Устройство для автоматического регулирования температуры "точки росы" в кондиционере. Дипломная работа: Разработка автоматизированной системы управления установкой кондиционирования воздуха Управление кондиционером по точке росы

Точка Росы определяет то соотношение температуры воздуха, влажности воздуха и температуры поверхности, при котором на поверхности начинает конденсироваться вода.

Производство и продажа материалов, выполнение работ: Полимерные полы Наливные полы

Точка росы определение

Определение точки росы является чрезвычайно важным фактором при устройстве любых полимерных полов, покрытий и наливных полов по любым основаниям: бетон, металл, дерево и т.д. Возникновение точки росы и, соответственно, конденсата воды на поверхности основания в момент укладки полимерных полов наливных полов и покрытий может вызвать появление самых разных дефектов: шагрень, вздутия и раковины; полное отслоение покрытия от основания. Визуальное определение точки росы – появление влаги на поверхности – практически невозможно, поэтому для расчета точки росы применяется технология, приведенная ниже.

Точка росы таблица

Таблица точки росы используется очень просто – наведите на неё мышку... Точка Росы таблица - скачать

Например: температура воздуха +16°С, относительная влажность воздуха 65%.
Найдите ячейку на пересечении температуры воздуха +16°С и влажности воздуха 65%. Получилось +9°С – это и есть Точка росы .
Это значит, что если температура поверхности будет равна или ниже +9°С – на поверхности будет конденсироваться влага.

Для нанесения полимерных покрытий температура поверхности должна быть не менее чем на 4°С выше точки росы!

Темпе- ратура воздуха	Температура точки росы при относительной влажности воздуха (%)
	30%	35%	40%	45%	50%	55%	60%	65%	70%	75%	80%	85%	90%	95%
-10°С	-23,2	-21,8	-20,4	-19	-17,8	-16,7	-15,8	-14,9	-14,1	-13,3	-12,6	-11,9	-10,6	-10
-5°С	-18,9	-17,2	-15,8	-14,5	-13,3	-11,9	-10,9	-10,2	-9,3	-8,8	-8,1	-7,7	-6,5	-5,8
0°С	-14,5	-12,8	-11,3	-9,9	-8,7	-7,5	-6,2	-5,3	-4,4	-3,5	-2,8	-2	-1,3	-0,7
+2°С	-12,8	-11	-9,5	-8,1	-6,8	-5,8	-4,7	-3,6	-2,6	-1,7	-1	-0,2	-0,6	1,3
+4°С	-11,3	-9,5	-7,9	-6,5	-4,9	-4	-3	-1,9	-1	0	0,8	1,6	2,4	3,2
+5°С	-10,5	-8,7	-7,3	-5,7	-4,3	-3,3	-2,2	-1,1	-0,1	0,7	1,6	2,5	3,3	4,1
+6°С	-9,5	-7,7	-6	-4,5	-3,3	-2,3	-1,1	-0,1	0,8	1,8	2,7	3,6	4,5	5,3
+7°С	-9	-7,2	-5,5	-4	-2,8	-1,5	-0,5	0,7	1,6	2,5	3,4	4,3	5,2	6,1
+8°С	-8,2	-6,3	-4,7	-3,3	-2,1	-0,9	0,3	1,3	2,3	3,4	4,5	5,4	6,2	7,1
+9°С	-7,5	-5,5	-3,9	-2,5	-1,2	0	1,2	2,4	3,4	4,5	5,5	6,4	7,3	8,2
+10°С	-6,7	-5,2	-3,2	-1,7	-0,3	0,8	2,2	3,2	4,4	5,5	6,4	7,3	8,2	9,1
+11°С	-6	-4	-2,4	-0,9	0,5	1,8	3	4,2	5,3	6,3	7,4	8,3	9,2	10,1
+12°С	-4,9	-3,3	-1,6	-0,1	1,6	2,8	4,1	5,2	6,3	7,5	8,6	9,5	10,4	11,7
+13°С	-4,3	-2,5	-0,7	0,7	2,2	3,6	5,2	6,4	7,5	8,4	9,5	10,5	11,5	12,3
+14°С	-3,7	-1,7	0	1,5	3	4,5	5,8	7	8,2	9,3	10,3	11,2	12,1	13,1
+15°С	-2,9	-1	0,8	2,4	4	5,5	6,7	8	9,2	10,2	11,2	12,2	13,1	14,1
+16°С	-2,1	-0,1	1,5	3,2	5	6,3	7,6	9	10,2	11,3	12,2	13,2	14,2	15,1
+17°С	-1,3	0,6	2,5	4,3	5,9	7,2	8,8	10	11,2	12,2	13,5	14,3	15,2	16,6
+18°С	-0,5	1,5	3,2	5,3	6,8	8,2	9,6	11	12,2	13,2	14,2	15,3	16,2	17,1
+19°С	0,3	2,2	4,2	6	7,7	9,2	10,5	11,7	13	14,2	15,2	16,3	17,2	18,1
+20°С	1	3,1	5,2	7	8,7	10,2	11,5	12,8	14	15,2	16,2	17,2	18,1	19,1
+21°С	1,8	4	6	7,9	9,5	11,1	12,4	13,5	15	16,2	17,2	18,1	19,1	20
+22°С	2,5	5	6,9	8,8	10,5	11,9	13,5	14,8	16	17	18	19	20	21
+23°С	3,5	5,7	7,8	9,8	11,5	12,9	14,3	15,7	16,9	18,1	19,1	20	21	22
+24°С	4,3	6,7	8,8	10,8	12,3	13,8	15,3	16,5	17,8	19	20,1	21,1	22	23
+25°С	5,2	7,5	9,7	11,5	13,1	14,7	16,2	17,5	18,8	20	21,1	22,1	23	24
+26°С	6	8,5	10,6	12,4	14,2	15,8	17,2	18,5	19,8	21	22,2	23,1	24,1	25,1
+27°С	6,9	9,5	11,4	13,3	15,2	16,5	18,1	19,5	20,7	21,9	23,1	24,1	25	26,1
+28°С	7,7	10,2	12,2	14,2	16	17,5	19	20,5	21,7	22,8	24	25,1	26,1	27
+29°С	8,7	11,1	13,1	15,1	16,8	18,5	19,9	21,3	22,5	22,8	25	26	27	28
+30°С	9,5	11,8	13,9	16	17,7	19,7	21,3	22,5	23,8	25	26,1	27,1	28,1	29
+32°С	11,2	13,8	16	17,9	19,7	21,4	22,8	24,3	25,6	26,7	28	29,2	30,2	31,1
+34°С	12,5	15,2	17,2	19,2	21,4	22,8	24,2	25,7	27	28,3	29,4	31,1	31,9	33
+36°С	14,6	17,1	19,4	21,5	23,2	25	26,3	28	29,3	30,7	31,8	32,8	34	35,1
+38°С	16,3	18,8	21,3	23,4	25,1	26,7	28,3	29,9	31,2	32,3	33,5	34,6	35,7	36,9
+40°С	17,9	20,6	22,6	25	26,9	28,7	30,3	31,7	33	34,3	35,6	36,8	38	39

