Модернизация конструкции аппарата воздушного охлаждения

В настоящее время стало очевидным, что модернизация влияет на отечественную и коммерческую промышленность, и поэтому требуются высокотехнологичные и энергоэффективные центральные системы кондиционирования воздуха. Поэтому выбор правильного типа центральной системы кондиционирования воздуха является важнейшей задачей в строительной отрасли, поскольку неправильный выбор может привести к максимальным начальным и/или эксплуатационным затратам на систему и снизить уровень комфорта для людей и качество воздуха в помещениях. 

Фактически, для выбора надлежащего типа центральной системы кондиционирования воздуха требуется предварительная оценка типа конструкции и имеющегося бюджета. Поэтому существует постоянная потребность в обновленном материале в литературе, в которой рассматриваются системы и приложения центрального кондиционирования воздуха, что является мотивацией настоящей главы. В настоящей главе рассматриваются центральные системы кондиционирования воздуха и их применение [5]. 

В центральном кондиционировании воздуха воздух, вода или и то, и другое используются в качестве рабочих жидкостей для обеспечения необходимого нагрева и/или охлаждения, и поэтому на основе рабочих жидкостей системы центрального кондиционирования воздуха можно разделить на три группы, а именно:

1. Все воздушные системы: в этих системах воздух используется в качестве рабочей жидкости для нагрева и/или охлаждения.
2. Полностью водяные (гидравлические) системы: в этих системах вода используется в качестве рабочей жидкости для нагрева и/или охлаждения.
3. Системы воздух-вода: в этих системах как воздух, так и вода используются в качестве рабочих жидкостей для производства отопления и охлаждения [3].

Может быть, интересно отметить, что каждый тип систем центрального кондиционирования имеет несколько систем, иногда различных конфигураций, и использование любой системы зависит от ее преимуществ и недостатков.

В воздушных системах воздух используется в качестве рабочей жидкости для охлаждения или нагрева в зонах с кондиционером; кроме того, воздух отвечает за контроль уровня влажности в зонах и обеспечивает необходимую вентиляцию в зонах с кондиционером. Кроме того, во всех воздушных системах воздух используется для ароматизации. Таким образом, только воздух в качестве рабочей жидкости отвечает за обеспечение комфорта, т. е. за охлаждение, отопление, контроль влажности и запаха вентиляции.

Приточно-вытяжная установка может рассматриваться как сердце всех воздушных систем, поскольку охлаждение и нагрев происходят в приточно-вытяжной установке. Он также смешивает наружный воздух после очистки с обратным воздухом, после чего осуществляются необходимые психометрические процессы. Затем кондиционер удаляется или отводится в место, где должен быть установлен кондиционер. Эти установки используются для подачи воздуха производительностью более 100 000 куб. м (50м3/с) [2].

Центробежные насосы используются для процессов охлаждения и нагрева воздуха. Они используются для поддержания цикла перекачки горячей воды из котлов в змеевики нагрева или предварительного нагрева и обратно в котел и/или цикла перекачки холодной воды из охладителя или градирни в змеевик охлаждения в АХУ и обратно в охладитель или градирню [4].

Системы управления. Системы управления могут варьироваться от простой системы управления до продвинутой системы управления, в которой используются новейшие технологии, такие как программируемые логические контроллеры. Обычно контроллеры используются для контроля температуры и влажности приточного воздуха в зонах. Кроме того, усовершенствованные системы управления могут даже управлять вращением вентилятора и, следовательно, скоростью подачи воздуха в зону в зависимости от требуемой температуры в зоне и выходной заслонки зоны. В таких системах датчик давления, подключенный к системе управления, будет размещен в воздуховоде, и по мере достижения требуемой температуры в зоне заслонки будут приближаться, увеличивая давление, определяемое каналом, благодаря чему вентилятор, подключенный к системе управления, снизит свою скорость и, таким образом, сохранит энергоэффективную производительность.

Может быть интересно отметить, что конфигурация приточно-вытяжной установки может незначительно отличаться по конструкции и компонентам в зависимости, главным образом, от типа применения и мощности. Кроме того, воздушные блоки, основанные на различных классификациях, могут быть классифицированы в зависимости от конструкции и местоположения, в котором они размещены. В следующих разделах будут продемонстрированы все типы вентиляционных установок, основанных на различных классификациях [1].

В системах водоснабжения вода используется в качестве рабочей жидкости для обеспечения отопления и охлаждения. Вода подается в блок фанкойлов, расположенный в зоне, подлежащей кондиционированию. И тогда блок фанкойлов будет использовать зональный воздух или иногда наружный воздух для охлаждения или нагрева. Если наружный воздух используется с блоками фанкойлов, то в конструкцию здания будет введена отдельная система воздуховодов.

Фанкойлы используются в системах центрального кондиционирования с водяным охлаждением. Холодная и/или горячая вода из центральных чиллеров и котлов проходит через змеевики установки. Температура воздуха регулируется путем регулирования расхода воды через змеевик с помощью регулирующих клапанов, например электромагнитных клапанов. Фанкойлы дешевы по цене и широко используются в гостиницах, офисных зданиях и медицинских центрах.

В этих системах «воздух-вода» как воздух, так и вода создают нагревающий и охлаждающий эффекты. Обычно в системах воздух-вода могут использоваться индукционные или фанкойлы [5]. 

Системы индукционных блоков центрального кондиционирования воздуха "воздух-вода" используются в строительстве многоквартирных помещений, таких как офисы, гостиницы, палаты для пациентов больниц, а также квартиры. Эти системы используются там, где присутствуют более высокие тепловые нагрузки. Кроме того, эти системы подходят там, где в некоторых помещениях требуется охлаждение, в то время как в следующих других помещениях требуется отопление. Кроме того, эти системы подходят для зданий, таких как небоскребы, где пространство ограничено.

Принцип работы систем фанкойлов первичного воздуха очень похож на систему индукционных блоков. Основное отличие заключается в использовании вентилятора. Эти системы обычно используются в многокомнатных зданиях, таких как гостиницы, больницы и квартиры, где режим работы может быть переключен на работу в холодное время года.

Преимущества этих систем перед индукционными установками заключаются в простоте работы и средствах контроля необходимого состояния, так как обычно можно регулировать скорость вращения вентилятора. Но начальная стоимость фанкойла, которая выше, чем у индукционных блоков, делает индукционные блоки более предпочтительными [3]. 

В статье рассматриваются типы систем центрального кондиционирования воздуха. В частности, приведены типы и области применения систем "весь воздух", "вся вода" и "воздух-вода". Кроме того, дается более глубокое представление обо всех системах с помощью нескольких разработанных принципиальных схем, поскольку различные компоненты и принципы работы этих схем и систем могут быть идентифицированы и поняты соответственно.