Dispozitivul de climatizare se poate realiza din: [307361]

[anonimizat] a mări și a spori confortul termic.

La început chinezii și egiptenii utilizau diferite metode de a răci interiorul clădirilor în timpul sezonului cald. Tot ei sunt și cei care au inventat pentru prima data un sistem de răcire bazat pe niște palete în formă de evantai. Ideea aceasta a [anonimizat].

Prima descoperire a aerului condiționat a venit de la un celebru inventator de origine engleză. Prin cercetările lui s-a dovedit că este posibil să se comprime și să se lichefieze amoniacul fiind apoi utilizat în procesul de evaporare pentru a răci aerul. Pentru a fi putea pus în practică această descoperire a fost nevoie de aproape un secol.

Willis Carrier a realizat primul aparat de aer condiționat cu scopul de a înfrunta umiditatea în fabricile din industria textilă. [anonimizat] a folosit termenul de ”aer condiționat” in 1906. [anonimizat] a evoluat în așa fel ca aerul condiționat să fie o organizare standard a locuințelor sau a birourilor, accesibil oricărei persoane de pe planetă.

[anonimizat], precum și de puritatea aerului.

Literatura de specialite prezintă o serie de dezvoltări in doemniul aplicatiilor ce utilizeaza tehnica frigului [4], [8], [28], [34. Conceperea si realizarea sistemelor de ventilație și climatizare este de asemenea descrisă în [4], [8], [28], [34,. O etapa importanta în otimzarea echipamentelor de ventilatie și climatizare o constitue automatizarea sistemelor. Literatura de specialitate prizintă în acest sens o serie de dezvoltari din domeniu [2], [4], [8], [28], [34] respectiv automatizarea sistemelor de climatizare. [2], [4], [8], [28], [34

Desigur, ca în orice domeniu există o [anonimizat]. [anonimizat]: Carrier, Lintern, Gree, Panasonic, Haier, Daikin, etc.

Capitolul I. Importanța climatizării spațiilor

Instalația de climatizare și ventilare are rolul de a [anonimizat], [anonimizat], în tot timpul anului indiferent de factorii climatici sau a degajărilor de căldură interioare.

Omul modern își petrece aproximativ două treimi din timp în spații închise. [anonimizat].

În cazul locuinței și sectorului terțiar (magazine, [anonimizat], etc), [anonimizat] a zonei respective.

Datorită valorii mari a [anonimizat] 80% din valoarea maximă și peste 60% din valoarea anuală, îmbunătățirea clădirilor din punct de vedere al reducerii pierderilor de căldură în timpul perioadei de încălzire și creșterea rezistenței termice este o problemă a energeticii clădirilor. Trebuie avut în vedere totuși că prin creșterea rezistenței termice a clădirilor, se reduce aporturile de căldură din mediul exterior în clădire pe perioada de vară, crescând astfel și calitatea confortului termic interior în perioadele calde și reducând consumul de energie a instalației de climatizare.

În sezonul de iarnă instalația de încălzire poate asigura menținerea temperaturii la o valoare dată iar la unele clădiri, prin măsuri suplimentare se poate menține și alți parametri (umiditate relativă, temperatura de radiație). Puritatea aerului în multe situații este obținută prin ventilare pe cale naturală. Pentru alte categorii de spații, unde se produc degajări mari de căldură și umiditate sau degajări nocive, calitatea aerului nu se mai poate asigura numai cu o instalație de încălzire.

Pentru unele cazuri cand este necesară îndepărtarea căldurii, umidității, gazelor, prafului se introduce nu anumit debit de aer care, trebuie încălzit, răcit, uscat ori umidificat. Acest lucru se realizează cu ajutorul unei instalații de climatizare parțială sau de climatizare totală. Cantitatea și natura noxelor, modul acestora de propagare, sistemul constructiv al încăperilor, limitele parametrilor pentru confortul termic, limitele admise ale confortului termic, toți acești factori au condus la punerea în practică a unei game vaste, răspândite și variate ale instalațiilor de climatizare și ventilare.

În cazul încăperilor industriale unde au lor frecvent degajări de căldură și umiditate, este de ajuns pentru îndepărtarea acestora să se realizeze o ventilare naturală bine organizată prin practicarea unor deschideri, la o anumită dimensiune, amplasate la părțile inferioare și superioare ale pereților exteriori. Dar în situația încăperilor aglomerate datorită degajărilor importante de căldură și vapori de apă precum și a valorilor la care trebuie menținuți parametrii confortului termic, este necesară încălzirea și umidificarea aerului iarna, răcirea și uscarea aerului vara, proces ce poate fi realizat doar cu o instalație de climatizare.

În unele procese tehnologice (industria optică, industria textilă, prelucrări de mare precizie), se impune uneori cerințe stricte în privința unuia sau a mai multor parametrii microclimatului interior, care influențează complexitatea agregatului de climatizare și sistemul de construcție a spațiului respectiv.

La orice sistem de climatizare este necesar să se introducă în încăperi aer tratat care să preia noxele în exces și apoi să le elimine odată cu aerul aspirat din încăperi, după care totul să fie îndepărtat spre exterior. Instalațiile de climatizare și cele de ventilare pot să difere după modul de vehiculare a aerului, după mărimea spațiului care este supus ventilării, după diferența de presiune dintre încăperea ventilată și cea adiacentă, după gradul complexității tratării aerului în funcție de cerințele tehnologice, confort sau alte criterii.

Capitolul II. Principiul de funcționare al instalațiilor de climatizare

Un prim element principal al oricărei instalații de climatizare îl reprezintă aparatul de climatizare propriu-zis de care sunt legate procedeele de funcționare a instalației. Instalația de climatizare se relizează din: aparatul de climatizare, instalația de reglare automată, rețeaua de canale pentru introducere și evacuare, recuperator de căldură, priză de aer proaspăt, gura de evacuare a aerului infectat și atenuatoarele de zgomot. Pentru ca instalația să funcționeze mai este nevoie de căldură (apă caldă, aburi), frig (apă rece, freon), energie electrică pentru instalația de forță (servomotoare, generator de abur, alimentare baterii electrice) și automatizare (circuite de semnalizare, de comandă).

Procesul necesită o unitate interioară, exterioară și conducte de cupru pentru racordarea acestor unități. Prin aceste conducte agentul frigorific circulă de la o unitate la cealaltă.

Dispozitivul de climatizare se poate realiza din:

– filtru de praf: cel care are rolul de a menține particule de praf din aerul exterior;

– bateria de preîncălzire și bateria reîncălzire: cele două preîncălzesc si reîncălzesc volumul total de aer al instalației;

– camera de umidificare: el are rolul de a acumula conținutul de umiditate a aerului din încăperea climatizată;

– ventilatorul de introducere: are funcția de a asigura mișcarea aerului pe circuitul introdus de la priza de aer până la gura de respingere;

– ventilatorul de evacuare: determină mișcarea aerului pe circuitul de evacuare.

Mișcarea și reglarea diferitelor elemente care au loc la tratarea aerului, se face cu ajutorul unor traductoare cum ar fi: termostatul și higrostatul așezate pe canalele de aer.

