Климатическое оборудование. Кондиционеры
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Г.В. ПЛЕХАНОВА»
______________________________
Реферат
по курсу: «Оборудование
гостиничных и ресторанных
на тему: «Климатическое оборудование. Кондиционеры»
Выполнила:
Студентка 4-го курса
факультета «Высшей школы
спортивной и туристской индустрии»
кафедры « Гостиничного
и туристического бизнеса»
Тонких В.А.
______________________________
(Подпись)
Проверил:
Осколков К. С.
______________________________
(Подпись)
Москва, 2013
Содержание
Введение......................
1. История развития
2. Типы кондиционеров.................
3. Тенденции развития кондиционеров.................
Заключение....................
Список литературы.............
Введение
Система кондиционирования воздуха представляет собой систему более высокого порядка (с большими возможностями). Принципиальное преимущество состоит в том, что помимо выполнения задач вентиляции и отопления, кондиционирование воздуха позволяет создать благоприятный микроклимат (комфортный уровень температур) в жаркий период года, благодаря использованию в своем составе фреоновой холодильной машины1.
На теплоощущения человека оказывают влияние в основном следующие четыре фактора температура воздуха, влажность воздуха, скорость перемещения воздуха (подвижность).
При различных комбинациях этих параметров тепловые ощущения человека могут оказываться одинаковыми. Необходимо иметь в виду, что, хотя теплоощущение и определяется перечисленными параметрами, не любое их сочетание обеспечивает комфортные условия. Каждый из этих параметров может быть изменен не произвольно, а только в некоторых определенных пределах, удовлетворяющих условиям комфортных теплоощущений.
Знание допустимых пределов колебания температуры, влажности и подвижности воздуха позволяет регламентировать применение тех или иных видов систем кондиционирования.
1. История развития кондиционеров
Мало кто знает, что слово кондиционер впервые было произнесено вслух еще в 1815 году. Именно тогда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод "кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях". Однако, практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати.
Правда, уже через год аристократия Европы, посещая Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем, живой интерес публики вызывала не только (и не столько) игра труппы, а приятный холодок царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы. А когда в 1924 году система кондиционирования была установлена в одном из универмагов Детройта, наплыв зевак был просто умопомрачительным. Если бы хозяин заведения догадался брать плату за вход, то, наверное, в короткий срок обогнал бы и Форда, и Рокфеллера. Впрочем, заведение внакладе не осталось — в считанные дни его оборот вырос более чем в три раза.
Эти первые аппараты и стали предками современных систем центрального кондиционирования воздуха. Уже в те годы существовали водоохлаждающие машины — чиллеры, внутренние блоки — фанкойлы и нечто напоминающее современные центральные кондиционеры.
Со временем появлялись более совершенные компрессоры, в качестве хладагента стал использоваться фреон, а фанкойлы стали похожими на внутренние блоки сплит-систем. Однако принципиальная схема работы традиционных центральных систем кондиционирования осталась неизменной и по сей день.
"Ископаемым" предком всех
современных сплит-систем и
Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-ых, начале 60-ых годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.
В 1958 году Японская компания Daikin разработала первый тепловой насос, тем самым, научив кондиционеры работать на тепло. А еще через три года произошло событие в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромыщленных систем кондиционирования воздуха. Это — начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделенный на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера — компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях оборудованных сплит-системами намного тише, чем в комнатах, где работаю оконники. Интенсивность звука уменьшена на порядок! Второй огромный плюс — это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.
Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок — кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна — различные типы внутренних блоков позволяют создавать наиболее оптимальное распределение охлажденного воздуха в помещениях определенной формы и назначения.
В 1969 году компания Daikin выпустила кондиционер,
в котором с одним внешним
блоком работало сразу несколько
внутренних. Так появились мультисплит-
Существенным нововведением
Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров — VRV — системы были предложены компанией Daikin в 1982 году. Центральные интеллектуальные системы типа VRV состоят из наружных и внутренних блоков, которые могут быть удалены друг от друга на 100 метров, причем 50 из них по вертикали. К тому же, установка VRV-систем достаточно проста и не занимает много времени. Монтаж можно вести даже после проведения отделочных работ, а при острой необходимости — не прерывая работу офиса. Возможен и поэтапный ввод мощностей, с отдельных этажей или помещений. А вот традиционные центральные системы кондиционирования надо закладывать в проект еще на стадии строительства.
