АВТОМАТИЗАЦИЯ ОДНОЗОНАЛЬНЫХ СПЛИТ-СИСТЕМ

В жилых и офисных помещениях широкое при­менение получили автономные однозональные кондиционеры (сплит-системы), имеющие следующие особенности:

• ограниченный диапазон температуры наружного воздуха — в основном производители ограничивают использование сплит-сис­тем в зимний и переходные периоды года температурой не ниже минус (5-10)°С;

• отсутствуют блоки увлажнения;

• теплообменник внутреннего блока выполняет функции ох­ладителя и подогревателя;

• регулировка производительности в основном осуществляется методом пуска-остановки компрессора или изменением коли­чества хладагента, подаваемого в теплообменник;

• обводные каналы для байпасирования воздуха отсутствуют;

• регулировка температуры осуществляется по температуре в помещении, устанавливаемой пользователем;

• температура в помещении поддерживается в режиме нагрева (£уст + 1) °С и режиме охлаждения (£уст — 1) °С;

• температура хладагента в теплообменнике внутреннего блока составляет: в режиме нагрева (40-45) °С; в режиме охлаждения (5-7) °С.

Режим охлаждения может происходить без изменения влагосо — держания (сухое охлаждение) или с уменьшением влагосодержания (охлаждение и осушение). Для сухого охлаждения воздуха темпера­тура теплообменной поверхности должна быть выше точки росы ох­лаждаемого воздуха (рис. 1.9).

Если температура теплообменной поверхности ниже точки росы воздуха, произойдет конденсация влаги из воздуха, который в этом случае не только охлаждается, но и осушается. В результате образова­ния конденсата воздух будет взаимодействовать с влажной поверх-

Ностью воздухоохладителя. Воз­дух в тонкой пленке у поверх­ности воды приобретает пара­метры такие, как у насыщенного водяного пара при температуре, равной температуре данного участка поверхности.

Процесс взаимодействия воз­духа с влажной поверхностью воздухоохладителя аналогичен процессу в аппарате контакт­ного типа и изобразится на d-h диаграмме линией, направлен­ной из точки начального состоя­ния Нл воздуха к точке пересече­ния изотермы, соответствующей средней температуре tw поверх­ности воздухоохладителя, с кри­вой ф = 100 % (рис. 1.9, линия HW).

Температура воздуха на вы­ходе теплообменника 4 опреде­ляется температурой воздуха на входе теплообменника tw темпе­ратурой поверхности теплооб­менника tw и коэффициентом эффективности теплообменника Et (рис. 1.10).

Рис. 1.9. Процессы охлаждения в по­верхностных теплообменниках: CB — сухое охлаждение; HW — охлаждение с образованием Конденсата

Рис. 1.10. Изменение разности темпера­тур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена

При известной температуре холодоносителя на входе тепло­обменника tw температуру возду­ха на выходе 4 можно определить по формуле:

TK 4

(4- twd. Et, (1.7)

Где Et — коэффициент эффективности теплообмена, показывающий отношение реального теплообмена к максимально возможно­му в идеальном процессе.

E =

HW

НК t— tT, d — d„ h — h..

(1.8)

D — d„, h — h„

Для процессов, протекающих по t = const

(1.9)

E =

D„ — d„ h — h

H К — H к

D — d h — h

H w h a

Для процессов, протекающих по d = const

E =

(1.10)

T„ — L h — h

К — H к

T -1 h — h

Некоторые производители (Daikin) для оценки эффективности поверхностных теплообменников в технической документации при­водят значение байпас-фактора, равного отношению:

BF=

HW h-K Рис. 1.11. Термодинамическая модель автономной сплит-системы

KW h-h

(1.11)

Для оборудования Daikin байпас-фактор составляет 0,18-0,25.

На рис. 1.5.11 представлена термодинамическая модель процессов в однозональной сплит-системе, построенной с учетом особенностей, оговоренных выше.

В теплый период автоматическая система управления кондицио­нером поддерживает температуру (^ст + 1), в холодный и переходные периоды — (ґуст- 1).

В режиме охлаждения процесс идет от точки Нл по линии d = const до пересечения с линией ф = 100 %, затем по этой линии до пересечения с линией 4ом = ^ст +1. Следует помнить, что реально процессы охлаждения НлБ и осушения DH идут одновременно по кривой, постепенно приближающейся к линии ^ст +1 (процесс Нл1^- Нл2->- Н2…).

Далее система автоматического управления поддерживает про­цесс по линии ^ст + 1 с конденсацией влаги. Угловой коэффициент процесса непрерывно меняется по линиям KnHn. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока его направление не совпадет с направле­нием углового коэффциента єпом. Так, если угловой коэффициент будет направлен по линии єпом, то процесс в помещении застабилизи — руется по линии K3H3. Если выделения влаги в помещении нет, про­цесс пойдет по линии K4H4 при d = const.

В холодный и переходные периоды года (режим нагрева) процесс идет от точки Нзм вертикально вверх (d = const) до пересечения с ли­нией (іуст — 1) °С. Отсутствие процесса увлажнения воздуха может привести к осушению ниже комфортных условий, что является недостатком работы сплит-систем в режиме нагрева.

Posted in Автоматика кондиционеров