Точка росы расчет

Чтобы сделать расчет точки росы, необходимы приборы: термометр, гигрометр.

1. Измерьте температуру на высоте 50-60см от пола (или от поверхности) и относительную влажность воздуха.
2. По таблице определите температуру "точки росы".
3. Измерьте температуру поверхности. Если у Вас нет специального бесконтактного термометра, положите обычный термометр на поверхность и накройте его, чтобы теплоизолировать от воздуха. Через 10-15 минут снимите показания.
4. Температура поверхности должна быть не менее чем на 4 (четыре) градуса выше точки росы.
   В противном случае производить работы по нанесению полимерных полов и полимерных покрытий НЕЛЬЗЯ!

Существуют приборы, которые сразу выполняют расчет точки росы в градусах C.
В этом случае термометр, гигрометр и таблица точки росы не требуется – они все совмещены в этом приборе.

Разные полимерные покрытия по разному «относятся» к влаге на поверхности при нанесении. Наиболее «чувствительны» к возникновению точки росы полиуретановые материалы: окрасочные покрытия, полиуретановые наливные полы, лаки и т.п. Это связано с тем, что вода для полиуретана является отвердителем, и при избытке влаги реакция полимеризации идет очень быстро. В результате появляются самые разные дефекты покрытия. Особенно неприятным дефектом является уменьшение адгезии, которое сразу определить невозможно, а со временем это приводит к частичному или полному отслоению покрытия или полимерного пола.

Важно учитывать, что точка росы опасна не только в момент нанесения покрытия, но и во время его отверждения. Особенно это опасно для наливных полов, так как время их начального отверждения достаточно большое (до суток).

Эпоксидные наливные полы и покрытия «менее чувствительны» к влаге, но, тем не менее, определение точки росы – это залог качества при устройстве любых полимерных полов и лакокрасочных покрытий.

Камера орошения относится к адиабатическому типу увлажнителей воздуха. Адиабатические увлажнители распыляют воду в виде мельчайших капель, которые испаряются в воздухе, поглощая из него теплоту и тем самым охлаждая его. Таким образом, кроме поддержания влажности адиабатические увлажнители обладают потенциалом испарительного охлаждения, как прямого, так и косвенного. Также адиабатические увлажнители потребляют небольшое количество электроэнергии, которая необходима только для работы водяного насоса, а это всего около 4 Вт на 1 литр распыляемой воды.

Система увлажнения состоит из набора форсунок низкого давления, питаемых водопроводной водой через коллектор. Подобный тип увлажнителей может использоваться как адиабатный охладитель или система водяной очистки воздуха. Для повышения эффективности увлажнения применяется система с двумя водяными распределителями, форсунки одного из которых направлены по потоку воздуха, а другого против.

Ключевые особенности системы:

средняя эффективность,

низкое сопротивление по воздуху,

низкие эксплуатационные расходы.

