Classificazione dei sistemi di condizionamento e delle loro caratteristiche

I sistemi di climatizzazione o SLE abbreviati sono progettati per creare condizioni termiche confortevoli per una persona o attrezzatura nella stanza. Consentono di creare un microclima favorevole sia nel caldo che nel freddo utilizzando nella sua composizione una macchina frigorifera funzionante su freon.

Il condizionamento confortevole include l'aria condizionata essenziale: raffreddamento, riscaldamento, drenaggio, umidificazione, filtrazione, ionizzazione, ecc. Il mantenimento dei parametri indicati è quasi indipendente dai parametri dell'aria atmosferica e dalle loro oscillazioni. Le uniche eccezioni sono l'uso della valuta forte a valori di temperatura inaccettabili sulla strada, che sono stati determinati dal produttore dell'attrezzatura.

Se consideriamo più in dettaglio lo scopo dei sistemi di climatizzazione, possiamo dividerli in due gruppi:

  • SLE confortevole - mantenere i parametri di base dell'aria (temperatura, umidità, pulizia) che soddisfano gli standard sanitari e igienici;
  • SLE tecnologico: mantenere i parametri dell'aria richiesti in un determinato locale tecnico o di produzione.
Schema del sistema di condizionamento dell'aria
Schema del sistema di condizionamento dell'aria

Ad esempio, uno dei compiti di un sistema di aria condizionata per un appartamento è quello di garantire un normale livello di umidità. Lo stesso 20% è il limite inferiore della norma, al raggiungimento del quale la pelle umana e le sue mucose si asciugano, e il 70% è il limite superiore, in cui lo scambio di calore del corpo con l'ambiente viene significativamente ridotto, il sistema cardiovascolare viene peggiorato, il mal di testa inizia e si sente mancanza di ossigeno. Il condizionatore d'aria mantiene un'umidità media sia in estate che in inverno - circa il 40-60%.

La tecnologia SLE crea condizioni confortevoli per le apparecchiature in produzione. Ad esempio, l'affidabilità dei computer ad alta potenza sarà garantita da sistemi di precisione in grado di controllare la temperatura, l'umidità e la mobilità dell'aria con un'accuratezza dello 0,5%.

Non tutti sanno che lo scopo di un sistema di aria condizionata è anche mantenere un livello accettabile di anidride carbonica in una stanza.

Negli ospedali, negli uffici, nei negozi e negli appartamenti per bambini, gli indicatori differiscono notevolmente, quindi in queste istituzioni sono installati tipi di sistemi di condizionamento completamente diversi.

La normale composizione gassosa dell'aria può fornire condizionatori d'aria che sono in grado di effettuare un flusso regolare di ossigeno nella stanza, cioè aumentare la velocità di scambio d'aria. L'eccesso o la mancanza di anidride carbonica nel corpo influisce negativamente sulla salute.

In generale, la classificazione della valuta forte è molto varia. Possono essere divisi in base a diversi segni:

  • secondo il principio di collocamento relativo all'area servita - locale e centrale;
  • secondo il principio di azione - ricircolo, flusso diretto e combinato;
  • dal numero di locali serviti - singola e multi-zona;
  • dal numero di regolatori dei parametri dell'aria in uscita - tubo singolo e tubo doppio.

Questo non è un intero elenco di classificazioni. Molti autori di libri tematici hanno diversi punti di vista su questo tema e presentano le loro versioni della divisione della moneta forte in classi.

Tipi e disposizione dei condizionatori d'aria

sistema split di raffreddamento del ciclo di compressione
sistema split di raffreddamento del ciclo di compressione

Se parliamo dei tipi di sistemi di condizionamento dell'aria, allora c'è una grande varietà, poiché ci sono dispositivi per l'appartamento e dispositivi per edifici per uffici e unità per locali industriali. L'automazione dei sistemi di condizionamento dell'aria in questo caso si ottiene utilizzando apparecchiature aggiuntive.

Possono essere realizzati sotto forma di un monoblocco o un dispositivo a due componenti: un sistema diviso.I primi hanno in un caso tutti gli elementi che assicurano il movimento del freon lungo il circuito di refrigerazione. Il secondo ha più parti rumorose posizionate in un'unità esterna situata sulla strada e filtri, una ventola, un radiatore evaporativo, a volte una scheda di controllo e altre parti silenziose rimangono nell'unità interna (stanza).