Termostatul acționează asupra agentului termic al bateriei de reîncălzire și asupra agentului de răcire al bateriei. La scăderea temperaturii aerului din incintă este pus în funcțiune de recuperatorul de căldură, iar apoi se deschide ventilul cu trei căi al bateriei de reîncălzire. La creșterea temperaturii interioare peste valoarea normală se închide ventilul cu trei căi iar apoi recuperatorul de căldură. În caz că temperatura interioara continuă să crească, se deschide ventilatorul cu o cale al bateriei de răcire. Pentru restabilirea temperaturii se închide ventilul cu o cale.

Higrostatul la reducerea umidității aerului interior sub valoarea normală, deschide mai mult ventilul cu două căi al bateriei de reîncălzire și pornește pompa de circulație a camerei de umidificare. Când valoarea umidității interioare este mai mare decât valoarea prescrisă se închide ventilul cu două căi al bateriei de reîncălzire și se deschide ventilul cu o cale al bateriei de răcire astfel că aerul este răcit și uscat. Aducerea la normal a scăderii temperaturii interioare se face prin deschiderea ventilului cu trei căi al bateriei de reîncălzire. La încetarea instalației se comandă închiderea clapetei de reglare de pe aerul proaspăt și eliberat.

Schema unei instalații deservind o singură încăpere
Figura Nr. II.1

ATA – aparat de tratare a aerului; T – termostat; H – higrostat; VI – ventil de introducere; VE – ventilator de evacuare; F – filtru de praf; BPI – baterie preîncălzire; BRI – baterie reîncălzire; BR – baterie răcire; CU – camera umidificare; C – cazan apă caldă; CP – compresor; CD – condensator; VL – ventil de laminare; EP – evaporator;

RC – recuperator de căldură; CR – clapetă de reglare; VP – vas de expansiune; V – ventil cu trei căi; P – pompa de circulație; AZ – atenuator de zgomot; PA – priză de aer; GE – gură de evacuare în exterior a aerului viciat; GR – gură de absorbție; CH – aparat de răcire a apei.

Principiul de funcționare se bazează pe două metode:

1) Pe răcire – compresorul preia vapori, apoi ridică presiunea acestora până la presiunea de condensare, vaporii sosesc în schimbătorul de căldură de la mediul exterior unde condensează căldura izolată de condensare iar apoi se consumă constrângerea în tubul capilar până când lichidul ajunge la presiunea de vaporizare; acesta se infiltrează în schimbătorul de căldură de la mediul interior unde se evaporizează preluând din încăpere căldura izolată de vaporizare. În final, vaporii sunt purificați prin acumulator de lichidul care nu a vaporizat iar ciclul se repetă.

2) Pe încălzire – valva cu patru căi schimbă circuitul frigorific, în așa fel încât vaporizatorul să devină condensator iar condensatorul sa devină vaporizator. Acest circuit este asemănător, cu precizarea că la unitatea interioară cedează căldura latentă de condensare și la exterior se preia căldura izolată de vaporizare.

Schema principiului de funcționare al instalațiilor de climatizare
Figura Nr. II.2

II.1 Moduri de funcționare al instalațiilor de climatizare

Răcirea – aparatul degajă spre exterior căldura din încăpere (recomandat ca unitatea externă să fie montată într-un spațiu deschis).

Încălzirea – se realizeză după modelul pompei de căldură spre deosebire de aparatele care utilizează rezistența electrică. Pompa de căldură atrage energia din exterior și o duce în interior, astfel aparatele care asigură răcire și încălzire se mai numesc și pompe de căldură. Utilizarea de energie electrică scade considerabil față de al rezistențelor electrice.

Ventilarea – unitatea interioară poate să ventileze aerul dintr-o încăpere utilizând un grad mic de energie din totalul de capacitate, fapt care duce la uniformizarea temperaturii.

Dezumificarea – factor principal în obținerea de confort este umiditatea, care are un nivel optim de circa 40% – 60%. Prin garanția unui nivel optim de umiditate este limitată apariția și dezvoltarea mucegaiului.

Auto – la cuplarea aparatului, senzorii detectează temperatura din interiorul încăperii, un anumit mod de sarcină este selectat, și temperatura încăperii este scăzută sau crescută către temperatura de confort foarte bun.

Sleep – pe durata nopții, aparatul își desfășoară activitatea în așa fel încăt sa nu creeze disconfort în timpul somnului.

Jet – această funcție permite răcirea rapidă a camerei.

Autorestart – în cazul întreruperii curentului, aparatul repornește automat păstrând totodată și setările de funcționalitate.

Uscare – evită apariția mucegaiului.

II.2 Ciclul Carnot

Ciclul Carnot ca și oricare ciclu termodinamic, poate fi parcurs în sens orar fiind pentru acest caz un ciclu motor, ori în sens antiorar fiind un ciclu generator.
Acest ciclu se împarte în patru transformări, și anume:

Destindere izotermă, reversibil gazului la temperatura sursei de căldură T (în figura 3 T1 iar în figura 4 TH). Pentru această transformare (A-B în diagrama T-s), destinderea gazului este condiționată de absorbția de căldură la temperatură constantă de la sursa încălzitoare iar gazul efectuează lucrul mecanic asupra mediului.

Destindere adiabatică, reversibilă gazului. În această modificare (B-C în diagrama T-s), gazul continuă să se destindă efectuând și un lucru mecanic asupra mediului. Pentru că transformarea este adiabatică, prin destindere gazul se răcește până la temperatura sursei reci T0 (în figura 3 T2, în figura 4 TC).

Destindere izotermă, transformabil gazului la temperatura sursei reci T0. În această transformare (C-D în diagrama T-s), climatul efectuează un lucru mecanic asupra gazului care determină evacuarea căldurii din gaz la temperatura sursei reci.

Comprimare adiabatică, convertibilă a gazului. În transformarea aceasta (D-A în diagrama T-s), mediul continuă efectuarea lucrului mecanic asupra gazului. Deoarece transformarea e fără schimb de căldură, prin comprimare gazul se încălzește până la temperatura sursei de căldură.

Reprezentarea în diagrama p-V a ciclului Carnot motor
Figura Nr. II.3 [https://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclul_Carnot#/media/File:Carnot_cycle_p-V_diagram.svg]

Reprezentarea în diagrama T-s a ciclului Carnot motor
Figura Nr. II.4[https://ro.wikipedia.org/wiki/Ciclul_Carnot#/media/File:CarnotCycle1.png]

Există o serie de metode de stabilire a randamentului termic a ciclului Carnot. Momentan cea mai simplă metodă pornește de la diagrama de temperatură entropie (T-s). După cum se observă din figura 3 de mai sus, expresiile de căldură înlocuite cu sursele sunt:

Q = T (SB – SA)

|Q0| = T0 (SC – SA)

deoarece (SB – SA) = (SC – SD) = ΔS,

expresiile de căldură schimbate devin Q = TΔS

|Q0| = T0ΔS

Fie de exemplu L suma lucrurilor mecanice efectuate în cursul celor patru transformări ale ciclului Carnot, și anume lucrul mecanic al ciclului. Din primul principiu al termodinamicii avem:

L = Q – |Q0|

Randamentul termic al ciclului este:

ηt = = 1- = 1- = 1 –

De remarcat este faptul că expresia randamentului termic al ciclului Carnot nu limitează valoarea acestui randament. Mărirea randamentului termic al acestui ciclu se poate face fie prin ridicarea temperaturii sursei calde, fie prin coborârea temperaturii sursei reci.

