Klasifikácia klimatizačných systémov a ich vlastností

Klimatizačné systémy, alebo skrátene SCR, sú navrhnuté tak, aby vytvárali komfortné tepelné podmienky pre osobu alebo zariadenie v miestnosti. Umožňujú vám vytvoriť priaznivú mikroklímu v horúcom aj chladnom počasí pomocou chladiaceho stroja, ktorý pracuje na freóne.

Súčasťou komfortnej klimatizácie je základná príprava vzduchu: chladenie, kúrenie, odvlhčovanie, zvlhčovanie, filtrácia, ionizácia atď. Udržiavanie stanovených parametrov je takmer nezávislé od parametrov atmosférického vzduchu a ich kolísania. Výnimkou sú iba prípady použitia SCR pri neprijateľných teplotných hodnotách na ulici, ktoré určil výrobca zariadenia.

Ak podrobnejšie zvážime účel klimatizačných systémov, možno ich rozdeliť do dvoch skupín:

• SLE pohodlné - udržiavať základné parametre vzduchu (teplota, vlhkosť, čistota), ktoré zodpovedajú sanitárnym a hygienickým normám;
• Technologické SCR - udržiavať požadované parametre vzduchu v konkrétnej výrobnej alebo technickej miestnosti.

Napríklad jednou z úloh klimatizačného systému pre byt je udržiavať normálnu úroveň vlhkosti. Rovnakých 20% je spodná hranica normy, po ktorej dosiahnutí vysuší ľudská pokožka a jej sliznice a 70% je horná hranica, pri ktorej je významne znížená výmena tepla tela s prostredím, kardiovaskulárny systém sa zhoršuje, bolesti hlavy začínajú a nedostatok kyslíka. Klimatizácia udržuje priemernú úroveň vlhkosti v lete aj v zime - okolo 40 - 60%.

Technologické SLE vytvárajú pohodlné podmienky pre zariadenia vo výrobe. Napríklad spoľahlivosť výkonných počítačov zabezpečia presné systémy schopné riadiť teplotu, vlhkosť a mobilitu vzduchu s presnosťou 0,5%.

Nie každý vie, že účelom klimatizačného systému je tiež udržiavať prijateľnú hladinu oxidu uhličitého v miestnosti.

V detských nemocniciach, kanceláriách, obchodoch a bytoch sa ukazovatele výrazne líšia, preto sú v týchto inštitúciách inštalované úplne odlišné typy klimatizačných systémov.

Normálne zloženie plynu vo vzduchu môžu zabezpečiť klimatizačné zariadenia schopné vykonávať pravidelný tok kyslíka do miestnosti, to znamená zvyšovať frekvenciu výmeny vzduchu. Nadbytok alebo nedostatok oxidu uhličitého v tele má nepriaznivý vplyv na zdravie.

Všeobecne je klasifikácia SLE veľmi rôznorodá. Môžu byť rozdelené podľa rôznych kritérií:

• na základe princípu umiestnenia vo vzťahu k obsluhovanej oblasti - miestnej a centrálnej;
• podľa princípu činnosti - recirkulačné, priame a kombinované;
• podľa počtu obsluhovaných priestorov - jedno a viaczónových;
• počtom regulátorov parametrov výstupného vzduchu - jednorúrkové a dvojrúrkové.

Toto nie je úplný zoznam klasifikácií. Mnoho autorov tematických kníh zastáva rôzne názory na túto problematiku a predkladajú svoje vlastné verzie rozdelenia SLE do tried.

Typy a zariadenia klimatizačných zariadení

Pokiaľ hovoríme o typoch klimatizačných systémov, existuje veľká rozmanitosť, pretože existujú zariadenia pre byt, zariadenia pre kancelárske budovy a jednotky pre priemyselné priestory.Automatizácia klimatizačných systémov sa v tomto prípade dosahuje použitím dodatočného vybavenia.

Môžu byť vyrobené vo forme monobloku alebo dvojzložkového zariadenia - rozdeleného systému. Prvé majú v jednom prípade všetky prvky, ktoré zabezpečujú pohyb freónu pozdĺž chladiaceho okruhu. V druhom prípade sú hlučnejšie časti vyvedené do vonkajšej jednotky, ktorá je umiestnená vonku, a vo vnútornej (izbovej) jednotke sú filtre, ventilátor, odparovací radiátor, niekedy riadiaca doska a ďalšie tiché časti.