Форсунки увлажнителя работают с невысоким давлением воды (2-3 бара). Эффективность увлажнения зависит от нескольких факторов:

• Скорости воздуха в сечении секции (чем ниже скорость, тем выше эффективность).
• Количества водораспределителей
• Расхода циркулирующей воды
• Длины секции

Состав увлажнителя:

• Камера увлажнения, выполненная из нержавеющей стали AISI 304, герметично отделенная от панелей корпуса центрального кондиционера.
• Каплеотделители с рамой из стали AISI 304 и профилем из ПВХ с 2-я изгибами (возможна установка профилей из нержавеющей стали AISI 304 по запросу) (для системы с 2-я водораспределителями).
• Водораспределители из ПВХ-трубопроводов
• Самоочищающиеся конические форсунки из композитного материала на основе армированного полипропилена.

• Емкость для сбора воды выполнена из нержавеющей стали AISI 304, толщиной 2.0 мм для повышения жесткости.
• Внешний циркуляционный центробежный насос.
• Система подпитки с пластиковым поплавковым регулятором (возможна установка электронного регулятора по запросу).

Потребление воды

Общее потребление воды в системе складывается из двух составляющих - расхода испарившейся воды (Qe) и продувочного расхода (Qb). Продувочный расход в рециркуляционных системах необходим для предотвращения чрезмерного повышения концентрации солей, что может привести к преждевременному износу и выходу из строя элементов увлажнителя.

Расход испарившейся воды рассчитывается как произведение массового расхода воздуха на разность влагосодержания воздуха до и после увлажнителя.

Для определения достаточной величины продувочного расхода необходимо знать степень жесткости воды. Граничными можно считать следующие значения:

• При жесткости <8 °f, Qb = 0,2 x Qe
• При жесткости >30 °f, Qb = 2 x Qe

Сотовый увлажнитель

Сотовые увлажнители также относятся к адиабатическому типу увлажнителей.

Повышение относительной влажности и снижение температуры происходит в результате испарительного вследствие прохода через увлажненный слой насадки – это простой и безопасный способ увлажнения и охлаждения воздуха. Дополнительным его преимуществом являются низкие эксплуатационные расходы.

Основной элемент системы – сотовая кассета, которая монтируется в блок увлажнителя. Вода подается в верхнюю часть кассеты и стекает вниз по ее поверхности. Сухой воздух, проходя через влажный материал, абсорбирует поры воды.

Процесс увлажнения требует меньше энергии по сравнению с паровыми увлажнителями и камерами орошения. Неиспарившаяся вода принимает участие в промывке материала насадки и стекает в дренажный поддон. После этого вода либо используется повторно, либо удаляется через дренажное отверстие в поддоне.

Для предотвращения уноса капель за увлажнителем устанавливается каплеуловитель.

Сотовая кассета состоит из стекловолоконных листов, поэтому не может являться источником появления бактерий и плесени. Чтобы кассета поглощала влагу, но не теряла свою форму, материал пропитывают структурными добавками.

Листы кассеты скрепляются и устанавливаются в корпус кассеты под давлением. Благодаря этому методу в конструкции не применяется клей, что позволяет:

• создать большую площадь поверхность испарения,
• увеличить срок службы сотового увлажнителя,
• эксплуатировать увлажнитель с любым видом воды.

Также листы имеют специальный профиль, который обеспечивает высокую эффективность увлажнения в сочетании с минимальными потерями давления.

Кассеты монтируются на раме из нержавеющей стали с интегрированной оросительной системой, что способствует простой замене и обслуживанию.

Способы регулирования производительности увлажнителей

Управление увлажнителями может осуществляться по нескольким схемам, которые обеспечивают различную точность. Наиболее распространенными являются регулирование по точке росы, ступенчатое и двухпозиционное регулирование.

Регулирование по точке росы

Является самым точным, но и наиболее ресурсоемким способом регулирования. Точность поддержания относительной влажности 1-2%.

Насос увлажнителя включается при снижении значения относительной влажности воздуха в рабочей зоне до минимально допустимого значения. За увлажнителем устанавливается датчик точки росы, по которому регулируется работа первого нагревателя, а на выходе из установки установлен датчик температуры, по которому регулируется работа второго нагревателя. При этом циркуляционный расход воды всегда остается постоянным.

Ступенчатое регулирование

Точность ступенчатого регулирования составляет примерно 3-5%, в зависимости от количества ступеней.

При необходимости повышения относительной влажности включается насос и вода подается на участки кассеты. Площадь орошаемой поверхности меняется посредством электромагнитных клапанов, управление которыми осуществляется по датчику относительной влажности. По датчику температуры на выходе регулируется работа нагревателя.

Двухпозиционное регулирование

Является самым простым и наименее точным методом. Алгоритм предусматривает запуск насоса и подачу жидкости на всю поверхность увлажнителя. При достижении максимальной границы значения относительной влажности насос останавливается. Когда влажность в помещении достигнет минимальной уставки увлажнитель снова приводится в работу. По датчику температуры на выходе регулируется работа нагревателя. Такой способ имеет погрешность 5-10%.

Паровой увлажнитель

Паровые увлажнители используют принцип изотермического увлажнения воздуха паром, который подается в увлажнительную камеру от парогенератора. Парогенератор располагается отдельно от установки обработки воздуха и соединяется с секцией увлажнения паропроводами. Возможна подача пара под давлением от парораспределительной сети.

