Clasificarea sistemelor de aer condiționat și a caracteristicilor acestora

Sistemele de aer condiționat, sau SCR pe scurt, sunt concepute pentru a crea condiții termice confortabile pentru o persoană sau echipament dintr-o cameră. Acestea vă permit să creați un microclimat favorabil atât pe timp cald, cât și rece, folosind o mașină frigorifică care funcționează pe freon.

Aerul condiționat confort include pregătirea esențială a aerului: răcire, încălzire, dezumidificare, umidificare, filtrare, ionizare etc. Menținerea parametrilor specificați este aproape independentă de parametrii aerului atmosferic și de fluctuațiile acestora. Singurele excepții sunt cazurile de utilizare a SCR la valori inacceptabile de temperatură pe stradă, care au fost stabilite de producătorul echipamentului.

Dacă luăm în considerare mai detaliat scopul sistemelor de aer condiționat, atunci acestea pot fi împărțite în două grupe:

• SLE confortabil - menține parametrii de bază ai aerului (temperatura, umiditatea, curățenia) care respectă standardele sanitare și igienice;
• SCR tehnologic - menține parametrii de aer necesari într-o anumită cameră de producție sau tehnică.

De exemplu, una dintre sarcinile unui sistem de aer condiționat pentru un apartament este menținerea unui nivel normal de umiditate. Același 20% este limita inferioară a normei, la atingerea pielii umane și a membranelor sale mucoase și 70% este limita superioară, la care schimbul de căldură al corpului cu mediul este redus semnificativ, activitatea sistemul cardiovascular se deteriorează, încep durerile de cap și lipsa de oxigen. Aparatul de aer condiționat menține nivelurile medii de umiditate atât vara cât și iarna - aproximativ 40-60%.

SLE-urile tehnologice creează condiții confortabile pentru echipamente în producție. De exemplu, fiabilitatea computerelor puternice va fi asigurată de sisteme de precizie capabile să controleze temperatura, umiditatea și mobilitatea aerului cu o precizie de 0,5%.

Nu toată lumea știe că scopul unui sistem de climatizare este și menținerea unui nivel acceptabil de dioxid de carbon într-o cameră.

În spitalele pentru copii, birouri, magazine și apartamente, indicatorii diferă semnificativ, prin urmare, în aceste instituții sunt instalate tipuri complet diferite de sisteme de aer condiționat.

Compoziția normală de gaz a aerului poate fi asigurată de aparatele de aer condiționat capabile să efectueze un flux regulat de oxigen în cameră, adică creșterea frecvenței schimbului de aer. Excesul sau lipsa de dioxid de carbon din organism are un efect dăunător asupra sănătății.

În general, clasificarea LES este foarte diversă. Acestea pot fi împărțite în funcție de diferite criterii:

• bazat pe principiul amplasării în raport cu zona deservită - locală și centrală;
• conform principiului de funcționare - recirculare, flux direct și combinate;
• după numărul de spații deservite - unice și multi-zone;
• după numărul de regulatori ai parametrilor aerului de ieșire - o țeavă și două țevi.

Aceasta nu este o listă completă de clasificări. Mulți autori de cărți tematice au puncte de vedere diferite cu privire la această problemă și își propun propriile versiuni ale împărțirii LES în clase.

Tipuri și dispozitive de aparate de aer condiționat

Dacă vorbim despre tipurile de sisteme de aer condiționat, atunci există o mare varietate, deoarece există dispozitive pentru un apartament și dispozitive pentru clădiri de birouri și unități pentru spații industriale.Automatizarea sistemelor de aer condiționat în acest caz se realizează prin utilizarea de echipamente suplimentare.

Ele pot fi realizate sub forma unui monobloc sau a unui dispozitiv cu două componente - un sistem split. Primele au într-un caz toate elementele care asigură mișcarea freonului de-a lungul circuitului frigorific. În acesta din urmă, părțile mai zgomotoase sunt scoase în unitatea exterioară, care este situată în aer liber, iar în unitatea internă (cameră) există filtre, un ventilator, un radiator evaporativ, uneori o placă de control și alte piese liniștite.