În cazul randamentului termic real al mașinilor termice și faptului că ciclul Carnot are un randament termic maxim, o altă formulare ar putea fi: Nu există mașină termică care să conțină un randament termic mai mare față de o mașină Carnot care lucră între aceleași limite de temperaturi.

În practică randamentul unei mașini termice nu poate atinge nici măcar randamentul termic al ciclului Carnot, datorită faptului că transformările acestui ciclu sunt considerate reversibile, ideal imposibil de atins conform principiului doi al termodinamicii.

Capitolul III. Elemente constructive de bază ale instalațiilor de climatizare

Principalele elemente ale unei instalații de climatizare sunt următoarele:

Ventilatoarele

Bateriile de încălzire electrice

Bateriile pentru răcirea aerului

Filtrele de aer

Separatoarele de praf

Camerele de pulverizare

Gurile de aer

Canalele de aer

Schema unui aparat de aer condiționat
Figura Nr. III.1 [http://www.folie-auto-unirii.ro/img/circuit.png]

III.1 Ventilatoarele

Ventilatoarele sunt dispozitive mecanice folosite în instalațiile de ventilare pentru vehicularea aerului. În funcție de caracteristicile constructive ele asigură debitul de aer necesar într-o instalație și acoperirea pierderilor de presiune

Sunt aparate hidraulice utilizate pentru difuzarea aerului și gazelor, care alcătuiesc o presiune de până la 30.000 Pa.

Ventilatoarele se divid după tipul constructiv:

– radial, unde aspirația se face axial și respingerea radial;

Ventilator de tip radial
Figura Nr. III.2 [http://www.tme.eu/html/gfx/ramka_7378.jpg]

– axial, la care aspirația și respingerea se face axial;

Ventilator de tip axial
Figura Nr. III.3 [http://lolzmonster.com/wp-content/uploads/2015/10/ventilatoare.jpg]

– cu circulație transversală, la care aspirația se face printr-o parte a rotorului și respingerea prin altă parte a acestuia.

Ventilator cu curent transversal
Figura Nr. III.4 [http://www.bitogroup.rs/images/aso.jpg]

Stimularea ventilatoarelor se face cu motoare electrice asincrone și în cazuri mai rare cu motoare de altă natură. Datorită acestui fapt, ventilatoarele pot fi grupate astfel:

– cuplate direct: rotorul ventilatorului este așezat pe axul motorului electric;

– prin cuplaj elastic: aici axul motorului electric antrenează axul ventilatorului cu ajutorul unui cuplaj elastic;

– cu paliere și roți: unde dinamizarea se face prin curele trapezoidale pentru reducerea turației și a zgomotului.

De obicei un singur ventilator nu poate să asigure parametrii ceruți de rețeaua de canale de aer unde este instalat și pentru aceasta este necesară instalarea ventilatoarelor în serie și paralel.

Instalarea în serie se utilizează pentru realizarea de presiuni mari, în timp ce instalarea în paralel se utilizează pentru realizarea de debit mai mare.

III.2 Bateriile de încălzire electrice

Sunt utilizate frecvent în instalațiile de climatizare unde este nevoie de puteri termice scăzute sau în cazul în care nu se dispune de o sursă de agent termic. O baterie electrică este alcătuită dintr-o carcasă de tablă din oțel în interiorul căreia se află elemente de încălzire electrică puse transversal pe sensul de parcurgere a aerului.

Baterii de încălzire
Figura Nr. III.5 [http://www.calorserv.ro/images/categories/generic/baterii-de-incalzire-electrice-nk.jpg/baterii-de-incalzire-electrice-nk.jpg]

Elementele încălzitoare sunt:

– rezistențe în formă de filament sau benzi realizate din aliaje de crom-nichel înfășurate pe izolatori din ceramică;

– bare din cupru ori oțel așezat într-un material izolant (magneziu sau nisip cuarțos).

Racordurile sunt făcute pe exteriorul carcasei iar numărul de rezistențe depinde de puterea termică dorită, de tensiunea și natura curentului electric. Pentru puteri mari este necesar întotdeauna utilizarea în trei sau mai multe trepete de încălzire iar pentru puteri mai mici este nevoie de o singura treaptă de încălzire. Tensiunea de alimentare este de obicei de 220W iar în cazul puterilor ce depășesc 3kW și curentul este alternativ se urmărește gruparea pe cele trei faze. Viteza aerului va fi de minim 3 m/s. În mare parte a cazurilor unde sunt amplasate bateriile electrice, trebuie luate în mod obligatoriu măsuri de prevenire a incendiilor ce pot fi datorate temperaturilor mari ale elementelor de încălzit ce pot atinge valori de până la 600°C.

Posibilitățile de reglaj a unei baterii electrice sunt următoarele:

– prin sisteme electromecanice care funcționează pe principiul de totul sau nimic sesizate de un termostat;

– în cascadă care utilizează un regulator cu programare comandat de un termostat pentru puteri mari;

– cu tiristori modulați de la 100%.

III.3 Bateriile pentru răcirea aerului

Totodată pe lângă bateriile de încălzire se mai întălnesc și baterii pentru răcirea aerului, care din punct de vedere al construcției sunt identice cu cele amintite mai sus. Dat fiind diferențele de temperatură mai mici față de cazul încălzirii și pentru obținerea efectului de răcire este necesară racordarea bateriilor de răcire sau utilizarea tipurilor cu un număr mai mare de rânduri de conducte. În cazul bateriilor de răcire, circulația apei este în contracurent și viteza de circulație este mai mare cu aproximativ 1m/s decât în cazul încălzirii, de unde și nevoia ca pompele de circulație să aibă presiuni mari. Pentru determinările coeficientului global de schimb de căldură trebuie luat în considerare procesul de răcire, cu sau fără separarea apei din aer.

Baterie pentru răcirea aerului
Figura Nr. III.6 [http://www.casesigradini.ro/imgofe/big/45249_Ventilatie_si_climatizare.jpg]

Răcirea aerului în interiorul bateriei se bazează pe două principii:

1) Răcirea uscată – fără condensarea vaporilor de apă din aer unde temperatura apei de răcire este egală sau mai mare decât temperatura punctului de negură al stării inițiale aerului supus răcirii;

2) Răcirea umedă – de data aceasta cu condensarea unei părți a vaporilor de apă din aer în care temperatura apei de răcire este mai mică decât temperatura punctului de rouă a stării aerului supus răcirii.

III.4 Filtrele de aer

Sunt elemente ale instalației de climatizare care are rolul de reținere a impurităților solide sau gazoase conținute în aerul atmosferic, înaintea introducerii acestora în locurile supuse climatizării. Impuritățile sunt formate din particule minerale, vegetale sau animale. Captarea particulelor lichide sau solide se face prin diferite metode fizice, iar pentru particulele gazoase prin procedee chimice. Concentrația particulelor din aerul atmosferic nepoluat se află între 0,05-3,0 mg/m3.

Filtru de aer
Figura Nr. III.7 [http://www.climalux.ro/product_info/images/xlqfyivwk.jpg]

Filtrele deobicei se deosebesc prin nivelul de epurare, în special cele de praf. Producătorii utilizează combinații de filtre cu mai puține sau mai multe straturi sau compoziții diferite. Aceste filtre sunt tratate antibacterian sau antimicrobian pentru împiedicarea dezvoltării microbilor, atât în interiorul unei încăperi cât si în interiorul aparatului de climatizare.