Пар является стерильной средой, что является значительным преимуществом при обслуживании помещений с повышенными требованиями к чистоте воздуха. Однако, применение паровых увлажнителей характеризуются повышенным расходом электроэнергии по сравнению с адиабатическими увлажнителями.

Парораспределительная система может состоять как из системы парораспределительных трубок, так и из одного линейного парораспределителя.

По всей длине парораспределительных трубок размещаются отверстия, которые обеспечивают равномерное распределение пара на очень коротком расстоянии без образования конденсата. Трубки изготовлены из нержавеющей стали, как в теплоизоляции, так и без нее. В изолированных трубках распределительные форсунки изготавливаются из полифениленсульфида, особого прочного пластика способного постоянно выдерживать температуру до 220 °С. Если вертикальные парораспределительные трубки не имеют изоляции, форсунки в них не используются.

Коллектор, по которому пар подается на парораспределительные трубки, также изготовлен из нержавеющей стали. Может размещаться как сверху, так и снизу камеры.

При использовании парораспределительных патрубков они выполняют не только функцию подачи пара, но и является конденсатоотводчиком, с возможностью конденсата.

Массо-габаритные характеристики

Страница 2 из 6

1.2. Качественное регулирование СКВ

1.2.1. Автоматизация прямоточных СКВ

В технике кондиционирования применяют количественное и качественное регулирование. При количественном регулировании требуемое состояние воздуха достигается путем изменения расхода воздуха при постоянных его параметрах. Количественное регулирование применяется в многозональных системах, а в однозональных — качественное. Для получения оптимальных параметров СКВ могут использоваться оба указанных метода.

Поддержание температуры осуществляется по датчикам, располагаемым в обслуживаемом помещении. Влажность может регулироваться по влажности воздуха в помещении (прямое регулирование) или по температуре точки росы воздуха после камеры орошения (косвенное регулирование).

При регулировке влажности по температуре точки росы необходимо в линию обработки воздуха ставить два нагревателя ВН1 и ВН2 (рис. 1.2). Воздух нагревается, доводится в камере орошения ОК до параметров, близких к температуре точки росы приточного воздуха. Датчик температуры Т2, установленный после камеры орошения, регулирует мощность первого воздухонагревателя так, чтобы температура воздуха после камеры орошения (ϕ= 95 %) стабилизировалась в области точки росы.

Воздухонагреватель второго подогрева, установленный после камеры орошения, доводит до необходимой температуры приточный воздух.

Таким образом, косвенное регулирование влажности приточного воздуха осуществляется терморегуляторами без прямого измерения влажности.

При комбинированном регулировании влажности воздуха сочетают прямое и косвенное регулирование. Такой метод используется в системах кондиционирования, имеющих обводной канал вокруг камеры орошения, и называется методом оптимальных режимов.

На рис. 1.3 показана термодинамическая модель прямоточной системы кондиционирования. Синим цветом показаны годовые пределы изменения параметров наружного воздуха. Нижняя предельная точка наружного воздуха в холодный период обозначенаНзм, а для теплого — Нл. Множество состояний

воздуха в рабочей зоне обозначено многоугольником Р1Р2Р3Р4 (зона Р), а множество допустимых состояний приточного воздуха — П1П2П3П4 (зона П).

В холодный период наружный воздух с параметрами Нзм необходимо довести до одной из точек множества П. Очевидно, что минимальные затраты (кратчайший путь) будут в том случае, если В этом случае наружный воздух необходимо нагреть в подогревателе первого подогрева (ВН1, рис. 1.3) до точки H ’зм, увлажнить адиабатно по линии H ’зм→Кзм при hк зм = const, а затем нагреть подогревателем второго подогрева ВН2 до температуры точки П3 (процесс Hзм→H ’зм→Кзм→П3). При адиабатическом процессе увлажнения воздух увлажняется до 95-98 %. Точка Кзм, находящаяся на пересечении линии d3 и кривой относительной влажности 95-98 %, есть точка росы приточного воздуха П3.

Максимальная теплопроизводительность воздухонагревателя первого подогрева ВН1 должна быть

а воздухонагревателя ВН2

где G — расход воздуха, кг/ч.

По мере повышения температуры наружного воздуха интенсивность нагрева ВН1 будет уменьшаться, но последовательность обработки воздуха сохранится (H1→H ’1→Кзм→П3). При достижении наружным воздухом энтальпии hн > hк зм необходимость подогревателя первого подогрева ВН1 отпадает. В этом случае наружный воздух нужно только увлажнить и подогреть в ВН2. Очевидно, что кратчайший путь обработки воздуха будет H ’зм→Кзм→П3 или, например, Hпер→Кпер→П5. При дальнейшем увеличении температуры наружного воздуха точка П5 будет передвигаться по линии П3П2П1 и достигнет точки П1, которая сигнализирует о необходимости перехода на обработку воздуха по технологии теплого периода. Диапазон температур наружного воздуха в границах изменения энтальпии от hк зм до hкл есть переходной период.

Можно исключить второй подогрев за счет смешивания части нагретого наружного воздуха с увлажненным воздухом после камеры орошения (рис. 1.4).