Благодаря целому ряду уникальных достоинств VRV системы составили серьезную конкуренцию традиционным центральным системам кондиционирования воздуха, а в ряде стран, например в Японии, практически полностью вытеснили их с рынка.
Конечно, на этом прогресс в развитии климатической техники не закончился, однако сейчас совершенствуются уже существующие типы оборудования. Появляются новые функциональные возможности, меняется дизайн, разрабатываются новые холодильные агенты.
2. Типы кондиционеров
В зависимости от исполнения, применения и функциональности различают множество типов кондиционеров2. Рассмотрим некоторые из них.
Мобильные кондиционеры – можно разделить на две группы.
Первая - мобильные
моноблоки, в которых для вывода
теплого воздуха наружу используется
гибкий гофрированный шланг. Дренаж
в мобильных кондиционерах отводится
либо в конденсатосборник, либо попадает
на теплообменник конденсатора и распыляется на
улицу через гофрированный теплоотводящий
шланг.
Вторая группа - мобильные сплит-системы.
Они устроены иначе: внутренний и внешний
блоки связаны между собой гибким шлангом,
в котором находятся фреоновые трубки
и электрические коммуникации. Работа
такого кондиционера практически не отличается
от действия обычной сплит-системы, за
исключением того, что мобильный кондиционер
не требует профессионального монтажа.
«На тепло» мобильные сплит-системы работают
в режиме теплового насоса, как и обычные
сплиты, а мобильные моноблоки имеют электрический
нагрев.
Сплит-система
- это кондиционер,
состоящий из внешнего (компрессорно-конденсаторного)
Внешний блок сплит-системы обычно монтируется на фасаде зданий, внутренний - внутри помещения. Внутренний блок сплит-системы можно установить где угодно, причем не только на стене: внутренние блоки, помимо настенных, могут быть напольными, потолочными, колонными и встраиваемыми в подвесной потолок - канальными или кассетными. Соединяются эти блоки двумя тонкими медными трубками в теплоизоляции.
Самой шумной частью кондиционера является компрессор. В сплит-системах он вынесен на наружную стену здания, что позволило добиться сверх тихой работы.
Инверторные сплит-системы
Инверторные сплит-системы автоматически регулируют мощность охлаждения в помещении (обычные сплит-системы работают лишь на включение-выключение), при этом, точнее поддерживается заданная температура, наводится меньший уровень шума, экономится до 30% электроэнергии, обеспечивается большая охлаждающая способность и больший срок службы.
Это возможно потому, что потребляемая мощность снижается, когда температура в помещении приближается к желаемой. Инвертор в этом случае переключается в режим работы на низкой мощности, чтобы поддерживать оптимальную температуру без потери электроэнергии.
Стоимость инверторной сплит-системы выше, чем аналогичной, неинверторной.
Мульти сплит-системы
Мульти сплит-система - кондиционер, в котором с одним внешним блоком работает сразу несколько внутренних. Такие сплит-системы разумно использовать в том случае, когда стоит задача кондиционировать несколько соседних помещений. Эти кондиционеры допускают использование разных типов внутренних блоков: настенных, напольно-потолочных, кассетных, канальных, которые великолепно впишутся в любой, даже самый изысканный интерьер. Каждый внутренний блок поддерживает заданную температуру, независимо от других и имеет свой собственный пульт дистанционного управления. Каждый компрессор обслуживает свой внутренний блок или группу блоков и имеет свой независимый холодильный контур.
Мульти сплит-системы являются наиболее подходящим вариантом в тех случаях, когда размещение на фасаде здания большого количества внешних блоков нежелательно
Инверторные мульти сплит-системы
Такие сплит-системы позволяют использовать при одном внешнем блоке несколько внутренних блоков, то есть кондиционировать несколько помещений.
