Парокомпрессионные холодильные установки.

Принципиальная схема холодильной установки состоит из компрессора, испарителя, конденсатора и дроссельного вентиля.

Процессы, протекающие в парокомпрессионных холодильных машинах, связаны с изменением агрегатного состояния холодильного агента, циркулирующего в системе

Холодильный цикл парокомпрессионной холодильной машины связан с изменением фазового состояния холодильного агента при подводе и отведении тепла. Последнее является основным свойством, обусловливающим возможность использования того или иного вещества в качестве холодильного агента. Кроме того, холодильные агенты должны быть безвредны, взрывобезопасны, инертны в отношении металлов, иметь умеренное давление в области рабочих температур и хорошую термодинамическую характеристику.

Для установок кондиционирования воздуха первые два свойства являются главными. Благодаря взрывобезопасности холодильной установки ее возможно располагать непосредственно в обслуживаемом здании.

Режим работы холодильной машины определяется следующими тремя основными температурами:

1) температурой испарения t₀, которую принимают несколько ниже температуры охлаждаемой среды в испарителе (воды или рассола);

2) температурой конденсации t_к, которую принимают несколько выше температуры охлаждающей воды (или воздуха) в конденсаторе;

3) температурой переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем t_и.

Постоянным температурам испарения и конденсации соответствуют определенные постоянные давления, создаваемые компрессором: на стороне всасывания — давление испарения p₀, на стороне нагнетания — давление конденсации p_к. Отношение p_к:p₀ называется степенью сжатия газа.

Холодильные парокомпрессионные машины различают по производительности, применяемому в них холодильному агенту, по способу сжатия газа и некоторым другим признакам.

В зависимости от способа сжатия газа холодильные машины бывают с поршневыми компрессорами, с ротационными и турбокомпрессорами.

Первый тип компрессора наиболее широко применяется для установок кондиционирования воздуха.

В качестве холодильных агентов используют различные вещества.

К их числу относят аммиак, фреон, хлорметил, сернистый ангидрид и др. Наиболее широкое распространение в технике кондиционирования воздуха получили фреоны.

Кондиционирование воздуха в кабинах летательных аппаратов.

Комфортабельность современных летательных аппаратов (ЛА) является одним из основных критериев их совершенства. Среди факторов, определяющих уровень комфорта, важное место принадлежит микроклимату в кабине ЛА, который вместе с температурой ограждений формирует внутренний тепловой режим герметической кабины (гермокабины).

Требуемый тепловой режим в гермокабине ЛА поддерживается как за счет производительности системы кондиционирования воздуха (СКВ), так и за счет эффективности тепловой защиты наружного ограждения кабины и способа организации воздухораспределения в ней.

Расчет теплового режима гермокабины - один из основных этапов проектирования системы кондиционирования воздуха. На этом этапе определяют требуемые максимальные тепло- и холодопроизводительности СКВ, расход и температуру воздуха, подаваемого в кабину. Полученные расчетные параметры служат исходными данными при выборе и расчете схемы системы кондиционирования, которая должна обеспечить нормальные условия жизнедеятельности экипажа и пассажиров в полете и на Земле, а также нормальную работу бортового оборудования.

Требования, предъявляемые к тепловому режиму кабины пассажирских самолетов, устанавливаются Авиационными Правилами (АП-25) [5]. Согласно АП-25 температура воздуха в кабинах пассажирских самолетов должна поддерживаться в пределах 17...25 °С. Разность температур воздуха между кабиной летного экипажа и кабинами пассажиров не должна превышать 1,8 °С. Температура внутренних поверхностей ограждений кабины может отличаться от температуры кабинного воздуха не более чем на три градуса (\{_к - 1_СК\ < 3 °С). Это условие обеспечивает нормальное восприятие человеком температуры ограждающих поверхностей и исключает возможность их запотевания при других регламенти­руемых параметрах воздуха. Внутри кабины некоторых типов са­молетов температура воздуха должна поддерживаться в пределах 10...20 °С, перепад её в различных точках кабины должен быть не более 5 °С, допускается | t_к - t_ск | < 5 °С.

Относительная влажность воздуха в кабине пассажирского са­молета при полете на крейсерской высоте должна быть в пределах 40...60 %, а допустимая - в пределах 25...60 %. В кабинах некоторых типов самолетов относительная влажность воздуха должна поддерживаться в пределах 15...60 %. Верхний предел является оптимальным, а нижний - допустимым лишь кратковременно.

Скорость движения воздуха в зоне головы человека в кабинах пассажирских самолетов не должна превышать 0,4 м/с, а в кабинах других самолетов - 1,5 м/с.

Для обеспечения комфортного режима кабину необходимо обогревать или охлаждать в зависимости от соотношения мощностей внутренних и внешних источников теплоты. Равномерность температурного поля по объему кабины зависит от рационального распределения и удаления подаваемого воздуха, качества теплоизоляции, совершенства системы автоматического регулирования параметров воздуха и т. д.