В этом случае наружный воздух нагревают до точки H ’’зм, увлажняют в оросительной камере (H ’’зм→К ’’зм) до 95 %, а затем смешивают нагретый воздух с увлажненным воздухом в таком соотношении, чтобы точка смеси совпала с точкой П3. Эта операция может выполняться по датчику температуры, либо по датчику влажности после камеры смешения.

Самый простой способ увлажнения — использование парогенераторов. В этом случае нагрев производят первым подогревателем до точки П ’3 , а затем увлажняют по изотерме до точки П3. Однако применение парогенераторов экономически невыгодно из-за большого потребления электроэнергии. Применение сотового увлажнителя дает значительное снижение энергопотребления. Так, потребляемая мощность на увлажнение в относительных единицах составляет:

увлажнение в оросительной камере — 5;

паровое увлажнение — 80;

сотовое увлажнение — 1.

В теплый период предельные параметры наружного воздуха — точка Нл (рис. 1.3). Очевидно, что минимальные затраты при переходе из точки Нл к зоне П будут в том случае, если выбрать конечную точку П1. Воздух с параметрами Нл необходимо подвергнуть охлаждению и осушению. Этот процесс можно реализовать с помощью холодильной машины (процесс Нл→П1) или камеры орошения. В последнем случае воздух охлаждается за счет холодной воды камеры орошения и осушается по линииНл→Kл, а затем подогревается в ВН2 по линии Kл→П1 .

Для реализации всех периодов работы кондиционера необходимо после камеры орошения установить два датчика температуры: один (Т3), настроенный на температуру точки росы холодного периода tк зм, второй (Т2) — на температуру tкл точки росы теплого периода.

Датчик Т3 в холодный период, регулируя теплопроизводительность нагревателя ВН1, обеспечивает подогрев воздуха до энтальпии hк зм и адиабатическое увлажнение воздуха в камере орошения до влагосодержания приточного воздуха d3. Терморегулятор ТС4, датчик которого расположен в помещении, стабилизирует температуру второго воздухонагревателя ВН2, обеспечивая температуру приточного воздуха, равную tП3. Таким образом, совместные действия двух терморегуляторов ТС3 и ТС4обеспечивают состояние приточного воздуха П3.

В переходной период воздухонагреватель ВН1 выключается. Наружный воздух поступает в камеру орошения. По сигналам датчика Т3 регулируется мощность подогревателя ВН2, что выводит параметры приточного воздуха в точку П5, находящуюся на линии П3П2П1.

Регулировка параметров воздуха в теплый период осуществляется с помощью датчикаТ2, установленного после камеры орошения. Этот датчик через регулятор поддерживает расход холодной воды через камеру орошения таким образом, чтобы температура воды в камере орошения обеспечила процесс Нл→Kл. Регулятор ТС4, расположен в помещении, регулирует производительность нагревателя, нагревая воздух до tП1. Таким образом, в теплый период требуемое состояние приточного воздуха достигается терморегуляторами ТС2 и ТС4.

В режиме регулирования влажности по точке росы приточного воздуха происходит некоторое колебание влажности воздуха. Однако температура поддерживается терморегулятором ТС4 достаточно точно.

1.2.2. Автоматизация СКВ с рециркуляцией воздуха

На рис. 1.5 представлена схема центрального кондиционера с рециркуляцией воздуха. С целью уменьшения потерь тепла (холода) часть удаляемого воздуха поступает в камеру смешения (КС), где смешивается со свежим приточным воздухом. Температура смешанного воздуха определяется температурой наружного и удаляемого воздуха, а также их количеством.

Регулировка количества смешанного и приточного воздуха производится с помощью трех заслонок: приточной (ПЗ), вытяжной (ВЗ) и рециркуляционной (РЗ). Заслонки в приточном и вытяжном каналах должны работать синфазно, а в рециркуляционномканале — противофазно относительно вытяжной и приточной. Это позволяет реализовать любую степень рециркуляции от 0 до 100 %. При полностью открытых приточной и вытяжной заслонках и полностью закрытой рециркуляционной заслонке система превращается в прямоточную (степень рециркуляции 0 %). При полностью закрытых приточной и вытяжной заслонках и полностью открытой рециркуляционной заслонке степень рециркуляции составит 100 %.

Общий расход воздуха Gоб определяют по расчетному количеству, необходимому для ассимиляции тепло- и влагоизбытков. Минимальное количество наружного воздуха Gн определяется расчетом для ассимиляции вредных паров и газов или обеспечения санитарных норм. Тогда масса рециркуляционного воздуха Gр определится как Gр = Gоб - Gн.

В холодный период (рис. 1.6) наружный воздух Gн смешивается с рециркуляционным, полученная смесь догревается в воздухонагревателе первого подогрева до энтальпии hк зм, затем в камере орошения подвергается адиабатическому увлажнению до состояния Kзм и в возду хонагревателе ВН2 доводится до температуры точки П3. Последовательность обработки воздуха следующая: Hзм + Уз = Cну→C ’ну→Кзм→П3 . Влагосодержание воздуха регулируется терморегулятором ТС3, датчик которого установлен после камеры орошения. Регулировка производится таким образом, чтобы воздух на выходе нагревателя первого подогрева имел энтальпию hк зм. Адиабатное увлажнение доводит влагосодержание воздуха до состояния Kзм.

