Ev İklim sistemleri

Klima ısıtması: ana tipleri, çalışma prensipleri ve kurulum özellikleri. Klima. Isıtma ve havalandırma sistemi. Klima

Makalenin www.buildingscience.com web sitesinden çevirisi ()

Her türlü iklimlendirme sistemi binada konforlu ve sağlıklı bir atmosfer sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Sistemlerin çoğu, belki de çoğu, minimum enerji tüketimi ile temiz hava ve konfor sağlayamayacak şekilde tasarlanmıştır. Deneyimler, en popüler konut ve ticari ısıtma/iklimlendirme sistemlerinin tasarımlarında temel kusurların bulunduğunu göstermiştir.

İklimlendirme sistemi üzerindeki yük binanın fonksiyonuna, kullanım niteliğine ve duvarların kalınlığına bağlıdır. Bununla birlikte, içinde yaşlı bir keşişin yaşadığı mükemmel yalıtımlı küp şeklindeki bir bina bile havalandırma gerektirir. Bir binada iklimlendirme, aktif mekanik ekipmanlar veya pasif bir sistem kullanılarak yapılabilir. Ancak bir sistemin etkinliği, yüksek yüklere dayanma yeteneğiyle değil, kararlılığıyla belirlenir.

İdeal bir ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme sisteminin nasıl görünmesi gerektiğini anlamaya çalışalım. Tasarımcılar çoğu zaman belirli tavizler vermek zorunda kalsa da sistemin eksikliklerinin ve bunların yarattığı etkinin farkında olmak gerekir. Bu makale, hem tek bir aile tarafından kullanılan tek bölgeli konut binaları hem de çok bölgeli konut ve ticari mülkler için ideal ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme sistemini açıklamaya ayrılmıştır. Makale, herhangi bir iklim bölgesinde bulunan binalar için enerji verimliliği, güvenilirlik, güvenlik ve konfor sağlamanın temel ilkelerini içermektedir.

Hedef

Herhangi bir binanın temel gereksinimi güvenlik ve konforun sağlanmasıdır. Bu nedenle mekanın havalandırılmasını sağlamak, içerideki insanlar için hoş bir atmosfer yaratmak gerekir. Ayrıca havalandırma sistemi, binanın atmosfere yaydığı zararlı maddelerin uzaklaştırılması yükünü de taşımaktadır. Gerekli temiz hava akışı, göreve bağlı olarak kişi başına metreküpten birkaç metreküp/dakikaya kadar değişebilir. Ancak zorluk, gerekli hava akışı hacminin sağlanmasında değil, bunun sağlanmasında yatmaktadır. Gerekli miktar temiz hava. Çoğu durumda, yüksek havalandırma yoğunluğunun yardımıyla tasarımcılar gerekli miktarda temiz hava sağlamadaki zorlukları telafi etmeye çalışırlar.

Binanın içindeki konforlu hava sıcaklığı 20 ila 24°C arasında ve bağıl nem oranı %20 ila 60 arasında değişebilir. Dalgalanma aralığı ne kadar geniş olursa, o kadar çok insan rahatsızlık yaşayacaktır. Bu, dışarıdaki sıcaklık 26°C olduğunda çoğu insanın rahatsız olacağı anlamına gelmez; bu, insanların bir kısmının (%10 diyelim) kendini iyi hissetmeyeceği anlamına gelir.

Bir binanın içinde bulunmanın konforunu belirleyen sıcaklık, hava sıcaklığı değil, “tasarım sıcaklığı” olarak adlandırılan sıcaklıktır. Tasarım sıcaklığı, hava sıcaklığının, oda içindeki tüm yüzeylerin sıcaklıklarının ağırlıklı ortalamasının (ortalama radyant sıcaklık olarak tanımlanır) ve hava sirkülasyon oranının birleşimidir. Düşük hava hızlarında tasarım sıcaklığı, hava sıcaklığı ile ortalama radyasyon sıcaklığının ortalaması olacaktır.

İyi yalıtılmış binalar için (örn. mükemmel duvarlar ve yüksek kaliteli kaplama), bina içindeki yüzeylerin sıcaklığı hava sıcaklığından çok farklı olmayacaktır, bu nedenle sıcaklık yukarıda belirtilen konfor aralığının sınırlarına yakın olsa bile insanlar odada kalma konusunda rahat olacaktır. . Kışın standart modern binalarda sıcaklık iç yüzeyler duvarlar ve pencereler iç mekan hava sıcaklığından birkaç derece daha düşük olacaktır, bu nedenle bu süre zarfında konforlu bir ortam elde etmek için tasarım sıcaklığı hava sıcaklığının ayarlanması gerekir. Yaz aylarında durum tekrarlanıyor ama tam tersi.

Sistem fonksiyonları

Binanın yalıtımının kalitesi ne olursa olsun tüm iklim bölgelerinde iç mekan iklimlendirmesi yapılmalıdır. Herhangi bir iklimlendirme sisteminde olması gereken özelliklerin listesi şu şekildedir:

Hava soğutma
Hava ısıtma
Nem artışı
Nem azaltma
Taze hava beslemesi
Zararlı maddelerin filtrelenmesi ve uzaklaştırılması

Pratik anlamda, aktif veya pasif herhangi bir sistem aşağıdaki görevleri yerine getirmelidir:

Isı üretimi veya uzaklaştırılması (soğuk)
Bina içerisinde soğuk/sıcak havanın sirkülasyonu
Odaya ısı veya soğuk sağlamak
Hava nemlendirme/nem alma
Bir binanın içinde temiz havanın taşınması
Binanın yaydığı toz ve zararlı maddelerin uzaklaştırılması için hava filtrelemesi,
Fazla ısıyı/soğuğu dışarıya boşaltın.

İdeal bir ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemi, bu görevlerin her birini yerine getirecek ayrı bileşenlere sahiptir. Bu, her alt sistemi gerçekleştirdiği işleve göre optimize etmenize ve çok işlevli modülleri kurarken kaçınılmaz ödünlerden kaçınarak her işlevi ayrı ayrı kontrol etmenize olanak tanıyan bir kontrol sistemi uygulamanıza olanak tanır.

Yönetilmesi en zor olanı, birkaç işlevi aynı anda birleştiren cihazlardır. Popülerliğine rağmen bu cihazların dezavantajları vardır, özellikle çok fazla enerji tüketirler.

Sistem tasarımında güvenilirlik ve konfor birincil hedeflerse, toprak kaynaklı ısı pompası, elektrikli soğutucu, yoğuşmalı kazan veya pasif güneş enerjisi sistemi seçimi, HVAC sisteminin fonksiyonlarının nasıl uygulanacağının belirlenmesinde ikincil öneme sahip olacaktır. Enerji açısından verimli bir ısı (örneğin, yoğuşmalı kazan) ve soğuk (örneğin, modern soğutma gruplarının kısmi yük verimliliği 0,6 kadar düşüktür) kullanımı, havalandırma ve nem kontrol işlevlerini birleştiren değişken hava akışı sistemleri lehine sıklıkla terk edilir. Termostat kontrollü VAV sistemleri genellikle önceden soğutulmuş havayı ısıtır ve yeterli temiz hava akışı sağlamada başarısız olur (veya odayı aşırı havalandırma eğilimi gösterir). Bu nedenle, ayrı bir işlevi yerine getiren bir sistemin parçası olarak daha az verimli bir ısıtma/soğutma ünitesinin kullanılması, enerji tüketiminin azaltılmasında önemli faydaların yanı sıra hava kalitesinin, konforun ve güvenilirliğin iyileştirilmesine de yardımcı olabilir.

