Система воздушного отопления

Система воздушного отопления предназначена для подачи в помещения предварительно подогретого воздуха, который одновременно используется и для вентиляции. Воздух подогревают в воздухонагревателях (калориферах). Воздушное отопление выполняется без рециркуляции (подогревают только свежий воздух) и с рециркуляцией (осуществляется дополнительная внутренняя циркуляция воздуха помещений через воздухонагреватели). Вследствие меньших затрат теплоты на нагревание воздуха системы с рециркуляцией более экономичны. Системой воздушного отопления оборудуют жилые, служебные и общественные помещения.

Система с рециркуляцией воздуха показана на рис. 5.72. Данная схема позволяет применять для отопления наружный, а также рециркуляционный воздух или их смесь.

Наружный воздух через грибовидную вентиляционную головку (заборный раструб) 1 направляется по воздуховоду 2 в электровентилятор 3 и нагнетается им в воздухонагреватель 4, в который по трубопроводу 5 подается горячая вода. Нагретый воздух подводится по воздуховоду 6 и трубам 7 к каютам и попадает в них через воздухораспределители 8. Во время работы системы с рециркуляцией воздуха некоторое количество его поступает в электровентилятор непосредственно из кают. Поступление в электровентилятор наружного и рециркуляционного воздуха регулируют с помощью шибера (заслонки) 9, установленного на приемном воздуховоде.

Рис. 5.72. Система воздушного отопления

Рис. 5.73. Схема местного воздухонагревателя 1 — подвод горячей воды; 2 — нагреватель воздуха; 3 — воздухораспределительный шкафчик; 4 — регулировочный клапан; 6 — эжекционная головка; 6 — подвод воздуха от электровентилятора; 7 — отвод отработавшей воды

Нагнетаемый вентилятором воздух увлажняется распыленной водой или паром в увлажнителе.

Иногда в системах воздушного отопления дополнительно к групповому воздухонагревателю размещают местные воздухонагреватели (рис. 5.73), воздух в которые поступает из обогреваемого помещения и после подогрева вновь возвращается в него. Воздух из помещения в шкафчик нагревателя подсасывается эжекционной головкой, в которую свежий воздух нагнетается электровентилятором. Количество воды, протекающей через воздухонагреватель, а значит, и температуру воздуха в помещении можно изменять регулировочным клапаном.

Кондиционер судовой: принцип работы системы кондиционирования воздуха

Кондиционирование воздуха на судах: основные понятия

Кондиционирование воздуха на судах – это процесс обеспечения и поддержания при помощи специального оборудования комфортных параметров воздушной среды на судне, включающие оптимальную температуру, влажность и очищенность.

В большинстве случаев фильтрацию загрязненного воздуха осуществляет система вентиляции на судах. Однако создание комфортной температуры, влажности, подвижности воздуха, а также его оптимального давления, гарантирует система кондиционирования воздуха (СКВ) на судах, позволяющая более эффективно управлять данными параметрами. Так, установка СКВ исключает необходимость применения вентиляционных систем.

СКВ высвобождает излишнее количество тепла и влаги из кают в летнее время, а также производит повышение температуры воздуха и вывод накопившейся влаги в зимний период. Это позволяет отказаться от применения дополнительных отопительных систем на судне.

Кроме СКВ, применяемых в помещениях для пассажиров и экипажа, на суднах устанавливаются системы технического кондиционирования, поддерживающие оптимальную температуру воздуха приборов и грузов. Это позволяет в значительной степени снизить риски возникновения опасных ситуаций, сопряженных с эксплуатацией оборудования, исключается вероятность повреждения транспортируемого груза, а также корпуса корабельного судна.

Классификация судовых систем кондиционирования воздуха

Судовые системы комфортного кондиционирования воздуха и их элементы

Кондиционер судовой представляет собой совокупность элементов, выполняющих определенную функцию для обеспечения качественного охлаждения, очистки и увлажнения воздуха, а также его равномерного распространения в помещении.

Фильтры

Воздухоохладители

Эти элементы обеспечивают охлаждение воздушных потоков под воздействием холодильного агента (воздухоохладители непосредственного испарения) или охлаждающей жидкости (водяные воздухоохладители).