Zariadenie ktoréhokoľvek SCR pracujúceho na freóne predpokladá prítomnosť takých dôležitých prvkov ako:

• kompresor, ktorý stláča a nasáva chladivo;
• odparovacie a kondenzátorové výmenníky tepla, cez ktoré sa tepelná energia prenáša z freónu do životného prostredia;
• ventilátory, ktoré poskytujú fúkanie výmenníkov tepla;
• mechanické čistiace filtre + často jemné filtre;
• riadiaca doska zodpovedná za činnosť všetkej elektroniky;
• regulátor prietoku (expanzný ventil alebo kapilárna trubica) na meranie prívodu kvapalného chladiva z kondenzátora do výparníka;
• 4-cestný ventil v „teplých“ klimatizáciách, ktorý presmeruje chladivo opačným smerom.

Návrh priemyselného klimatizačného systému je oveľa zložitejší. Ten istý chladič môže mať niekoľko radov ventilátorov alebo niekoľko 3-cestných ventilov, ktoré menia smer prúdenia vody pre vodou chladený chladič.

Tu je zobrazený najjednoduchší schematický diagram klimatizačného systému. Odráža všetky hlavné komponenty kompresného chladiaceho cyklu spolu s prepojovacími komunikáciami.

Takmer vo všetkých SCR je schéma zapojenia identická. Chladiaci cyklus je možné znázorniť aj graficky, ako je to znázornené na obrázku. Tu je ľavá časť krivky stav nasýtenej kvapaliny, pravá stav nasýtených pár. V mieste spojenia môže byť freón v akomkoľvek stave.

Klimatizácie SCV pre domácnosť

Ako už bolo spomenuté, pre obytné priestory existujú klimatizačné systémy - jedná sa o split systémy pre domácnosť a priemyselné - vyhovujúce potrebám výroby alebo iných priemyselných a technologických zariadení. Existujú takzvané polopriemyselné alebo obchodné systémy, ktoré sa inštalujú v kanceláriách, obchodoch, administratívnych budovách a iných verejných zariadeniach.

Klimatizačné systémy pre byt zahŕňajú systémy steny, podlahy, stropu, kazety, potrubia a stĺpov, ako aj okenné a mobilné monobloky, ktoré sa líšia dizajnom vnútornej jednotky. Často sa tiež používajú ako polopriemyselné zariadenia, ale iba so zvýšeným rozsahom výkonu. Najobľúbenejším spotrebičom na chladenie v domácnosti je nástenný split, ale jeho kapacita je obmedzená, pretože používatelia domácich spotrebičov nepotrebujú silný prúd chladeného vzduchu.

V split systémoch je kompresor umiestnený v externej jednotke, takže prevádzka takýchto zariadení je úplne tichá. Ak je k vnútorným elektrickým vodičom a freónovému vedeniu pripojených niekoľko vnútorných jednotiek, potom už hovoríme o viacdielnom klimatizačnom systéme. K vonkajšej jednotke je možné pripojiť 2 až 9 vnútorných jednotiek.

Klimatizačné systémy VRV a VRF

Existujú viaczónové systémy, ktoré fungujú iba s jedným typom vnútornej jednotky - napríklad nástenné, to znamená, že všetky vnútorné moduly musia byť výlučne rovnakého typu. Moderní výrobcovia ale vyrábajú viacdielne klimatizačné systémy so schopnosťou pripojiť rôzne typy vnútorných jednotiek k jednej vonkajšej jednotke, zatiaľ čo pre budovy, ktoré majú veľký počet miestností s rôznym tepelným zaťažením, majú viaczónové systémy s premenlivým prietokom chladiva. sa vytvára už niekoľko rokov.Majú jednu externú jednotku schopnú zabezpečiť desiatky vnútorných.

Napríklad v MITSUBISHI ELECTRIC je séria CITY MULTI určená pre 16 interných modulov rôznych typov a úplne odlišných kapacít. Tieto invertorové systémy s premenlivým výkonom sú vybavené špeciálnym termostatickým ventilom, ktorý mení výkon jednotky v závislosti od zaťaženia a tým reguluje spotrebu freónu. Vďaka tomu sa teplota udržuje presnejšie a neexistujú žiadne rozdiely.