Konut binaları için küçük HVAC sistemleri

Standart bir tek bölgeli sistem tipik olarak klima santralini tamamlayan bir ısıtma ve iklimlendirme ünitesi içerir. Bu sistem, ısıtma ve soğutma işleminin yanı sıra ısı giderme işlemini de ayırarak bu görevleri ayrı cihazlara atar. Sıcak ve soğuk hava, havalandırma borularında karıştırılır ve binanın her yerine dağıtılır (her ne kadar daha iyi ve daha pahalı olsa da, ticari kullanımları aşağıda açıklanan bir soğutma ve sıvı bazlı ünite kullanmak daha iyi bir seçenek olabilir). Sistemde ayrıca tozu temizleyen bir hava filtresi de bulunmaktadır. Havadaki nemi artırmak için ayrı bir nemlendirici de kullanılabilir, ancak modern koşullarda bu nadiren gerekli olur. Açıklanan sistem, genellikle temiz havası olmayan bodrum katını havalandırma ihtiyacı dışında ideal görünüyor ve bu sorunun bir şekilde çözülmesi gerekiyor. Ayrıca gerektiğinde havanın nemini alma olanağı anlamına da gelmez. Özellikle nemli iklime sahip bölgeler için bu soruna da çözüm bulunması gerekiyor.

Yeterli havalandırmayı sağlamak için ideal bir HVAC sisteminde besleme ve egzoz havası için ayrı borular bulunmalıdır. Dışarıdan sağlanan havayı ısıtmak veya soğutmak için harcanan enerji miktarını azaltmak için reküperatör kullanılabilir. Böyle bir sistem, ısıyı giriş ve çıkış hava akışları arasında aktarabildiği gibi, havayı istenilen yönde de itebilir. Sıcak, nemli iklime sahip bölgelerde binadan çıkan serin, kuru hava ile dışarıdan gelen havayı soğutacak enerji geri kazanım fanı kullanmak en doğrusudur.

Odaya ısı veya soğukluk, zemine monte ve tavan üstü radyatörler kullanılarak sağlanacaktır, çünkü bu çözüm, oda içinde hareketli elemanlar bulunmadığından maksimum konfor, minimum enerji kaybı ve düşük gürültü seviyesi sağlar. İyi yalıtılmış evlerde, HVAC sistemindeki yükler çok küçük olduğundan radyatörlü klimanın faydaları daha az belirgindir; bu, hava akışıyla ısı/soğuk dağıtımının "ideal" bir HVAC sisteminin verimliliğine ulaşmanın pratik bir yöntemi haline geldiği anlamına gelir. Radyatör sistemlerine göre ciddi oranda tasarruf sağlanmasına yardımcı olur.

Aslında küçük odalarda özel kullanımı havalandırma ünitesi ve havalandırma bacaları mümkün değildir. Farklı yöntemleri birleştirmek (şartlandırılmış havayı havalandırmayla dağıtmak), daha dikkatli kontroller (aşağıya bakın) ve enerji israfı olasılığını ortadan kaldıracak tasarım gerektirir. Bununla birlikte, tek bölgeli sistemler için, örneğin bir ailenin yaşadığı küçük bir ev için, bu tür çözümler iyi bir sonuç elde edilmesine yardımcı olabilir.

Nem kontrolünün olmaması, ıslak ve sıcak havalarda her türlü iklimde büyük bir sorun olabilir. Soğutma ünitesinin radyatöründe nem yoğuştuğunda havadan az miktarda nem alınabilir ancak bunun için uzun süre çalışması gerekir. Normalde, yoğuşma (ve nem alma) işlemi, hava soğutma fonksiyonu açıldıktan 10 ila 15 dakika sonra başlar. Bu nedenle ideal bir HVAC sistemi elde etmek için havanın nemini alacak ayrı bir cihazın kullanılması gerekir. Şu anda çeşitli üreticilerin çeşitli çözümleri satışta.

Yukarıda açıklanan tüm çözümlerin doğru kombinasyonuyla, Şekil 1'de gösterilen neredeyse ideal bir konut HVAC sistemi modeli elde edebilirsiniz. Bu sistem ekonomiktir, yönetimi ve bakımı kolaydır, doğru miktarda temiz hava tedarikini garanti eder. ve havanın nemini kontrol etmenizi sağlar. Kısıtlı bir bütçeniz yoksa, aşağıdaki sisteme çatı ve yerden ısıtma için alt ve üst radyatörler eklenebilir ve böylece klima sistemine yalnızca havalandırma, karıştırma, hava filtreleme ve nem kontrolü yükü bırakılabilir.

Pirinç. 1. Bir yerleşim bölgesinde, havalandırma borusu sisteminin paylaşılmasını ve işlevler arasında görev dağılımını içeren küçük, tek bölgeli bir havalandırma, ısıtma ve hava filtreleme sistemi çeşitli cihazlar.

Büyük çok bölgeli HVAC sistemleri

Ticari gayrimenkullerde (büyük konut binalarında olduğu gibi) dağıtım büyük miktar Bina genelinde ısı, büyük havalandırma bacalarının kullanılmasını gerektirir. Ek olarak, bu gibi durumlarda, geniş zemin arası bölgelerin havalandırılması sıklıkla gerekli hale gelir. Merkezi HVAC sistemlerinden hava sağlamak için kullanılan büyük havalandırma bacaları genellikle teknik odalardan ve yangın bariyerlerinden geçer ve bu da ek maliyet ve karmaşıklığa neden olur. Çok katlı binalardaki pek çok HVAC sistemi, bodrumdan çatıya kadar tüm binaya nüfuz eden büyük havalandırma bacalarını düşüncesizce kullanır; bu, hava beslemesinin aşağıdan yukarıya doğru hava basıncıyla düzenlenmesine olanak tanırken, tasarımcılar temiz havanın girmesini bekler. daireler arasındaki koridorlardan geçin ve aşağıdaki deliklerden bir çıkış yolu bulun giriş kapıları. İdeal ticari HVAC sisteminin enerjiyi taşımak için sıvıları (örneğin soğutucu akışkan, su veya glikol) kullanmasının nedeni budur ve kanallar, her alanın (konut dairesi, ofis vb.) içindeki havayı iklimlendirirken yalnızca binanın etrafında havayı hareket ettirmek için kullanılabilir. . ).

Sıcaklık kontrolünü havalandırma ve hava nemi kontrolünden ayırarak çok güvenilir, kullanımı kolay ve enerji açısından verimli bir sistem elde edilebilir.

Örneğin ticari bir mülkte, çeşitli teknolojiler kullanılarak sıvılar (su veya soğutucu) aracılığıyla ısı veya soğuk üretmek için merkezi bir sistem kullanılabilir. Tesislerin soğutulması ve ısıtılması, doğrudan klimalı odada bulunan çok çeşitli cihazlar kullanılarak gerçekleştirilebilir. Örneğin zemine, duvarlara ve tavana yerleştirilmiş radyatörlü ısıtma ve iklimlendirme sisteminin kullanılması. Böyle bir sistem elbette soğutma modunda çalışırken iç mekan hava neminin ayrı ve güvenilir bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Bu tür “otonom olmayan yerel klima” minimum gürültü sağlar ve maksimum seviye konfor (ortalama radyasyon sıcaklığını ve hava sıcaklığını kontrol ederek) ve ayrıca düşük enerji tüketimini sağlar.

Pirinç. 2. Odadaki belirlenen hava nemine uygun olarak sağlanan havadaki fazla nemi gideren çok bölgeli havalandırma sistemi, belirli bir odanın havalandırma derecesini kontrol eder ve bir radyatör veya fan kullanarak ayrı odalardaki havayı soğutur/ısıtır. Bir termostat tarafından kontrol edilen, güçle çalışan yerel klima.

