Книга: Семенов Ю. В. «Системы кондиционирования воздуха с поверхностными воздухоохладителями»

Серия: "Библиотека климатехника"

В книге рассмотрены физические основы, принципы работы и особенности наиболее распространенных в настоящее время систем кондиционирования воздуха — систем с поверхностными воздухоохладителями. Описаны физические свойства и процессы, без знания которых трудно понять, как работают современные системы кондиционирования воздуха. В доступной форме изложены основы холодильной техники.
Рассмотрены основные понятия, связанные с системами кондиционирования воздуха. Изложены основы расчетов поверхностных воздухоохладителей. Приведены практические примеры расчетов. Подробно рассмотрены современные системы комфортного кондиционирования с водяными и хладоновыми поверхностными воздухоохладителями (системы «чиллер-фанкойлы», сплит- и VRF-системы). Изложены рекомендации по подбору оборудования для этих систем.
Книга предназначена для специалистов по проектированию систем кондиционирования воздуха, студентов технических учебных заведений, а также всех желающих ознакомиться с современными системами кондиционирования воздуха. Книга будет полезна также специалистам, занимающимся монтажом и обслуживанием рассматриваемых систем.

Содержание:

Предисловие...... 9 Введение...... 10 Условные обозначения...... 15 Глава 1. Физические основы...... 17 1. 1. Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы...... 17 1. 1. 1. Испарение...... 18 1. 1. 2. Кипение...... 24 1. 1. 3. Конденсация...... 26 1. 2. Газообразное состояние вещества...... 27 1. 2. 1. Давление газа...... 27 1. 2. 2. Плотность и удельный объем газа...... 29 1. 2. 3. Закон Авогадро...... 30 1. 2. 4. Моль и постоянная Авогадро...... 31 1. 2. 5. Идеальный газ...... 32 Уравнение состояния идеального газа...... 32 Теплоемкость...... 34 Энтальпия...... 35 1. 2. 6. Основные процессы и законы идеальных гaзов...... 36 1. 2. 6. 1. Изохорный процесс...... 36 1. 2. 6. 2. Изобарный процесс...... 37 1. 2. 6. 3. Изотермический процесс...... 38 1. 2. 7. Свойства газовых смесей...... 39 Газовая смесь...... 39 Состав газовой смеси...... 39 Закон Дальтона...... 40 Газовая постоянная смеси...... 40 Молекулярная масса газовой смеси...... 41 Парциальное давление компонентов газовой смеси...... 42 Удельная теплоемкость газовой смеси...... 42 Энтальпия идеальной газовой смеси...... 43 1. 3. Влажный воздух...... 43 1. 3. 1. Что такое влажный воздух...... 43 1. 3. 2. Сухой воздух...... 44 Состав сухого воздуха...... 44 Газовая постоянная и молекулярная масса сухого воздуха...... 45 Плотность и удельный объем сухого воздуха...... 45 Удельная теплоемкость сухого воздуха...... 45 Энтальпия сухого воздуха...... 46 1. 3. 3. Водяной пар...... 46 1. 3. 4. Параметры влажного воздуха...... 47 Влагосодержание...... 47 Давление...... 48 Относительная влажность...... 49 Плотность...... 49 Энтальпия...... 50 1. 3. 5. i-d-диаграмма влажного воздуха...... 51 Принципы построения...... 51 Некоторые параметры влажного воздуха на i-d-диаграмме...... 54 1. 3. 6. Температурные параметры влажного воздуха...... 55 Температура по сухому термометру...... 56 Температура точки росы...... 56 Температура по мокрому термометру...... 58 Глава 2. Основы холодильной техники...... 61 2. 1. Фазовые переходы хладагента в холодильном контуре...... 63 2. 2. Как работает холодильная установка...... 67 2. 3. Теоретический холодильный цикл...... 70 2. 