Воздухонагреватели

Увлажнительные устройства

Регенеративные теплообменники

Каютные воздухораспределители

Принцип работы судовой системы вентиляции

Судовая СКВ в каютах функционирует по следующему принципу: воздушные потоки через вентиляторы поступают из атмосферы в воздуховод, где он очищается должным образом, благодаря наличию фильтров, а также охлаждается или нагревается при помощи воздухоохладителей и воздухонагревателей. После этого обработанный воздух оптимальной температуры подается через воздуховод в каюты и равномерно распределяется.

Аналогичная СКВ применяется на яхтах. При функции охлаждения воздух поступает в воздуховод и далее проходит через испарители, где охлаждается при помощи фреона, находящегося в жидком состоянии, подаваемого компрессором, путем понижения его температуры и перехода из жидкой фазы в газообразную.

Выбор судовой системы кондиционирования

СКВ для помещений яхты или катера выбирается с учетом их размеров и предназначения. Для небольших кают бытового предназначения с высокой вероятностью возникновения неприятных запахов и загрязнения воздуха, наиболее подходящей будет вытяжная вентиляция. Вдувная СКВ обычно используется для жилых и служебных помещений. В каютах большей площади устанавливают комбинированную систему кондиционирования. Стоит понимать, чем больше кают на яхте или катере, тем мощнее должна быть СКВ.

В качестве отличного варианта СКВ для кают морского или речного судна прекрасно подойдет судовой кондиционер моноблок Vitrifrigo WMC007C001, доступный в продаже в виде 6 моделей, различных по мощности, минимальная из которых составляет 5 000 БТЕ/ч, а максимальна – 24 000 БТЕ/ч. Система состоит из компрессора, конденсатора морской воды и вентилятора, и обеспечивает прохождение потоков воздуха через отдельный канал в каюту через вентиляционные решетки.

Системы микроклимата

Содержание

К этой группе систем относятся системы:

• системы отопления (парового, водяного и воздушного)
• системы вентиляции
• системы кондиционирования воздуха

Они предназначены для создания и поддержания в судовых помещениях необходимых параметров воздушной среды.

Системы отопления

Системы отопления обеспечивают обогрев судовых помещений в холодное время года. На судах применяют паровые, водяные и воздушные системы отопления, а также отопление с помощью электрогрелок, питаемых от судовой электросети.

Система парового отопления

Систему парового отопления применяют в машинных отделениях и мастерских, санитарно-бытовых и санитарно-гигиенических помещениях, кладовых, реже — в жилых, общественных и служебных помещениях, за исключением помещений, имеющих оборудование и приборы, которые выходят из строя под действием пара в случае протечек (штурманская и радиорубки, трансляционная, гирокомпасная, музыкальные салоны, а также помещения, отделанные ценными породами дерева). Для парового отопления используют сухой насыщенный пар под давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см 2 ) от главных, вспомогательных или утилизационных котлов. Система состоит из парораспределительной станции, размещаемой в МКО, специальных выгородках или нишах, тамбурах и т. п.; грелок и трубопроводов. Редукционный и предохранительный клапаны сохраняют заданное давление пара и предотвращают его повышение путем стравливания излишнего пара в атмосферу.

Различают однопроводную и двухпроводную системы парового отопления. При однопроводной системе (рис. 8.22, а) грелки включаются последовательно одна за другой, так, что каждая последующая питается смесью пара и конденсата, образовавшегося в предыдущей грелке. При двухпроводной системе (рис. 8.22, б) все грелки включаются параллельно друг другу между магистралью свежего пара и магистралью конденсационной воды. Конденсационная вода с полностью сконденсированными в конденсационном горшке остатками пара поступает в теплый ящик, а оттуда — в котел. Двухпроводная система эффективнее и надежнее однопроводной, но сложнее и на 25—30 % тяжелее.

При прокладке парового отопления помещения одного района судна с примерно равными теплопотерями объединяют в группы. При этом в каждую группу грелок пар поступает через редукционный клапан от магистрали свежего пара. Парораспределительная станция обслуживает не только систему парового отопления, но и хозяйственный паропровод, подающий пар в прачечные, камбуз, сушилки, к воздухоподогревателям системы воздушного отопления и кондиционирования воздуха (в хозяйственный паропровод подается пар под давлением 0,5 МПа).