Hala benzer HVAC sistem performansı sağlayabilen daha uygun maliyetli başka çözümler de var. Örneğin, hava kurutma cihazıyla donatılmış düşük hızlı fancoil ve odadan havayı alıp iklimlendirilmiş havayla karıştırıp bu karışımı odaya geri veren bir motor kontrol modülü (ECM) bulunan bir sistem, iyi performans. . Bu sistemlerin hem daha ucuz olduğunu hem de daha yüksek tepki hızına sahip olduğunu da belirtelim. Diğerleri arasında mevcut seçenekler doğrudan akışlı hava girişleri anılmayı hak ediyor havalandırma sistemleri(DedicatedOutdoorAirSystems-DOAS).

Özel hava besleme sistemleri, ısıtma ve soğutmadan bağımsız olarak nötr sıcaklıklı havalandırma sağlamak için çok bölgeli veya büyük tek bölgeli odalarda kullanılabilir. Böyle bir sistem, ısı veya enerji kullanan farklı fan modellerini içerebilir. Çok bölgeli binalarda, her kat için ayrı ayrı besleme havalandırma sisteminin kullanılması tavsiye edilir, bu da sorunları önleyecektir. havalandırma boruları, katlardan geçiyor. Havalandırma borularında sabit basıncı koruyan değişken hızlı hava sistemleri, yukarıda açıklanan sistemlerin ideal bir tamamlayıcısıdır. Ayrıca özel hava besleme sistemlerinde, kirli havanın bir odadan diğerine yeniden sirkülasyonuyla bağlantılı iç mekan hava kalitesi sorunları yaşamadığı da unutulmamalıdır.

İdeal olarak her oda için ayrı bir nem alma cihazı sağlanmalıdır. Pratik açıdan bakıldığında, bir nem alma cihazı üzerindeki yükün çoğu, besleme havasındaki nemin uzaklaştırılması ihtiyacıyla ilgilidir; dolayısıyla bu sistemlerde besleme havası nem düzeyinin ayarlanması, nem düzeyinin istenen sınırlar içinde tutulmasına yardımcı olabilir.

Kontrol

Doğal olarak yukarıda açıklanan cihaz ve sistemlerin hiçbiri uygun kontroller olmadan çalışamaz. Üretilen ısı veya soğukluk miktarı, klimalı odaya monte edilen bir termostat tarafından düzenlenir. Üstelik sadece aynı ısı yüküne sahip oda grubu için bir veya daha fazla termostat bir arada kullanılabilir.

Olası itirazlara rağmen, nem kontrolünün yalnızca nemlendirme / nem alma ekipmanıyla birlikte monte edilen bir nem sensörü kullanılarak yapılabileceği konusunda ısrar ediyorum. Higrostat adı verilen bu sensörler yaygın olarak bulunur ve ucuzdur. Standart sistemler hava soğutucuları yalnızca termostattan alınan sinyallere yanıt verir, bu nedenle nemi değil yalnızca sıcaklığı kontrol edebilirler. Bu kuralın herhangi bir istisnası yoktur.

Havalandırma sistemi de özel bir sensörle kontrol edilir. Çoğu durumda, tesislerin havalandırılması belirlenen zaman aralıklarına göre gerçekleştirilir. Açıkçası, bu yaklaşım ticari gayrimenkulde kullanıldığında bir takım sınırlamalara sahiptir ve hava kalitesiyle ilgili sık sık yapılan şikayetleri açıklamaktadır: En sık karşılaşılan zorluklar, zaman zaman doldurulan toplantı odalarının havalandırılmasında ortaya çıkar, buna ek olarak, çoğu zaman enerji israf edilir. boş odaların havalandırılması. İyi haberlerimiz var: İçeriği ölçen özel sensörler var karbon dioksit havada (bu seviye odadaki kişi sayısını ve aktivitelerini tahmin etmenizi sağlar). Böylece, CO 2 seviyelerini tespit eden bir sensör, havalandırma sistemini kontrol etmek ve hava akışı kontrolünü kontrol etmek için kullanılabilir, böylece ne kadar havaya ihtiyaç duyulduğunu ve ne zaman ihtiyaç duyulduğunu belirler (elbette, içeride kimse olmadığında bile minimum havalandırma gereklidir). Yayılan bina zararlı maddelerinin uzaklaştırılması için oda). Bu teknolojiye “talep üzerine havalandırma” adı veriliyor.

Özel besleme havalandırması ve talep havalandırmasının kombinasyonu, çok bölgeli büyük mülkler ve büyük devlet kuruluşlarını barındıran binalar için tek "ideal" çözümdür ve aynı zamanda temiz hava sağlamanın tek uygun maliyetli yoludur. Deplasmanlı havalandırma, tavan havalandırması veya yerden havalandırma kullanıldığında, bu çözümlerin tümü bina içindeki enerji tüketimi, konfor veya hava kalitesi üzerinde çok az etkiye sahiptir. Özel cebri havalandırma ve talep üzerine havalandırmanın ise tam tersine güçlü bir olumlu etkisi vardır. Tek bölgeli odalar için, belirli aralıklarla havalandırma, bina genelinde hava sirkülasyonu sağlayan bir sistemle birleştiğinde fazlasıyla yeterli ve daha ekonomiktir; ancak havalandırma ihtiyacını algılayan sensörlerin kullanılması net sıfır evler için bir miktar enerji tasarrufu sağlayacaktır. . .

Gelişmiş entegre bina otomasyon sistemleri genellikle çok kullanışlı ve hatta verimlilik ve üretkenlik açısından gerekli kabul edilir. Aslında her şey tam tersidir. Çeşitli ekipmanların uyum içinde çalışmasını sağlamak için merkezi kontrolör kullanan bir sistem, HVAC sistem tasarımında bir sorun olduğuna işaret eder. İç mekan koşulları, yalnızca o odaya monte edilen ekipmanlarla etkileşime giren, odaya monte edilen sensörler tarafından izlenir.

Durumu izleyen ancak ekipmanı kontrol etmeyen kontrol sistemleri ve odanın belirli alanları için hava sıcaklığını haftanın belirli zamanlarında ve günlerinde ayarlamanıza olanak tanıyan merkezi bir kontrol paneli çok faydalı olabilir. Ancak istenen nem, sıcaklık ve hava kalitesi koşullarını sağlamak için uzak pompaların, soğutucuların ve vanaların kontrol edilmesini içeren herhangi bir sistem gereksizdir, uygulanması zordur ve karmaşık bakım gerektirir; Bu tür sistemlerde sıklıkla uzun vadede doğru kalibrasyon ve bakım sorunları yaşanır.

sonuçlar

Bu makalede açıklanan ideal HVAC sistemi güvenilir, verimli ve konforlu ve sağlıklı bir ortam sağlama kapasitesine sahiptir. Bu makalede açıklanan fikirlerin çoğu geçmişte kullanılmış ancak uygun maliyetli çözümlere ihtiyaç duyulmaması, yetersiz yalıtım vb. nedeniyle terk edilmiştir. Ancak iç mekan hava kalitesine yönelik talepler ve HVAC sistemlerinin verimliliği arttıkça, farklı cihazlar arasındaki işlevlerin ayrılması ve HVAC kullanımının birleştirilmesi söz konusudur. basit cihazlar HVAC sistemlerinin tasarımında kontrol zorunlu bir norm haline geldi. Binanın iyi yalıtılması koşuluyla bu tür sistemler ucuzdur, çalıştırılması ve bakımı kolaydır ve önemli miktarda enerji tasarrufu sağlayabilir.