Терморегулятор ТС4, датчик которого находится в помещении, регулирует тепло-производительность воздухонагревателя второго подогрева, обеспечивая температуру приточного воздуха tпз. Максимальная тепло-производительность воздухонагревателя первого подогрева

а воздухонагревателя второго подогрева

По мере перемещения точки Нзм в сторону изоэнтальпы hну уменьшается мощность нагревателя первого подогрева ВН1. В момент, когда точка Н окажется на линии hну потребность в ВН1 отпадает. Состояние воздуха от hзм до hну называется первым холодным режимом. Уменьшение мощности подогревателя ВН1 до нуля есть сигнал к переходу на второй холодный режим, находящийся между энтальпиями hну и hк зм. В этот период наружный воздух смешивается с удаляемым, смесь подвергается адиабатному увлажнению в камере орошения до состояния hзм, после чего подогревается нагревателем ВН2 до состояния П3 (процесс Hзм2 + Уз = C ’’ну→Кзм→П3).

Влагосодержание приточного воздуха регулируется терморегулятором ТС5, датчик которого Т5 расположен после камеры орошения. Регулятор воздействует на воздушные клапаны, регулирующие расход наружного и рециркуляционного воздуха, обеспечивая их пропорции, при которых энтальпия смеси равна hк зм. В схеме рис. 1.5 принципиально вместо датчиков Т2, Т3 и Т5 можно использовать один датчик.

По мере перемещения точки Hзм в сторону изоэнтальпы hк зм расход циркуляционного воздуха уменьшается. Полное закрытие клапана рециркуляции является сигналом для перевода системы на переходной режим. Состояние наружного воздуха между энтальпиями hк зм и hкл есть переходной режим. В этот период наружный воздух (Нпер) увлажняется адиабатически и догревается в нагревателе ВН2. Температура точки росы приточного воздуха изменяется от tк зм до tкл. Температура приточного воздуха изменяется по линии П3П2П1. Влагосодержание приточного воздуха определяется состоянием наружного воздуха. Температура приточного воздуха регулируется терморегулятором ТС4, который воздействует на производительность воздухонагревателя ВН2.

Первый теплый режим охватывает состояние наружного воздуха между изоэнтальпиями hпз и hУ1. В этом диапазоне используется только наружный воздух без рециркуляции. Обработка воздуха заключается в охлаждении в камере орошения с последующим нагревом в подогревателе ВН2 (процесс Нл1→Ккл→П1). Для охлаждения воздуха до состояния Ккл терморегулятор ТС2 управляет клапаном, регулирующим температуру воды, подаваемой в камеру орошения. Этим регулируется влагосодержание приточного воздуха. Возможно также политропное охлаждение из точки Нл1 к точке П1 с помощью косвенного охлаждения холодильной машиной.

Если энтальпия наружного воздуха становится выше энтальпии рециркуляционного, то целесообразно смешивать наружный воздух с рециркуляционным. Обработку воздуха в диапазоне энтальпий от hУ1 до hл называют вторым летним режимом. В этом режиме последовательность обработки воздуха следующая: Hл + У1 = Cну→Кл→П1 .

1.2.3. Автоматизация СКВ с рекуперацией тепла

Несмотря на то, что СКВ с рециркуляцией воздуха энергетически эффективна, ее применение имеет ограничения по санитарно-гигиеническим нормам. Если воздух в помещении ассимилирует вредные вещества, табачный дым, жировые испарения и т. п., использование его для рециркуляции не допускается. В этом случае используют перекрестнопоточные (рекуперативные) или вращающиеся (регенеративные) теплообменники (рис. 1.8).

Следует отметить, что абсолютно разделяют встречные потоки только рекуперативные теплообменники. В регенеративных теплообменниках имеется незначительная доля рециркуляции.

Термодинамическая модель СКВ с рекуперацией тепла приведена на рис. 1.7. Она отличается от ТДМ прямоточной СКВ тем, что утилизированное тепло сдвигает температуру приточного воздуха с точки Hзм в точку Hу зм в зимний период и из точки Hл в точку Hу л — в летний период.

В СКВ с регенеративным теплообменником подлежит регулировке скорость вращения ротора, зависящая от температуры наружного воздуха: с понижением температуры скорость вращения теплообменника увеличивается (1-15 мин-1).

Для того, чтобы не засорялся рекуператор, как в приточном, так и в вытяжном каналах устанавливаются фильтры очистки воздуха, а также обеспечивается периодическая «прокрутка» колеса не использующегося в данный момент рекуператора при работающей установке.