В качестве отопительных приборов в системе парового отопления применяют радиаторы и грелки ребристого типа (рис. 8.23).

Трубопровод изготовляют из стальных или медных труб: магистральный — диаметром до 80 мм, отростки к отопительным приборам — диаметром 10—25 мм.

К недостаткам системы парового отопления следует отнести:

• шум при подаче пара
• невозможность получить стабильный тепловой режим, что вредно отражается на самочувствии людей
• пригорание пыли на грелках из-за высокой температуры пара
• сухость воздуха в обогреваемом помещении

Система водяного отопления

Система водяного отопления, использующая в качестве теплоносителя воду, нагретую до 70—95°, по устройству очень похожа на систему парового отопления; в ней лишь отсутствуют приборы и арматура, имеющие «паровую» специфику (конденсационные горшки, сепараторы, редукционные и предохранительные клапаны). Горячую воду получают в водоподогревателе и подают по напорному трубопроводу в грелки и радиаторы такого же типа, как и для парового отопления; отдав тепло, вода возвращается в водоподогреватель. Циркуляция воды в системе обеспечивается специальным циркуляционным насосом (принудительная циркуляция) или благодаря разности давлений горячей и отработавшей воды (естественная циркуляция).

Системы водяного отопления бывают:

Так как под влиянием температуры изменяется объем воды, к напорной магистрали водяного отопления подключают расширительный бак. Если этот бак сообщается с атмосферой, систему называют открытой, если не сообщается, — закрытой. На большинстве судов применяют открытую систему, причем расширительный бак размещают возможно выше. Закрытая система используется только на небольших судах и катерах.

Трубопровод системы водяного отопления монтируют из стальных водогазопроводных труб диаметром 20—80 мм.

Водяное отопление имеет ряд преимуществ перед паровым:

• бесшумность
• гигиеничность
• стабильность теплового режима
• безопасность

Но оно более громоздко, тяжелее и ненадежно в условиях низких температур (возможно замерзание воды в трубопроводах).

Система воздушного отопления

Система воздушного отопления основана на обогреве помещений теплым воздухом. В настоящее время ее совмещают с системой вентиляции или с системой кондиционирования воздуха и как самостоятельную на судах не применяют.

Система вентиляции

Система вентиляции призвана поддерживать чистый, свежий воздух в жилых, служебных и общественных помещениях, в грузовых трюмах и танках, в провизионных кладовых, удалять скопление газов из коффердамов, аккумуляторных и т. д. Подаваемый в помещения наружный воздух специальной обработке не подвергается.

Система вентиляции подразделяется на общесудовую и вентиляцию различных помещений и постов . Различают:

• естественную вентиляцию
• искусственную вентиляцию

При естественной вентиляции движение воздуха вызывается разностью температур или ветром, который, воздействуя на специальные вентиляционные головки — дефлекторы (рис. 8.24), втягивает или вытягивает воздух из вентилируемого помещения. На современных судах естественную вентиляцию почти не применяют. В качестве искусственных побудителей движения воздуха используют центробежные и осевые вентиляторы с электро- или турбоприводом. В помещениях с загрязненным воздухом — в курительных, камбузах, изоляторах, санузлах, аккумуляторных — применяют вытяжную вентиляцию. Помещения, в которых всегда должен быть чистый воздух — каюты, салоны, посты, медблок, — оборудуют вдувной вентиляцией. Для обеспечения устойчивого притока воздуха используют комбинированную систему, т. е. в одном и том же помещении одновременно оборудуют и вдувную и вытяжную вентиляции, которые позволяют удалять загрязненный воздух и предотвращать распространение запахов по судну. Грузовые трюмы иногда оборудуют естественной вентиляцией, при этом вдувные дефлекторы устанавливают у кормовых переборок, а вытяжные — у носовых. Рефрижераторные трюмы снабжают искусственной вентиляцией.

Системы вентиляции обычно выполняют по групповому принципу, объединяя в группы однотипные по параметрам воздуха помещения в пределах одной вертикальной противопожарной зоны и одного водонепроницаемого отсека.

