Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха (далее К)(от латинского condicio — условие, состояние). Под термином "Кондиционирование воздуха" обычно понимают создание и поддержание (главным образом автоматически) в закрытых помещениях и средствах транспорта параметров воздушной среды (температуры, относительной влажности, чистоты, состава, скорости движения и давления воздуха), наиболее благоприятных для самочувствия людей (комфортное Кондиционирование воздуха), ведения технологических процессов, действия оборудования и приборов, обеспечения сохранности ценностей культуры и искусства и т. п. (технологическое Кондиционирование воздуха). Системы Кондиционирование воздуха часто выполняют функции приточной вентиляции. В теплый период года они охлаждают и осушают воздух, в холодный — подогревают и увлажняют; могут работать совместно с системами отопления или выполнять их функции. Технологическое Кондиционирование воздуха осуществляется в изолированных замкнутых помещениях, капсулах и контейнерах.

Кондиционирование воздуха впервые начали применять в конце 19 в. для технологических целей в текстильной промышленности. В США в 1897 был запатентован один из основных аппаратов для увлажнения, осушки и охлаждения воздуха водой — форсуночная камера, а в 1906 предложен используемый в настоящее время метод регулирования влажности воздуха по его температуре точки росы (влагосодержанию) за форсуночной камерой. Комфортное Кондиционирование воздуха, предположительно, впервые применено в 1922 в кинотеатрах. В 30-х гг. начали изготовлять так называемые автономные кондиционеры.

В СССР Кондиционирование воздуха стали применять в 20-х гг. главным образом в текстильной, а позже и в др. отраслях промышленности; заводское производство кондиционеров и оборудования для систем Кондиционирование воздуха было организовано в начале 50-х гг.

Кондиционирование воздуха предусматривается преимущественно в общественных и административных зданиях, поездах, самолетах, автомобилях, на судах — для обеспечения комфортных условий; в промышленных зданиях — для получения продукции, качества которой удовлетворяют требованиям стандартов, а также для обеспечения оптимальных условий труда и повышения его производительности при одновременном уменьшении производственного брака; в жилых домах (главным образом в южных районах); в шахтах и рудниках, в кабинах кранов, тракторов, комбайнов, экскаваторов и др. машин — для облегчения условий труда; в научно-исследовательских учреждениях — для проведения экспериментальных работ в строго определенных воспроизводимых климатических условиях, в библиотеках, архивах, музеях, картинных галереях — для обеспечения наиболее благоприятных условий хранения книг, документов и произведений искусства; в хранилищах пищевых и сельскохозяйственных продуктов — для создания и поддержания микроклимата, при котором достигаются минимальные потери продукции и сохраняются ее вкусовые и питательные качества; в медицинских учреждениях — для поддержания требуемой чистоты воздуха и в лечебных целях; в сельскохозяйственных зданиях — для круглогодичного выращивания овощей, фруктов, цветов, выращивания и откорма птицы и др.

Технологическое Кондиционирование воздуха в промышленности устраивается с целью обеспечения постоянства влагосодержания материалов, скорости протекания и биохимических реакций, процессов поддержания неизменных температуры и влажности, необходимых для испытания материалов в стандартных условиях, и др. Технологическое Кондиционирование воздуха требуется, например, для помещений, в которых изготовляются и обрабатываются гигроскопичные материалы, т. к. температура и относительная влажность воздуха оказывают большое влияние на ход технологических процессов, массу, внешний вид и качество материалов и изделий из них; поддержание постоянной внутренней температуры необходимо при точной обработке инструментов, приборов с допусками порядка 2—3 мкм, т. к. колебания температуры воздуха приводят к недопустимым отклонениям в размерах деталей в процессе их обработки; относительная влажность воздуха (выше 55%), поддерживаемая в некоторых производственных помещениях, практически исключает возможность накопления электростатических зарядов, что особенно важно для производств со взрывоопасной средой. Кондиционирование воздуха устраивается более чем в 200 видах производств различных отраслей промышленности. В ряде случаев уровень температуры воздуха внутри производственных помещений определяется комфортными условиями.

Оптимальные комфортные параметры воздуха (удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям), регламентируемые в СССР Строительными нормами и правилами, указаны в таблице

Нормируемые оптимальные параметры воздуха в рабочей зоне производственных помещений (на постоянных рабочих местах) и в обслуживаемой зоне общественных и жилых зданий

Помеще- ния и здания	Катего- рия работы	Холодный и переходный периоды года (температура наружного воздуха ниже 10 °С)			Теплый период года (температура наружного воздуха 10 °С и выше)
Помеще- ния и здания	Катего- рия работы	темпера- тура, °С	относи- тельная влаж- ность, %	Скорость м/сек (не более)	Темпера- тура, °С	относи- тельная влаж- ность, %	скорость м/сек (не более)
Производ- ственные	Легкая	18—21	—	0,2	22—25	—	—
	Средней тяжести	16—18	60—40	0,3	20—23	60—40	0,3
	Тяжелая	14—16	—	0,3	17—20	—	—
Жилые и обществен- ные	—	19—21	60—40	0,3	22—25	60—40	0,3

Системой Кондиционирование воздуха называется совокупность технических средств, служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а также автоматического регулирования его параметров.