Forța de reținere a particulelor unui filtru se bazează pe diferite efecte fizice, mai importante fiind cele de difuzie, intercepție, inerție și reținere directă.

Clasificarea filtrelor de aer se poate realiza având în vedere câteva criterii:

a) După materialul filtrant, se deosebesc: filtre metalice, filtre din țesătură, filtre cu baie cu ulei, filtre cu cărbune și filtre cu fibre elastice;

b) După modul și amplasarea lor, filtrele sunt: verticale sau orizontale, de plafon, de perete și de canal;

c) După tipul de funcționalitate, avem filtre: de unică folosință și care se pot curăți;

d) După mărimea particulelor filtrate, filtrele sunt: fine, foarte fine, absolute, normale și grosiere;

e) După modul de funcționalitate, filtrele sunt: statice, electrice, automate și cu derulare;

f) După tipul de construcție, filtrele sunt: înclinate, cu tambur, cu derulare automată și cu saci.

În diferite aplicații particulare sunt necesare anumite de categorii de filtrare. Construcția și modul de acțiune al acestora sunt adoptate nevoilor iar printre acestea avem următoarele filtre: de praf (destinate epurării aerului de combustie a automobilelor), uscate (aspiratoarele menajere), regenerabile (turbine cu gaz) și nu în ultimul rând măști respiratorii. De asemenea se pot aminti și filtrele de grăsimi, care sunt utilizate în instalațiile de ventilare aferente bucătăriilor pentru reținerea vaporilor solizi și de la fierberea alimentelor evitând astfel ancrasarea canalelor și ventilatoarelor de extrație; aceste filtre sunt realizate prin aceleași principii ca și filtrele de praf doar că în cazul acestora materialul filtrant este realizat din plăci metalice; pentru eliminarea mirosului se folosește un filtru cu cărbune activ succedat de un filtru fin.

III.5 Separatoarele de praf

În instalațiile de desprăfuire, aceste separatoare de praf au rolul de a proteja atmosfera exterioară împotriva poluării și de reținere a prafului valoros (ciment, făină, zahăr, etc). Pentru a preveni creșterea poluării din atmosferă, eficiența medie a aparatelor de epurare ar trebui sa crească, sarcina fiind dificilă atât din punct de vedere tehnic cât și economic. Pentru transportul pneumatic, separarea se face la destinația materialului pentru a fi depozitat, încărcat iar apoi utilizat.

Din punct de vedere funcțional, separatoarele se clasifică în două mari categorii:

Separatoare uscate – în funcție de fenomenul dominant care acționează asupra materialului, aceste separatoare sunt: de depunere (în acest caz separarea se face sub acțiunea forței de greutate); inerțiale (aici separarea se datorează inerției particulelor care având masa mai mare decât a aerului, nu pot ocoli obstacolele din care rezultă apoi lovirea de acestea și cad la partea inferioară); centrifugale (forța care proiectează particulele pe suprafața laterală a separatorului).

Separatoare umede – pe lângă acțiunea unuia sau a mai multor forțe, se manifestă tensiunea superficială a picăturilor, peliculelor, iar datorită umezirii, se modifică o serie de proprietăți (încărcare electrostatică, aderență). Suprapunerea acestor efecte duce la performanțe dominante ale separatoarelor umede, cum ar fi creșterea eficienței de separare și micșorare a diametrului minim al particulelor reținute. Separatoarele umede au costuri mari de exploatare datorită gospodăririi nămolului rezultat.

Aceste separatoare de praf au o eficiență și un grad de separare rezultată din raportul dintre masa materialului reținut și masa de material intrat în separator în același interval de timp, unde pierderea mare de sarcină conduce la creșterea cheltuielilor de exploatare. Datorită variției în timp (la filtre), apare necesitatea curățirii periodice, ceea ce privește creșterea costului de exploatare și investiția deoarece trebuie prevăzute unități suplimentare pentru asigurarea funcționalității procesului tehnologic.

III.6 Camerele de pulverizare

Sunt schimbătoare de căldură unde aerul supus tratării este pus direct în contact cu apa, unde are loc un schimb de căldură și masă. Apa de tratare este introdusă în cameră prin pulverizare mecanică sau pneumatică; în aceste camere pot avea loc diferite procese de tratare a aerului.

Camerele de tratare cu apă se divid în două categorii:

– cu corpuri de umplutură acolo unde în interiorul lor se găsește un strat cu material de umplutură cu suprafața de schimb de căldură mare, cilindri mici din material pe care apa de tratare se strecoară realizând o peliculă cu care aerul face schimbul dintre căldură și masă. Viteza aerului în aceste încăperi este de 0,6-1,2 m/s iar consumul specific de apă este redus.

Încăperile au însă suprafețe mari ce necesită spații mari pentru amplasare, motiv pentru care sunt puțin utilizate.

– de pulverizare în interiorul cărora apa este pulverizată cu ajutorul unor duze în curentul de aer. Aceste camere sunt des folosite deoarece sunt mai suple și mai ușoare, din această cauză necesită spații de amplasare mai reduse.

Camerele de pulverizare au în compoziția lor elemente realizate din diferite materiale: corpul din metal sau material plastic la camerele cu secțiune mică, sau din beton pentru camerele cu secțiunea transversală mai mare de 4m2; bazinul de apă din același material ca și corpul camerei; registre de pulverizare alcătuite din țeavă de oțel zincat sau material plastic pe care sunt amplasate duzele de pulverizare. Duzele pot fi centrifugale, cu canale spiralate sau de șoc. Separatoarele de picături la intrare sunt utilizate pentru uniformizarea curentului de aer în cameră, iar la ieșirea din camera de pulverizare pentru menținerea picăturilor antrenate în curentul de aer. Filtrul de apă, confecționat din plasă de sârmă de alamă, material plastic sau oțel inoxidabil are rolul de a reține impuritățile din apa folosită în procesul de pulverizare.

Robinetul cu plutitor este folosit pentru completarea apei utilizată în procesul de pulverizare iar pompa de circulație este montată pe peretele bazinului. Există cazuri când pe peretele bazinului sunt montate două pompe de circulație, câte una pentru fiecare registru de pulverizare.

Cameră de pulverizare
Figura Nr. III.8

Elemente componente:

a- secțiune longitudinală

b- secțiune transversală

1- bazin; 2- perete lateral față; 3- ușă de control; 4- perete lateral spate; 5- capac; 6- lampă etanșă; 7- separator de picături intrare; 8- separator de picături ieșire; 9- cadru de pulverizare; 10- pulverizator; 11- instalație de racordare a pompei; 12- robinet cu cep; 13- ștuț pentru manometru; 14- sorb; 15- robinet cu plutitor; 16- ștuț preaplin; 17- ștuț golire; 18- intrare aer; 19- ieșire aer tratat.

Camerele de pulverizare se construiesc în două variante: verticale și orizontale. Cele verticale se construiesc în două trepte, care au o utilizare destul de redusă iar cele orizontale se construiesc de asemenea în una sau două trepte, în acest caz cele mai des utilizate fiind cele cu o singură treaptă.

Camerele de pulverizare în două trepte sunt prevăzute cu două registre, în contracurent, pe fiecare treaptă de pulverizare și permit răcirea aerului la o temperatură finală mai scăzută față de cea care s-ar obține cu o cameră într-o singură treaptă, având același consum de apă. Apa rece este pulverizată în prima fază în treapta a doua, după care este pulverizată integral în prima treaptă. Apa folosită în procesul de pulverizare este evacută la canalizare ori folosită pentru alte scopuri. Pompele de circulație ale celor două trepte au de obicei același debit iar aceste tipuri de camere pot fi utilizate eficient în situația în care se dispune de apă de la puțuri cu adâncime.

