7.5. Судовые системы кондиционирования

Применяемые на судах кондиционеры воздуха отличаются технологической схемой обработки и параметрами воздуха, составом входящих в них элементов и их компоновкой, конструктивным выполнением, которое зависит от назначения кондиционеров, типа судна и рода, обслуживаемых ими помещений, источника холода и тепла, системы распределения по судну хладо- и теплоносителя.

Автономные и неавтономные кондиционеры применяются в зависимости от расположения тепловлажностной обработки воздуха и холодильной машины. Автономный кондиционер обязательно снабжается холодильной машиной. Эти кондиционеры обслуживают одно или группу помещений (имеют специальные патрубки, к которым присоединяются воздуховоды для раздачи обработанного воздуха). В последнее время кондиционеры называются групповыми автономными.

Неавтономные кондиционеры разделяются на центральные, групповые и местные.

Центральный неавтономный кондиционер (КЦ) должен обслуживать все судно, но, так как многие помещения отличаются тепловой нагрузкой, устанавливают два центральных кондиционера левого и правого борта.

Местные неавтономные кондиционеры обычно обслуживают одно помещение.

Нередко на судах применяют несколько типов кондиционеров.

Центральные и групповые кондиционеры

По конструкции центральные и групповые кондиционеры практически не различаются. На рис. 63 показана конструктивная схема центрального прямоточного двухканального высоконапорного кондиционера. На судах устанавливаются два кондиционера - левого и правого борта.

Рис. 63. Конструктивная схема центрального прямоточного двухканального высоконапорного кондиционера, применяемого на судах типа «Муром»

Предусмотрена двухступенчатая обработка наружного воздуха в летних и зимних режимах. Производительность по воздуху: 4380 м³/ч. Холодопроизводительность воздухоохладителей при температуре кипения t_о = 7 °С, 44 – кВт.

На рис. 64 изображено устройство центрального моноблочного кондиционера типа «Экватор». В корпусе предусмотрен патрубок для аварийной перемычки между кондиционерами. В кондиционере установлен электровентилятор 56КЦС-34, обеспечивающий подачу воздуха 5600 м³/ч при полном давлении 3,2 кПа.

Рис. 64. Устройство центрального двухканального кондиционера «Экватор»: 1 – корпус; 2 – теплозвукоизоляция; 3 – вентилятор; 4 – первичный паровой воздухонагреватель; 5 – резиновый патрубок; 6 – масляный фильтр; 7 – направляющий аппарат; 8 – впускной патрубок; 9 – шумоглушитель лабиринтный; 10 – камера; 11 – шумоглушитель камерный; 12 – воздухонагреватель вторичного подогрева; 13 – паровой увлажнитель; 14 – воздухоохладитель с непосредственным испарением; 15 – специальное крепление; 16 – крепление двигателя

Основные технические характеристики ЦК «Экватор»:

- подача воздуха – 5600 м³/ч;

- напором – 1,9 кПа;

- холодопроизводительность при температуре кипения хладагента t_о = 5 °С, Q = 136 кВт;

- теплопроизводительность – 154 кВт;

- давление пара – 0,5 МПа.

Кондиционер рассчитан на обработку наружного воздуха с параметрами: летом t_н = 34 °С, _н = 80 %; зимой t_н = -25 °С, _н = 85 %. В летний режим работы кондиционера следующие параметры воздуха на выходе: после первой ступени t₁ = 40 °С, ₁ = 55 %; после второй ступени t₂ = 11 °С, ₂ = 95 %. В зимнее время температура после первой ступени поддерживается постоянной и равной 18 °С, а после второй ступени регулируется в пределах от 23 до 43 °С, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Неавтономные местные кондиционеры

Неавтономные местные кондиционеры устанавливаются непосредственно в судовых помещениях. Они обрабатывают воздух этого помещения и выпускают через специальные решетки. Устройство кондиционера изображено на рис. 65. Летом, при температуре наружного воздуха 45 °С, в помещениях поддерживается температура 30 °С, а зимой при t_н = -35 °С обеспечивается t_п = 17 °С. В теплообменник поступает вода с температурой 6 °С летом и 50 °С зимой. Индивидуальное регулирование температурного режима в помещении осуществляется изменением количества циркулирующей через теплообменник кондиционера воды и числа оборотов вентилятора.