Системы Кондиционирование воздуха оснащаются средствами для очистки от пыли, нагревания, охлаждения, осушения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления. В отдельных случаях системы Кондиционирование воздуха осуществляют также одорацию, дезодорацию, регулирование ионного состава (ионизацию), удаление избыточной углекислоты, обогащение (регенерацию) и бактериологическую очистку воздуха. Воздух приготовляется в кондиционерах. Различают системы Кондиционирование воздуха центральные и местные. Центральные системы, как правило, обслуживают несколько помещений, а местные — одно помещение или часть его. Центральные системы снабжаются извне теплом (доставляемым горячей водой, паром, газом или электричеством), холодом (доставляемым холодной водой от холодильных машин, артезианских скважин, горных рек; хладагентами или растворами солей) и электрической энергией для привода электродвигателей насосов, вентиляторов и компрессоров. Местные системы могут иметь собственные встроенные источники холода и снабжаться извне только электрической энергией для привода холодильных машин, вентиляторов и насосов и питания электрических воздухонагревателей и увлажнителей. В районах с сухим и жарким климатом применяют охлаждение воздуха за счет испарения воды (испарительное охлаждение). По давлению, создаваемому приточными вентиляторами, различают системы низкого давления — до 1 кн/м² (100 кгс/м²), среднего —от 1 до 3 кн/м² и высокого—более 3 кн/м². Центральные и местные системы Кондиционирование воздуха бывают одно- и двухканальными. Одноканальная система низкого давления включает воздухоприготовительную установку — кондиционер, каналы и устройства для подачи кондиционированного и удаления отработанного воздуха и приборы автоматического регулирования, дистанционного контроля и управления. Центральные водовоздушные системы (как правило, одноканальные) снабжаются теплом и холодом от тепловых и холодильных станций по одно-, двух-, трех- или четырехтрубной системам трубопроводов. Системы Кондиционирование воздуха бывают прямоточные и с частичной рециркуляцией внутреннего воздуха. В прямоточных системах осуществляется обработка и перемещение только наружного воздуха, в системах с частичной рециркуляцией (для экономии тепла в холодное время и холода в теплое время года) обрабатывается и перемещается смесь наружного и части внутреннего воздуха, извлекаемого из обслуживаемых помещений. Необходимые температура и влажность воздуха в помещениях обеспечиваются соответственно воздухоподогревателями и аппаратами для осушки или увлажнения воздуха. В теплое время года системы Кондиционирование воздуха иногда работают совместно с системами радиационного охлаждения. Удаление и рециркуляцию отработанного воздуха, а в ряде случаев и подачу кондиционированного воздуха в конце 60-х гг. стали осуществлять через осветительные приборы с люминесцентными лампами. При этом выделяемое ими тепло используется для подогревания воздуха.

Одноканальные системы выполняются с центральным качественным регулированием, с центральным или местным количественным регулированием, с местными или зональными доводчиками. В многоэтажных административных и гостиничных зданиях получают распространение одноканальные системы среднего давления с подоконными местными эжекционными кондиционерами-доводчиками. Применение этих систем позволяет экономить тепло и холод за счет рециркуляции внутреннего воздуха в пределах одного помещения, не прибегая к устройству центральной рециркуляции и, следовательно,— к прокладке рециркуляционных воздуховодов. Перспективны двухканальные системы, в которых по одному из каналов подается холодный воздух, а по другому — теплый; в каждом помещении или вблизи него по команде терморегулятора в специальной смесительной коробке холодный и теплый воздух смешивается в необходимой пропорции, и смесь с требуемой температурой вводится в помещение.

В ж.-д. вагонах, автобусах, автомобилях и самолетах, как правило, устраиваются одноканальные системы Кондиционирование воздуха, снабжаемые холодом от встроенных холодильных машин; на судах применяются одно- и двухканальные системы среднего и высокого давлений.

Устройство Кондиционирование воздуха обычно сопряжено с увеличением затрат на строительство и реконструкцию зданий. Однако в промышленных зданиях эти затраты во многих случаях быстро окупаются повышением производительности труда, улучшением качества продукции, снижением производственного брака. Работа многих промышленных предприятий и цехов в современных условиях без Кондиционирование воздуха практически невозможна (текстильная, табачная, фармацевтическая, электронно-вакуумная промышленность, точное приборостроение и машиностроение). В дальнейшем Кондиционирование воздуха получит широкое распространение. Этому способствуют развитие новых видов производств, остро нуждающихся в поддержании стабильных параметров воздуха; оснащение промышленных предприятий, научно-исследовательских и конструкторских организаций дорогостоящими точными приборами, механизмами и счетно-решающими машинами, правильная и безотказная работа которых возможна только при определенной температуре и влажности воздуха; увеличение объемов строительства закрытых общественных помещений для длительного пребывания больших количеств людей при необходимости обеспечения круглогодичной и рентабельной эксплуатации этих помещений; применение больших поверхностей остекления в зданиях; отсутствие окон и фонарей в некоторых типах промышленных зданий и т. п.

Лит.: Зворыкин М. Л., Черкез В. М., Установки кондиционирования воздуха и холодильники пассажирских вагонов, М., 1969; Баркалов Б. В., Карпис Е. Е., Кв промышленных, общественных и жилых зданиях, М., 1971; Захаров Ю. В., Андреев Л. М., Оборудование судовых систем кондиционирования воздуха, Л., 1971.

Е. Е. Карпис.

	Copyright © 1999-2023 Oval.ru, All Rights Reserved.