Camerele de pulverizare într-o singură treaptă au între 1-3 registre de pulverizare, amplasate în echicurent, contracurent sau mixt, iar lungimea camerei este dependentă de numărul și modul de amplasare a acestora.

III.7 Gurile de aer

Gură de aer
Figura Nr. III.9[http://www.tubulatura-climatizare.ro/uploads/images/anemostat_acp.jpg]

Introducerea și evacuarea aerului din încăperile de ventilație sau climatizare se realizează prin intermediul gurilor de aer. Gurile de amplasare sunt elemente terminale ale circuitului de introducere a aerului prin care acesta pătrunde în încăpere.

Gurile de evacuare sunt niște elemente prin care aerul din încăpere intră în circuitul de evacuare sau cazul în care este eliminat la exterior. Dacă în cazul în care circulația aerului în sistemul de introducere respectiv în cel de evacuare se face mecanic, atunci pentru gurile de aer se folosesc și termenii de guri de refulare respectiv aspirație. Mecanismul plasat între încăperi aflate la presiuni diferite cu scopul de a realiza circulația controlată a aerului, se numește gură de transfer.

Tipul, dimensiunea, forma și poziția gurilor de aer sunt determinante pentru procesul de ventilare. Se asigură de altfel o circulație dirijată care permite aerului tratat să ajungă în zona unde este necesară ventilarea.

Eficiența procesului de ventilare/climatizare și eficiența evacuării poluanților depind de felul în care s-a ales și poziționat gurile de aer, de aici rezultă atât implicațiile de ordin funcțional cât și implicațiile de ordin economic. Dacă alegerea este necorespunzătoare atunci gurile de ventilare de introducere pot să devină surse de inconfort termic sau de zgomot.

Fiind introduse în încăpere, gurile de aer trebuie să răspundă unor cerințe de ordin estetic dorindu-se astfel o integrare armonioasă a lor în arhitectura incintei. De asemenea, este necesar să prezinte rezistență mecanică adecvată poziției de montare în încăpere și să poată fi întreținute și verificate periodic. Există o largă gamă de guri de aer concepute astfel încăt să răspundă cerințelor tehnicofuncționale, economice, fiabile și estetice ale instalațiilor de climatizare și ventilare.

Pentru refularea aerului în zona de lucru se pot realiza guri prevăzute în pardoseală, pe stâlpi, lateral pe pereți, etc. În mod obișnuit, prevederea unor astfel de guri impune condiții speciale de curățenie pentru ca praful sau alte substanțe să nu fie antrenate de curentul de aer în zona de lucru. În mod contrar se pot utiliza refularea prin pupitre sau scaune.

Indiferent de varianta constructivă, profilul liber a acestor guri de refulare trebuie stabilită în așa fel încât, pentru distanțe minime la care se pot afla oamenii, vitezele să fie în limitele admise de confort.

Diferențele care pot să apară între gurile de introducere și cele de evacuare este prevederea, în cazul celor de introducere, a unor piese de dirijare a jetului, de reglare a debitului și eventual de preluarea aerului din canal și de uniformizarea curgerii în secțiunea de intrare.

Produsele comercializate de diferite firme în echipamente de climatizare și ventilare sunt foarte variate. Pentru folosirea acestor produse, în prospecte sunt date pe lângă descrierea tipurilor de fabricație, nomograme de alegere și o serie de precizări care sunt referitoare la condițiile de utilizare ale acestora.

Gurile de introducere utilizate în sisteme de climatizare de presiune înaltă au o construcție specială. Acestea treubie să asigure față de funcțiile obișnuite, destinarea aerului și limitarea nivelului de zgomot, ceea ce necesită o execuție specială.

III.8 Canalele de aer

Aceste canale de aer servesc la vehicularea aerului către încăperile climatizate sau ventilate și dinspre acestea spre centrale de ventilare. Rețeaua de canale este un factor important asupra unui sistem de ventilare, din punct de vedere atât al costului cât și al funcționalității.

Canalele trebuie să se încadreze ușor în arhitectura unei clădiri iar tronsoanele din rețea să fie pe cât este posibil scurte și drepte, dotate cu accesorii de vizitare, reglare și de măsurare a debitelor de aer. Materialele utilizate trebuie sa conțină următoarele calități: suprafața să fie fină, să nu atragă praful, să fie ușor de dezinfectat, să fie rezistente la corosiune și uscare.

Materiale folosite pentru realizarea canalelor:

a) Canale din tablă din oțel, neagră, grunduit sau zincat – reprezintă materialul cel mai des utilizat. Secțiunea canalelor de tablă poate fi rectangulară, circulară sau platovală. Îmbinarea longitudinală a tablelor se face prin falțuri și în cazuri rare prin sudură.

Canalele circulare de lungime mare sunt alcătuite prin spiralare, racordarea făcându-se prin manșoane de cuplare, sudare sau flanșe din oțel cornier.

Rețelele de canale se montează unele lângă altele susținute prin coliere, cornier sau platbandă. În funcție de mediul fluid transportat, tabla neagră poate fi înlocuită cu tablă zincată sau din inox.

b) Canale din tablă din aluminiu – sunt identice la modul de formare, îmbinare, susținere și dimensiuni cu cele din tablă din oțel. Sunt ușoare și nu produc scântei. Sunt utilizate des în industria chimică, alimentară, etc.

c) Canale din zidărie – utilizate pentru tronsoane scurte în instalații de climatizare și ventilare.

d) Canale din materiale ceramice – sunt utilizate în cazul transportului mediilor cu agresivitate chimică. Sunt destul de costisitoare și creează probleme de reglare și etanșeitate.

e) Canale din materiale plastice – sunt fabricate din policlorură de vinil, polietilenă și poliuretan. Pot fi de formă circulară sau rectangulară. Îmbinarea acestora se poate realiza prin sudură, flanșe sau mufe.

Materialele plastice au o mare rezistență la acțiunea chimică a multor vapori, fluide ori gaze. Se utilizează canale din materiale plastice în industria chimică, farmaceutică, în evacuarea aerului poluat din industria prelucrătoare a metalelor, la laboratoare, etc.

Principalul obstacol îl reprezintă limitarea temperaturii de lucru a mediilor transportate la 60-70°C; de asemenea sunt foarte scumpe și foarte fragile la frig și îngheț.

f) Canale flexibile – au fost folosite de ceva timp în instalațiile de evacuare iar în prezent sunt din ce în ce mai mult utilizate în instalațiile de climatizare. Diametrul lor ating 400 mm și sunt utilizate pentru racordarea la rețeaua de canale a diferitelor aparate.

g) Canale rezistente la incendii – acestea sunt realizate din materiale rezistente la foc, utilizate în medii cu pericol de incendiu sau în rețelele care traversează aceste medii.

Rețeaua de canale de aer poate fi de presiune înaltă cu viteze cuprinse între 15…30 m/s și presiuni între 1000…3000 Pa sau de presiune joasă cu viteza de 6…12 m/s iar presiunea până la 1000 Pa.

