط أنابيب الصرف.
• فحص الضغط في النظام ودرجة حرارة تدفقات الهواء الخارج ؛
• تطعيم السحابات.

إذا لزم الأمر ، قد يكون من الضروري إعادة التزود بالوقود أو إعادة ملء الدائرة بالكامل بالفريون.

عادةً ما يكون الغرض الرئيسي من تنظيف نظام تكييف الهواء هو منع فشل الأجزاء مثل المروحة والصمام رباعي الاتجاهات والضاغط. إذا لم يتم تنفيذه ، تنخفض كفاءة الجهاز ، وتبدأ البكتيريا في التكاثر في الداخل ، وعند تشغيل الجهاز ، تظهر رائحة كريهة ، وتنكسر العناصر المدرجة.

حتى لو تم تنظيف نظام تكييف الهواء بانتظام ، فإن الأعطال في بعض الأحيان لا مفر منها. يؤدي انخفاض الجهد إلى تعطل لوحة التحكم ، وهي "عقل" الآلة ، كما يؤدي انتهاك توصيات الشركة الصانعة لاستخدامها ضمن حدود درجة حرارة معينة إلى مشاكل في العناصر الميكانيكية للدائرة.

يرد في الجدول مثال على كيفية طلب إصلاحات تكييف الهواء.

يتم تنفيذ صيانة SCRs الصناعية وأعمال الإصلاح والترميم لإزالة الأعطال فيها وفقًا لمخطط أكثر تعقيدًا وتستغرق وقتًا أطول. يساعد تحديد المشكلات وإزالتها في الوقت المناسب على تجنب إيقاف سير العمل بأكمله في الإنتاج أو أي منشأة غير سكنية كبيرة أخرى.

يوصى بالصيانة الوقائية للأنظمة المنزلية مرتين في السنة. يجب فحص المنشآت الصناعية وتنظيفها كثيرًا - مرة واحدة على الأقل كل ربع سنة ، على الأكثر مرة في الشهر. كل هذا يتوقف على ظروف التشغيل وموقع SCR.