Центральные кондиционеры это промышленные кондиционеры, которые применяются для обработки воздуха в общественных зданиях и в технологических помещениях. Центральные кондиционеры представляют собой неавтономные кондиционepы, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды от чиллера или фреона от компрессорно-конденсаторного блока), теплом (подводом горячей воды или пара от системы отопления) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-регулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях.
Центральные кондиционеры могут использоваться для обслуживания нескольких помещений или одного большого помещения. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (театральный зал, закрытый стадион, производственный цех и т.п.).
Этот тип промышленных кондиционеров выпускается в секционном исполнении. Центральные кондиционеры состоят из унифицированных типовых секций, предназначенных для:
• подачи и перемещения воздуха,
• смешивания,
• нагревания,
• охлаждения,
• очистки,
• осушки,
• увлажнения воздуха.
Центральные кондиционеры имеют существенные преимущества перед другими типами промышленных кондиционеров, а именно, возможность эффективного поддержания заданной температуры, влажности и подвижности воздуха в помещениях большого объема, возможность подачи свежего воздуха в помещения.
Но, вместе с тем, центральные кондиционеры имеют и заметные недостатки , основным из которых является необходимость проведения сложных монтажностроительных работ, прокладка по зданию протяженных коммуникаций (воздуховодов и трубопроводов). Также следует отметить невозможность задания различной температуры для помещений, если эти помещения обслуживаются одним центральным кондиционером, что делает неудобным использование этого типа промышленных кондиционеров для обработки воздуха в офисных, и тем более в жилых помещениях.
Центральный кондиционер состоит из отдельных типовых секций, герметично соединенных между собой. Корпус кондиционера исполнен на базе каркаса из алюминиевых профилей, к которым крепятся постоянные и съемные (для доступа к агрегатам) панели.
Панели состоят из наружного и внутреннего оцинкованных листов, между которыми устанавливается теплоизоляционная прокладка из минеральной ваты.
С целью облегчения подхода к узлам установки предусмотрены открываемые смотровые двери или съемные панели со стороны обслуживания.
Компоновка шкафного кондиционера полностью зависит от требований к параметрам кондиционируемого воздуха, поэтому набор секций может быть весьма разнообразен. Секции могут быть скомпонованы в двухъярусном исполнении или с учетом рельефов помещений, в которых устанавливается кондиционер.
Кроме стандартных типовых компоновок существует возможность создания собственной уникальной компоновки кондиционера.
Размеры секций унифицированы и зависят, как правило, от расхода и скорости обрабатываемого в кондиционере воздуха.
Прямоточные центральные кондиционеры обрабатывают только наружный воздух. Кондиционер с теплоутилизацией - это прямоточный кондиционер с центральным теплоутилизатором, в котором нет смешения потоков наружного и рециркуляционного воздуха, а передача тепла от удаляемого воздуха к наружному происходит в специальном теплообменнике.
Кондиционеры с рециркуляцией обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного (вытяжного) воздуха.
1-я рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному перед теплообменником I-ro подогрева, что значительно снижает потребление тепла на 1-й подогрев.
2-я рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному воздуху, прошедшему обработ ку в воздухоохладителе или камере орошения перед вентилятором. При этом отпадает необходимость включения в работу теплообменника 2-го подогрева в летний период.
Возможны также различные комбинированные системы на базе центральных кондиционеров.
В системах кондиционирования, совмещенных с воздушным отоплением здания или помещения и предназначенных для круглогодичной эксплуатации, устанавливается, как правило, не менее двух кондиционеров производительностью по 50% общей произ водительности системы, при этом секция нагрева должна иметь тепло производительность, достаточную для отопления помещений.
Центральные кондиционеры, работающие с рециркуляцией, комплектуются смесительной камерой, позволяющей подавать переменные объемы наружного (свежего) и рециркуляционного воздуха. В этом случае для рециркуляции (отбора из помещения) воздуха рекомендуется применять самостоятельный вентилятор.
Использование в центральном кондиционере рециркуляции и теплоутилизации позволяет существенно сократить затраты тепловой энергии, связанные с обогревом воздуха в холодное время года.
Если рециркуляция воздуха недопустима в связи с технологическими особенностями обслуживаемого помещения, то применяют центральную прямоточную схему кондиционера.
Выбор той или иной компоновки центрального кондиционера зависит от многих факторов. В первую очередь, от назначения и режима использования помещений, конструктивных особенностей здания, а также от санитарно-гигиенических, архитектурных, эксплуатационных и экономических требований
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КОНДИЦИОНЕР МОЖЕТ СОСТОЯТЬ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ СЕКЦИЙ:
СЕКЦИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ.