Principalele elemente componente ale rețelei de canale cu secțiune rectangulară sunt: curbe cu micșorarea sau mărirea secțiunii; curbe cu păstrarea constantă a secțiunii; tronsoane drepte având secțiunea a x b; difuzoare sau confuzoare care realizează treceri de la o secțiune a x b la altă secțiune a1 x b1; ramificații prin divizarea secțiunii complete a canalului principal în secțiuni proporționale cu debitele vehiculate.

Canalele cu secțiunea circulară având aspect economic, sunt folosite la instalațiile de ventilare industrială, la sistemele de transport pneumatic, la sistemele de climatizare de presiune înaltă. Elementele componente sunt: difuzoarele, confuzoarele, tronsoanele drepte și coturile. Acestea sunt executate din segmente cu o rază de curbură și unghi α=90°. Ramificațiile sunt racordate la tubulatură sub unghiuri β=15°, 30°, 45°.

Rețelele de canal au în compoziția lor o serie de accesorii necesare la controlul și măsurarea debitului și presiunii aerului, la curățarea canalelor și pentru schimbarea direcției curentului de aer pentru închiderea unor tronsoane de canal în caz de incendiu. Pentru evacuarea aerului în exterior din locurile climatizate sau ventilate se folosesc următoarele dispozitive: căciului de ventilare, deflector, duză de supraîncălzire a jetului evacuat spre exterior și jaluzele de suprapresiune.

Capitolul IV. Realizarea sistemului de climatizare și ventilare

IV.1 Aspecte fundamentaele

Sistemul de climatizare și ventilare realizat este un echipament care conferă siguranță microclimatului necesar al încăperii. Acesta conține o armonizare a elemntelor constructive ce permite tratarea termodinamică a aerului. Încălzirea aerului se face prin intermediul unui corp încâlzitor format dintr-un rezistor electric, în timp ce răcirea se realizează prin transformarea de fază a agentului frigorific format din freon de tip R407C.

Sistemul realizat permite funcționarea în regim automat de:

*Sistem de ventilare și încălzire;

*Sistem de ventilare;

*Sistem de răcire și climatizare;

*Sistem pentru uscarea aerului.

Elementele componente utilizate în realizarea sistemului de climatizare realizat sunt următoarele:

Compresor TOSHIBA PG1051XC, agent frigorific R407C, 220/240V, 50Hz, 1000W

Condensator cu aripioare din aluminiu pentru agentul frigorific, 400V, 30mF

Unitate de ventilare pentru răcirea condensatorului

Tabel Nr. IV.1

Filtru pentru agentul frigorific de tip plasă polipropilenă

Evaporator pentru agentul frigorific: tub tip Louver fin si Grooved (tub 7mm)

Unitate de ventilare pentru răcirea aerului

Tabel Nr. IV.2

Senzor de temperatură a agentului frigorific montat pe evaporator

Senzor pentru temperatura mediului ambiant

Sistem automat de comandă (tub „omida”)

Sisteme de protecție

Tabel Nr. IV.3

Schema electrica de comanda a sistemului, reprezentata in fig xxx asigură funcționarea optimă funcție de parametrii presetati, elementele componente fiind interconectate între ele și comandate prin intermediul microcontrolerului

Schema electrică de comandă a sistemului realizat
Figura Nr. IV.1

IV.1 Funcționarea în regim de ventilare și încălzire

Sistemul realizat funcționează în regim de ventilare și încălzire prin recircularea cu filtru de praf a unui flux de aer peste elementul încălzitor format dintr-o rezistență electrică având o putere de 1700W. Controlul temperaturii mediului ambiant este realizat cu ajutorul unui senzor de temperatură ce comandă alimentarea cu tensiune electrică a elementului încălzitor în funcție de temperatura dorită a mediului ambiant.

IV.2 Funcționarea în regim de ventilare

Sistemul realizat permite funcționarea sa în regim de ventilator, situație în care atât bateria de încălzire cât și sistemul de răcire format din evaporator sunt oprite. În acest regim sistemul recirculă aerul din încăpere, sistemul fiind astfel comandat de la unitatea centrală încât rezistorul/elementul încălzitor sa nu fie parcurs de curent electric respectiv compresorul agentului frigorific fiind în stare de repaus. Debitul de aer circulat în acest regim de funcționare poate atinge valoarea de 420 m3/h, funcție de starea elementului de filtrare.

IV.3 Funcționarea în regim de răcire și climatizare

Echipamentul realizat în acest regim de răcire și climatizare atrage aerul din mediul exterior ce se parcurge prin vaporizator, astfel că aerul de la ieșire este tratat și răcit.

Carcasa sistemului realizat constă dintr-o carcasă metalică în care se găsesc elementele componente care sunt corespunzătoare destinației și scopului acestuia. Poate deservi una sau mai multe încăperi. Reglarea umidității relative nu este accesibilă, însă are loc o dezumidificare de mare importanță când agentul de răcire are temperatura scăzută.

IV.4 Funcționarea în regim de uscare a aerului

Sistemul poate fi utilizat pentru reducerea conținutului de umezeală al aerului din încăpere, care conduce concomitent și la micșorarea umidității relative a aerului. Acest sistem care are rolul și de uscare a aerului este util la încăperile unde umiditatea relativă a aerului trebuie menținută permanent sub anumite valori (40%) în sezonul cald. În sezonul rece, lucrul acesta se obține fără folosirea acestui sistem deoarece conținutul de umiditate al aerului exterior este mult redus.

Uscarea aerului se realizează prin două metode:

răcirea aerului care este asociată de condensarea unei părți a vaporilor de apă

absorbția și adsorbția vaporilor de apă din aer prin folosirea materialelor adsorbante

Uscarea și răcirea aerului este posibil cu acest sistem deoarece conține un element de tip frigorific în car aerul din încăpere este atras cu ajutorul ventilatorului iar apoi trece prin vaporizatorul utilajului frigorific, unde se răcește și se usucă. Pornirea și oprirea sistemului proiectat se realizează cu ajutorul unui higrostat. Sub această mașinărie frigorifică se găsește un rezervor de aproximativ 5 litri care este golește la anumite intervale de timp. Dezumidificarea care este relizată în funcție de mărimea acestui sistem este de circa 2 l/h.

Capitolul V. Comanda sistemului de climatizare

Aspecte fundamentale

Pe lângă problema principală – menținerea temperaturii mediului răcit la valoarea prescrisă – automatizarea instalațiilor frigorifice vizează obiective cum ar fi: realizarea parametrilor ciclului frigorific, asigurarea integrității și eficienței aparatelor componente ale instalației, asigurarea performanțelor energetice ale instalației, monitorizarea, diagnoza tehnică, optimizarea automată a instalației. Concepția de ansamblu a instalației frigorifice și a automatizării acesteia se elaborează ținându-se seama de considerente tehnice și economice.

Dispozitivele de automatizare se compun de regulă din trei elemente de bază:

elementul de măsurare (traductorul) care recepționează variația parametrului primar (temperatura, presiune, nivel) și o transforma în variația unui alt parametru (mecanic sau electric).

elementul de comparare și comandă care primește acțiunea de la traductor ,o compară cu valoarea de referință și comandă elementul de execuție.

elementul de execuție care, sub acțiunea comenzii, determină variația dorită a mărimii de execuție și prin aceasta a marimii reglate.

Elementul de măsurare împreună cu elementul de comparare și de comandă alcătuiesc un regulator.

Reglarea automată a mărimilor fizice în instalațiile frigorifice.

