Что такое кондиционирование воздуха?

Промышленные холодильные машины и системы кондиционирования воздуха работают по одному принципу: одно вещество, как правило, это вода или воздух, охлаждается в результате испарения другого вещества, обычно называемого хладагентом. Контур хладагента, содержащий компрессор, испаритель, конденсатор и расширительное устройство, является неотъемлемой частью обеих систем. Тем не менее, холодильная машина и система кондиционирования воздуха существенно отличаются друг от друга, например, компонентами, методами проектирования, режимами работы и условиями, в которых они устанавливаются на производственных предприятиях и коммерческих помещениях, поэтому можно смело сказать, что существует два разных сегмента одного рынка.

Кондиционирование воздуха - это процесс создания и поддержания определенной температуры, относительной влажности и качества воздуха в помещении. Как правило, данный процесс применяется для комфорта людей.

Кроме того, данный процесс применяется на производствах для обеспечения нормальной работы оборудования и машин, которым необходимы определенные окружающие условия, или для создания необходимых условий для определенных производственных процессов, например, сварки, когда выделяется большое количество тепла, которое требуется определенным образом поглощать.

Система кондиционирования воздуха должна сохранять эффективность работы независимо от изменений погоды на улице и регулировать четыре основных параметра: температура, влажность, циркуляция и качество воздуха.

Отличия систем кондиционирования воздуха, рассчитанных на применение на производственных предприятиях и просто для поддержания комфорта пребывания людей в помещениях, не всегда явно заметны. Как правило, система кондиционирования воздуха для производственных предприятий имеет более высокую точность регулирования температуры и влажности воздуха. Некоторые системы дополнительно в определенной степени осуществляют фильтрацию воздуха и удаление загрязнителей.

Система кондиционирования воздуха, рассчитанная просто на поддержание хорошего микроклимата для людей, должна регулировать температуру и влажность воздуха в соответствующих пределах, но при этом есть определенные нюансы, такие как архитектурные особенности зданий, изменения погоды, потребление электроэнергии и уровень шумового давления. Все это необходимо учитывать для создания действительно идеальных и комфортных условий для людей.

Основной процесс, который лежит в основе кондиционирования воздуха, - это обмен теплом и влагой между средой в помещении, средой за пределами помещения и людьми, находящимися в кондиционируемом помещении.

Основные устройства, используемые для кондиционирования воздуха в промышленных условиях и жилых помещениях:

  • Моноблочные кондиционеры, сплит и мультисплит системы для жилых помещений;
  • Теплонасосы для жилых помещений;
  • Центральные кондиционеры для зданий среднего/большого размера;
  • Крышные моноблочные кондиционеры, центральные кондиционеры для небольших зданий;
  • Блочные кондиционеры, воздушные кондиционеры для телекоммуникационного оборудования;
  • Промышленные холодильные машины и теплонасосы, установки для производства охлажденной или горячей воды для кондиционирования воздуха в помещении или охлаждения оборудования;
  • Кондиционеры типа CCU, прецизионные кондиционеры для охлаждения серверных комнат и телекоммуникационного оборудования;
  • Вентиляторные доводчики и водяные системы, системы с контурами охлажденной воды и графические терминалы для систем кондиционирования воздуха.

Эти системы кондиционирования воздуха сильно отличаются размерами, сложностью, холодопроизводительностью, разница которой может составлять от нескольких сотен ватт до нескольких мегаватт, устройствами и основными функциями, а именно:

  • охлаждение воздуха или воды;
  • нагрев воздуха или воды;
  • осушение воздуха;
  • увлажнение воздуха;
  • фильтрация/очистка воздуха;
  • смешивание наружного воздуха с воздухом в помещении;
  • вентиляция

Бытовые воздушные кондиционеры, к примеру, в основном предназначены для охлаждения в закрытом контуре воздуха, который вытягивается из кондиционируемого помещения. При таком охлаждении воздух осушается, потому что часть содержащейся в нем влаги конденсируется внутри воздушного кондиционера в виде капелек воды, а затем собирается и отводится наружу через резиновую трубку.

Воздушные кондиционеры типа CCU, наоборот, предназначены для установки на важных объектах, в частности, в центрах обработки данных (ЦОД) и залах телекоммуникационного оборудования, где необходимо поддерживать температуру и влажность воздуха в пределах узкого диапазона, поэтому такие кондиционеры не просто охлаждают и при этом осушают воздух, а максимально точно регулируют температуру и влажность в помещении электронагревателями и увлажнителями, соответственно.

Более сложные центральные кондиционеры выполняют все вышеперечисленные функции и обычно размещаются в отдельных технических помещениях.

Холодильные машины вместо воздуха охлаждают воду до температуры примерно 0°C (или ниже, если вода содержит присадки для защиты от замерзания) или нагревают ее по принципу обратного цикла.

Вентиляция, фильтрация, смешивание и простой нагрев осуществляются относительно простыми отдельными устройствами - вентиляторами, фильтрами, воздушными клапанами и электронагревателями и котлами, соответственно, - но принцип регулирования и другие более сложные функции выполняются более сложными системами, например, холодильными установками и увлажнителями (см. разделы "ПЕРЕДАЧА ХОЛОДА (И ТЕПЛА)" и "УВЛАЖНЕНИЕ").

Кроме того, отдельного внимания заслуживают методы обеспечения холодопроизводительности с использованием испарения жидкости внутри контура, находящегося в контакте с охлаждаемой средой. Принципы, на которых основана данная технология, опять же достаточно сложные.