Vnútorné jednotky klimatizačného systému s viacerými rozdeleniami, ako napríklad jednotka MITSUBISHI ELECTRIC, môžu pracovať súčasne v rôznych režimoch. To zaisťuje regulátor BC, ktorý distribuuje freón medzi jednotkami a separuje ho separátorom na vysokotlakovú paru a kvapalinu. Vďaka tomuto oddeľovaču sa zjednodušuje dizajn tohto klimatizačného systému - jednotky sú spojené s regulátorom iba pomocou dvoch potrubí. Inštalácia je lacnejšia a ľahšia, počet dokovacích armatúr klesá, výrazne sa zvyšujú prípustné rozdiely v dĺžke a výške potrubia.

Spravidla sú v jednoduchých systémoch s viacerými rozdeleniami vonkajšie a vnútorné jednotky spojené lineárne, to znamená, že pre každý izbový modul je potrebná samostatná trasa. V viaczónových z nich vonkajší blok opúšťa iba jeden pár rúrok, ktoré sa potom pomocou refnetov rozvetvujú podľa princípu podobného stromu.

Refnet má rôzne veľkosti prierezu. V kombinácii s rúrkou sa prerezáva pozdĺž línie vhodného priemeru.

Viaczónové zariadenia s premenlivým prietokom chladiva majú iný názov - klimatizačné systémy VRV alebo VRF. Ich výhody sú zrejmé:

• dĺžka jedného potrubného systému dosahuje 100 m alebo dokonca viac, výškové rozdiely medzi blokmi sú až 50 m, čo umožňuje umiestniť vonkajší modul na akékoľvek vhodné miesto;
• počet vnútorných jednotiek pripojených k jednej externej jednotke dosahuje niekoľko desiatok, zatiaľ čo produktivita druhej jednotky môže byť o 30% nižšia ako celková produktivita prvej jednotky;
• ovládanie je možné vykonávať ako z jednotlivých diaľkových ovládačov, tak z centrálnej stacionárnej konzoly alebo počítača - špeciálny softvér umožňuje kombinovať počítačovú sieť so sieťou klimatizácie a ovládať každú klimatizáciu z osobného počítača v rôznych zónach budovy.

Medzi koncepciami klimatizačného systému VRF a VRV nie je prakticky žiadny rozdiel. Vytvorenie takéhoto systému spočiatku patrí spoločnosti DAIKIN, takže ostatní výrobcovia používajú inú skratku, ktorá však nemení význam. Je to tak, že rôzni výrobcovia vybavujú vyrobené zariadenie rôznymi technickými schopnosťami (dĺžka trasy, možnosť rekuperácie atď.)

Stojí za to pamätať, že prevádzka všetkých jednotiek v rôznych režimoch (chladenie a teplo) je možná iba s trojrúrkovým pripojovacím systémom. Dvojrúrkový klimatizačný systém VRF je schopný poskytnúť rôzne nastavené parametre vzduchu, ale iba v jednom režime.

Vonkajšia jednotka niektorých klimatizačných systémov VRV môže vyzerať ako polopriemyselná jednotka s dvoma ventilátormi alebo môže mať vážnejší dizajn, ako na obrázku.

Nevýhodou klimatizácie používajúcej systém VRV je znateľný hluk vydávaný prietokovým ventilom. Pokúšajú sa to schovať do technickej miestnosti alebo falošného stropu. Existujú aj zariadenia s diaľkovým ventilom.

Návrh a výpočet klimatizačných systémov

Pri výbere správneho chladiaceho zariadenia pre byt sa často používa expresná metóda výpočtu SLE, pri ktorej sa berie do úvahy približné tepelné zaťaženie miestnosti, v súvislosti s ktorým sa vyberie najbližšia štandardná veľkosť zariadenia. Výber sa vykonáva podľa menovitého chladiaceho výkonu.

Na 10 m² sa odoberie 1 kW studeného výkonu a pripočíta sa k údajom získaným od 10 do 30% vo forme rezervy na prichádzajúce teplo z domácich spotrebičov, okenných a dverových otvorov, svietidiel atď.