Il dispositivo di qualsiasi valuta forte operante su freon implica la presenza di elementi importanti come:

  • un compressore che comprime e aspira refrigerante;
  • scambiatori di calore di tipo evaporativo e a condensatore, attraverso i quali l'energia termica viene trasferita dal freon all'ambiente;
  • ventilatori per soffiare scambiatori di calore;
  • filtri meccanici + filtri spesso fini;
  • scheda di controllo responsabile del funzionamento di tutta l'elettronica;
  • regolatore di flusso (valvola di espansione o tubo capillare) per l'alimentazione dosata di refrigerante liquido dal condensatore all'evaporatore;
  • Valvola a 4 vie per condizionatori "caldi", che reindirizza il refrigerante dall'altra parte.
diagramma di pressione e calore
diagramma di pressione e calore

La costruzione di un sistema di condizionamento d'aria di tipo industriale è molto più complicata. Nello stesso refrigeratore, possono esserci più file di ventilatori o un certo numero di valvole a tre vie che cambiano la direzione del flusso d'acqua in un refrigeratore raffreddato ad acqua.

Lo schema circuitale più semplice di un sistema di climatizzazione è mostrato qui. Riflette tutti i componenti principali del ciclo di raffreddamento a compressione insieme alle comunicazioni di collegamento.

In quasi tutte le valute forti, il concetto di circuito è identico. Puoi immaginare il ciclo di raffreddamento sotto forma di un'immagine grafica, come nella figura. Qui, il lato sinistro della curva è lo stato del liquido saturo, e la destra è lo stato del vapore saturo. Al punto di giunzione, il freon può trovarsi in qualsiasi stato.

Condizionatori d'aria domestici a valuta forte

Come già accennato, esistono sistemi di condizionamento dell'aria per locali residenziali - questi sono sistemi split domestici e industriali - per soddisfare le esigenze di produzione o altre strutture industriali e tecnologiche. Esistono sistemi semi-industriali o commerciali che vengono installati in uffici, negozi, edifici amministrativi e altre strutture pubbliche.

I sistemi di aria condizionata per un appartamento comprendono sistemi di suddivisione di pareti, pavimento-soffitto, cassette, canali e colonne, nonché monoblocchi per finestre e mobili, che differiscono nel design dell'unità interna. Sono spesso usati come dispositivi semi-industriali, ma solo con un intervallo di potenza maggiore. Il dispositivo di raffreddamento domestico più popolare è suddiviso in pareti, ma il suo potenziale di potenza è limitato, poiché gli utenti di elettrodomestici non hanno bisogno di un forte flusso di aria fredda.

Nei sistemi split, il compressore si trova in un'unità esterna, quindi il funzionamento di tali dispositivi è completamente silenzioso. Se ci sono diverse unità interne collegate a fili elettrici esterni e la rotta freon, allora stiamo già parlando di un sistema di condizionamento multi-split. Un modulo esterno può essere collegato da 2 a 9 interni.

Sistemi di climatizzazione VRV e VRF

Sistema VRV
Sistema VRV

Esistono sistemi multizona che funzionano con un solo tipo di unità interna, ad esempio a parete, ovvero tutti i moduli interni devono essere esclusivamente dello stesso tipo. Ma i produttori moderni producono sistemi di climatizzazione multi-split con la possibilità di collegare diversi tipi di unità interne a una esterna, mentre per edifici con un gran numero di locali con diversi carichi di calore, sono stati creati sistemi multi-zona con consumo variabile di refrigerante per diversi anni. Hanno un'unità esterna in grado di fornire dozzine di unità interne.

Ad esempio, la serie MITSTI MITSUBISHI ELECTRIC CITY è progettata per 16 moduli interni di vari tipi e capacità completamente diverse. Questi sistemi di inverter con prestazioni variabili sono dotati di una speciale valvola termostatica, che modifica la potenza dell'unità in base al carico e regola quindi il consumo di freon. La temperatura viene mantenuta grazie a questo in modo più accurato e non si verificano differenze.

Le unità interne di tipo multi-split del sistema di climatizzazione, come MITSUBISHI ELECTRIC, possono funzionare contemporaneamente in diverse modalità. Ciò fornisce un controller BC che distribuisce il freon tra i blocchi e lo separa con un separatore in vapore e liquido ad alta pressione. Grazie a questo separatore, il dispositivo di questo sistema di climatizzazione è semplificato: i blocchi sono collegati al controller con solo due tubi. L'installazione diventa più economica e più semplice, il numero di raccordi per l'attracco è ridotto, la lunghezza consentita della tubazione e l'elevazione aumentano in modo significativo.