Рис. 65. Неавтономный местный (каютный) кондиционер, применяемый на судах типа «Тропик»: 1 – решетка; 2 – съемная крышка; 3 – электровентилятор; 4 – теплообменник; 5 – поддон

Местные автономные кондиционеры

Судовой местный автономный кондиционер изображен на рис. 66. Он состоит из трех отсеков: машинный, воздухообрабатывающий и вентиляторный. Расчетные характеристики кондиционера: рабочая холодопроизводительность – 4,7 кВт; параметры наружного воздуха: летом t_н = 32 °С, _н = 80 %; зимой t_н = -25 °С, _н = 85 %. Параметры воздуха в помещении: летом t_п = 27 °С, _п = 60 %; зимой t_п = 21 °С, _п = 50 %, температура забортной воды 30 °С.

Работа кондиционера полностью автоматизирована. Он может поддерживать заданную температуру в помещении в пределах 20-30 °С, влажность воздуха – 40-60 %.

Производительность по воздуху 1500 м³/ч, в том числе и свежего воздуха 300 м³/ч.

а б

Рис. 66. Схема компоновки (а) и общий вид (б) судового местного автономного кондиционера «Климат-4»: 1 – конденсатор; 2 – компрессор; 3 – патрубок; 4 – воздухоохладитель; 5 – воздухонагреватель; 6 – электровентилятор; 7 – увлажнительное устройство; 8, 10 – решетка; 9 – фильтр; 11 – заслонка; 12 – пульт управления

Групповые автономные кондиционеры

Устройство групповых автономных кондиционеров мало отличается от устройств местных автономных кондиционеров. Они могут иметь иную компоновку (рис.67). У групповых кондиционеров процент наружного воздуха больше – до 30 %, к тому же они имеют увлажнительные устройства, паровые или водяные. К этой группе кондиционеров относится «Нептун-125», для круглогодичной тепло-влажностной обработки воздуха на судах с неограниченным районом плавания. Он предназначен для работы с добавкой 10 % наружного воздуха в режимах вентиляции, охлаждения и нагрева. Нагрев может осуществляться как по циклу теплового насоса, так и электрическим нагревателем.

Рис. 67. Схема групповых кондиционеров: НВ – наружный воздух; РВ – рециркуляционный воздух; Ф – фильтр; И – испаритель; ЭВ – электровентилятор; ЭН – электронагреватель; У – увлажнитель; К – компрессор; К_н – конденсатор

Производительность по воздуху 2500 м³/ч; по рециркуляционному воздуху – 2250 м³/ч; по наружному воздуху – 250 м³/ч; холодопроизводительность – 14,5 кВт; теплопроизводительность по циклу теплового насоса – 11,6 кВт; электронагревателем – 8 кВт; холодильный агент – R 22.

Режимы работы кондиционера со следующими параметрами: в режиме охлаждения t_п = 28 °С, _п = 50 %, t_н = 35 °С, _н = 65 %, t_заб.в = 30 °С; в режиме нагрева по циклу теплового насоса t_п = 20 °С, _п = 40-50 %, t_н = -25 °С, _н = 85 %, t_заб.в = 5  1 °С.

Кондиционер «Нептун-125» шкафного типа. Схема холодильной машины отличается от других. Испаритель служит воздухоохладителем в режиме охлаждения и воздухонагревателем в режиме теплового насоса, т.е. является теплообменником. Конденсатор, служит испарителем в режиме теплового насоса.

Контрольные вопросы

1. Классификация СКВ.

2. Назначение фанкойлов, типы.

3. Назначение чиллеров, их разновидности.

4. Назначение прецизионного кондиционера, к какому типу он относится?

5. Основные узлы и их назначение в работе кондиционера, работающего на холодильном агенте?

6. Классификация судовых систем кондиционирования.

7. Типы кондиционеров, дать краткую характеристику.

8. Применяемые хладагенты в системах кондиционирования воздуха?

9. Принцип работы кондиционера и в чем особенность изменения процесса обработки воздуха?

10. Секции компоновки центрального кондиционера, их назначение?

11. Требования, предъявляемые к судовым кондиционерам?