Инверторные сплит-системы автоматически регулируют мощность охлаждения (обычные сплит-системы работают лишь на включение-выключение), при этом точнее поддерживается заданная температура, наводится меньший уровень шума, экономится до 30% электроэнергии и обеспечивается больший срок службы. Это возможно потому, что потребляемая мощность снижается, когда температура в помещении приближается к желаемой. Инвертор в этом случае переключается в режим работы на низкой мощности, чтобы поддерживать оптимальную температуру без потери электроэнергии.
Напольно-потолочные сплит-системы
Данные сплит-системы использую
Мощность данного типа кондиционеров составляет 4 - 15 кВт по холоду и теплу.
Внутренний блок такого кондиционера направляет мощную струю охлажденного воздуха вдоль стены или потолка и таким образом обеспечивает равномерное распределение температуры в помещении.
Его оригинальный внешний вид специально предназначен для крепления на потолке или стене.
Настенно-потолочные сплит-системы
рассчитаны на кондиционирование одной комнаты; исходя из ее площади и высоты потолков, определяется мощность устанавливаемого агрегата. Сплит-система состоит из наружного блока, в котором находятся компрессор, клапан, теплообменник-конденсатор и капиллярная трубка, и внутреннего, в котором установлены теплообменник-конденсатор и электронное управление.
Являются наиболее
распространенными на российском рынке.
Настенно-потолочные сплит-системы имеют
эргономичный дизайн, полный набор необходимых
функций, могут быть установлены практически в любом месте помещения.
Требуют обязательного профессионального
монтажа.
Колонные кондиционеры
Колонные кондиционеры – это сплит-системы, имеющие большую мощность (до 17,4 кВт).
Их внутренний
блок выполнен в виде колонны. Эти
кондиционеры по габаритам напоминают холодильник,
имеют большой вес и устанавливаются на
полу.
Колонные кондиционеры обычно устанавливаются
в холлах гостиниц, залах ресторанов, конференц-залах,
магазинах и других подобных помещениях,
где нет возможности использовать стены
и потолок и где требуется большая холодопроизводительность.
Такие сплит-системы требуют сравнительно
большой площади для своего размещения,
поскольку создают сильный поток воздуха,
направленный в потолочное пространство,
откуда он равномерно распространяется
на весь объем помещения. В корпусе имеются
распределительные жалюзи с автоматическим
регулированием воздушного потока.
Канальные кондиционеры
Предназначены для кондиционирования
нескольких помещений одновременно.
Канальный кондиционер, прежде всего,
рассчитан на работу в режиме рециркуляции,
внутренние блоки канальных кондиционеров
устанавливаются за подвесным потолком,
в гардеробных и т.д., а воздух забирается
и раздается воздуховодами по кондиционируемым
помещениям. Воздух забирается из помещения
через заборную решетку, проходит внутренний
блок и системой воздуховодов снова подается
в помещения через распределительные
решетки. Блок имеет более мощный вентилятор,
позволяющий преодолеть сопротивление
распределительных воздуховодов и решеток.
Кассетные сплит-системы
Кассетные сплит – системы кондиционирования воздуха являются идеальным решением для использования в помещении с подвесными потолками. Кассетные кондиционеры с раздачей воздуха по четырём разводным направлениям потока холода, особенно хорошо подходят для использования в объёмных нежилых помещениях общественного назначения, например, в магазинах, офисах, конференц-залах, больницах, школах и ресторанах. В этих моделях воздух поступает через отверстие в центре блока, а охлаждённый воздух раздаётся по четырём направлениям.
Максимальный комфорт обеспечивается при установке данного кассетного блока в центре помещения. Сплит-системы имеют элегантный дизайн (видна только лицевая панель), дают возможность притока свежего воздуха. Главным недостатком подобных систем является необходимость наличия подвесных потолков.
