Кондиционирование воздуха служит для создания в помещениях искусственного улучшенного климата, т. е. обеспечивает заданные температуру, влажность и чистоту воздуха при соблюдении допустимой скорости движения воздуха в помещении.
При современном уровне развития техники производственные процессы во многих отраслях промышленности немыслимы без поддержания в цехах строго определенных параметров воздушной среды (например, при изготовлении полупроводников, в точном приборостроении, текстильной промышленности, складских хозяйствах бумаги, табака и пр.).
Актуальной проблемой является также устройство систем кондиционирования воздуха на крупных торговых предприятиях, в залах заседаний, кинотеатрах и в других помещениях, где скапливается большое количество людей. В большинстве таких зданий кондиционирование воздуха весьма целесообразно и постепенно внедряется в жизнь. Желательно также устройство кондиционирования воздуха для жилых помещений в южных районах страны.
Применение кондиционирования воздуха в прядильных, ткацких и отделочных цехах текстильной, а также на многих производствах химической, биологической, пищевой и других отраслей промышленности дает возможность:
1) увеличить объем выпускаемой продукции путем ускорения протекания технологических процессов;
2) обеспечить выпуск продукции более высокого качества: например, в текстильной промышленности кондиционирование воздуха положительно влияет на равномерность сечения, эластичность и прочность нити, уменьшается обрывность пряжи и количество узелков в ткани;
3) создать более здоровые условия для пребывания людей в производственных, общественных и жилых помещениях, увеличивая бодрость и работоспособность человека.
Процесс кондиционирования воздуха должен быть полностью автоматизированным. Неавтоматизированные системы работают неточно и неэкономично и поэтому почти не применяются.
Автоматизированные системы практически могут поддерживать в помещениях устойчивую температуру и относительную влажность воздуха в пределах ±7%.
Увеличивая чувствительность средств автоматизации и точность работы системы, можно еще более уменьшить пределы колебаний заданных параметров воздуха.
Системы кондиционирования воздуха классифицируются по следующим признакам:
1. По области применения:
а) технологические системы (в промышленности);
б) комфортные системы (в производственных, общественных и жилых зданиях).
2. По рабочим сезонам:
а) системы, работающие круглогодично. Применяются в промышленности и для объектов специального назначения;
б) системы, работающие только в теплые месяцы года. В этих системах воздух в зависимости от погодных условий может охлаждаться, увлажняться и осушаться. Такие системы применяются в общественных, жилых зданиях, а нередко и в производственных.
3. По производительности системы и по району обслуживания:
а) местные системы с кондиционерами мощностью от 1,5 до 10 тыс. м3 воздуха в час. Кондиционер местной системы обслуживает только одно помещение и обычно находится там же или в рядом расположенном помещении;
б) центральные системы с кондиционерами мощностью от 10 до 250 тыс. м3 воздуха в час, предназначенные для обслуживания большого числа помещений.
4. По количеству ступеней нагрева воздуха:
а) одноступенчатые;
б) двухступенчатые.
Для первичного нагрева воздуха в калориферах первой ступени пользуются теплоносителем из районных тепловых сетей с их расчетными параметрами. Для калориферов второй ступени обычно применяют горячую воду с постоянной температурой в пределах 30—60°С, подготовляемую в отдельном теплообменнике, нагреваемом сетевой водой.
Технические показатели кондиционирования воздуха зависят от температуры наружного воздуха, от требуемых параметров воздуха внутри помещений и необходимой степени точности в их поддержании, от возможности организации рециркуляции воздуха помещений и от многих других причин. Однако кондиционирование воздуха связано с существенными затратами.
Общее представление об установках кондиционирования воздуха с рециркуляцией и без нее могут дать следующие показатели (кондиционер при производительности по воздуху 30 000 м3/ч без рециркуляции):
1) максимально-часовое потребление тепла зимой около 3,0 ГДж/ч (0,72 Гкал/ч);
2) максимальное производство холода летом около 0,17 ГДж/ч (0,04 Гкал/ч);
3) потребная электрическая мощность - около 28 кВт;
4) расход воды питьевого качества для увлажнения и охлаждения кондиционируемого воздуха до 1,5 м3/ч;
5) расход технической воды для охлаждения компрессора около 0,7 м3/ч.
При работе кондиционера указанной мощности с применением рециркуляции воздуха из помещений потребление тепла может снизиться до 25%, а потребление холода до 50% потребления, необходимого при работе кондиционера без применения рециркуляции.