Notlar

Kötü yalıtım, sıcaklık tasarımı ve imar, bir binanın neden yaz aylarında kış aylarında ısındığından daha fazla soğuduğunu açıklamaktadır.
Soğuk, ısının yokluğunu ifade eden geleneksel bir terimdir; dolayısıyla soğutma, ısının uzaklaştırılması anlamına gelir.
Bazıları fancoil'i “içinde fan bulunan bir kutu” olarak tanımlıyor. Çoğu zaman, ısıyı uzaklaştırmak veya sağlamak için bir ısı eşanjörü kullanılır ve havalandırmadan geçen havayı daha yakın filtrelemek için bir filtre kullanılır.
Havanın nemini almak için asla enerji geri kazanım fanının kullanılmaması gerektiğine dikkat etmek çok önemlidir. Odayı havalandırarak nem seviyesini azaltabilir.
Odadan hava çeken ve kuru ısı eşanjörüyle donatılmış paralel değişken hava akış üniteleri daha az verimli bir çözümdür.
Pek çok kişiye buna inanmak zor gelebilir, ancak çoğu hastane havalandırma sistemi, havayı odalar ve koridorlar arasında yeniden sirküle eder, bu da patojenlerin HVAC sistemi aracılığıyla hastanenin her yerine yayılabileceği anlamına gelir. Bu sorunlar genellikle çok yüksek hava değişim oranıyla hafifletilir, ancak ayrı bir oda için özel bir havalandırma ünitesinin yardımıyla tamamen çözülebilirler.
FanCycler™ kontrol cihazı, klima sisteminizi kontrol etmenin düşük maliyetli bir yolu olarak tasarlanmıştır. Bu denetleyici, haftanın günlerine bağlı olarak günün farklı saatleri için ayarları yönetmenize ve yük döngüsünü ayarlamanıza olanak tanır.

Kabindeki doğru klima, sürücünün yorgunluğunu azaltır ve dolayısıyla önemli unsur güvenlik. Hava değişimi, havanın ısıtılması ve soğutulması kabinde konfor yaratmak için gerekli koşullardır. Ek olarak, ısıtma ve havalandırma sistemi, sıcaklık ve hava nemindeki güçlü dalgalanmalar sırasında pencerelerin buğulanmasını ortadan kaldırmalıdır. Sürekli değişen araç sürüş koşullarında, ihtiyaçların çok farklı olduğu ve yolcuların konfor konusundaki hassasiyetleri göz önüne alındığında, sıralanan görevlerin yerine getirilmesi oldukça zordur. Bu bağlamda, gövde tasarımı üzerinde önemli bir etkiye sahip oldukları için ısıtma ve havalandırma sisteminin tasarımına ilişkin en önemli prensipler aşağıda tartışılmaktadır.

(havalandırma, ısıtma, soğutma, nem kontrolü) birbirinden farklıdır.

Havalandırma ve ısıtma sistemi için gereksinimler

Kabinin mikro iklimi aşağıdaki faktörlerle belirlenir:

esas olarak kabinde gerekli miktarda oksijeni korumak için temiz hava temini;
kabindeki hava hareket hızı ve dağılımı;
kabindeki hava sıcaklığı;
bağıl nem;
hava kirliliği (toz, koku, egzoz gazları);
kabini çevreleyen duvarların sıcaklığı.

Buna göre Genel Gereksinimler Havalandırma sistemlerinde, dört veya beş kişilik bir araçta, kabinin sabit olup olmadığına bakılmaksızın, tüm koltukların dolu olduğu bir araç için kişi başına gelen minimum hava miktarı 0,5 m3/dak yani 2-2,5 m3/dak olmalıdır. veya hareket ediyor. Dinamik basınç nedeniyle kabinden yeterli miktarda havanın geçişini sağlamak ancak araç yüksek hızda hareket ederken mümkündür, dolayısıyla fan sistemin gerekli bir unsurudur. Aslında güneşli bir yaz gününde tatmin edici bir havalandırma sağlamak için hava beslemesinin yukarıda belirtilenden önemli ölçüde daha yüksek olması gerekir; yani küçük araçlar için 4-6 m3/dak ve büyük araçlar için 8-10 m3/dak. Hoş olmayan bir hava akımı hissinden kaçınmak için ortalama hava giriş hızı 0,5 m/s'yi aşmamalıdır. Ek olarak, hava girişi için öngörülen açıklıkların konumu, hava çıkış açıklıklarının konumu ile koordine edilmelidir, böylece herhangi bir hızda aracın iç kısmında hafif bir aşırı basınç oluşacak ve egzoz gazlarının, tozun vb. aracın içine girmesi önlenecektir. Pencereler kapalıyken Kabine giren havanın yalnızca %50-70'i egzoz açıklıklarından çıkarılır ve geri kalanı pencerelerin, kapıların ve diğer elemanların contalarındaki kontrol edilemeyen kusurlardan sızar. Gerekli düşük "ortalama hava akış hızı" (bazı bölgelerde ortalama değerden daha yüksek olabilir), toplam hava akışının uygun şekilde dağıtılmasıyla elde edilmelidir.

Hava girişinin aşırı basınç bölgesinde ve hava çıkışının seyrekleşme bölgesinde yapılması gerektiğini hatırlatalım. İyi hava dağıtımı ancak çok sayıda ayarlanabilir hava açıklığının yolcu kabinine doğru şekilde yerleştirilmesiyle sağlanabilir. Gösterge paneli boyunca yer alan bu açıklıklar, aracın çalışma koşullarına bağlı olarak kabine giren hava akışının miktarını ve yönünü düzenlemek üzere tasarlanmıştır. Her durumda, aşağıdaki konular gereklidir:

kapı kanallarından (yan deflektörler) geriye doğru yönlendirilebilen yan duvarlar boyunca hava akışı;
hava girişi yaklaşık bir düzine seviyesinde olacak şekilde, otomobilin iç kısmının ortasından doğrudan temiz hava akışı (merkezi deflektörler);
ayak bölgesine ve ön cama (arabanın her iki tarafında) hava akışı, düşük ortam sıcaklıklarında bu akışın iyi ısınması gerekir;
Yan ve orta deflektörlere de sıcak hava sağlanmalıdır.

Kabine giren hava akışının daha önce bahsedilen hızı, yalnızca hava akımı hissini değil aynı zamanda sıcaklık algısını da etkiler. Hava hareket ettiğinde ısı transferinin artması sonucu vücut yüzeyinin soğuması nedeniyle kişi daha yüksek sıcaklıklara dayanabilirken, ortam sıcaklığı kişiye daha düşük görünür. Birincisi yazın “esintiyi soğutmak” için kullanılır; ikincisi ise bir otomobilin ısıtma sistemini tasarlarken dikkate alınmalıdır. 20°C sıcaklıkta ve durgun havada iyi hissetme, 1 m/s hava hızında yaklaşık 26°C'ye karşılık gelir.

Havalandırma ve soğutma sisteminin çalışması

İç sıcaklık sorunu ısıtma ve havalandırmadır. Gerekli termal konforun sağlanabilmesi için kabin içindeki hava sıcaklığının 18-22°C aralığında olması gerekmektedir. Yapılan ölçümler ve deneyler, sıcaklık farkının insanlar için uygun olduğunu göstermektedir: Baş seviyesindeki sıcaklık, hem yaz hem de kış aylarında ayak bölgesine göre 5-8° daha düşük olmalıdır. Böyle bir termal rejimi sağlamak için havalandırma ve ısıtma sistemini hesaplamak gerekir. Gerekli sıcaklık farkı, hava akışlarının dikkatli bir şekilde dağıtılması ve kışın havanın ısıtılmasıyla sağlanabilir. Sabit durmak sıcaklık rejimi kabinde sabit bir durumda, dışarıdan (güneş radyasyonu) ve içeriden (motor, ısıtma, arabada oturan insanlardan ısı emisyonu) gelen ısı miktarı ile kabinin yüzeyinden ısı transferi arasındaki denge ile belirlenir. gövde ve havalandırma havası ile ısı transferi nedeniyle.

