1.2.3 Установки кондиционирования воздуха
Назначение установок кондиционирования воздуха заключается в поддержании в помещении или отдельных его зонах заданных температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, то есть в обеспечении комфортных условий для людей и условий оптимального протекания технологического процесса. Эти же задачи решают системы отопления и вентиляции, но на более низком уровне.
В производственных помещениях, общественных и жилых зданиях должны поддерживаться определенные параметры воздуха в холодные и теплые периоды года. Так, например, в производственных помещениях:
· в холодное время года: t = 20-22°С; φ = 30-60%; v < 0,2 м/с;
· в теплое время года: t = 22-25°С; φ = 30-60%; v = 0,2-0,5 м/с.
Для расчета систем кондиционирования составляются балансы тепла и влаги в помещении для теплого, холодного и переходного периодов года.
Поступление и потери тепла в помещении складываются из:
а) тепла,
выделяемого технологическим оборудованием и людьми, поступающего с солнечной
радиацией и от электрического освещения - 
;
б) потерь тепла через наружные ограждения здания - 
.
Воздух, подаваемый в помещение из системы кондиционирования должен отводить избыток тепла в теплый период года, или подводить тепло в холодный период. Одновременно система кондиционирования должна решать проблему поддержания чистоты и влажности воздуха внутри помещения. Последнее важно особенно для производственных помещений, так как при осуществлении технологических процессов имеет место вредные выделения в виде влаги, газов и паров, пыли. Влаговыделение происходит за счет испарения с открытых и смоченных поверхностей, утечки пара через неплотности. Влага также вносится в помещение инфильтрующим воздухом.
Количество вредных выделений
определяет величину воздухообмена, причем при одновременном выделении различных
загрязнителей расход воздуха определяется по максимальной вредности. Отношение
отводимого избыточного тепла и влаги называется тепловлажностным отношением:
. (1.174)
В общем случае это отношение равно:
, (1.175)
где 
- количество
испарившейся влаги;
- температура
испаряющейся влаги;
- количество и энтальпия пара, поступающего через
неплотности.
Принципиальная схема промышленного кондиционера
представлена на рисунке 1.71.
1 – жалюзийная решетка, 2 – отключающий клапан, 3 – воздушный фильтр,
4 – двухстворчатый клапан, 5 – калорифер первого подогрева,
6 – калорифер второго подогрева, 7 – камера орошения, 8 – вентилятор,
9 – линия рециркуляции, 10 – клапан рециркуляции
Рисунок 1.71 – Схема промышленного кондиционера
В кондиционер поступает атмосферный воздух через жалюзийную решетку 1. С помощью клапана рециркуляции 10 в холодный период года к атмосферному воздуху может подмешиваться отработанный в помещении воздух, вплоть до полной его замены (полная рециркуляция). Последнее позволяет уменьшить количество подводимого тепла и достигается с помощью отключающего клапана 2.
Очищенный в воздушном масляном фильтре 3 воздух поступает в калорифер первого подогрева 5. Количество пропускаемого через калорифер, а, следовательно, и температура подогрева воздуха, регулируется с помощью двухстворчатого клапана 4.
Подогретый воздух подается в камеру орошения 7, где происходит его увлажнение. В этом процессе температура воздуха понижается, поэтому воздух пропускается через калорифер второго подогрева 6. Одновременно за счет подводимого в калорифере тепла происходит испарение капелек воды, уносимых воздухом из камеры орошения. Воздух с заданными параметрами (температурой и влажностью) подается вентилятором 9 в помещение.
Процесс подготовки воздуха в
кондиционере в Н-d диаграмме для холодного времени года (вариант частичной
рециркуляции) представлен на рисунке 1.72.
Рисунок 1.72 – Рабочие процессы в
промышленном кондиционере
Атмосферный воздух состояния Н смешивается с отработанным в помещении (внутренним) воздухом В по линии Н-В. Смешанный воздух состояния С подается в калорифер, где нагревается по линии С-К. Затем воздух увлажняется в камере орошения (линия К-О) и подогревается во втором калорифере (линия О-П). Подготовленный воздух состояния П поступает в помещение, где происходит процесс тепловлагонасыщения (линия П-В).
Процесс
тепловлагонасыщения характеризуется коэффициентом 
, который представляет собой угловой коэффициент линии ПВ к
горизонту.
В системах
кондиционирования, которые могут быть централизованными или автономными,
обеспечивается автоматизация всех процессов, поэтому они являются высшей
ступенью отопления и вентиляции.