Мультизональные кондиционеры
Мультизональные кондиционеры – кондиционеры с переменным расходом хладогента (VRF). В настоящее время наиболее качественное оборудование подобного типа производят японские компании – DAIKIN, MITSUBISHI ELECTRIC, MITSUBISHI HEAVY, TOSHIBA - CARRIER, FUJISU GENERAL. Холодопроизводительность наружных блоков VRF-систем различных моделей варьирует в диапазоне от 14 до 45 кВт, количество внутренних блоков – от 8 до 16, общая холодопроизводительность подключаемых внутренних блоков может составлять от 125 до 200% от холодопроизводительности наружного, максимальная длина трассы хладогента – до 160 метров, перепад высот до 50 метров. Благодаря использованию инверторных компрессоров, холодопроизводительность подобных систем может плавно изменяться, подстраиваясь под изменение тепловой нагрузки. Существуют модели, одновременно работающие на охлаждение и обогрев помещения. Подобные технические решения позволяют существенно повысить энергоэффективность кондиционеров и, соответственно, снизить потребление электроэнергии.
Для тех случаев,
когда располагаемые
Современные системы
управления позволяют объединять несколько
кондиционеров в единую систему.
Система мониторинга и
3. Тенденции развития кондиционеров
Еще десять лет назад сплит-системы ведущих производителей на 1 кВт электроэнергии выдавали 2,5 кВт холода, то сегодня для оборудования рассчитанного на 220 В рекордом является значение 3,74 кВт. За то же самое время уровень шума снизился в 2-3 раза, а функциональные возможности выросли на порядок.
Большие изменения за последние годы произошли в конструкции теплообменников внутренних блоков.
Еще пять лет назад они выполнялись плоскими, а теперь - имеют сложную пространственную конфигурацию. Если посмотреть на кондиционер в разрезе, то современный теплообменник как бы обнимает вентилятор, благодаря чему улучшается его обдув и достигается высокая эффективность. Из-за этого внутренние блоки сплит-систем, пришлось сделать «толще» и «круглее».
Уже сегодня кондиционеры, рассчитанные на наши электрические сети, на 1 кВт потребляемой мощности могут давать до 3,74 кВт холода и до 4 кВт тепла. А модели работающие от 110 В (стандарт принятый в Японии), дают в полтора раза больше.
Не менее важны и механические системы кондиционера. К ним можно отнести все, что движется. Это вентиляторы, которые продувают воздух через теплообменники, и специальные заслонки, ведающие распределением охлажденного или нагретого воздушного потока внутри помещения.
Несмотря на то, что вентилятор внутреннего блока является одним из наиболее важных узлов любой сплит-системы, он был и остается постоянным источником шума.
Чтобы нивелировать этот недостаток ведущими фирмами производителями предложено немало оригинальных решений:
- Так, для избежания резонансных частот, конструкторы расположили лопатки вентилятора под разными углами к оси вращения.
- А новая пространственная конструкция теплообменников, позволила увеличить его диаметр. Теперь вентилятор способен пропускать больший объем воздуха при меньшем количестве оборотов, а это – значительное снижение шума. С уменьшением скорости вращения уменьшается и износ подшипников, благодаря чему кондиционер долгое время сохраняет свои акустические характеристики.
- Кроме того, создаваемый вентилятором воздушный поток, необходимо правильно распределить по помещению, иначе в комнате будет эпицентр холода и «мертвые зоны», куда охлажденный воздух вообще не будет поступать. За равномерное распределение охлажденного или нагретого воздуха в помещении отвечает расположенная на пути воздушного потока система воздушных заслонок - вертикальные и горизонтальные жалюзи.
Форма потока зависит от их геометрии и положения. Обычно вертикальные жалюзи расположены непосредственно перед вентилятором, и их можно вручную отклонять от первоначального положения. Положение горизонтальных заслонок тоже можно изменять. Во всех современных сплит-системах это делается с пульта ДУ. Кроме того, горизонтальные заслонки могут совершать колебательные движения, отклоняя воздушный поток вверх-вниз.
Но уже сегодня существуют модели,
в которых автоматические колебания
совершают не только горизонтальные,
но и вертикальные жалюзи. В результате
воздушный поток описывает
Кроме того, равномерность распределения воздуха можно улучшить, разбив поток на несколько составляющих. В настоящее время сразу несколько компаний предлагает настенные многопоточные модели сплит-систем, в которых охлажденный воздух подается вдоль стены сразу в нескольких направлениях.
Электронная начинка делает кондиционеры все более и более «ручными», автоматизирует и упрощает управление системой и обеспечивает точное поддержание заданных режимов.