1.2.4. Автоматизация однозональных сплит-систем

В жилых и офисных помещениях широкое применение получили автономные однозональные кондиционеры (сплит-системы), имеющие следующие особенности:

ограниченный диапазон температуры наружного воздуха — в основном производители ограничивают использование сплит-систем в зимний и переходные периоды года температурой не ниже минус (5-10) °С;

отсутствуют блоки увлажнения;

теплообменник внутреннего блока выполняет функции охладителя и подогревателя;

регулировка производительности в основном осуществляется методом пуска-остановки компрессора или изменением количества хладагента, подаваемого в теплообменник;

обводные каналы для байпасирования воздуха отсутствуют;

регулировка температуры осуществляется по температуре в помещении, устанавливаемой пользователем;

температура в помещении поддерживается в режиме нагрева (tуст + 1) °С и режиме охлаждения (tуст - 1) °С;

температура хладагента в теплообменнике внутреннего блока составляет: в режиме нагрева (40-45) °С; в режиме охлаждения (5-7) °С.

Режим охлаждения может происходить без изменения влагосодержания (сухое охлаждение) или с уменьшением влагосодержания (охлаждение и осушение). Для сухого охлаждения воздуха температура теплообменной поверхности должна быть выше точки росы охлаждаемого воздуха (рис. 1.9).

Если температура теплообменной поверхности ниже точки росы воздуха, произойдет конденсация влаги из воздуха, который в этом случае не только охлаждается, но и осушается. В результате образования конденсата воздух будет взаимодействовать с влажной поверхностью воздухоохладителя. Воздух в тонкой пленке у поверхности воды приобретает параметры такие, как у насыщенного водяного пара при температуре, равной температуре данного участка поверхности.

Процесс взаимодействия воздуха с влажной поверхностью воздухоохладителя аналогичен процессу в аппарате контактного типа и изобразится на d-h диаграмме линией, направленной из точки начального состояния Hл воздуха к точке пересечения изотермы, соответствующей средней температуре tw поверхности воздухоохладителя, с кривой ϕ= 100 % (рис. 1.9, линия HW).

Температура воздуха на выходе теплообменника tк определяется температурой воздуха на входе теплообменника tн, температурой поверхности теплообменника tw и коэффициентом эффективности теплообменника Et (рис. 1.10).

При известной температуре холодоносителя на входе теплообменника tw температуру воздуха на выходе tк можно определить по формуле:

где Et — коэффициент эффективности теплообмена, показывающий отношение реального теплообмена к максимально возможному в идеальном процессе.

Для процессов, протекающих по t = const

для процессов, протекающих по d = const

Некоторые производители для оценки эффективности поверхностных теплообменников в технической документации приводят значение байпасфактора, равного отношению:

Для оборудования байпасфактор составляет 0,18-0,25.

На рис. 1.11 представлена термодинамическая модель процессов в однозональной сплит-системе, построенной с учетом особенностей, оговоренных выше.

В теплый период автоматическая система управления кондиционером поддерживает температуру (tуст + 1), в холодный и переходные периоды — (tуст - 1).

В режиме охлаждения процесс идет от точки Hл по линии d = const до пересечения с линией ϕ= 100 %, затем по этой линии до пересечения с линией tпом = tуст + 1. Следует помнить, что реально процессы охлаждения HлD и осушения DH идут одновременно по кривой, постепенно приближающейся к линии tуст + 1 (процесс Hл1→Hл2→Н2...).

Далее система автоматического управления поддерживает процесс по линии tуст + 1 с конденсацией влаги. Угловой коэффициент процесса непрерывно меняется по линиям KnHn. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока его направление не совпадет с направлением углового коэффциента пом. Так, если угловой коэффициент будет направлен по линии пом, то процесс в помещении застабилизируется по линии K3H3 . Если выделения влаги в помещении нет, процесс пойдет по линии K4H4 приd = const.

В холодный и переходные периоды года (режим нагрева) процесс идет от точки Нзм вертикально вверх (d = const) до пересечения с линией (tуст - 1) °С. Отсутствие процесса увлажнения воздуха может привести к осушению ниже комфортных условий, что является недостатком работы сплит-систем в режиме нагрева.

Параметры для платежной системы для формирования чеков:

Ставка НДС:

Предмет расчета:

Способ расчета:

P-IO-WH1-H-WC-WH2

- Датчик температуры наружного воздуха

Определяет сезонный режим работы. При заданной настройке порога температуры АСУ осуществляет автоматический переход в режимы «Лето» или «Зима». Для жидкостных калориферов по температуре наружного воздуха определяется температура предпрогрева для более быстрого выхода на заданный температурный режим.

- Заслонка наружного воздуха

Предотвращает поступление наружного воздуха при выключенной системе вентиляции. Это особенно необходимо при наличии водяного калорифера, для его защиты от замерзания в зимнее время. На вал воздушной заслонки устанавливается электропривод. При поступлении команды «Пуск», на электропривод подается напряжение и заслонка открывается.
Наличие «возвратной пружины» (для приточной заслонки) позволяет, при пропадании электропитания шкафа автоматики, перекрывать доступ наружного воздуха в помещение и приточную установку.

- Контроль загрязненности фильтра

Воздушный фильтр предназначен для очистки воздуха от посторонних частиц. В процессе работы фильтрующий материал засоряется, и требуется его очистка. Для контроля степени загрязненности фильтра применяется дифференциальное реле давления. Это устройство, при работающем вентиляторе, контролирует разницу давлений до и после фильтра. При сильном загрязнении, перепад давлений значительно увеличивается, срабатывает механическое реле, и АСУ выдает предупреждение. Сигнализация выводится на лицевую панель щита желтой светодиодной лампой «Фильтр».