Özellikle yaz aylarında güneş ışığına doğrudan maruz kalındığında havalandırma ve soğutma sisteminin çalışması zordur. Bu koşullar altında gelen ısı akışının yoğunluğu yaklaşık 990 kcal/(m2h) olup, gövdenin ısı yalıtımının kalitesine bağlıdır. Ortalama büyüklükteki bir arabanın iç kısmında 2,5 m2'lik ışınlanmış yüzey alanı ile ısı akışı yaklaşık 2300 kcal/saattir ve bu ısının çoğu pencerelerden içeri girer. Etkili ısı yalıtımı (özellikle çatı) kullanılarak, gövde ve iç mekanın açık (yansıtıcı) renklerle boyanması ve renkli cam kullanılmasıyla bu ısı akışı azaltılabilir.

Renk, kabin içindeki sıcaklığın (beyaz ve siyah gövdeleri karşılaştırırsak) dış sıcaklığa göre aracın büyüklüğüne bağlı olarak %8-15 oranında değişmesine neden olur. Sıradan (renksiz) cam, ışığı ve termal radyasyonu neredeyse hiç engellenmeden iletir, bu nedenle şu anda genel olarak kabul edilen büyük pencereler iyi bir karar. Araç hareket halindeyken, gövdenin etrafından dolaşan havanın bir miktar soğutma etkisi vardır, ancak ek soğutma cihazları kullanılmazsa, esas olarak aşağıdaki nedenlerden dolayı kabin içindeki sıcaklık, ortam sıcaklığından sürekli olarak 3-4°C daha yüksek olur.

Sonuç olarak motor, şanzıman ve egzoz sistemi tarafından üretilen ısı,İyi izolasyona rağmen kabin havası ısıtılır. Buna, arabadaki insanların ürettiği, hareketsiz durumdaki yaklaşık 100 kcal/saat olan ısıyı da ekleyebiliriz. Yaz aylarında, bu ısının açığa çıkışı, kabin içindeki sıcaklığın insanlar için kabul edilebilir düzeyde tutulacağı şekilde havalandırma ile telafi edilmelidir. Yaz aylarında arzu edilen gövde yüzeyinden ısı transferi, iç ve dış sıcaklık farkının çok küçük olması nedeniyle çok azdır. Bu nedenle doğal havalandırma yoluyla kabinde kabul edilebilir bir sıcaklık elde etmek mümkün değilse, bir soğutma sistemi kullanılarak kabine giren havanın ilave soğutulmasının sağlanması gerekir. Ne olursa olsun arabaya monte edilebilir mevcut sistemısıtma ve havalandırma, ancak bunları birleştirmek daha iyidir, o zaman bir klima sistemi elde edersiniz. Böyle bir sistemi kullanarak sadece kabin içindeki sıcaklığı değil aynı zamanda havanın nemini de düzenleyebilirsiniz.

Aşağıda ısı mühendisliği alanından bazı genel veriler bulunmaktadır.

Ortam sıcaklığının 35°C'nin üzerinde olduğu ve yoğun güneş ışınımının olduğu durumlarda kabin havasının ilave olarak soğutulması gerekir. Bu durumda hipotermi tehlikesini önlemek için kabin içindeki hava sıcaklığının ortam sıcaklığından 10°C'den fazla düşük olmaması ve eşanjörden gelen soğuk havanın sıcaklığının 5°C'nin altında. Taze havanın sadece bir kısmının (yaklaşık %30) soğutulması, gelen havanın geri kalan kısmının kabin içindeki havayı tazelemek için kullanılması tavsiye edilir, böylece hava kullanım verimliliği artar ve klimanın tasarım maliyetleri azalır. azaltılmış. Elbette arabanın camları (renkli camlı) kapalı kalmalıdır. Bununla birlikte, havayı soğutmak çok fazla güç gerektirir, çünkü yalnızca havayı soğutmak değil, aynı zamanda güneş ışınımından kaynaklanan ısınmasını ve kabinin iç "ısıtmasını" telafi etmek de gereklidir. Fiala'ya göre ortalama Yolcu aracı bu ısıtma yaklaşık 4500 kcal/saattir. Büyük avantaj Ek soğutmanın nedeni kabindeki bağıl nemi azaltmasıdır. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında ve yüksek nemde hoş olan, ısı eşanjöründeki yoğuşma neminin soğuması nedeniyle yaklaşık %35 oranında azalır.

Kış koşullarında kabin içindeki hava sıcaklığının arttırılması gerektiğinde klimaya yönelik gereksinimler farklı görünmektedir. Bunun için gerekli olan termal enerji en iyi şekilde motor soğutma sisteminden elde edilir. Hava soğutmalı motorlu araçlarda kullanılan egzoz gazı ısıtma sistemi, doğal dezavantajları nedeniyle (gerçekleşen motor gücüne güçlü bağımlılık, düşük ısı kapasitesi, sıvı ısıtma sistemine kıyasla artan gürültü) dikkate alınmaz. Bir ısıtma sistemi tasarlanırken, havalandırma sırasında, yani ısıtılmış havanın bu amaç için sağlanan açıklıklardan ve contalardaki boşluklardan salınması sırasında, havalandırma havasından ısı kaybının meydana geldiği dikkate alınmalıdır. Bu, ısıtma sisteminin verimliliğini önemli ölçüde azaltır. Verimlilik, bazıları aşağıda tanımlanan birçok parametreye bağlıdır.

Bu örnek, gövde yüzeyinden ısı kaybını (radyasyon, konveksiyon, ısı transferi) ve ayrıca kabindeki havanın motordan, egzoz sisteminden ve kabindeki insanlardan ısınmasını hesaba katmamaktadır. Isı kaybı, kabin içindeki ve aracın dışındaki hava sıcaklığı farkına bağlıdır; bu da kabine giren hava miktarına, dolayısıyla hareket hızına ve ayrıca kabinin ısı yalıtımının kalitesine bağlıdır. (çatı, kapılar, yanlar). Bu nedenle genelleştirilmiş formüller vermek mümkün değildir. Yukarıdaki örnekte ısı kaybı yaklaşık 1800 kcal/saattir ve bu bir kılavuz olarak kullanılabilir. Isıtma sistemini hesaplarken, yaz işletme koşullarındaki maksimum hava akışının yalnızca %60'ı dikkate alınmalıdır (tüm hava giriş açıklıkları açıktır), bu nedenle ele alınan örnekte 6,0 m3/saat yerine 3,5 m3/saat alınmıştır. h (tamamen açık hava giriş açıklıkları ile).hava).

Isıtma sisteminin verimliliği, daha yüksek bir sıcaklığa ayarlanmış termostatlar kullanılarak ısıtıcıdan gelen havanın sıcaklığının yanı sıra motor soğutma sıvısının sıcaklığının da arttırılmasıyla önemli ölçüde artırılabilir. Yüksek sıcaklık su (“kış” termostatı), ayrıca gelen hava miktarının doğrusal olmayan bir şekilde ayarlanmasını sağlayarak, artan araç hızıyla hava hızı basıncındaki artışın telafi edilmesini mümkün kılar.