Благодаря электронным «мозгам», современный
кондиционер автоматически
Постепенно кондиционеры «умнеют», как персональные компьютеры. Уже сегодня во многих моделях предусмотрена автоматическая функция «Auto Restart». При кратковременном отключении электроэнергии микропроцессор запоминает все параметры и настройки режима работы и сохраняет их в памяти в течение 48 часов. При возобновлении электропитания кондиционер включается автоматически и работает в прежнем режиме.
Подобно телевизорам бытовые
Надо сказать, что экономичный режим, в большинстве моделей называемый «Sleep mode», предусмотрен практически во всех современных сплит-системах и обычно используется для поддержания оптимальных условия для сна. В течение заданного таймером срока кондиционер работает на малой скорости вентилятора и поддерживает выбранную температуру с меньшей точностью.
Есть и еще одна распространенная примочка – система самодиагностики. При любом сбое в работе кондиционера она выдает на пульт ДУ код ошибки, благодаря которому работники сервисной службы сразу же определят место и причину поломки. Вообще электронная начинка кондиционера развивается очень быстро, и уже сегодня многие модели имеют избыточное количество самых разнообразных функций. Чтобы как-то облегчить жизнь пользователю их все чаще начинают делать их автоматическими, как тот же «Auto Restart» или разморозка внешнего блока при зимнем пуске кондиционера. К этой же категории относятся сигнальные лампы, предупреждающие о необходимости почистить фильтр.
Чтобы прогнозировать, как будет развиваться индустрия климата, можно обратить свой взор в сторону страны Восходящего солнца. Именно она является признанной законодательницей мод в кондиционеростроении.
Сегодня японцы усиленно работают над повышением экономичности кондиционера. Перспективные разработки ведущих компаний (Daikin, Hitachi, Fujitsu General, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy, Panasonic, Sanyo, Toshiba) уже сегодня выдают до 4,5 кВт холода на 1 кВт электроэнергии. Появляются более совершенные системы очистки воздуха, например, регенерируемые угольные фильтры, внедряются новые материалы и технологии. Но если в механике вряд ли кто ждет серьезных переворотов, то электроника — это бездонный кладезь возможностей. Как знать, может быть, через несколько лет кондиционеры будут откликаться на голос своего хозяина? Или научатся планировать работу в соответствии с размещенным в интернете прогнозом погоды? Во всяком случае, модели, которыми можно управлять на расстоянии при помощи мобильного телефона в России уже продаются. А некоторые кондиционеры имеют интерфейс позволяющий включить их в систему управления «интеллектуальным зданием». Однако стоит помнить, что действительность зачастую опережает даже самые смелые предположения.
Заключение
Значение климатических систем
трудно переоценить. Благодаря им мы
имеем возможность управлять
микроклиматом помещения, обеспечивая
благоприятные условия
Особая роль в современной климатической системе отводится кондиционерам. Наряду с другими климатическими устройствами кондиционеры способны существенно улучшить качество воздуха и эффективно управлять такими его важными для комфорта параметрами, как температура и подвижность. Кроме того, они могут очищать воздух и даже осушать его, если он переувлажнен. Благодаря обилию дополнительных функций кондиционеры фактически позволяют управлять погодой в доме, используя привычный пульт ДУ. Они могут действительно изменить к лучшему качество жизни как во время работы, так и во время отдыха.
Список литературы
- Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Мурашко В.П. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. – Издательство: Евроклимат, 2008.
- Кокорин О. Я. Современные системы кондиционирования воздуха. - М.: Издательство физико-математической литературы, 2009.
- http://airclimat.ru/
- http://SplitMax.ru/
- http://Topclimat.ru/
- http://www.rfclimat.ru/

- Климат Камчатки
- Климатология и этапы её развития
- Климатотерапия
- Климатотерапия и ее разновидности
- Климат, погода и солнечно – земные связи
- Климат, погода и солнечно-земные связи
- Климат Рязанской области
- Климатические зоны
- Климатические изменения и возможные последствия
- Климатические изменения на планете. Причины климатических изменений
- Климатические и почвенные условия
- Климатические коррозионные испытания материалов
- Климатические условия
- Климатические характеристики в Сатке