Кондиціювання повітря

Кондиціювання повітря
(від латинського condicio — умова, стан). Під терміном «К. в.» зазвичай розуміють створення і підтримка (головним чином автоматично) в закритих приміщеннях та засобах транспорту параметрів повітряного середовища (температури, відносної вологості, чистоти, складу, швидкості руху і тиску повітря), найбільш сприятливих для самопочуття людей (комфортне К. в. ), ведення технологічних процесів, дії обладнання та приладів, забезпечення збереження цінностей культури і мистецтва і т. п. (технологічне К. в. ). Системи К. в. часто виконують функції припливної вентиляції. В теплий період року вони охолоджують і осушують повітря в холодний — підігрівають і зволожують; можуть працювати спільно з системами опалення або виконувати їх функції. Технологічне К. в. здійснюється в ізольованих замкнутих приміщеннях, капсулах і контейнерах.

К. в. вперше почали застосовувати наприкінці 19 ст. для технологічних цілей в текстильній промисловості. У США в 1897 році був запатентований один з основних апаратів для зволоження, осушення та охолодження повітря водою — форсуночная камера, а в 1906 запропоновано використовується в даний час метод регулювання вологості повітря за температури точки роси (вологовмісту) за форсуночной камерою. Комфортне К. в., ймовірно, вперше застосоване в 1922 в кінотеатрах. У 30-х рр. почали виготовляти так звані автономні кондиціонери.

В СРСР К. в. стали застосовувати в 20-х рр. головним чином у текстильній, а пізніше і в ін. галузях промисловості; заводське виробництво кондиціонерів та обладнання для систем К. в. було організовано на початку 50-х рр.

К. в. передбачається переважно в громадських і адміністративних будівлях, поїздах, літаках, автомобілях, на суднах — для забезпечення комфортних умов; в промислових будівлях — для отримання продукції, якості якої відповідають вимогам стандартів, а також для забезпечення оптимальних умов праці і підвищення його продуктивності при одночасному зменшенні виробничого браку; в житлових будинках (головним чином у південних районах); в шахтах і рудниках, в кабінах кранів, тракторів, комбайнів, екскаваторів та ін. машин — для полегшення умов праці; у науково-дослідних установах — для проведення експериментальних робіт в суворо визначених відтворюваних кліматичних умовах, у бібліотеках, архівах, музеях, картинних галереях — для забезпечення найбільш сприятливих умов зберігання книг, документів та творів мистецтва; в сховищах харчових та сільськогосподарських продуктів — для створення і підтримки мікроклімату, при якому досягаються мінімальні втрати продукції і зберігаються її смакові та поживні якості; у медичних установах — для підтримання необхідної чистоти повітря і в лікувальних цілях; в сільськогосподарських будівлях — для цілорічного вирощування овочів, фруктів, квітів, вирощування і відгодівлі птиці та ін.

Технологічне К. в. в промисловості влаштовується з метою забезпечення сталості вологовміст матеріалів, швидкості протікання хімічних і біохімічних реакцій, процесів кристалізації, підтримання сталих температури і вологості, необхідних для випробування матеріалів у стандартних умовах, та ін. Технологічне К. в. потрібно, наприклад, для приміщень, в яких виготовляються і обробляються гігроскопічні матеріали, т. к. температура і відносна вологість повітря роблять великий вплив на хід технологічних процесів, масу, зовнішній вигляд і якість матеріалів і виробів з них; підтримання постійної внутрішньої температури необхідно при точній обробці інструментів, приладів з допусками близько 2-3 мкм, т. к. коливання температури повітря призводять до неприпустимих відхилень в розмірах деталей у процесі їх обробки; відносна вологість повітря (вище 55%), підтримувана у деяких виробничих приміщеннях, практично виключає можливість накопичення електростатичних зарядів, що особливо важливо для виробництв з вибухонебезпечним середовищем. К. в. влаштовується більш ніж на 200 видах виробництв різних галузей промисловості. У ряді випадків рівень температури повітря всередині виробничих приміщень визначається комфортними умовами.