На судах, перевозящих скоропортящиеся грузы, а также в провизионных рефрижераторных кладовых применяют систему охлаждения воздуха (аэрорефрижерации). Воздух, вдуваемый в эти помещения, охлаждается либо в результате продувания его через специальные теплообменники, охлаждаемые в свою очередь с помощью рефрижераторных машин, либо непосредственно в обслуживаемом помещении, в котором установлены специальные батареи с хладоноси-телем — рассолом.

Чтобы лучше сохранить груз, а также уменьшить коррозию, в сухогрузные трюмы и грузовые танки подают осушенный воздух. Воздух осушают, пропуская его через воздухоосушительную установку со специальным химическим влагопоглотителем (адсорбентом), роль которого выполняет хлористый литий, силикагель, феррогель и другие вещества. Практикуется объединение воздухоосушительной установки с системой инертных газов; в этом случае в грузовые помещения подается не осушенный воздух, а осушенные инертные газы, что не только способствует уменьшению коррозии, но и повышает противопожарную безопасность.

Система кондиционирования воздуха

Система кондиционирования воздуха, получившая широкое распространение на морских судах, необходима для создания в помещениях, главным образом жилых и общественных, воздушной среды заданной температуры и влажности независимо от внешних условий. В этой системе сочетаются принципы действия систем вентиляции, отопления, охлаждения и осушения воздуха, поэтому в помещениях, имеющих систему кондиционирования, никаких других из упомянутых систем не устанавливают.

Систему кондиционирования оборудуют в пределах каждого водонепроницаемого отсека; группу помещений обслуживает один центральный кондиционер. Некоторые помещения (например, кают-компания, салоны) может обслуживать автономный кондиционер. Кондиционер состоит из воздушного фильтра, калориферов (первичного и вторичного), охладителя воздуха, увлажнителя и влагоотделителя. В зимнее время поступающий снаружи холодный воздух подогревается и увлажняется; в летнее время воздух охлаждают и осушают. В помещении заданные параметры воздуха поддерживаются автоматически с помощью специальных регуляторов.

В работе системы кондиционирования воздуха можно использовать атмосферный воздух, а также, частично, воздух обслуживаемого помещения (рециркуляционный воздух).

Различают два основных типа систем кондиционирования воздуха:

• низконапорную (низкоскоростную)
• высоконапорную (высокоскоростную)

Низконапорная система (рис. 8.25, а) состоит из кондиционера, вентиляторов, магистрального трубопровода и местных отростков с воздухораспределителями. Засасываемый вдувным вентилятором наружный воздух поступает в кондиционер, обрабатывается и через магистральный трубопровод подается к воздухораспределителям, откуда попадает в обслуживаемые помещения. Из помещений воздух удаляется вытяжным вентилятором, причем около 2/3 его снова поступает в кондиционер. Так как при такой схеме полная обработка воздуха осуществляется в центральном кондиционере, то во все помещения поступает воздух с одинаковыми параметрами; поэтому данную систему применяют для помещений, в которых не требуется индивидуальной регулировки, — кают-компания и другие общественные помещения.

Высоконапорная система (рис. 8.25, б и в) кондиционирования отличается более высокой скоростью подачи воздуха (20—30 м/с вместо 10—15) и большим его напором. Ее применяют в помещениях, требующих индивидуального регулирования температуры, и выполняют или по одноканальной, или двухканальной схеме.

В первом случае в центральный кондиционер поступает только наружный воздух, который доводят до температуры 10—15° и под повышенным напором подают в местные (каютные) кондиционеры, представляющие собой водяные калориферы; здесь воздух вторично подогревается до 20—25°. Обработанный таким образом воздух выходит из каютных кондиционеров с повышенной скоростью, подсасывая при этом воздух из помещения. Последний, проходя через кондиционер, также подвергается подогреву (или охлаждению — в зависимости от времени года). Таким образом осуществляется рециркуляция и местное регулирование температуры.

При двухканальной схеме к помещениям по двум параллельным магистралям пошлют подогретый и холодный воздух, который можно в разных пропорциях смешивать в каютных воздухораспределителях.