- Водяной калорифер (работает только зимой)

При подаче сигнала на включение системы, клапан узла теплоснабжения открывается на 100 %, теплоноситель, циркулируя через теплообменник, прогревает канал приточного воздуховода.
Если включить систему, не прогрев водяной калорифер (теплообменник), то при низкой температуре наружного воздуха может сработать защита от замораживания теплообменника по сигналу, поступающему с капиллярного термостата. При достижении температуры обратного теплоносителя близкой к температуре подающего теплоносителя, открывается заслонка приточного воздуховода и включается приточный вентилятор.Защита от замерзания водяного калорифера в рабочем режиме выполняется регулированием подачи теплоносителя по сигналам термостата с капиллярной трубкой и датчика температуры на обратном трубопроводе узла теплоснабжения. Причиной возможного замерзания воды в трубопроводах является ее ламинарное движение при отрицательной температуре наружного воздуха и переохлаждении воды в теплообменнике. При скорости теплоносителя по центру трубки меньше 0.1 м/с скорость движения теплоносителя у стенки трубки практически равна нулю.
Вследствие малого термического сопротивления трубки температура воды у стенки приближается к температуре наружного воздуха. Вода в первом ряду трубок со стороны потока наружного воздуха наиболее подвержена замерзанию.Опасность замораживания прогнозируется по температуре воздуха после теплообменника ниже установленного значения, измеряемой капиллярным термостатом или понижении температуры обратной воды ниже установленного значения, измеряемой датчиком температуры на обратном трубопроводе узла теплоснабжения. При достижении любого из указанных значений полностью открывается регулирующий водяной клапан водяного калорифера, останавливается приточный вентилятор, заслонка приточного воздуха закрывается. В случае поступления сигнала "пожар" от АПС, система выключается, циркуляционный насос узла теплоснабжения продолжает работать. Для защиты от замерзания, АСУ посредством клапана узла теплоснабжения и насоса поддерживает температуру обратного теплоносителя на установленном значении.Насос водяного калорифера обеспечивает циркуляцию теплоносителя предупреждая обмерзание. Насос в режиме "Зима" включен постоянно.
Защита насоса обеспечивается моторно-защитным автоматом или автоматическим выключателем (взависимости от исполнения насоса), срабатывающем при превышении номинального тока электродвигателя. При срабатывании автомата, АСУ формирует сигнал аварии насоса. В этом случае, установка в зимний период времени отключается до устранения причин аварии.

- Регулирование влажности по точке росы

Приточный воздух в зимний период нагревается в первом воздухонагревателе. Далее воздух увлажняется по адиабате. Датчик средней температуры, установленный за увлажнителем, регулирует мощность первого воздухонагревателя так, чтобы температура воздуха после увлажнителя стабилизировалась в области точки росы.
Воздухонагреватель второго подогрева , установленный за увлажнителем, догревает приточный воздух до необходимой температуры, по показаниям датчика температуры воздуха в канале на выходе.
Таким образом, косвенное регулирование влажности приточного воздуха осуществляется терморегуляторами без прямого измерения влажности.

- Водяной охладитель

Предназначен для охлаждения. АСУ по датчику температуры, расположенному в приточном воздуховоде, осуществляет поддержание температуры воздуха, вырабатывая непосредственное регулирующее воздействие на трехходовой клапан смесительного узла охладителя. Для плавного и точного регулирования устанавливается привод с аналоговым управлением 0-10В.

- Работа охладителя в режиме осушения.

Воздух поступает в теплообменник охладителя, где охлаждается. Избыточная влажность в воздухе, выпадает в виде конденсата, вследствие чего происходит его осушение.
Регулирование влажности осуществляется косвенным образом, по показаниям датчика средней температуры за теплообменником охладителя.
Далее, по показаниям датчика температуры в канале притока на выходе, воздух подогревается воздухонагревателем второго подогрева до требуемой температуры. Датчик влажности в канале (помещении) в данном случае не требуется.

- Вентиляторы

Являются главными узлами в системах кондиционирования микроклимата зданий. Основное назначение вентилятора - обеспечение санитарно-гигиенических условий для пребывания в помещении человека, а также технологических условий для нормального функционирования технологических процессов в производственных помещениях. Обеспечение санитарно-гигиенических и технологических условий достигается удалением из помещения загрязненного воздуха и заменой его свежим наружным, то есть поддерживанием необходимого воздухообмена.

- Частотные преобразователи

В момент пуска электродвигателя пусковой ток в разы превышает номинальные значения, что негативно сказывается на работе самого электродвигателя, и может привести к выходу из строя электрооборудования. Для предотвращения высоких пусковых токов и возможности упрощения нададки воздухообмена применяется частотный преобразователь. Пуск двигателя осуществляется путем плавного изменения напряжения и частоты. В течении всего времени ток двигателя поддерживается в пределах ограничения, заданного настройками преобразователя. ЧП позволяет выставить требуемую производительность вентилятора. Обязательное применение при рабочей частоте свыше 50Гц. При использвании ЧП нет необходимости применять автомат комбинированной защиты двигателя.