Автоматизация систем кондиционирования воздуха

Важную роль в современной технике и технологии играет система кондиционирования воздуха. Она обеспечивает заданный по техно­логическим и гигиеническим требованиям состав воздушной среды.

Автоматизация кондиционирования позволяет поддерживать с большой точностью стабильность среды, ее программное изменение, контроль, защиту, сигнализацию, а при необходимости и устранение аварийных ситуаций. Правильные решения автоматизации конди­ционирования позволяют рационально использовать теплоту, холод, а следовательно, и электроэнергию, что может составить значитель­ную экономию в топливно-энергетическом балансе страны.

Автоматизация кондиционирования имеет свою специфику, так как состав воздуха зависит от химических (газовый состав) и кли­матических (влажность, температура) параметров и может требо­ваться их регулирование в широком диапазоне. Кроме того, при круглогодичном кондиционировании различают летний и зимний режимы работы, а переход с одного режима на другой осуществля­ют без перерыва по наружным условиям.

Систему кондиционирования воздуха можно представить как си­стему автоматического регулирования с последовательным включе­нием отдельных звеньев, предназначенных в конечном итоге для одной цели — для сохранения в помещении температуры или отно­сительной влажности, или температуры и относительной влажности одновременно. Каждое звено есть отдельный аппарат для обработки воздуха, включаемый последовательно по мере прохождения возду­ха через установку кондиционирования. Важным вопросом автома­тизации является правильный выбор места установки датчиков.

Создание автоматизированной системы кондиционирования обычно начинают с разработки технологического плана помещения и выделения различных зон, влияющих на микроклимат. Этот план преобразуют в зонный график, на который наносят также необходи­мые параметры воздушной среды. График является исходным зада­нием для создания автоматизированной установки кондиционирова­ния и определения принципов ее управления. Далее идет этап раз­работки технологии приготовления воздуха по заданным парамет­рам. Приготовление Воздуха включает в себя его подогрев до установленной температуры точки росы, фильтрацию, увлажнение и догрев до требуемых параметров.

Точкой росы называют температуру, при которой из воздуха, при его охлаждении, выпадает влага в виде тумана и капелек ро­сы. Каждому состоянию (влагосодержание, давление, теплосодер­жание) соответствует своя температура точки росы (ТТР).

Фильтрация приточного воздуха осуществляется чаще всего с помощью самоочищающегося фильтра. Фильтр представляет со­бой непрерывно движущуюся сетку, проходящую через ванну с маслом. Пыль, находящаяся в воздухе, прилипает к масляной плен­ке, покрывающей ячейки сетки. При прохождении сетки через ванну пыль смывается и оседает на дно масляной ванны, откуда она пе­риодически удаляется./Увлажнение воздуха происходит в ороси­тельной камере, где через форсунки разбрызгивается вода.

Особым условием, кондиционирования является охлаждение воздуха в заданных пределах. Существует два способа охлажде­ния воздуха — сухой и мокрый. При первом способе охлаждение воздуха происходит путем пропускания холодной воды через кало­риферы. При этом влагосодержание воздуха остается неизменным. Второй способ заключается в охлаждении воздуха в оросительных камерах при одновременном повышении его влагосодержания. Хладоносителем может быть водопроводная вода или вода специальных артезианских скважин, или вода, охлажденная в холодильных ма­шинах.

Как следует из технологии приготовления воздуха, процесс каж­дого этапа имеет свой контролируемый параметр и, следовательно, должен иметь свою систему автоматического регулирования.

Рассмотрим автоматизацию работы узла поддержания постоян­ной летней ТТР, являющегося частью установки кондиционирования воздуха (рис. 19.5)., Датчик тем­пературы 4, чувствительный эле­мент которого 3 помещен после оросительной системы, воздейст­вует через ступенчатый импульсный прерыватель 5 на исполнительный механизм 1 трехходового

смесительного клапана 2, к которому подведена с одной стороны холодная вода, с другой — вода из поддона оросительной каме­ры. Путем смешивания в определенной пропорции можно полу­чить воду, а следовательно и воздух, заданной температуры.

В связи с тем что в оросительной камере воздух увлажняется до состояния насыщения, необходима его дальнейшая обработка, для того чтобы его относительная влажность при подаче в помещения не превышала установленных пределов (например, 30—60%). Это достигается или путем его небольшого подогрева в калориферах второй ступени (подсушивания), или путем смешения с сухим воз­духом, проходящим через байпас (обвод) камеры орошения. В пер­вом случае требуемая относительная влажность получается автома­тически за счет поддержания температуры воздуха после калорифе­ров второй ступени, во втором случае специальный датчик влажно­сти 3 (рис. 19.6) воздействует на исполнительный механизм 2 клапана 1, перераспределяющего воздух.