§ 64. Кондиционирование воздуха

Жизнь и деятельность человека нашего времени протекает в самых разнообразных условиях. В космических аппаратах, в подводных лодках, в глубоких шахтах, на фабриках и заводах, наконец, дома человек должен находиться в определенных условиях окружающей среды.

Рассмотрим, например, условия жизни человека на Земле. Атмо­сферный воздух представляет смесь сухих газов и водяного пара, т. е. является влажным воздухом. Практически неизменной остается лишь сухая часть состава воздуха. Его давление у поверхности Земли 90,6—108 кН/м², температура 185—333 К, относительная влажность 10—100%. В воздухе постоянно содержится пыль. Даже за городом , после дождя в атмосферном воздухе содержится до 100 частиц пыли в 1 л, а в 1 л городского воздуха — до 200 000.

В настоящее время во многих отраслях промышленности практи­чески нельзя работать без создания изолированного климата, без применения так называемого кондиционирования воздуха. Под кон­диционированием воздуха обычно понимают совокупность технических средств и способов воздействия на температуру и влажность воздуха. Термин «кондиционирование» происходит от латинского слова conditio, что означает «условие».

При создании систем кондиционирования необходимо обеспечить определенные значения параметров воздуха, подаваемого в конди­ционируемое помещение.

Работа прямоточной системы кондиционирования воздуха проте­кает при различных состояниях наружного воздуха, подаваемого в помещение. Поэтому при настройке систем кондиционирования предусматривается обычно несколько режимов: летний, зимний, промежуточный и др.

Для расчета параметров кондиционирования можно воспользовать­ся id-программой. Пусть, например, система кондиционирования на­строена на летний режим, а точка 1 в диаграмме (рис. 53, а) отражает состояние наружного влажного воздуха с паоаметрами t_x и d_lt точка

2 — состояние воздуха, подаваемого в помещение приточного с пара­метрами ^ и d₂ , а точка 3 — состояние воздуха в помещении g пара­метрами 4. d₃. Если при кондиционировании применяется прямоточ-

пая система, то весь приточный воздух поступает снаружи. Наружный воздух (точка 1) обладает большими влагосодержанием d_t и темпе­ратурой t_x. Следовательно, для получения приточного воздуха с пара­метрами d₂ и t₂ необходимо умень­шить температуру от t_x до t_% и влагосодержание от d_x доd.₂ наруж­ного воздуха. Это означает, что наружный воздух надо охлаждать на At и осушить на Ad. Воздух, поданный в помещение с парамет­рами 4 и d₂, в процессе 2-3 дости­гает параметров воздуха в помеще­нии (точка 3 с параметрами t₃ и d₃). Таким образом линия 2-3 изо­бражает процесс изменения состоя­ния воздуха в самом помещении.

Для зимнего режима работы системы кондиционирования также можно использовать прямоточную схему. На id-диаграмме (рис 53, б) точка 1 изображает состояние наружного влажного воздуха е пара­метрами /] и d_x, а точка 3 — состояние воздуха в помещении с парамет­рами t₈ и d₈. Так как t₃ > t_x и d₃ > d_x, то приточный воздух, подавае­мый в помещение, необходимо нагреть на At = t₂ — t_x и увлажнить на Ad — d₂ — d_x с таким расчетом, чтобы конечные параметры возду­ха в помещении стали /_а и d₃ (точка 3), Следовательно, линия 2-3 в id-

диаграмме изображает процесс изменения состояния ,воздуха в поме­щении.

Таким образом, для поддержания заданных параметров воздуха в помещении необходимо при летнем режиме его охлаждать и осушать, а при зимнем режиме — нагревать й увлажнять. Указанные процессы при кондиционировании осуществляются в аппаратах, называемых кондиционерами.

По схеме, приведенной на рис. 54, наружный воздух массой т₁ по­ступает в кондиционер 1, в котором он очищается от пыли в фильтре (на схеме не показан), если в этом имеется необходимость, а затем подвергается тепловой в калориферах подогрева 2 и влажностной в оросительных камерах 3 обработкам, после чего нагнетается вентиля­тором 4 в помещение 5. Одновременно из помещения с помощью вы­тяжной системы 6 удаляется отработавший воздух. При этом соблю­дается материальный баланс: масса приточного воздуха равна M.itxe удаляемого воздуха.

Раздел четвертый ОСНОВЫ

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