Táto metóda výpočtu vhodného klimatizačného systému umožňuje zjednodušiť projekčné práce, umožňuje však nepresnosti, ak sa uplatňuje na systémy s väčšími schopnosťami a zložitejšie zariadenia, napríklad na viaczónové SCR. Je to celkom použiteľné pri nákupe split systémov pre domácnosti a okenných / mobilných monoblokov.

Čo by ste mali vedieť a vziať do úvahy pri návrhu klimatizačných systémov so zložitým zariadením? Najskôr sa pozrú na počiatočné údaje:

• regionálne umiestnenie objektu a umiestnenie vzhľadom na svetové strany;
• stavebné výkresy a pôdorysy;
• kategória objektu, berúc do úvahy normy požiarnej bezpečnosti;
• výkresy znázorňujúce umiestnenie všetkého stavebného zariadenia;
• počet svietidiel;
• charakteristiky nosičov energie;
• údaje už existujúceho SLE.

Po analýze všetkých poskytnutých údajov pokračujú priamo k návrhu SCR, ktorý zvyčajne prebieha v dvoch fázach.

V prvej fáze sa vyberie systém s technickým zdôvodnením, prečo je tento konkrétny typ pre túto miestnosť lepší. Tu vypočítajú klimatizačný systém podľa kapacity, určia jeho umiestnenie v objekte, predpíšu počet zapojených zariadení, určia parametre oblasti pre inštaláciu a vypočítajú približné náklady na všetky práce so zariadením.

Druhá etapa zahŕňa vypracovanie pracovného projektu so zohľadnením stavebného usporiadania, tepelných charakteristík stavebných konštrukcií a technologickej úlohy. Nezabudnite vypočítať výmenu vzduchu, tepelnú a vlhkostnú rovnováhu miestnosti, vykonať aerodynamický výpočet vzduchových sietí a hydraulický výpočet fluidných komunikácií.

Ďalej je všetko dohodnuté so zákazníkom, SES, požiarna inšpekcia a v prípade potreby sú vykonané zmeny v projekte. Po objednaní zariadenia a odovzdaní pracovných výkresov inštalatérom.

Údržba a opravy klimatizačných zariadení

Každé SCR vyžaduje pravidelnú údržbu, to znamená čistenie a kontrolu prevádzkových parametrov a v niektorých prípadoch opravy.

Štandardná údržba SCR je prevencia porúch zariadenia. Skladá sa to z:

• vonkajšie čistenie blokov;
• umývanie a dezinfekcia filtrov, ventilátorov, radiátorov;
• čistenie odtokového potrubia;
• kontrola tlaku v systéme a teploty odchádzajúcich vzduchov;
• preťahovacie spojovacie prvky.

V prípade potreby bude možno potrebné doplniť palivo alebo úplne doplniť okruh freónom.

Hlavným účelom čistenia klimatizačného systému je zvyčajne zabrániť poruchám častí, ako sú ventilátor, štvorcestný ventil, kompresor. Ak sa neuskutoční, potom účinnosť zariadenia klesá, vo vnútri sa začnú množiť baktérie, po zapnutí zariadenia sa objaví nepríjemný zápach a uvedené prvky sa rozbijú.

Aj keď bol klimatizačný systém pravidelne čistený, niekedy sú poruchy nevyhnutné. Poklesy napätia vedú k poruche riadiacej dosky, ktorá je „mozgom“ stroja, a porušenie odporúčaní výrobcu na jeho použitie v rámci určitých teplotných limitov vedie k problémom s mechanickými prvkami obvodu.

Príklady toho, ako môžu byť potrebné opravy klimatizácie, sú uvedené v tabuľke.

Údržba priemyselných SCR a opravy a reštaurátorské práce na eliminácii porúch v nich sa vykonávajú podľa zložitejšej schémy a zaberajú viac času. Včasná identifikácia problémov a ich odstránenie pomáha zabrániť zastaveniu celého pracovného procesu vo výrobe alebo v akomkoľvek inom veľkom nebytovom zariadení.

Preventívna údržba systémov domácnosti sa odporúča dvakrát ročne. Priemyselné zariadenia je potrebné kontrolovať a čistiť oveľa častejšie - najmenej raz za štvrťrok, najviac raz za mesiac. Všetko závisí od prevádzkových podmienok a umiestnenia SCR.