Kabindeki hava ısıtma hızı

Isıtma sisteminin kullanım değeri açısından özellikle önemli olan Soğuk iç mekan için ısınma süresi ve sadece kabin içindeki havanın ısıtılması değil, aynı zamanda büyük miktarda ısı gerektiren camla birlikte gövdenin de ısıtılması gerekir (buna göre cam buzlanmasının giderilmesi gerekir). Camların buzunu çözme sürecinde cam şeffaf hale gelmeli ve önce ön cam, sonra yan camlar çözülmelidir. Camların buzunu çözme hızının trafik güvenliği açısından önemli olması nedeniyle Amerika Birleşik Devletleri, belirli bir süre içinde buzu çözülmüş ön camda belirli şeffaf bölgelerin elde edilmesi gerektiğini belirten Federal Standart 103'e uygunluk açısından araç testlerini uygulamaya koymuştur: bu aynı zamanda yan camlar için geçerlidir. Arka camın buzunun çözülmesi, otomobilin ısıtma sisteminin sıcak hava akışını kullanmadığından, standart donanım olarak elektrikle ısıtılan arka camın kullanılması artık tamamen haklıdır.

Kabin içindeki havanın ısınma hızı, ısıtma sistemi devresinin (motor soğutma sıvısı) çalışma sıcaklığına (80-85°C) ne kadar sürede ısındığına bağlıdır ve bu da motor gücüne bağlıdır. Termostatı ayarlayarak ve ısıtma sistemindeki suyun egzoz gazlarını kullanarak ek olarak ısıtılmasıyla ısınma süresi önemli ölçüde azaltılabilir. Orta sınıf bir araba, üçüncü veya dördüncü vitese takılıyken genellikle 12-15 dakikada ısınır (araç hızı 40-60 km/saat).

Fazla iç ısınma süresini azaltın manuel olarak veya bir zaman rölesi kullanılarak otomatik olarak etkinleştirilen ilave bir benzinli ısıtıcı kullanılarak mümkündür. Bu ısıtıcı yalnızca araç içindeki havayı ısıtmak için kullanılabilir. Isıtıcı motor soğutma sistemi devresine dahil edilmişse ön ısıtma için de kullanılabilir.

Hava nemi sorunu

Uzun yıllara dayanan uygulama ve araştırma sonuçlarından, en hoş havanın algılandığı, nemin sıcaklığa bağlı olarak% 30-70 aralığında olduğu bilinmektedir. Düşük sıcaklıklarda havadaki nem içeriğinin nispeten yüksek (ancak mutlak değerler açısından oldukça düşük) olması, soğuk hava ısındıkça bağıl nemin yaklaşık %20-25'e düşmesine neden olur. Bu fenomen olumlu karakterçünkü camların buğulanması önlenir. Elbette arabadaki bir kişi, buharlaşma, nefes alma, ıslak kıyafetlerin kurutulması vb. sonucunda 1 saat içinde havaya 40-100 gr nem salmaktadır, böylece kabin ısıtıldığında hava çok kuru hale gelmemektedir. . Ayrıca ısıtıcıdan gelen ısıtılmış havanın soğuk temiz hava ile karıştırılmasıyla kabul edilebilir hava nemi elde edilebilir. Hava akımlarını pencerelere başarılı bir şekilde dağıtarak camların buğulanmasını ve kurumasını önleyebilirsiniz. Tam tersine, havanın bir klima tarafından ek olarak soğutulması, nemin yoğunlaşması ve aracın ilave ısınması nedeniyle bağıl nem büyük ölçüde azalır.

Isıtma ve havalandırma sistemlerinin tasarım çeşitleri, klimalar, yönetimi

Aşağıda tipik ısıtma ve havalandırma sistemleri, klimalar, genel özellikleri ve bunlar için kontrol şemaları ele alınmaktadır.

Her ısıtma ve havalandırma sistemi aşağıdakilerden oluşur:

hava kanalları ve hava dağıtım kanalları olan muhafazalar;
fanlı ısı eşanjörü;
sıcaklık, hava beslemesi ve dağıtımı için kontroller.

Klima, yukarıda sayılan bileşenlere ek olarak kompresör, kondenser ve evaporatörden oluşan bir hava soğutma ünitesi içerir. Tüm sistemler için temel zorluk, hava akışı dağıtımının yanı sıra hava beslemesi ve sıcaklığının yönetilmesidir.

Hız basıncının ve fanın çalışmasının artması sonucunda hava akışı, hareket hızından daha fazla artar. Hava akışı, her zaman mevcut olan bir hava giriş damperini kullanarak nispeten kolay bir şekilde düzenlenebilir (trafik sıkışıklığı sırasında zehirli egzoz gazlarının girmesini önlemek için de gereklidir). Bu ancak hava giriş damperinin kontrolünün fanın açılması dışında başka ayarlara bağlı olmaması durumunda mümkündür. Yaz aylarında kabine bol miktarda hava girmesini sağlamak amacıyla ilave olarak manuel kontrollü hava besleme kapağı bulunmaktadır. Hava besleme sistemini uygun şekilde tasarlayarak hızdan daha yavaş artan bir hava beslemesi elde etmek mümkündür. Giriş kanalındaki büyük toz ve nem parçacıklarının ayrıştırılması için hava akışının keskin bir şekilde tersine çevrilmesi sağlanmalıdır.

Kabindeki hava sıcaklığı üç şekilde ayarlanabilir:

miktarın ayarlanması sıcak suısıtıcı radyatörüne akan (su ayarı);
taze havanın ısı eşanjöründen geçen sıcak havayla karıştırılması (hava ayarı);
her iki yöntemin birleştirilmesiyle (karma ayarlama). Fanın iki veya üç çalışma modu vardır;
fanın çalışmasını gelen hava miktarının düzenlenmesiyle birleştirmek mümkündür.

Bu özellikle araç düşük hızlarda (şehir trafiği) hareket ederken gereklidir. Çok sıcak havalarda bu fan şunları sağlar: etkili çalışma Aracın tüm hız aralığında havalandırma sistemleri. Isıtma ve havalandırma sistemlerinde küçük eksenel fanlar kullanılabilir. boyutlar ve nispeten ucuzdur, ayrıca daha yüksek akış hızlarına sahip olan radyal fanlar, yani kabine giren hava miktarı hız basıncına daha az bağlıdır. Radyal fanlar daha az gürültülü çalışır ancak boyutları daha büyüktür. Fan, öncelikle ısı eşanjörünün önündeki hava akışına, yaz aylarında ısı eşanjöründen geçen temiz havanın doğrudan yolcu bölmesine beslenmesini sağlayacak şekilde monte edilir. Her türlü ayarlamanın kendine has özellikleri, avantajları ve dezavantajları vardır.

Isı eşanjörüne giren sıcak su miktarını ayarlarken (su ayarı), ısı eşanjörüne giren su miktarını değiştiren özel bir musluk kullanılarak sıcaklık ayarlanır. Küçük bir ısıtıcı performansı elde etmek için radyatörden çok az miktarda suyun geçmesi gerektiğinden, kontrollerin ayar stroku ile çıkan sıcak havanın sıcaklığı arasında doğrusal bir ilişki elde etmek çok zordur. %50'lik bir ısıtma sistemi performansı, mümkün olan maksimum su akışının %2-3'üne karşılık gelir. Ayrıca kapatma vanası sıkı bir contaya sahip olmalı ve uzun süre kullanılmadığında kolayca açılabilir olmalıdır.

İki tip vinç geliştirilmiştir: membran ve piston. Su ayarının dezavantajı, ısıtma sistemindeki suyun önce ısınması (veya soğuması) gerektiğinden, gerekli hava sıcaklığının musluğu açtıktan sonra çok geç ayarlanmasıdır. Bir ısıtma sisteminin performansı, musluk açık olsa bile büyük ölçüde gelen havanın ve dolaşan suyun miktarına bağlıdır. Buna rağmen, basitliği nedeniyle bu tip ayarlamalar genellikle ucuz arabalarda kullanılır.