Оптимальні комфортні параметри повітря, що відповідають санітарно-гігієнічним вимогам), регламентовані в СРСР Будівельними нормами і правилами, вказані в таблиці

Нормовані оптимальні параметри повітря в робочій зоні виробничих приміщень (на постійних робочих місцях) і в обслуговуваній зоні громадських і житлових будівель

Системою К. в. називається сукупність технічних засобів, службовців для приготування, переміщення і розподілу повітря, а також автоматичного регулювання його параметрів.

Системи К. в. оснащуються засобами для очищення від пилу, нагрівання, охолодження, осушення і зволоження повітря, автоматичного регулювання його параметрів, контролю і управління. В окремих випадках системи К. в. здійснюють також одорацию, дезодорування, регулювання іонного складу (іонізацію), видалення надлишкової вуглекислоти, збагачення киснем (регенерацію) і бактеріологічну очищення повітря. Повітря готується в кондиціонерах. Розрізняють системи К. у. центральні та місцеві. Центральні системи, як правило, обслуговують кілька приміщень, а місцеві — одне приміщення або частина його. Центральні системи забезпечуються ззовні теплом (які доставляють гарячою водою, парою, газом або електрикою), холодом (які доставляють холодною водою від холодильних машин, артезіанських свердловин, гірських річок; холодоагентами або розчинами солей) та електричною енергією електродвигунів для приводу насосів, вентиляторів і компресорів. Місцеві системи можуть мати власні вбудовані джерела холоду і забезпечуватися ззовні тільки електричною енергією для приводу холодильних машин, вентиляторів і насосів і живлення електричних нагрівачів і зволожувачів. В районах з сухим і жарким кліматом застосовують охолодження повітря за рахунок випару води (випарне охолодження). По тиску, створюваному припливними вентиляторами, розрізняють системи низького тиску — до 1 кн/м2 (100 кгс/м2), середнього —від 1 до 3 кн/м2 і високого—більше 3 кн/м2. Центральні та місцеві системи К. в. бувають одно - і двоканальними. Одноканальна система низького тиску включає воздухоприготовительную установку — кондиціонер, канали і пристрої для подачі кондиційованого і видалення відпрацьованого повітря і прилади автоматичного регулювання, дистанційного контролю і управління. Центральні водовоздушные системи (як правило, одноканальні) забезпечуються теплом і холодом від теплових і холодильних станцій з одне-, двох-, трьох - або чотиритрубної систем трубопроводів. Системи К. в. бувають прямоточні і з частковою рециркуляцією внутрішнього повітря. В прямоточних системах здійснюється обробка та переміщення тільки зовнішнього повітря в системах з частковою рециркуляцією (для економії тепла в холодну пору і холоду в теплу пору року) обробляється і переміщується суміш зовнішнього і частини внутрішнього повітря, що витягується з обслуговуваних приміщень. Необхідні температура і вологість повітря в приміщеннях забезпечуються відповідно воздухоподогревателями і апаратами для осушення або зволоження повітря. У теплу пору року системи К. в. іноді працюють спільно з системами радіаційного охолодження. Видалення і рециркуляцію відпрацьованого повітря, а в ряді випадків і подачу кондиціонованого повітря в кінці 60-х рр. стали здійснювати через освітлювальні прилади з люмінесцентними лампами. При цьому виділяється ними тепло використовується для підігрівання повітря.

Одноканальні системи виконуються з центральним якісним регулюванням, з центральним або місцевим кількісним регулюванням, з місцевими або зональними доводчиками. У багатоповерхових адміністративних і готельних будівлях набувають поширення одноканальні системи середнього тиску з підвіконними місцевими эжекционными кондиціонерами-доводчиками. Застосування цих систем дозволяє економити тепло і холод за рахунок рециркуляції внутрішнього повітря в межах одного приміщення, не вдаючись до пристрою центральної рециркуляції і, отже, — до прокладання рециркуляційних повітроводів. 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 К. в., снабжаемые холодом от встроенных холодильных машин; на судах применяются одно- и двухканальные системы среднего и высокого давлений.

Устройство К. в. 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 К. в. практически невозможна (текстильная, табачная, фармацевтическая, электронно-вакуумная промышленность, точное приборостроение и машиностроение). В дальнейшем К. в. 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; застосування великих поверхонь скління в будинках; відсутність вікон і ліхтарів у деяких типах промислових будівель і т. п.