Classificação dos sistemas de ar condicionado e suas características

Os sistemas de ar condicionado, ou SCR, são projetados para criar condições térmicas confortáveis ​​para uma pessoa ou equipamento em uma sala. Eles permitem que você crie um microclima favorável em climas quentes e frios, usando uma máquina de refrigeração que funciona com freon.

O ar condicionado Comfort inclui a preparação do ar essencial: resfriamento, aquecimento, desumidificação, umidificação, filtração, ionização, etc. A manutenção dos parâmetros especificados é quase independente dos parâmetros do ar atmosférico e suas flutuações. A única exceção são os casos de utilização do SCR em valores de temperatura inaceitáveis ​​na via pública, que foram determinados pelo fabricante do equipamento.

Se considerarmos mais detalhadamente a finalidade dos sistemas de ar condicionado, eles podem ser divididos em dois grupos:

• SLE confortável - mantém parâmetros básicos do ar (temperatura, umidade, limpeza) que atendem aos padrões sanitários e higiênicos;
• SCR tecnológico - mantém os parâmetros de ar exigidos em uma produção particular ou sala técnica.

Por exemplo, uma das tarefas de um sistema de ar condicionado para um apartamento é manter um nível de umidade normal. Os mesmos 20% é o limite inferior da norma, ao atingir o qual a pele humana e suas mucosas ressecam, e 70% é o limite superior, no qual a troca de calor do corpo com o meio ambiente é significativamente reduzida, o trabalho de o sistema cardiovascular se deteriora, começam as dores de cabeça e falta de oxigênio. O ar condicionado mantém os níveis médios de umidade no verão e no inverno - cerca de 40-60%.

Os SLEs tecnológicos criam condições confortáveis ​​para os equipamentos em produção. Por exemplo, a confiabilidade de computadores potentes será garantida por sistemas de precisão capazes de controlar temperatura, umidade e mobilidade do ar com uma precisão de 0,5%.

Nem todo mundo sabe que o propósito de um sistema de ar condicionado também é manter um nível aceitável de dióxido de carbono em uma sala.

Em hospitais infantis, escritórios, lojas e apartamentos, os indicadores diferem acentuadamente, portanto, tipos completamente diferentes de sistemas de ar condicionado são instalados nessas instituições.

A composição normal do gás do ar pode ser fornecida por aparelhos de ar condicionado capazes de realizar um fluxo regular de oxigênio no ambiente, ou seja, aumentar a frequência das trocas de ar. O excesso ou a falta de dióxido de carbono no corpo têm um efeito prejudicial à saúde.

Em geral, a classificação do LES é muito diversa. Eles podem ser divididos de acordo com diferentes critérios:

• baseado no princípio da localização em relação à área atendida - local e central;
• de acordo com o princípio de funcionamento - recirculante, escoamento direto e combinado;
• pelo número de instalações atendidas - zona única e multi-zona;
• pelo número de reguladores dos parâmetros do ar de saída - um tubo e dois tubos.

Esta não é uma lista completa de classificações. Muitos autores de livros temáticos têm diferentes pontos de vista sobre o assunto e apresentam suas próprias versões da divisão do LES em classes.

Tipos e dispositivos de condicionadores de ar

Se falamos dos tipos de sistemas de ar condicionado, então existe uma grande variedade, visto que existem dispositivos para um apartamento e dispositivos para edifícios de escritórios e unidades para instalações industriais.A automação dos sistemas de ar condicionado, neste caso, é obtida com o uso de equipamentos adicionais.

Eles podem ser feitos na forma de um monobloco ou um dispositivo de dois componentes - um sistema dividido. Os primeiros possuem em um caso todos os elementos que garantem a movimentação do freon ao longo do circuito de refrigeração. Neste último, as partes mais ruidosas são retiradas para a unidade externa, que está localizada ao ar livre, e na unidade interna (ambiente) existem filtros, uma ventoinha, um radiador evaporativo, às vezes uma placa de controle e outras peças silenciosas.

O dispositivo de qualquer SCR rodando em Freon assume a presença de elementos importantes como:

• um compressor que comprime e suga o refrigerante;
• trocadores de calor do tipo evaporativo e condensador, por meio dos quais a energia térmica é transferida do freon para o meio ambiente;
• ventiladores que fornecem sopro de trocadores de calor;
• filtros de limpeza mecânica + filtros geralmente finos;
• quadro de controle responsável pelo funcionamento de toda a eletrônica;
• regulador de fluxo (válvula de expansão ou tubo capilar) para medir o suprimento de refrigerante líquido do condensador para o evaporador;
• Válvula de 4 vias em condicionadores de ar "quentes", redirecionando o refrigerante na outra direção.

O projeto de um sistema de ar condicionado industrial é muito mais complexo. O mesmo chiller pode ter várias filas de ventiladores ou várias válvulas de 3 vias que mudam a direção do fluxo de água para um chiller resfriado a água.

O diagrama esquemático mais simples de um sistema de ar condicionado é mostrado aqui. Ele reflete todos os componentes principais do ciclo de refrigeração por compressão, juntamente com as comunicações de conexão.