Isı eşanjörünün bir muslukla ayrı ayrı kontrol edilen birkaç ayrı bloğa bölünmesiyle, su kontrolünün ana dezavantajı olan ayarlama zorluğu ortadan kaldırılabilir.

Soğuk ve sıcak havayı karıştırarak kontrol (hava kontrolü), daha fazla inşaat maliyeti ve ilave damperler ve kanalları barındırmak için daha fazla alan gerektirir. Soğuk ve sıcak havayı eşit şekilde karıştırmak zordur, bu nedenle bazı sistemlerde olduğu gibi, akışların bazı katmanlaşmasını, yani soğuk havanın yukarı çıkacağı gerçeğini kabul edebilirsiniz. Bu tür sistemlerde su akışı düzenlenmediğinden, sıcak havalarda kontrol damperinin sıkılığına büyük ölçüde bağlıdır, bu nedenle en azından arabanın yaz aylarında çalıştırılması sırasında temiz havanın ısınmasını önlemek için sıcak suyun kapatılması mümkün olmalıdır. .

Açıklanan ayarlama türünün avantajları şunlardır:

düzenleyici etkilere hızlı yanıt;
hava beslemesinden bağımsızlık (hareket hızı);
hassas sıcaklık kontrolü imkanı;
bu durumda su akışını ayarlayacak bir vana bulunmayabilir.

Havayı kabul etmek, karıştırmak ve dağıtmak için çeşitli hava damperlerinin kontrol edilmesi karmaşıktır ve önemli tasarım maliyetleri gerektirir. Kontrol mekanizmasındaki hataları önlemek için kontrolün mekanik bağlantılar üzerinden yapılması gerekmektedir. Bu durum inşaat maliyetlerinde daha da büyük bir artışa yol açmaktadır.

Karışık ayar yukarıdaki ayarlama yöntemlerinin bir modifikasyonudur. Sıcaklık kontrolünün hem ısı eşanjörüne giren sıcak su miktarını ayarlayarak hem de soğuk ve sıcak havayı karıştırarak gerçekleştirilmesi bakımından farklılık gösterir. Sonuç olarak, su musluğunun kontrolü daha az önem kazanır ve ayarlama yetenekleri ve sistem tepkisi iyileştirilir. Su musluğunun ve karışım vanasının kontrolü mekanik olarak bağlanabilir. Havanın bir kısmı kontrollü bir ısı eşanjöründen geçtiği için bu tasarımdaki temiz hava kanalı küçük olabilir. Bu nedenle böyle bir sistemi barındırmak için daha az alana ihtiyaç vardır. Karma düzenlemenin birçok avantajı vardır ve bunun sonucunda şu anda en sık orta sınıf otomobillerde kullanılmaktadır.

Isıtma ve havalandırma sisteminin kontrolü (genel olarak oldukça karmaşık), kontroller maksimum işlevsellik elde edildiğinde hata yapma koşulları olmayacak şekilde tasarlanırsa basitleştirilebilir. Bugüne kadar bu tür organların yeri, tasarımı ve görevlendirilmesine ilişkin standartlar bulunmadığından, bu konuyla ilgili bazı kriterler aşağıda uygun gerekçelerle birlikte önerilmektedir. Isıtma ve havalandırma sistemi kontrolleri, aşağıdaki gereksinimleri karşılayacak şekilde aracın boylamasına eksenine yakın yerleştirilmelidir:

mümkün olan en büyük basitlik, yani az sayıda kontrol;
Zarganayı kontrol etme amacının mantıksal ve açıkça ayırt edilebilir sembolleri;
kontrol kolaylığı ve kontrollerin konumunun iyi görülebilmesi;
bir kişinin kontrollere çarpma olasılığının ortadan kaldırılması (güvenlik gerekliliği);
Kontrolleri kullanırken homojen ve eşit yönlendirilmiş eylemler gerçekleştirmek.

Bu gereksinimler üç kolun birleşimi kullanılarak karşılanabilir:

ilk kol, gelen hava miktarını ayarlamaya ve fanı açmaya hizmet etmelidir;
ikinci kol sıcaklığı ayarlamaya hizmet etmelidir;
üçüncü kol, hava akışını ayak bölmesi alanı ile ön cam arasında dağıtmaya hizmet etmelidir.

Hareketli kollar, ısıtma ve havalandırma kontrolleri için en uygun olanlardır (uzun hareket, yüksek kuvvet aktarımı ve oldukça görünür konum). Plastik olarak deforme olabilen kulpların kullanılması veya bunların darbe yükünün etkisi altında girintili olacak şekilde sabitlenmesiyle kişiyi yeterince korumak ve güvenlik gerekliliklerine uymak mümkündür.

Motor üzerindeki ısıtıcı peteğin (ısı eşanjörü), kompresörün önüne bir evaporatör takılarak, ısıtma ve havalandırma sistemini bir klima ünitesine dönüştürmek mümkündür (buharlaştırıcıyı yerleştirmek için gerekli alanın önceden olduğu varsayılmaktadır). tedarik edilen). Bu tasarım, yalnızca bu tipteki araçların çoğunda klima kurulumu sağlanmışsa rasyoneldir. Tüketiciye ek donanım olarak sunulan klimanın, ayrı bir montaj ünitesi olarak araca takılması yapısal olarak daha basit ve daha ekonomiktir (seri ekipman maliyetini artırmadan). Tipik olarak, artan konfor taleplerini karşılarken ve sıcak ülkelere seyahat ederken bir klimanın kurulması tavsiye edilir.

Sadece yüksek değil, aynı zamanda düşük hava sıcaklıkları da insan vücudu üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Vücudun lokal veya genel soğumasına neden olabilir, soğuk algınlığına veya donmaya neden olabilir.

Donma, 3 – 70C pozitif sıcaklıkta bile meydana gelebilir. Donmaya en duyarlı olanlar parmaklar, eller, ayaklar, kulaklar ve burundur.

İnsan vücudunun hipotermisi sonucu en yüksek donma ve hatta ölüm yüzdesi, düşük hava sıcaklığı, yüksek nem ve yüksek hava hareketliliğinin (rüzgar) birleşimi ile gözlenir.

Kişinin subjektif rahatlık hissi meteorolojik faktörlerin oranına göre değişmektedir (Tablo 2.1.)

İÇİNDE üretim koşulları cam eritme, ateşleme ve ısıtma fırınları, kupol fırınları, kurutma tesisleri ve diğer termal ünitelerden binaya ısı salınımı mümkündür; ısıtılmış ürün ve malzemelerin veya erimiş kütlelerin soğutulması; elektrik enerjisinin termal enerjiye dönüşümü; ısıtma cihazları vb.

Kızılötesi radyasyon, hem dalga hem de ışık özelliklerine sahip elektromanyetik bir salınım olan termal radyasyondur.

Radyasyona maruz kalmanın doğası birçok faktöre bağlıdır: yoğunluk, ışınlama süresi, yayılan yüzeyin boyutu ve insan vücudunun ışınlanmış alanları.

Maksimum nüfuz gücü, dokulara derinlemesine nüfuz eden ve cilt yüzeyi tarafından çok az emilen, görünür spektrumdaki kırmızı ışınlar ve 1,5 mikrona kadar dalga boyuna sahip kısa kızılötesi ışınlar tarafından sağlanır. İnsan vücudunda kızılötesi radyasyona genel maruz kalmayla birlikte, biyokimyasal değişimler ve merkezi sinir sisteminin fonksiyonel durumunda değişiklikler meydana gelir.