Dispozitivul oricărui SCR care funcționează pe freon presupune prezența unor elemente importante precum:

• un compresor care comprimă și aspiră agentul frigorific;
• schimbătoare de căldură de tip evaporativ și condensator, prin care energia termică este transferată de la freon în mediu;
• ventilatoare care asigură suflarea schimbătorilor de căldură;
• filtre de curățare mecanice + filtre deseori fine;
• placa de control responsabilă pentru funcționarea tuturor componentelor electronice;
• regulator de debit (supapă de expansiune sau tub capilar) pentru măsurarea alimentării cu agent frigorific lichid de la condensator la evaporator;
• Supapă cu 4 căi în aparatele de aer condiționat „calde”, redirecționând agentul frigorific în cealaltă direcție.

Proiectarea unui sistem de climatizare industrial este mult mai complexă. Același răcitor de lichid poate avea mai multe rânduri de ventilatoare sau un număr de supape cu 3 căi care schimbă direcția de curgere a apei pentru un răcitor de apă răcit.

Cea mai simplă diagramă schematică a unui sistem de climatizare este prezentată aici. Acesta reflectă toate componentele principale ale ciclului de refrigerare prin compresie, împreună cu comunicațiile de conectare.

În aproape toate SCR-urile, schema circuitului este identică. Ciclul de răcire poate fi, de asemenea, reprezentat grafic, așa cum se arată în figură. Aici, partea stângă a curbei este starea lichidului saturat, dreapta este starea vaporilor saturați. La punctul de joncțiune, freonul poate fi în orice stare.

Aparate de aer condiționat de uz casnic

După cum sa menționat deja, există sisteme de aer condiționat pentru spațiile rezidențiale - acestea sunt sisteme de uz casnic și industriale - pentru a satisface nevoile de producție sau alte facilități industriale și tehnologice. Există așa-numitele sisteme semi-industriale sau comerciale care sunt instalate în birouri, magazine, clădiri administrative și alte facilități publice.

Sistemele de aer condiționat pentru un apartament includ sisteme de perete, podea-tavan, casetă, conducte și coloane, precum și ferestre și monoblocuri mobile, care diferă prin designul unității interioare. De asemenea, sunt adesea folosite ca dispozitive semi-industriale, dar numai cu o gamă de putere crescută. Cel mai popular aparat de răcire de uz casnic este divizorul montat pe perete, dar capacitatea sa este limitată, deoarece utilizatorii de aparate de uz casnic nu au nevoie de un jet puternic de aer răcit.

În sistemele split, compresorul este situat într-o unitate externă, astfel încât funcționarea acestor dispozitive este complet silențioasă. Dacă există mai multe unități interioare conectate la fire electrice externe și la o linie de freon, atunci vorbim deja despre un sistem de climatizare multi-split. O unitate exterioară poate conecta 2 până la 9 unități interioare.

Sisteme de aer condiționat VRV și VRF

Există sisteme cu mai multe zone care funcționează cu un singur tip de unitate interioară - de exemplu, montate pe perete, adică toate modulele interioare trebuie să fie exclusiv de același tip. Dar producătorii moderni produc sisteme de climatizare multi-split cu capacitatea de a conecta diferite tipuri de unități interioare la o unitate exterioară, în timp ce pentru clădirile care au un număr mare de camere cu sarcini de căldură diferite, sistemele multi-zone cu un debit de agent frigorific variabil au a fost creat de câțiva ani.Au o unitate externă capabilă să furnizeze zeci de unități interne.

De exemplu, în MITSUBISHI ELECTRIC, seria CITY MULTI este proiectată pentru 16 module interne de diferite tipuri și capacități complet diferite. Aceste sisteme invertoare cu capacitate variabilă sunt echipate cu o supapă termostatică specială, care modifică puterea unității în funcție de sarcină și reglează astfel consumul de freon. Datorită acestui fapt, temperatura este menținută mai precis și nu există diferențe.