Секция охлаждения представляет собой водяной или фреоновый теплообменник, изготовленный из медных трубок (от 4 до 8 рядов) с алюминиевыми ребрами. В качестве хладагента (рабочей среды) может использоваться: охлажденная вода, смесь воды и гликоля, фреон (например, R-22).
Хладагент, в зависимости от типа рабочей среды, может поступать от чиллера, градирни, артезианской скважины и т.п. Коллекторы выполнены из стальной оцинкованной (или с антикоррозийным покрытием) трубы. Входные и выходные патрубки коллектора имеют наружную резьбу. Стандартно коллекторы оснащаются дополнительными патрубками для спуска хладагента и отведения воздуха.
Распределительный и обратный коллектор фреоновых теплообменников изготавливают из медных трубок.
Патрубки коллекторов выведены наружу секции. Воздухоохладитель имеет кожух из оцинкованной стали. Кожух может быть оборудован специальными транспортными держателями, облегчающими демонтаж и транспортировку.
Стандартно в секцию охлаждения устанавливается поддон для конденсатной воды, сделанный из нержавеющей листовой стали. Поддон оснащается выведенным наружу сливным патрубком, к которому присоединяется переливной сифон (водяной затвор который поставляется вместе с секцией охлаждения).
Водяные воздухоохладители оснащаются противозамораживающими термостатами.
При скоростях обрабатываемого воздуха выше 2,5 м/с, за секцией охлаждения в центральном кондиционере устанавливаются эффективные сепараторы (каплеуловители).
СЕКЦИЯ НАГРЕВА ВОЗДУХА
В центральном кондиционере нагрев воздуха может быть реализован с помощью встроенной секции воздухонагревания. Для этих целей могут использоваться водяные, паровые или электрические нагреватели.
Конструктивно водяные и паровые воздухонагреватели центральных кондиционеров выполнены, как и воздухоохладители, из медных трубок с алюминиевым оребрением. Коллекторы и патрубки диаметром до 25 мм выполнены из медных трубок, а диаметром более 32 мм - из стальных трубок с антикоррозийным покрытием.
Стандартно коллекторы оснащаются дополнительными патрубками с резьбой, предназначенными для спуска воды и отвода воздуха. Патрубки коллекторов выведены наружу. Концы патрубков подающего и обратного коллектора также имеют резьбу. Кожух теплообменников имеет специальные транспортные держатели, облегчающие демонтаж и транспортировку.
Электрические нагреватели выполнены в форме прямоугольного параллелепипеда с укрепленными в корпусе греющими элементами в виде спирали или оребренных ТЭНов. Электрические нагреватели подключаются в электрической сети: 3/380 В/50 Гц.
Нагреватель имеет термостат безопасности, ограничивающий чрезмерный рост температуры внутри системы, а также отключение нагревателей в случае прекращения подачи воздуха.
СЕКЦИЯ УВЛАЖНЕНИЯ ВОЗДУХА
Увлажнение воздуха в центральном кондиционере может осуществляется двумя способами, в секции оросительного увлажнения водой (форсуночной камере) или секции парового увлажнения.
Камера орошения состоит из корпуса, в который установлены трубные гребенки, поддон и насос. В форсуночной камере происходит адиабатическое увлажнение воздуха циркуляционной водой, которая поступает из поддона. Воздух вступает в непосредственный контакт с поверхностью капель воды, распыляемой с помощью форсунок. Распыляясь, вода превращается в густой туман мелких капель, сквозь который движется воздух, поглощая водяные пары.
Производительность форсунок зависит от диаметра выходного отверстия, давления и температуры воды перед форсункой. Установка форсунок в поперечном сечении форсуночной камеры выполняется на трубных гребенках, к которым циркуляционным насосом подается вода из поддона. Поддон выполняет функции резервуара запасной емкости воды, обеспечивающего плавную работу насоса. Циркуляционный насос размещен возле поддона на кронштейне. На всасывающем патрубке насоса расположен сетчатый фильтр.
Конструкцию форсуночной камеры дополняют два сепаратора-каплеуловителя, предотвращающие унос капель воды к после дующим секциям центрального кондиционера. Один работает на выходе из секции как сепаратор, другой является направляющим для выравнивания потока воздуха на входе. Эти сепараторы являются высокоэффективными элементами оборудования.