Daha fazla ısıtılmış gövdelerden daha az ısıtılmış gövdelere ısı transferi üç şekilde gerçekleştirilir: termal iletkenlik, konveksiyon ve termal radyasyon (radyasyon).

Termal iletkenlik, rastgele hareketleri ve birbirleriyle doğrudan temasları (kristal bir kafesteki atomların titreşimleri) nedeniyle enerjinin (ısı) bir parçacıktan diğerine aktarılmasıdır. katılar, serbest elektronların metallerde difüzyonu).

Konveksiyon, gaz veya sıvı ortamdaki hareketlerinden dolayı mikropartiküller tarafından enerjinin (ısı) aktarılmasıdır. Maddelerin karıştırılması sonucunda ortamın sıcaklığı artar.

Termal radyasyon (radyasyon), yayılan bir cismin atomlarının veya moleküllerinin termal hareketinden kaynaklanan elektromanyetik titreşimlerin yayılma sürecidir.

Araştırmalar, tüm ısı kaybının en az %60'ının çevre radyasyon yoluyla.

İnsan derisinin açıkta kalan bölgelerinde radyant enerjiye uzun süre maruz kalmak yanıklara neden olabilir.

Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme sistemi

Standartlaştırılmış sağlamak için tasarlandı meteorolojik koşullar ve işyerlerinde hava temizliği.

Üretim, depo, yardımcı ve genel gereklilikler kamu binaları ve yapılar GOST 12.4.021 tarafından belirlenir. Belarus Cumhuriyeti topraklarındaki bina ve yapılarda ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin tasarımına ilişkin gereklilikler SNiP 2.04.05-91 “Isıtma, havalandırma ve Belarus Cumhuriyeti Mimarlık ve İnşaat Bakanlığı tarafından onaylanan değişikliklerle klima”.

Isıtma. Isıtma, yılın dönemine bağlı olarak alınan tesisteki tasarım hava sıcaklığını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Yılın soğuk dönemi için minimum ısıtma koşullarının sağlanması dikkate alınarak ısıtma hesaplamaları yapılır. izin verilen sıcaklıklar. Yılın soğuk dönemlerinde, kamuya açık, ısıtılan binalarda, kullanılmadığı zamanlarda ve mesai saatleri dışında hava sıcaklığının standartların altında tutulması, ancak 50C'nin altına düşmemesi gerekiyor. Kontrol panellerindeki kalıcı işyerlerinde teknolojik süreçler 220C gereklidir ve bağıl nem Yıl boyunca %60'ı geçmez.

Isıtma sistemi, gerekli hesaplanan ısı miktarını ısıtılmış odalara almak, aktarmak ve sağlamak için tasarlanmış bir yapısal elemanlar kompleksidir.

Yerel sistemler, bir ısı jeneratörünün, ısıtma cihazlarının ve ısı borularının bulunduğu sistemleri içerir. Merkezi ısıtma sistemleri, ısı jeneratörlerinin ısıtılan binaların dışına yerleştirildiği sistemleri içerir. Merkezi ısıtma sistemleri öncelikle su, buhar, hava ve kombine olanlarla temsil edilir.Su ısıtma genellikle konut, kamu, idari, endüstriyel ve diğer binalarda kullanılır. Sistemin en büyük dezavantajı donma ihtimalidir. kış zamanı. İÇİNDE buhar ısıtma Soğutma sıvısı su buharıdır (ıslak, doymuş). Çalışma basıncına bağlı olarak düşük, yüksek basınç ve vakum-buhar. Sıcak hava sağlama yöntemine göre hava ısıtma, merkezi - tek bir ısı üreticisinden ısıtılmış hava temini ile ve yerel - yerel ısıtma ünitelerinden sıcak hava temini ile ayrılır. Hava ısıtma esas olarak tasarlanmıştır üretim tesisleri toz emisyonlu ve toz emisyonsuz tüm kategoriler. Bu kategorilerdeki endüstriyel tesislerde, hava dağıtıcılarının çıkışındaki hava sıcaklığı, bu tesislerde yayılan gazların, buharların ve tozun kendiliğinden tutuşma sıcaklığının en az 200 derece altında olmalıdır.

Havalandırma. Hava değişimini organize etme yöntemine göre, havalandırma genel değişim, yerel ve birleşik olabilir.

Odanın tüm hacmi boyunca hava değişiminin meydana geldiği genel değişim havalandırması, çoğunlukla zararlı maddelerin küçük miktarlarda ve oda boyunca eşit şekilde salındığı durumlarda kullanılır. Yerel havalandırma Zararlı emisyonların (gazlar, buharlar, toz, aşırı ısı) oluştukları yerlerde emilmesi ve odadan çıkarılması için tasarlanmıştır. Kombine sistem, yerel ve genel havalandırmanın eşzamanlı çalışmasını sağlar. Hava hareketinin yöntemine bağlı olarak havalandırma doğal veya mekanik olabilir. Doğal havalandırma ile hava, doğal faktörlerin etkisi altında hareket eder: termal basınç veya rüzgar. Mekanik havalandırmada hava, fanlar, ejektörler vb. kullanılarak hareket eder. Doğal ve yapay havalandırma karma bir havalandırma sistemi oluşturur.

Havalandırmanın amacına bağlı olarak - odaya hava beslemesi (beslemesi) veya odadan çıkarılması (boşaltımı), havalandırmaya besleme ve egzoz denir. Hava aynı anda sağlanıp çıkarıldığında havalandırmaya besleme ve egzoz denir. GOST 12.4.021 uyarınca düzensiz veya organize olabilen tüm odalarda doğal havalandırma sağlanmalıdır. Düzensiz havalandırma ile hava, binaların dış çitlerindeki (sızıntı) sızıntılar ve gözenekler yoluyla ve ayrıca herhangi bir sistem olmadan açılan havalandırma delikleri ve pencerelerden odaya verilir ve odadan çıkarılır. Doğal havalandırma Hava akışlarının ve hava değişiminin yönlerinin özel cihazlar kullanılarak düzenlenmesi durumunda organize olduğu kabul edilir. Organize doğal hava değişimi sistemine havalandırma denir. Acil durum havalandırması bağımsız bir kurulumdur ve büyük önem patlama ve yangın tehlikesi olan endüstrilerin ve tehlikeli maddelerin kullanımıyla bağlantılı endüstrilerin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlamak. Otomatik olarak açılmak için acil durum havalandırması, MPC değerine (zararlı madde) veya alt patlayıcı konsantrasyonu sınırının belirli bir yüzdesine (patlayıcı karışımlar) ayarlanan otomatik gaz analizörleri ile bloke edilir. Ayrıca, bina dışındaki giriş kapılarında bulunan tetikleme cihazlarıyla acil durum havalandırmasının uzaktan başlatılması sağlanmalıdır. Acil havalandırma Zararlı maddelerin komşu odalara akışını önlemek için daima yalnızca bir egzoz sistemi kurun. Egzoz oranı, endüstri işgücü koruma kuralları (güvenlik kuralları) tarafından belirlenir ve geniş sınırlar içinde değişir. Konvansiyonel havalandırma sistemleri, tüm hava parametrelerini aynı anda garanti edilen sınırlar dahilinde tutma kapasitesine sahip değildir. konforlu koşullar insanların bulunduğu alanlarda. Bu görev, mekanik havalandırmanın en gelişmiş türü olan ve dış koşullar ne olursa olsun işyerindeki mikro iklimi otomatik olarak koruyan klima tarafından gerçekleştirilir.