Em quase todos os SCRs, o diagrama do circuito é idêntico. O ciclo de resfriamento também pode ser representado graficamente, conforme mostrado na figura. Aqui, a parte esquerda da curva é o estado do líquido saturado, a direita é o estado do vapor saturado. No ponto de junção, o freon pode estar em qualquer estado.

Ar condicionado doméstico SCV

Conforme já mencionado, existem sistemas de ar condicionado para instalações residenciais - são sistemas split domésticos e industriais - para atender às necessidades de produção ou outras instalações industriais e tecnológicas. Existem os chamados sistemas semi-industriais ou comerciais que são instalados em escritórios, lojas, prédios administrativos e outras instalações públicas.

Os sistemas de ar condicionado de um apartamento incluem sistemas de parede, piso-teto, cassete, duto e coluna divididos, bem como janela e monoblocos móveis, que diferem no design da unidade interna. Eles também são frequentemente usados ​​como dispositivos semi-industriais, mas apenas com uma faixa de potência aumentada. O aparelho de resfriamento doméstico mais popular é o split montado na parede, mas sua capacidade é limitada, pois os usuários de eletrodomésticos não precisam de um forte jato de ar resfriado.

Em sistemas split, o compressor está localizado em uma unidade externa, de forma que a operação de tais dispositivos é totalmente silenciosa. Se houver várias unidades internas conectadas a fios elétricos externos e uma linha de freon, então já estamos falando de um sistema de ar condicionado multi-split. Uma unidade externa pode conectar 2 a 9 unidades internas.

Sistemas de ar condicionado VRV e VRF

Existem sistemas multizonas que funcionam com apenas um tipo de unidade interna - por exemplo, montada na parede, ou seja, todos os módulos internos devem ser exclusivamente do mesmo tipo. Mas os fabricantes modernos produzem sistemas de ar condicionado multi-split com a capacidade de conectar diferentes tipos de unidades internas a uma unidade externa, enquanto para edifícios que têm um grande número de quartos com diferentes cargas de calor, os sistemas multi-zonas com um fluxo de refrigerante variável têm foi criado há vários anos.Eles têm uma unidade externa capaz de fornecer dezenas de unidades internas.

Por exemplo, em MITSUBISHI ELECTRIC, a série CITY MULTI é projetada para 16 módulos internos de vários tipos e capacidades completamente diferentes. Esses sistemas inversores com capacidade variável são equipados com uma válvula termostática especial, que altera a potência da unidade em função da carga e, assim, regula o consumo de freon. Devido a isso, a temperatura é mantida com mais precisão e não há diferenças.

As unidades internas do sistema de ar condicionado multi-split, como o da MITSUBISHI ELECTRIC, podem operar em diferentes modos ao mesmo tempo. Isso é fornecido pelo controlador BC, que distribui o freon entre as unidades e o separa com um separador em vapor e líquido de alta pressão. Graças a este separador, o design deste sistema de ar condicionado é simplificado - as unidades são conectadas ao controlador com apenas dois tubos. A instalação torna-se mais barata e fácil, o número de acessórios de encaixe diminui, o comprimento permitido da tubulação e as diferenças de altura aumentam significativamente.

Como regra, em sistemas multi-split simples, as unidades externas e internas são conectadas linearmente, ou seja, uma rota separada é necessária para cada módulo da sala. Em zonas multizonas, apenas um par de tubos sai do bloco externo, que então se ramifica de acordo com um princípio de árvore com a ajuda de redes refinadas.

Refnet tem diferentes tamanhos de seção transversal. Quando combinado com o tubo, é cortado ao longo de uma linha de diâmetro adequado.

Os dispositivos de várias zonas com fluxo de refrigerante variável têm outro nome - sistemas de ar condicionado VRV ou VRF. Suas vantagens são óbvias:

• o comprimento de um único sistema de dutos chega a 100 m ou até mais, as diferenças de altura entre os blocos são de até 50 m, o que permite que o módulo externo seja colocado em qualquer local conveniente;
• o número de unidades internas conectadas a uma externa chega a várias dezenas, enquanto a produtividade da última pode ser 30% menor do que a produtividade total da primeira;
• o controle pode ser realizado tanto por controles remotos individuais quanto por um console central estacionário ou computador - um software especial permite combinar uma rede de computadores com uma rede de ar condicionado e controlar cada ar condicionado a partir de um computador pessoal em diferentes zonas do edifício.

Praticamente não há diferença entre os conceitos de sistema de ar condicionado VRF e VRV. Inicialmente, a criação de tal sistema pertence à DAIKIN, portanto outros fabricantes usam uma abreviatura diferente, o que não altera o significado. Acontece que diferentes fabricantes dotam os equipamentos fabricados de diferentes capacidades técnicas (extensão do percurso, possibilidade de recuperação, etc.)

Vale lembrar que o funcionamento de todas as unidades nos diferentes modos (refrigeração e aquecimento) só é possível com um sistema de conexão de três tubos. Um sistema de ar condicionado VRF de dois tubos é capaz de fornecer diferentes parâmetros de ar definidos, mas apenas em um modo.