Di norma, nei semplici sistemi multi-split, le unità esterna e interna sono collegate in modo lineare, ovvero ogni modulo ambiente ha bisogno di un binario separato. In quelli multi-zona, solo una coppia di tubi si allontana dall'unità esterna, che poi si dirama secondo il principio ad albero con l'aiuto di refnets.

Refnet ha diverse dimensioni di sezione. Se combinato con il tubo, viene tagliato lungo una linea di diametro adeguato.

REFNET
REFNET

I dispositivi multizona con portata del refrigerante variabile hanno un altro nome: condizionamento VRV o VRF. I loro vantaggi sono evidenti:

  • la lunghezza di un singolo sistema di tubazioni raggiunge fino a 100 me anche di più, differenze di elevazione tra i blocchi - fino a 50 m, che consente di posizionare il modulo esterno in qualsiasi luogo conveniente;
  • il numero di unità interne collegate a un'unità esterna raggiunge diverse decine, mentre le prestazioni di quest'ultima possono essere inferiori del 30% rispetto alle prestazioni totali della prima;
  • il controllo può essere effettuato sia da singoli telecomandi, sia da una console centrale fissa o da un computer: un software speciale consente di combinare una rete di computer con una rete di aria condizionata e controllare ciascun condizionatore d'aria da un personal computer in diverse aree dell'edificio.

Non c'è praticamente alcuna differenza tra i concetti di condizionamento VRF e VRV. Inizialmente, la creazione di un tale sistema appartiene a DAIKIN, quindi altri produttori usano un'abbreviazione diversa, che non cambia il significato. È solo che diversi produttori dotano le apparecchiature prodotte di diverse capacità tecniche (lunghezza del binario, capacità di recupero, ecc.)

Vale la pena ricordare che il funzionamento di tutte le unità in diverse modalità (raffreddamento e riscaldamento) è possibile solo con un sistema di collegamento a tre tubi. Il sistema di condizionamento VRF a due tubi è in grado di fornire diversi parametri dell'aria preimpostati, ma solo in una modalità.

installazione VRV dell'unità esterna
installazione VRV dell'unità esterna

L'unità esterna di alcuni sistemi di climatizzazione VRV può apparire come una doppia ventola semi-industriale o avere una struttura più seria, come in figura.

Lo svantaggio del condizionamento d'aria mediante il sistema VRV può essere considerato un rumore evidente emesso dalla valvola di flusso. Tentano di nasconderlo nel ripostiglio o nel controsoffitto. Ci sono anche dispositivi con una valvola esterna.

Progettazione e calcolo di sistemi di climatizzazione

Quando scelgono il dispositivo di refrigerazione giusto per un appartamento, usano spesso il metodo espresso di calcolo SLE, che tiene conto del carico termico approssimativo sulla stanza e viene selezionata la dimensione del tipo più vicino del dispositivo rispetto ad esso. La selezione viene effettuata alla capacità di raffreddamento nominale.

Per 10 m², prendere 1 kW di energia al freddo e aggiungere ai dati ricevuti dal 10 al 30% sotto forma di una riserva per il calore in entrata da elettrodomestici, aperture di finestre e porte, apparecchi di illuminazione, ecc.

Questa metodologia per il calcolo di un adeguato sistema di condizionamento dell'aria può semplificare il lavoro di progettazione, ma consente imprecisioni se applicato a sistemi con grandi capacità e un dispositivo più complesso, ad esempio, per la valuta forte multi-zona. È del tutto applicabile quando si acquistano sistemi split domestici e monoblocchi finestre / mobili.

Cosa è necessario sapere e considerare quando si progettano sistemi di condizionamento dell'aria con un dispositivo complicato? Prima di tutto, guardano i dati di origine:

  • posizione regionale dell'oggetto e posizione relativa ai punti cardinali;
  • disegni costruttivi e planimetrie;
  • categoria dell'oggetto, tenendo conto delle norme di sicurezza antincendio;
  • disegni che mostrano l'ubicazione di tutte le attrezzature dell'edificio;
  • numero di dispositivi di illuminazione;
  • caratteristiche energetiche;
  • dati da valuta forte esistente.

Dopo aver analizzato tutti i dati forniti, procedono direttamente alla progettazione della valuta forte, che di solito avviene in due fasi.

