Комплекс технических средств, осуществляющий требуемую обработку воздуха, транспортирование его и распределение в помещении, источники тепло- и хладоснабжения, средства автоматического регулирования составляют систему кондиционирования воздуха (СКВ).
Устройства, в которых осуществляются требуемая тепловлажностная обработка и очистка воздуха, называются установками кондиционирования воздуха (УКВ) или кондиционерами.
Системы кондиционирования можно классифицировать по следующим признакам:
1. По принадлежности источников тепла – автономные и неавтономные.
- Автономные имеют собственные источники тепла и холода. Обычно это электрокалориферы и холодильные машины. Извне подводится электроэнергия и вода в конденсатор холодильной машины.
- Неавтономные – извне подается электроэнергия, теплоноситель и хладоноситель.
2. По назначению – комфортные и технологические.
3. По характеру связи с обслуживаемым помещением – центральные и местные.
- Центральные устанавливаются вне обслуживаемых объектов. Они создают микроклимат в одном большом или нескольких помещениях.
- Местные создают микроклимат в одном помещении и расположены в нем. Такие системы могут устанавливаться на отдельных рабочих местах.
4. По давлению, создаваемому вентилятором:
- низкого давления Δр < 1кПа;
- среднего давления 1кПа < Δр < З кПа;
- высокого давления З кПа < Δр.
5. По производительности:
- центральные: от 10 до 250 тыс. м/час;
- местные: от 0,5 до 18 тыс. м/час –.
6. По схеме обработки воздуха – прямоточные и рециркуляционные.
- в прямоточных производится термовлажностная обработка только наружного воздуха.
- в рециркуляционных системах кондиционирования обрабатывается смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Системы бывают с одной и двумя рециркуляциями.
Для поддержания заданных параметров воздуха в помещении требуется соответствующая обработка приточного воздуха. В зимнее время тепловлажностная обработка обычно заключается в нагревании и увлажнении воздуха, а летом, когда тепло- и влагосодержание наружного воздуха выше заданного тепло- и влагосодержания воздуха в помещении, приточный воздух подвергается охлаждению и осушению.
Все перечисленные процессы обработки воздуха можно осуществлять с помощью форсуночных кондиционеров. Конструкции центральных форсуночных кондиционеров весьма разнообразны, что связано с особенностями обработки воздуха в каждом конкретном случае. По этим признакам аппараты для кондиционирования воздуха можно подразделить на три группы:
- кондиционеры, работающие только на наружном воздухе (прямоточная схема кондиционирования воздуха);
- кондиционеры, работающие только с первой рециркуляцией, при которой подмешивание рециркуляционного воздуха производится до камеры орошения (группа «б»);
- кондиционеры, работающие с первой и второй рециркуляцией. В этих кондиционерах в отличие от группы «б» применяется второе подмешивание рециркуляционного воздуха после камеры орошения.
На рис. 12.1 изображена схема устройства форсуночного кондиционера с первой и второй рециркуляцией. Наружный воздух поступает через жалюзийную решетку 1, проходит через фильтр 2 и поступает в калорифер первого подогрева 3, снабженный обводными клапанами 4 и клапанами 5, предназначенными для регулирования подачи теплоносителя в калориферы. После калориферов первого подогрева наружный воздух смешивается с воздухом первой рециркуляции, и затем смесь поступает в форсуночную камеру, где она орошается водой, разбрызгиваемой из форсунок. В зависимости от температуры разбрызгиваемой воды воздух, соприкасаясь с капельками воды, может только увлажняться или увлажняться и нагреваться, или охлаждаться и осушаться одновременно.
Капельки разбрызгиваемой воды после контакта с воздухом выпадают в поддон камеры 14, откуда с помощью трубы 15 забираются насосом 16 и вновь нагнетаются в форсунки. В результате такой рециркуляции воды последняя принимает температуру мокрого термометра, вследствие чего процесс в камере протекает адиабатически. Если требуется охлаждение и осушение воздуха, то воду из поддона камеры направляют в испаритель холодильной установки, в котором она охлаждается до заданной температуры, и затем вновь поступает в форсунки.
Температуру воды регулируют с помощью трехходового смесительного крана 13, позволяющего производить смешивание холодной воды с водой, забираемой из поддона камеры по трубе 15. Форсунки, служащие для разбрызгивания воды, размещают в поперечном сечении камеры так, чтобы их факелы перекрывали все поперечное сечение. Вода подается к форсункам через трубные гребенки 17, изготовляемые из газовых оцинкованных труб.
Число рядов (трубных гребенок) форсунок и направление факелов воды зависят от предельной эффективности камеры: обычно делают от 2 до 4 рядов, чаще 2–3. Перед входом и на выходе из камеры орошения устанавливают сепараторы 18, предназначенные для улавливания капель воды, прорывающихся за пределы камеры. Кроме того, первый сепаратор по ходу воздуха способствует выравниванию скорости потока воздуха, поступающего в оросительную камеру.
После камеры орошения воздух вторично смешивается с рециркуляционным (2-я рециркуляция) и затем поступает в калорифер второго подогрева 9, снабженный воздушными регулирующими смесительными клапанами 10 и клапанами 11, регулирующими подачу теплоносителя.