Вследствие уноса воды с воздухом в процессе увлажнения, необходимо восполнять потери воды. Подпитка водой регулируется с помощью поплавка, который помещен на питательном патрубке, а циркуляционная выпускается ручным шаровым клапаном, размещенным на нагнетательной стороне насоса.
Кожух секции увлажнения изготавливается из нержавеющего листа, что полностью исключает коррозию, имеет окно для контроля и освещения внутреннего объема.
Эффективность увлажнения в секции такого типа составляет около 90%.
В состав секции парового увлажнения входят:
• кожух секции;
• инжекционное сопло;
• серводвигатель в стандартном исполнении, напряжением питания 220 В и сигналом управления 0-10 В.
Тип парогенератора подбирается в зависимости от необходимого расхода пара. В конструкцию секции входит также распределительная паровая труба из нержавеющей стали с инжекционными соплами, фильтр пара, термодинамический конденсатоотводчик, .а также электронные устройства регулирования уровня воды и автоматической продувки.
Увлажнение воздуха сухим перегретым паром имеет множество достоинств:
• быстрое смешивание водяных паров с воздухом и легко регулируемое количество впрыскиваемого пара позволяет очень точно регулировать влажность воздуха;
• сухой перегретый пар не содержит минеральных частиц и бактерий;
• минимальные эксплуатационные расходы;
• консервация парового увлажнителя сведена к минимуму.
СЕКЦИЯ ФИЛЬТРАЦИИ
При необходимости обеспечения фильтрации повышенного качества в компоновку центрального кондиционера могут быть включены две секции: первичной и вторичной фильтрации. Фильтры размещаются в тех частях кондиционера, через которые проходит весь обрабатываемый воздух, и так, чтобы защитить от пыли возможно большее число секций кондиционера.
В секцию первичного фильтрования могут быть вмонтированы сетчатые фильтры класса EU 1 или корзинчатые фильтры класса EU3. Сетчатые фильтры - это тканевые фильтры с развернутой поверхностью, уложенной в “зигзаг”. Ткань армирована алюминиевой сеткой и смонтирована в кожухе, исполненном из оцинкованных стальных листов.
Фильтр закреплен в установке с помощью направляющих, которые позволяют его легко демонтировать.
Корзинчатый фильтр собирается из нескольких фильтрующих элементов со стандартными размерами.
Количество и размеры фильтрующих элементов, применяемых в установке, зависят от ее модели.
Фильтрующие элементы корзинчатых фильтров закреплены в рамках с помощью пружинных прихватов, обеспечивающих герметичность, а также легкую и быструю смену.
Фильтрующая ткань исполнена из супертонких синтетических волокон, не гигроскопичных, кислотоустойчивых и стойких к большинству органических растворителей. Все фильтры могут работать при температуре до 60 o С.
Среднее значение эффективности фильтрации, обозначающее процентную долю задержанной пыли, для фильтров класса EUl составляет до 60%, для класса EU3 до 80-90%.
В секции вторичного фильтрования применены корзинчатые фильтры класса EU5-EU9.
Размеры и количество фильтрующих элементов также зависят от модели установки. Тип фильтрующей ткани, а также элементы крепления аналогичны секции первичного фильтрования. Эти фильтры также могут работать при температуре до 60oС.
СЕКЦИЯ ШУМОГЛУШЕНИЯ
Секция шумоглушения предназначена для снижения уровня шума, создаваемого центральным кондиционером
Внутри секции шумоглушения закреплены звукопоглощающие пластины, которые изготавливаются, например, из нескольких слоев минеральной ваты специально подобранной плотности. Внешняя поверхность минеральной ваты усилена стекловолокнистым покрытием.
Секции шумоглушения производятся нескольких типоразмеров (от 0,5 до 2,0 м) с разными количествами звукопоглощающих пластин.
Если по условиям технологической компоновки непосредственно перед секцией шумоглушения необходимо установить вентиляторную секцию, то требуется применять специальную секцию (проставку) с рассекателями воздуха, позволяющую выровнять скорость и направление потоков воздуха в поперечном сечении секции шумоглушения.
ВЕНТИЛЯТОРНАЯ СЕКЦИЯ
Вентиляторная секция предназначена для забора воздуха в центральный кондиционер и его подачи в обслуживаемые помещения. В кондиционерах применяются радиальные (центробежные) вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания низкого и среднего давления.
В зависимости от требуемой производительности и напора используются вентиляторы с рабочими лопатками, загнутыми вперед, или с лопатками, загнутыми назад, что обеспечивает легкое регулирование параметров сети. Вентиляторы характеризуются высоким КПД и позволяют регулировать производительность изменением числа оборотов.
