АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРЯМОТОЧНЫХ СКВ

В технике кондиционирования применяют количественное и качественное регулирование. При количественном регулировании требуемое состояние воздуха достигается путем изме­нения расхода воздуха при постоянных его параметрах. Количествен­ное регулирование применяется в многозональных системах, а в одно- зональных — качественное. Для получения оптимальных параметров СКВ могут использоваться оба указанные метода.

Поддержание температуры осуществляется по датчикам, распола­гаемым в обслуживаемом помещении. Влажность может регулиро­ваться по влажности воздуха в помещении (прямое регулирование) или по температуре точки росы воздуха после камеры орошения (кос­венное регулирование).

При регулировке влажности по температуре точки росы необхо­димо в линию обработки воздуха ставить два нагревателя ВН1 и ВН2 (рис. 1.2). Воздух нагревается, доводится в камере орошения ОК до па­раметров, близких к температуре точки росы приточного воздуха. Датчик температуры Т2, установленный после камеры орошения, ре­гулирует мощность первого воздухонагревателя так, чтобы температу­ра воздуха после камеры орошения (ф = 95 %) стабилизировалась в области точки росы.

Воздухонагреватель второго подогрева, установленный после ка­меры орошения, доводит до необходимой температуры приточный воздух.

Таким образом, косвенное регулирование влажности приточного воздуха осуществляется терморегуляторами без прямого измерения влажности.

При комбинированном регулировании влажности воздуха сочета­ют прямое и косвенное регулирование. Такой метод используется в системах кондиционирования, имеющих обводной канал вокруг ка­меры орошения, и называется методом оптимальных режимов.

На рис. 1.3 показана термодинамическая модель прямоточной системы кондиционирования. Синим цветом показаны годовые пре­делы изменения параметров наружного воздуха. Нижняя предельная точка наружного воздуха в холодный период обозначена Нзм, а для теплого — Нл. Множество состояний воздуха в рабочей зоне обозначе­но многоугольником Р1Р2Р3Р4 (зона Р), а множество допустимых сос­тояний приточного воздуха — П1П2П3П4 (зона П).

В холодный период наружный воздух с параметрами Нзм необхо­димо довести до одной из точек множества П. Очевидно, что минимальные затраты (кратчайший путь) будут в том случае, если из множества П выбрать точку П3.

В этом случае наружный воздух необходимо нагреть в подогрева­теле первого подогрева (ВН1, рис. 1.3) до точки H^, увлажнить ади — абатно по линии H’^^- Кзм при hK зм= const, а затем нагреть подогрева­телем второго подогрева ВН2 до температуры точки П3 (процесс Hзм^*H’зм^~Кзм^~П3). При адиабатическом процессе увлажнения воздух увлажняется до 95-98 %. Точка Кзм, находящаяся на пересече­нии линии d3 и кривой относительной влажности 95-98 %, есть точка росы приточного воздуха П3.

Максимальная теплопроизводительность воздухонагревателя первого подогрева ВН1 должна быть

0,ВШ = G. (К зм- hзм), (1.3)

А воздухонагревателя ВН2

Qeh2 = G.(hro- hк зм), (1.4)

Где G — расход воздуха, кг/ч.

По мере повышения температуры наружного воздуха интенсив­ность нагрева ВН1 будет уменьшаться, но последовательность обра­ботки воздуха сохранится (Н^-H’1^-Кзм^-П3). При достижении на­ружным воздухом энтальпии h^ > hкзм необходимость подогревателя первого подогрева ВН1 отпадает. В этом случае наружный воздух нужно только увлажнить и подогреть в ВН2. Очевидно, что кратчай­ший путь обработки воздуха будет H’^^-Кзм^"П3 или, например, Нпер^-Кпер^П5. При дальнейшем увеличении температуры наруж­ного воздуха точка П5 будет передвигаться по линии П3П2П1 и достиг­нет точки П1, которая сигнализирует о необходимости перехода на обработку воздуха по технологии теплого периода. Диапазон тем­ператур наружного воздуха в границах изменения энтальпии от h зм до h^ есть переходной период.

Можно исключить второй подогрев за счет смешивания части наг­ретого наружного воздуха с увлажненным воздухом после камеры орошения (рис. 1.4).

В этом случае наружный воздух нагревают до точки H"^, увлаж­няют в оросительной камере (H"^^- К"зм) до 95 %, а затем смешива­ют нагретый воздух с увлажненным воздухом в таком соотношении, чтобы точка смеси совпала с точкой П3. Эта операция может выпол­няться по датчику температуры, либо по датчику влажности после ка­меры смешения.

Самый простой способ увлажнения — использование парогенера­торов. В этом случае нагрев производят первым подогревателем до точки П ‘3, а затем увлажняют по изотерме до точки П3. Однако применение парогенераторов экономически невыгодно из-за большо­го потребления электроэнергии. Применение сотового увлажнителя дает значительное снижение энергопотребления. Так, потребляемая мощность на увлажнение в относительных единицах составляет:

• увлажнение в оросительной камере — 5;

• паровое увлажнение — 80;

• сотовое увлажнение — 1.

В теплый период предельные параметры наружного воздуха — точка Нл (рис. 1.3). Очевидно, что минимальные затраты при перехо­де из точки Нл к зоне П будут в том случае, если выбрать конечную точку П1. Воздух с параметрами Нл необходимо подвергнуть охлажде­нию и осушению. Этот процесс можно реализовать с помощью холо­дильной машины (процесс или камеры орошения. В послед­нем случае воздух охлаждается за счет холодной воды камеры ороше­ния и осушается по линии Нл^~Кл, а затем подогревается в ВН2 по линии

Для реализации всех периодов работы кондиционера необходимо после камеры орошения установить два датчика температуры: один (Т3), настроенный на температуру точки росы холодного периода 4 зм, второй (Т2) — на температуру 4л точки росы теплого периода.

Датчик Т3 в холодный период, регулируя теплопроизводитель — ность нагревателя ВН1, обеспечивает подогрев воздуха до энтальпии h зм и адиабатическое увлажнение воздуха в камере орошения до вла — госодержания приточного воздуха d3. Терморегулятор ТС4, датчик ко­торого расположен в помещении, стабилизирует температуру второго воздухонагревателя ВН2, обеспечивая температуру приточного возду­ха, равную tn3. Таким образом, совместные действия двух терморегу­ляторов ТС3 и ТС4 обеспечивают состояние приточного воздуха П3.

В переходной период воздухонагреватель ВН1 выключается. На­ружный воздух поступает в камеру орошения. По сигналам датчика Т3 регулируется мощность подогревателя ВН2, что выводит парамет­ры приточного воздуха в точку П5, находящуюся на линии П3П2П1.

Регулировка параметров воздуха в теплый период осуществляет­ся с помощью датчика Т2, установленного после камеры орошения. Этот датчик через регулятор поддерживает расход холодной воды через камеру орошения таким образом, чтобы температура воды в ка­мере орошения обеспечила процесс Н^- Кл. Регулятор ТС4, датчик которого расположен в помещении, регулирует производительность нагревателя, нагревая воздух до tm. Таким образом, в теплый период требуемое состояние приточного воздуха достигается терморегулято­рами ТС2 и ТС4.

В режиме регулирования влажности по точке росы приточного воз­духа происходит некоторое колебание влажности воздуха. Однако тем­пература поддерживается терморегулятором ТС4 достаточно точно.

Posted in Автоматика кондиционеров