3. 1. Испаритель...... 73 2. 3. 2. Компрессор...... 73 2. 3. 3. Конденсатор...... 74 2. 3. 4. Расширительное устройство...... 75 2. 4. Взаимодействие элементов холодильной установки...... 76 2. 5. Реальный цикл охлаждения...... 78 2. 6. Расширительные устройства...... 81 2. 6. 1. Капиллярная трубка...... 81 Как работает капиллярная трубка...... 81 Расход хладагента через капиллярную трубку...... 83 Точка баланса компрессора и капиллярной трубки...... 84 Эффект изменения нагрузки...... 85 Особенности холодильных установок с капиллярной трубкой...... 87 2. 6. 2. Терморегулирующий вентиль...... 90 Как устроен ТРВ...... 91 Принцип работы ТРВ...... 93 Компенсация потерь давления...... 94 Заправка ТРВ...... 95 Сравнение ТРВ с капиллярной трубкой...... 97 2. 6. 3. Электронный расширительный вентиль...... 98 Глава 3. Кондиционирование воздуха...... 101 3. 1. Комфортные условия воздушной среды...... 101 3. 1. 1. Условия теплового комфорта...... 101 3. 1. 2. Зона комфорта на i-d-диаграмме...... 103 3. 1. 3. Газовый состав воздуха...... 104 3. 2. Относительная влажность воздуха и тепловой комфорт...... 107 3. 2. 1. Влияние влажности воздуха на самочувствие и работоспособность человека...... 107 3. 2. 2. Зоны комфорта на i-d-диаграмме...... 112 3. 2. 3. Сравнение зарубежных и российских норм...... 113 3. 3. Расчетные параметры наружного воздуха...... 115 3. 3. 1. Параметры Б по СНиП 41-01-2003...... 116 3. 3. 2. Параметры Б по СП 60. 1330. 2012...... 118 3. 3. 3. Как рассчитать параметры наружного воздуха при повышенных требованиях задания на проектирование...... 123 3. 4. Требования к системам кондиционирования...... 125 3. 4. 1. Структура современной системы кондиционирования...... 125 3. 4. 2. Требования к системам кондиционирования...... 126 3. 5. Процессы обработки воздуха в СКВ...... 131 3. 5. 1. Нагрев в калорифере...... 132 3. 5. 2. Увлажнение...... 134 Увлажнение паром...... 134 Увлажнение водой...... 135 3. 5. 3. Охлаждение в поверхностном воздухоохладителе...... 136 Охлаждение без осушения...... 136 Охлаждение с осушением...... 137 Глава 4. Поверхностные воздухоохладители...... 139 4. 1. Что такое поверхностный воздухоохладитель...... 139 4. 2. Параметры воздуха и производительность поверхностного воздухоохладителя...... 143 4. 3. Расчет требуемой производительности поверхностного воздухоохладителя...... 146 4. 3. 1. Тепловлажностный баланс помещения...... 146 4. 3. 2. Расчет требуемой производительности ПВО...... 147 4. 4. От чего зависит производительность поверхностного воздухоохладителя...... 150 Температура хладоносителя...... 153 Расход хладоносителя...... 153 Расход воздуха...... 154 Температура и влажность входящего воздуха...... 154 4. 5. Формулы для расчета поверхностных воздухоохладителей...... 158 4. 5. 1. Водяные поверхностные воздухоохладители...... 159 4. 5. 2. Хладоновые поверхностные воздухоохладители...... 161 4. 5. 3. Режимы охлаждения влажного воздуха...... 162 Охлаждение воздуха без осушения...... 164 Охлаждение воздуха с осушением...... 165 4. 5. 4. Обоснование расчетных формул...... 167 4. 5. 4. 1. Водяные ПВО...... 167 4. 5. 4. 2. Хладоновые ПВО...... 171 4. 5. 5. Примеры расчетов...... 173 Глава 5. Системы с водяными ПВO (чиллер-фанкойлы)...... 175 5. 1. Что такое система «чиллер-фанкойлы»...... 175 5. 1. 1. Фанкойлы...... 177 5. 1. 2. Чиллеры...... 179 5. 1. 3. Гидромодули (насосные станции)...... 182 5. 1. 