Колесо вентилятора кондиционера вращается электродвигателем через ременную передачу. В зависимости от мощности используются клиновидные ремни различного типа.
Вентилятор с двигателем и ременной передачей размещен на общей раме внутри секции, образуя вентиляторную группу. Вся группа монтируется на пружинных или резиновых амортизаторах (виброизоляторах) на салазках и перемещается на салазках внутри корпуса. Амортизаторы демпфируют колебания и предупреждают передачу шума.
Напорный патрубок вентилятора отделен от кожуха эластичной вставкой, которая обеспечивает герметичность и предотвращает перенос вибрации.
Возможна поставка вентиляторной группы во взрывобезопасном исполнении.
СЕКЦИЯ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА
При проектировании вентиляции и кондиционирования для экономии тепла и холода целесообразно использовать тепловые вторичные энергетические ресурсы, такие как:
• тепло воздуха, удаляемого системами вентиляции и кондиционирования воздуха из помещения, когда рециркуляция
• воздуха недопустима;
• тепло и холод технологических установок, пригодные для использования в системах вентиляции и кондиционирования.
Для использования тепла удаляемого из помещений воздуха применяются утилизаторы тепла, которые подразделяются на три типа:
• перекрестноточные (рекуперативные) теплообменники;
• вращающиеся (регенеративные) теплообменники;
• система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.
Тип теплоутилизатора определяет и типсоответствующей секции центрального кондиционера.
ПЕРЕКРЕСMНОMОЧНЫU MЕППООБМЕННUК
Теплообменник изготовлен из алюминиевых пластин, создающих систему каналов для протекания двух потоков воздуха. В теплообменнике происходит теплопередача между этими тщательно разделенными потоками с различной температурой. Вытяжной, удаляемый из помещения воздух, протекает в каждом втором канале между пластинами теплообменника, нагревая их. Приточный, кондиционируемый воздух протекает через остальные каналы теплообменника и поглощает тепло нагретых пластин
Благодаря турбулентному течению воздуха в каналах теплообменника, добиваются высокой эффективности утилизации тепла при сравнительно низком гидравлическом сопротивлении.
В связи с возможностью конденсации влаги из удаляемого воздуха, за теплообменником установлен сепаратор со сливным поддоном и отводом конденсата через сифон.
ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТЕПЛООБМЕННИК
Вращающийся теплообменник - это устройство, в котором теплообмен происходит в результате аккумуляции тепла вращающейся регенеративной “насадкой”.
Насадка представляет собой гофрированный стальной лист, свернутый так, чтобы были созданы каналы для горизонтального протекания воздуха. Изготовленная в форме колеса, она вращается двигателем с редуктором и ременной передачей.
Вытяжной удаляемый воздух, имеющий высокую температуру, проходит через насадкy, нагревая ее. Вращаясь, насадка оказывается в потоке холодного приточного воздуха, где происходит передача тепла от насадки к приточному воздуху
Регулирование эффективности теплоутилизации производится путем изменения числа оборотов двигателя.
Вращающиеся теплообменники имеют самую высокую эффективность утилизации тепла - до 80% !!
Однако основным их недостатком является наличие взаимного перетекания воздушных потоков, что делает их непригодными там, где требуется полное разделение приточного и вытяжного воздуха.
СИСТЕМА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ
Система состоит из двух теплообменников с алюминиевыми трубками и алюминиевым оребрением. Теплообменники могут быть закреплены в одном кожухе или каждый теплообменник устанавливается в отдельной секции.
Теплообменники соединяются системой трубопроводов, заполненных теплоносителем, который чаще всего представляет собой 40%-ный раствор этиленгликоля в дистиллированной воде. Теплоноситель, нагревшись в теплообменнике-теплоприемнике, обдуваемом теплым вытяжным воздухом, переносит это тепло в теплообменник-теплопередатчик,
расположенный в потоке приточного воздуха. Работа осуществляется в замкнутом контуре. Эту схему можно использовать в системах кондиционирования помещений с высокими требованиями к чистоте воздуха, а также в случае большого расстояния между приточной и вытяжной установкой. Эффективность рекуперации тепла доходит до 60%.
ВОЗДУШНЫЕ КЛАПАНЫ
Регулирование количества воздуха (наружного и рециркуляционного), поступающего в центральный кондиционер, осуществляется воздушными клапанами. Регулирование осуществляется с помощью электропривода, устанавливаемого на клапане.
Источник: http://www.prom-holod.ru