Nella prima fase, scelgono un sistema con giustificazione tecnica per cui questo particolare tipo è meglio per questa stanza. Qui il sistema di condizionamento dell'aria viene calcolato in base all'alimentazione, viene determinata la sua posizione nella struttura, viene prescritto il numero di dispositivi coinvolti, viene determinata l'area per l'installazione e viene calcolato il costo approssimativo di tutti i lavori con l'apparecchiatura.

La seconda fase prevede lo sviluppo di una bozza di lavoro che tenga conto del layout dell'edificio, delle caratteristiche termiche delle strutture dell'edificio e dell'attività tecnologica. Assicurati di calcolare lo scambio d'aria, l'equilibrio di calore e umidità della stanza, condurre calcoli aerodinamici delle reti aeree e calcoli idraulici delle comunicazioni fluide.

Inoltre, tutto è concordato con il cliente, SES, ispezione antincendio e, se necessario, vengono apportate modifiche al progetto. Dopo aver ordinato l'apparecchiatura, i disegni di lavoro vengono consegnati agli installatori.

Manutenzione e riparazione di condizionatori d'aria

Qualsiasi valuta forte richiede una manutenzione regolare, ovvero pulizia e controllo dei parametri operativi e, in alcuni casi, riparazione.

La manutenzione standard della valuta forte è la prevenzione di guasti alle apparecchiature. Consiste in:

  • pulizia esterna dei blocchi;
  • lavaggio e disinfezione di filtri, ventilatori, radiatori;
  • pulizia della tubazione di drenaggio;
  • controllo della pressione nel sistema e della temperatura dei flussi d'aria in uscita;
  • spille di fissaggio.

Se necessario, possono essere necessari rifornimento di carburante o una ricarica completa del circuito con freon.

In genere, lo scopo principale della pulizia del sistema di condizionamento dell'aria è prevenire il guasto di parti come un ventilatore, una valvola a quattro vie, un compressore. Se non viene eseguito, l'efficienza del dispositivo diminuisce, i batteri iniziano a moltiplicarsi all'interno, quando il dispositivo viene acceso, appare un odore sgradevole e gli elementi elencati si rompono.

Anche se il sistema di climatizzazione veniva pulito regolarmente, a volte i guasti sono inevitabili. Le cadute di tensione portano al guasto della scheda di controllo, che è il "cervello" della macchina, e la violazione delle raccomandazioni del produttore per il suo uso in determinati limiti di temperatura porta a problemi con gli elementi meccanici del circuito.

Un esempio di ciò che potrebbe essere necessario riparare l'aria condizionata è mostrato nella tabella.

Problema Causa Lavori di recupero
Inceppamento del compressore; inizio irregolare; incapacità di iniziare Accensione del dispositivo per il riscaldamento in inverno a temperature inferiori a -5 ° C

Matrimonio di fabbrica

Scarsa installazione della traccia

Ripristino delle prestazioni di una parte o della sua sostituzione completa
Inceppamento della ventola nell'unità esterna; rottura della pala della ventola Forte inquinamento dovuto alla mancanza di manutenzione

Accensione dell'apparecchio in caso di forti gelate

Matrimonio di fabbrica

Sostituzione del ventilatore
LED lampeggiante; cura nei codici di errore; funzionamento errato delle modalità principali; malfunzionamenti della ventola, del compressore, del condensatore di avviamento Burnout di singoli chip

Burnout completo della scheda

Matrimonio di fabbrica

Ripristino a chip singolo o sostituzione della scheda completa
Blocchi di congelamento; cattivo raffreddamento; rumore al lavoro Perdita di freon Rifornimento / riempimento completo con freon, sostituzione dei giunti di fresatura, ri-saldatura dei tubi

La manutenzione della moneta forte industriale e i lavori di riparazione e restauro per la loro risoluzione sono più complessi e richiedono più tempo. L'identificazione tempestiva dei problemi e la loro eliminazione aiuta a evitare di interrompere l'intero processo di lavoro in fabbrica o qualsiasi altro grande oggetto non residenziale.

Si consiglia la manutenzione preventiva dei sistemi domestici due volte l'anno. Gli impianti industriali devono essere ispezionati e puliti molto più spesso - almeno una volta al trimestre, al massimo - una volta al mese. Tutto dipende dalle condizioni operative e dalla posizione della valuta forte.

Riscaldamento

Ventilazione

rete fognaria