Unitățile interioare ale sistemului de climatizare multi-split, precum cel al MITSUBISHI ELECTRIC, pot funcționa în moduri diferite în același timp. Acest lucru este asigurat de controlerul BC, care distribuie freonul între unități și îl separă cu un separator în vapori de presiune înaltă și lichid. Datorită acestui separator, designul acestui sistem de aer condiționat este simplificat - unitățile sunt conectate la controler cu doar două conducte. Instalarea devine mai ieftină și mai ușoară, numărul accesoriilor de andocare scade, diferențele admise de lungime și înălțime ale conductei cresc semnificativ.

De regulă, în sistemele simple multi-split, unitățile exterioare și interioare sunt conectate liniar, adică este necesar un traseu separat pentru fiecare modul de cameră. În cele cu mai multe zone, o singură pereche de tuburi părăsește blocul extern, care apoi se ramifică în conformitate cu un principiu asemănător copacului cu ajutorul rețelelor.

Refnet are diferite dimensiuni ale secțiunii transversale. Când este combinat cu țeava, este tăiat de-a lungul unei linii cu un diametru adecvat.

Dispozitivele cu mai multe zone cu debit variabil de agent frigorific au un alt nume - sisteme de climatizare VRV sau VRF. Avantajele lor sunt evidente:

• lungimea unui singur sistem de conducte ajunge la 100 m sau chiar mai mult, diferențele de înălțime dintre blocuri sunt de până la 50 m, ceea ce permite modulului exterior să fie plasat în orice loc convenabil;
• numărul de unități interioare conectate la una externă ajunge la câteva zeci, în timp ce productivitatea acestora din urmă poate fi cu 30% mai mică decât productivitatea totală a primei;
• controlul poate fi efectuat atât de la telecomenzi individuale, cât și de la o consolă staționară centrală sau computer - un software special face posibilă combinarea unei rețele de calculatoare cu o rețea de aer condiționat și controlul fiecărui aparat de aer condiționat de la un computer personal în diferite zone ale clădirii.

Nu există practic nicio diferență între conceptele de sistem de aer condiționat VRF și VRV. Inițial, crearea unui astfel de sistem aparține DAIKIN, astfel încât alți producători folosesc o abreviere diferită, care nu schimbă sensul. Doar că diferiți producători dotează echipamentele fabricate cu capacități tehnice diferite (lungimea traseului, posibilitatea recuperării etc.)

Merită să ne amintim că funcționarea tuturor unităților în diferite moduri (răcire și căldură) este posibilă numai cu un sistem de conectare cu trei conducte. Un sistem de aer condiționat VRF cu două conducte este capabil să furnizeze parametri de aer diferiți, dar numai într-un singur mod.

Unitatea exterioară a unor sisteme de aer condiționat VRV poate arăta ca o unitate semi-industrială cu două ventilatoare sau poate avea un design mai serios, ca în imagine.

Dezavantajul climatizării care utilizează un sistem VRV este zgomotul vizibil emis de supapa de curgere. Încearcă să-l ascundă într-o încăpere utilitară sau într-un tavan fals. Există, de asemenea, dispozitive cu o supapă la distanță.

Proiectarea și calculul sistemelor de aer condiționat

La selectarea dispozitivului frigorific potrivit pentru un apartament, se utilizează adesea o metodă expresă pentru calcularea LES, în care se ia în considerare sarcina termică aproximativă pe cameră, în raport cu care este selectată cea mai apropiată dimensiune standard a dispozitivului. Selecția se face în funcție de capacitatea frigorifică nominală.

Pentru 10 m², se ia 1 kW de putere rece și se adaugă la datele obținute de la 10 la 30% sub forma unei rezerve pentru căldura primită de la aparatele de uz casnic, deschiderile ferestrelor și ușilor, corpurilor de iluminat etc.