A unidade externa de alguns sistemas de ar condicionado VRV pode parecer uma unidade semi-industrial de dois ventiladores ou ter um design mais sério, como na foto.

A desvantagem do ar condicionado com sistema VRV é o ruído perceptível emitido pela válvula de fluxo. Eles tentam escondê-lo em uma despensa ou em um teto falso. Também existem dispositivos com válvula remota.

Projeto e cálculo de sistemas de ar condicionado

Na hora de escolher o refrigerador certo para um apartamento, costuma-se utilizar um método expresso de cálculo do SLE, no qual se leva em conta a carga térmica aproximada do ambiente, em relação ao qual se seleciona o tamanho padrão mais próximo do aparelho. A seleção é feita de acordo com a capacidade nominal de refrigeração.

Para 10 m², 1 kW de energia fria é tomado e adicionado aos dados obtidos de 10 a 30% na forma de uma margem para o calor de entrada de eletrodomésticos, aberturas de janelas e portas, luminárias, etc.

Este método de cálculo de um sistema de ar condicionado adequado torna possível simplificar o trabalho de projeto, mas permite imprecisões se for aplicado a sistemas com maiores capacidades e um dispositivo mais complexo, por exemplo, o SCR multi-zona. É bastante aplicável na compra de sistemas de divisão doméstica e monoblocos de janela / móveis.

O que você precisa saber e considerar ao projetar sistemas de ar condicionado com um dispositivo complexo? Em primeiro lugar, eles olham para os dados iniciais:

• localização regional do objeto e localização em relação aos pontos cardeais;
• desenhos de construção e plantas baixas;
• categoria do objeto, levando em consideração as normas de segurança contra incêndio;
• desenhos mostrando a localização de todos os equipamentos de construção;
• número de acessórios de iluminação;
• características dos portadores de energia;
• dados do SLE já existente.

Depois de analisar todos os dados fornecidos, eles seguem diretamente para a concepção do SCR, que geralmente ocorre em duas etapas.

Na primeira fase, é escolhido um sistema com uma justificação técnica porque este tipo específico é melhor para esta sala. Aqui eles calculam o sistema de ar condicionado por capacidade, determinam sua localização na instalação, prescrevem a quantidade de aparelhos envolvidos, determinam os parâmetros da área de instalação e calculam o custo aproximado de todos os trabalhos com o equipamento.

A segunda etapa envolve o desenvolvimento de um projeto de trabalho, levando em consideração o layout do edifício, as características térmicas das estruturas do edifício e uma tarefa tecnológica. Certifique-se de calcular a troca de ar, equilíbrio térmico e calor-umidade da sala, realizar cálculos aerodinâmicos de redes de ar e cálculo hidráulico de comunicações de fluidos.

Além disso, tudo é combinado com o cliente, SES, fiscalização de incêndio e, se necessário, alterações são feitas no projeto. Em seguida, o equipamento é encomendado e os desenhos de trabalho são entregues aos instaladores.

Manutenção e reparo de aparelhos de ar condicionado

Qualquer SCR requer manutenção regular, ou seja, limpeza e verificação dos parâmetros de operação e, em alguns casos, reparo.

A manutenção SCR padrão é a prevenção de quebras de equipamentos. Isso consiste de:

• limpeza externa de blocos;
• lavagem e desinfecção de filtros, ventiladores, radiadores;
• limpeza da tubulação de drenagem;
• verificar a pressão no sistema e a temperatura dos fluxos de ar que saem;
• prendedores de brochamento.

Se necessário, pode ser necessário reabastecer ou reabastecer completamente o circuito com freon.

Normalmente, o objetivo principal da limpeza de um sistema de ar condicionado é evitar a falha de peças como o ventilador, a válvula de quatro vias, o compressor. Se não for realizado, a eficiência do aparelho diminui, as bactérias começam a se multiplicar por dentro, quando o aparelho é ligado surge um odor desagradável e os elementos listados quebram.

Mesmo que o sistema de ar condicionado seja limpo regularmente, às vezes as avarias são inevitáveis. Quedas de tensão levam à falha da placa de controle, que é o "cérebro" da máquina, e a violação das recomendações do fabricante para seu uso dentro de certos limites de temperatura leva a problemas com os elementos mecânicos do circuito.

Um exemplo de como os reparos de ar condicionado podem ser necessários são fornecidos na tabela.

A manutenção de SCRs industriais e os trabalhos de reparação e restauração para eliminar o mau funcionamento dos mesmos são executados de acordo com um esquema mais complexo e demorado. A identificação oportuna de problemas e sua eliminação ajudam a evitar a interrupção de todo o fluxo de trabalho na produção ou em qualquer outra grande instalação não residencial.

A manutenção preventiva dos sistemas domésticos é recomendada duas vezes por ano. As instalações industriais precisam ser inspecionadas e limpas com muito mais frequência - pelo menos uma vez por trimestre, no máximo uma vez por mês. Tudo depende das condições de operação e da localização do SCR.