Unul dintre scopurile principale ale reglării automate în instalațiile frigorifice este menținerea între limitele impuse ale temperaturii mediului răcit. Pentru asigurarea regimului de funcționare al instalației frigorifice poate fi necesară și reglarea automată a altor mărimi fizice ca:

presiunea de vaporizare;

presiunea de condensare;

supra-incalzirea vaporilor de agent frigorific în vaporizator;

nivelul lichidului în diverse recipiente;

temperatura vaporilor la ieșirea din compresor;

5.3 Comanda sistemului experimental de climatizare realizat

Sistemul de climatizare realizat permite controlul printr-o gestionare centralizată. Controlul sistemului de climatizare dezvoltat permite gestionarea automată a sistemului funcție de condițiile dorite. Controlerul utilizat pentru gestionarea sistemului de climatizare permite buna funcționare a sistemului de climatizare funcție de parametrii climatici doriți fiind dotat și un sistem de comandă de la distanță cu infrarosu cât și centralizat. Aspectul important al părții de comandă îl reprezintă posibilitatea contorizării timpului de funcționare, respectiv monitorizarea temperaturii mediului ambiant și a diferitelor regiuni din sistem prin intermediul senzorilor de temperatură.

Scopul comenzii este de a automatiza la performanțe maxime funcționarea sistemelor de climatizare, economisind astfel timp și energie. Controlul automat al sistemului realizat este de tipul:

Microcomputerul – Sistemul de control
Figura Nr. V.1

Sistemul de comandă electrică cuprinde aparate care îndeplinesc diferite funcții:

a) Aparate de conectare

– pentru comanda manuală: întreruptoare manuale, butoane de comandă, inversoare de sens, comutatoare stea-triunghi, controlere de comandă;

– pentru comanda automată: întreruptoare automate, conectoare automate, relee de comandă, limitatoare de cursă.

b) Aparate de protecție pentru protecția circuitelor de comandă și forță împotriva supracurenților de scurtcircuit și sarcină avem: siguranțe fuzibile, relee termice, relee electromagnetice, declanșatoare electromagnetice.

c) Aparate pentru modificarea parametrilor energiei electrice: rezistențe de reglare și pornire, transformatoare de curent și tensiune, redresoare comandate și necomandate.

Funcțiile de comandă a sistemului de climatizare:

1. Caracteristica controlului de temperatură

Funcționare uscată: în acest mod circuitul termostat este controlat de 3 linii termostat, de la D1-D3.

Figura Nr. V.2

2. Moduri de operare

2.1 Modul rece

Compresorul se deschide și închide conform liniilor de termostat (C3 și C4); motorul ventilatorului de exterior este controlat de asemenea odată cu compresorul.

Figura Nr. V.3

2.2 Modul uscat

La pornire compresorul întotdeauna își dă drumul să funcționeze pentru două minute cu viteza de ventilație D mai înceată decât UL. Microcalculatorul măsoară temperatura din încăpere la două minute după prima pornire a compresorului. Temperatura încăperii este setată ca fiind temperatura presetat automat ( temperatura presetată este de 18°C și 32°C).

Figura Nr. V.4

Funcționarea la uscat este împărțită în trei zone: zona de răcire, zona de dezumidificare și zona de circulație de câtre liniile de termostat de la D1-D3 și compresor, plus motorul ventilatorului sunt controlate în fiecare din zone ca și în tabelul de mai jos.

Tabel V.1

3. Vitezele ventilatorului: sunt date de motorul ventilatorului interior și sunt H, M, L, UL.

Tabel V.2

4. Anti-transpirație

Când funcționarea de 30 de minute este continuă în zona rece sau în zona de dezumidificare pe timpul funcționării uscate sau pe timpul funcționării continue a compresorului în zona rece, viteza ventilatorului din interior se schimbă superior de la UL-L ori de la D-UL.

5. Test de rulare

Când butonul TEST RUN este apăsat în timpul suspendării funcționării, începe testul funcției reci. Viteza ventilatorului este setat în acel moment pe AUTO. În caz că acest buton este apăsat în timpul funcționării, testul de funcționare începe în modul curent de funcționare. Ledul de funcționare pâlpâie pe durata testului de funcționare. Pe modul ventilator motorul ventilatorului intern rulează continuu.

6. Timer

6.1 Timer programabil

Pe 24 de ore de tipul ON/OFF, timerul de ON sau OFF poate fi programat independent. Atunci când unitatea funcționează în timpul unei ore după ce timerul de OFF a fost setat, termostatul setat este automat schimbat. Când timerul ON este setat în funcțiunea de încălzire și răcire, funcționarea începe între 5-30 minute astfel încât temperatura presetată este obținută la ora setată.

6.2 Timer de o oră

Când acest timer este setat, unitatea se închide automat după o oră. Timerul de o oră are întâietate față de timerul ON și OFF. Dacă butonul ONE HOUR TIME este apăsat din nou pe parcursul funcționării, unitatea va funcționa pentru încă o oră.

7. Viteza automată a ventilatorului

Odată intrată în funcționare rece sau caldă, viteza automată a ventilatorului este schimbată automat de liniile de termostat C1 și C3 în funcționare rece și H1 la H4 în funcționare caldă.

Figura Nr. V.5

8. Tensiune la pornire

Dacă firul care conectează POWER ON este tăiat pe ansamblul PWB, când tensiunea este aprovizionată prin activarea unei siguranțe atunci aparatul de aer condiționat începe automat funcționalitatea AUTO.

9. Auto-restart

Când apare o cădere de tensiune în timpul funcționării, unitatea va restarta după revenirea tensiunii în același mod de operare ca la început.

10. Ieșirile în fiecare mod de operare

Tabel V.3

11. Aer condiționat automat

În caz că este selectată această funcție, modul de funcționare și temperatura presetată sunt setate automat conform temperaturii camerei de la momentul pornirii.

12. Prevenirea înghețului

Atunci când temperatura țevii interioare scade sub -1°C în timpul funcționării uscate sau reci compresorul este oprit.

13. Procedura de diagnosticare

Când motorul ventilatorului din interior este defect sau intervine apariția unui blocaj de compresor atunci compresorul, motorul ventilatorului interior, motorul ventilatorului exterior și răcitorul sunt oprite și ledul se aprinde și se stinge sincron cu temporizarea ledului de timer. Când termistorul din încăpere sau tubul de temperatură este deschis, ledul de funcționare se aprinde sau se stinge sincron cu temporizarea ledului de timer prin apăsarea sincronă pentru mai mult de 3 secunde a butoanelor TEST și AUX.

Dacă butonul AUX de pe unitate este apăsat, unitatea iese din procedură și diagnosticare.

Graficul ledului de TIMER și a ledului de funcționare procedurii de diagnostic

Figura Nr. V.6

Capitolul VI. Determinări experimentale

VI.1 Descrierea operatiei de testare.

Echipamentul realizat a fost supus testării în vederea determinării parametrilor de funcționare și a temperaturilor din sistem. Temperatura în diferite puncte ale echipamentului au fost determinate utilizând:

– camera de termoviziune infraroșu RAYCAM CHAUVIN ARNOUX CA 1888

Figura Nr. VI.1

– termometru cu infraroșu PEAKTECH 4980

– multimetru digital cu senzor de temperatură PEAKTECH 2025

– determinarea debitului de aer cu ajutorul anemometrului de tip PEAKTECH 5060

VI.2. Rezulatte experimentale

În cursul testării în vederea determinării parametrilor funcționali ai sistemului au fost determinate temperaturile în sistemul frigotermic în diferite puncte (valori reprezentate în tabelul VI.1).