Această metodă de calcul al unui sistem adecvat de aer condiționat face posibilă simplificarea lucrărilor de proiectare, dar permite inexactități dacă este aplicat sistemelor cu capacități mai mari și un dispozitiv mai complex, de exemplu, la SCR cu mai multe zone. Este destul de aplicabil atunci când cumpărați sisteme split de uz casnic și monoblocuri ferestre / mobile.

Ce trebuie să știți și să luați în considerare atunci când proiectați sisteme de aer condiționat cu un dispozitiv complex? În primul rând, se uită la datele inițiale:

• localizarea regională a obiectului și locația relativă la punctele cardinale;
• desene de construcții și planuri de etaj;
• categoria obiectului, ținând cont de standardele de securitate la incendiu;
• desene care arată locația tuturor echipamentelor de construcție;
• numărul de corpuri de iluminat;
• caracteristicile purtătorilor de energie;
• date despre SLE deja existente.

După analizarea tuturor datelor furnizate, acestea trec direct la proiectarea SCR, care are loc de obicei în două etape.

În prima etapă, se alege un sistem cu o justificare tehnică de ce acest tip special este mai bun pentru această cameră. Aici calculează sistemul de climatizare în funcție de capacitate, determină amplasarea acestuia la instalație, prescrie numărul de dispozitive implicate, determină parametrii zonei pentru instalare și calculează costul aproximativ al tuturor lucrărilor cu echipamentul.

A doua etapă implică dezvoltarea unui proiect de lucru, luând în considerare aspectul clădirii, caracteristicile termice ale structurilor clădirii și o sarcină tehnologică. Asigurați-vă că calculați schimbul de aer, echilibrul termic și căldură-umiditate al camerei, efectuați calculul aerodinamic al rețelelor de aer și calculul hidraulic al comunicațiilor de fluid.

Mai mult, totul este convenit cu clientul, SES, inspecția la incendiu și, dacă este necesar, se fac modificări la proiect. După aceea, echipamentul este comandat și desenele de lucru sunt predate instalatorilor.

Întreținerea și repararea aparatelor de aer condiționat

Orice SCR necesită întreținere regulată, adică curățarea și verificarea parametrilor de funcționare și, în unele cazuri, repararea.

Întreținerea standard SCR este prevenirea defecțiunilor echipamentelor. Se compune din:

• curățarea externă a blocurilor;
• spălarea și dezinfectarea filtrelor, ventilatoarelor, caloriferelor;
• curatarea conductei de drenaj;
• verificarea presiunii în sistem și a temperaturii fluxurilor de aer ieșite;
• elemente de fixare pentru broșare.

Dacă este necesar, poate fi necesar să realimentați sau să umpleți complet circuitul cu freon.

De obicei, scopul principal al curățării unui sistem de aer condiționat este de a preveni defectarea unor piese precum ventilatorul, supapa cu patru căi, compresorul. Dacă nu se realizează, atunci eficiența dispozitivului scade, bacteriile încep să se înmulțească în interior, când dispozitivul este pornit, apare un miros neplăcut și elementele listate se rup.

Chiar dacă sistemul de aer condiționat a fost curățat în mod regulat, uneori defecțiunile sunt inevitabile. Scăderile de tensiune duc la defectarea plăcii de control, care este „creierul” mașinii, iar încălcarea recomandărilor producătorului pentru utilizarea sa în anumite limite de temperatură duce la probleme cu elementele mecanice ale circuitului.

Un exemplu despre modul în care ar putea fi necesare reparațiile aerului condiționat este dat în tabel.

Întreținerea SCR-urilor industriale și lucrările de reparații și restaurări pentru a elimina defecțiunile din acestea se efectuează conform unei scheme mai complexe și necesită mai mult timp. Identificarea la timp a problemelor și eliminarea acestora ajută la evitarea opririi întregului flux de lucru în producție sau a oricărei alte facilități mari nerezidențiale.

Se recomandă întreținerea preventivă a sistemelor de uz casnic de două ori pe an. Instalațiile industriale trebuie inspectate și curățate mult mai des - cel puțin o dată pe trimestru, cel mult o dată pe lună. Totul depinde de condițiile de funcționare și de locația SCR.