3. Центральный кондиционер...... 183 5. 2. Как правильно подобрать фанкойл...... 184 5. 2. 1. Какие данные приведены в каталоге...... 185 5. 2. 2. Производительность фанкойла: полная, явная, скрытая...... 186 5. 2. 3. Расход воды через фанкойл...... 187 5. 2. 4. Факторы, влияющие на производительность...... 188 Скорость вращения вентилятора (расход воздуха)...... 188 Температура воды на входе...... 189 Расход воды через фанкойл...... 191 Температура воздуха на входе...... 192 5. 3. Как правильно подобрать чиллер...... 195 5. 3. 1. Принцип работы и устройство чиллера...... 195 5. 3. 1. 1. Основные элементы чиллера...... 195 Компрессор...... 195 Кожухотрубный испаритель...... 196 Пластинчатый испаритель...... 197 Конденсатор...... 197 5. 3. 1. 2. Особенности отдельных видов чиллеров...... 198 Моноблочный чиллер с воздушным конденсатором...... 198 Чиллер с водяным охлаждением конденсатора...... 200 Чиллер с выносным воздушным конденсатором...... 201 5. 3. 2. Особенности подбора различных видов чиллеров...... 203 5. 3. 2. 1. Какие данные приведены в каталоге...... 203 5. 3. 2. 2. Моноблочные чиллеры...... 205 5. 3. 2. 3. Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора...... 208 Открытая схема...... 208 Закрытая схема...... 211 5. 3. 2. 4. Чиллеры с выносным воздушным конденсатором...... 213 5. 4. Системы холодоснабжения с чиллерами...... 215 5. 4. 1. Минимальный объем системы...... 215 5. 4. 1. 1. Что такое минимальный объем системы...... 215 5. 4. 1. 2. Как работает чиллер...... 216 5. 4. 1. 3. Как рассчитать минимальный объем системы...... 220 5. 4. 2. Общие рекомендации по применению антифризов...... 222 Этиленгликоль...... 224 Пропиленгликоль...... 225 Влияние концентрации на морозостойкость гликолей...... 226 Глава 6. Системы с хладоновыми ПВО...... 227 6. 1. Сплит-система...... 227 6. 1. 1. На пути к сплит-системе: оконный кондиционер...... 227 6. 1. 2. Принцип работы и конструкция сплит-системы...... 228 6. 1. 3. Изменение температур кипения и конденсации в процессе работы сплит-системы...... 231 Влияние температуры внутреннего воздуха на температуру кипения...... 231 Влияние температуры наружного воздуха на температуру конденсации...... 232 6. 2. VRF-система...... 233 6. 2. 1. На пути к VRF-системе: мультисплит-система...... 233 6. 2. 2. Что такое VRF-система...... 236 6. 2. 3. Состав VRF-системы...... 238 6. 2. 3. 1. Наружный блок...... 239 6. 2. 3. 2. Внутренний блок...... 239 6. 2. 3. 3. Электронный расширительный вентиль (ЭРВ)...... 239 6. 2. 3. 4. Медные трубопроводы...... 240 6. 2. 3. 5. Разветвители (рефнеты)...... 241 6. 2. 4. Холодильный контур VRF-системы...... 242 Внутренний блок...... 242 Наружный блок...... 242 6. 2. 5. Отличия VRF- от сплит-системы...... 244 Отличия в компоновке...... 244 Расширительное устройство...... 244 Жидкостной трубопровод...... 245 Управление работой VRF-системы...... 245 Рабочее давление...... 247 Минимальный объем помещения...... 247 6. 3. Особенности подбора хладоновых ПВО...... 248 6. 3. 1. Какие данные приведены в каталоге...... 248 6. 4. 2. Производительность ПВО: полная, явная, скрытая...... 249 6. 4. 3. Факторы, влияющие на производительность...... 250 Температура кипения хладагента...... 250 Температура воздуха в помещении...... 252 Температура наружного воздуха...... 258 Расстояние до компрессора (наружного блока)...... 262 Литература...... 265

Издательство: "Техносфера" (2014)

ISBN: 9785948363868