Tabel VI.1

De asemenea a fost stabilit volumul de aer răcit de instalație pentru cele trei viteze de lucru, cu ajutorul anemometrului fiind determinat viteza jetului de aer:

Tabel VI.2

Tabel VI.3

Distribuțiile câmpului termic asupra componentelor instalației pe durata de funcționare sunt reprezentate în figurile de mai jos:

Distribuția câmpului termic pe condensatorul instalației
Figura Nr. VI.8

Distribuția câmpului termic pe evaporator și fanta de refulare a sistemului de răcire a condensatorului
Figura Nr. VI.9

Distributia campului termic la gura de evacuare a aerului tratat
Figura Nr. VI.10

Figura de mai jos reprezintă distribuția câmpului termic pe ansamblu compresor, fiind puse în evidență temperatura agentului termic atât la aspirație cât și la comprimare:

Distribuția câmpului termic pe ansamblu compresor/trasee frigorifice de comprimare și aspirație
Figura Nr. VI.11

Fiind observată o creștere a temperaturii la comprimarea agentului frigorific în condensatorul sistemului:

Rezultatele determinate în urma testării echipamentului din sistemul frigotermic

Figura Nr. VI.12

Pentru a pune în evidență fenomenul de evaporare a agentului frigorific, respectiv răcirea sistemului au fost monitorizate temperatura evaporatorului sistemului reprezentată în următoarea figură:

Schema sistemului frigotermic cu datele în timp real a testării echipamentului

Figura Nr. VI.13

De asemenea a fost monitorizat debitul de aer ce asigură răcirea condensatorului cu ajutorul anemometrului fiind de asemenea pus în evidență și temperatura aerului refulat de câtre instalație.

În continuare etapa de testare a prevăzut efectuarea determinării experimentale privind funcționarea echipamentului, acesta fiind introdus în incinta termică de testare din cadrul echipamentului din laborator GRUNT ET611. În această etapă sa încercat punerea în evidență a menținerii parametrilor optimi din punct de vedere fiziologici ai calității aerului fiind monitorizată temperatura în incintă, umiditatea și viteza aerului în sistem.

Echipamentul realizat introdus în sistemul frigotermic pentru determinarea parametrilor

Figura Nr. VI.14

Concluzii

Climatizarea spațiilor reprezintă un domeniu de interes deoarece prin intermediul său se stabilesc condițiile climatice în spațiile de locuit/spațiile de lucru, oferind astfel avantajul că se pot creea microclimate conform solicitărilor din practică. Spațiul de locuit este acel sector unde din punct de vedere al climatizării, necesitățile și cererile nu îndeplinesc întotdeauna o bună armonizare.

Aplicațiile din domeniul industrial, adesea cer ca spațiul în care sunt instalate echipamentele să respecte parametrii calitativi a aerului, din punct de vedere al temperaturii, umidității, presiunii atmosferice, din punct de vedere al încărcării cu particule de praf, etc.

Avantajul utilizării sistemelor de climatizare constă în faptul că permite automatizarea relativ simplă funcție de parametrii impuși. Din punct de vedere constructiv sistemele de climatizare au o construcție relativ simplă având la bază principiul de funcționare ce presupune comprimarea unui agent frigorific respectiv evaporarea acestuia în vederea obținerii frigului. De asemenea utilizarea sistemului de climatizare prezintă avantajul că permite controlul umidității mediului ambiant prin umidificarea și dezumidifacarea aerului.

Dezavantajele sistemelor de climatizare ar fi că, odată montate în exterior, produc apă și dacă nu sunt întreținute corect pot determina proliferarea diverșilor agenți patogeni. Instalațiile de climatizare contribuie și la o accentuare așa zisului efect de seră, care pot fi un pericol pentru sănătatea omului și chiar a întregului glob pământesc.

O instalație de climatizare este utilă în diferite împrejurări ale vieții dar actualmente se tinde spre o ventilație naturală, se face apel chiar la materiale cu inerție termică ridicată fără emisii de substanțe nocive sau toxice, adică sisteme care sunt capabile să capteze energie solară, eoliană, geotermică.

Bibliografie

NICULIȚĂ, Petru; CEANGĂ, Emil; BUMBARU, Severin – Automatizarea instalațiilor frigorifice industriale. București : Editura Tehnică, 1983. III 24.633

Niculiță P., Ceangă E., Bumbaru S. – Automatizarea în tehnica frigului, Editura Teora, București, 1999 (ISBN-973-20-0360-X)

Moroldo, Dan – Elemente de instalații electrice si automatizări pentru echipamente de climatizare, Ed MatrixRom, București, ISBN:973-685-062-5

Bibliografie generală (alfabetic)

*** – ASHRAE Handbook – Refrigeration, 2010

*** – Cataloage de produse ale firmelor: Danfoss, Bitzer, Güntner.

*** – Danfoss – Manualul frigotehnistului, 2014.

*** – Danfoss – Schimbatoare de caldură în plăci;

*** – Normativ proiectarea, executarea, exploatarea instalațiilor de ventilare si climatizare Indicativ I5-2010

*** – Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de construcție ale clădirilor, Indicativ C107-2005

*** – Manualul de instalații: Instalatii de Ventilare și Climatizare – Ed ARTECNO

*** – Manualul de instalații: vol Instalatii de încălzire – Ed ARTECNO. Cap 3: Necesarul de caldura ptr încălzire. Cap 4.6 încălzirea cu PC

Althouse – Modern Refrigeration and Air Conditioning 18th Ed. ISBN 978-1-59070-280-2

Boian Ioan, Chiriac Florea – Pompe de caldura, Ed MatrixRom, Bucuresti, ISBN:978-606-25-0045-0

Carabogdan I. Gh., Badea A., ș.a., 1989 – Instalații termice industriale, Ed. Tehnică, București

Carabogdan I. Gh., Badea A., ș.a., 1989 – Metode de analiză a proceselor și sistemelor termoenergetice, Ed. Tehnică, București

Chiriac F. – Instalații frigorifice, Ed. Tehnică, București, 1972

Chiriac F. – Mașini și instalații frigorifice, Ed. AGIR, București, 2006;

Chiriac F., Leca A., ș.a., 1982 – Procese de transfer de căldură și de masă în instalațiile industriale, Ed. Tehnică, București

Damian V. – Reglarea și automatizarea mașinilor termice – Note de curs, Galati, 2014

Drughean Liviu – Sisteme frigorifice cu comprimare mecanică, Ed MatrixRom București, ISBN:973-685-996-7

Drughean Liviu, Hera Dragoș, Pîrvan Alina – Sisteme frigorifice nepoluante, Ed MatrixRom, ISBN:973-685-779-4

Enache D, Colda I, Damian A, Zgavarogea M – Instalatii de ventilare si climatizare (vol.1), Ed MatrixROM, Bucuresti ISBN:973-685-928-2

Hera Dragoș – Instalații frigorifice. Agenți frigorifici, Ed MatrixRom, ISBN: 973-685-874-X

Hera Dragoș – Instalații frigorifice. Echipamente frigorifice, Ed MatrixRom, ISBN: 978-973-755-489-5

Hera Dragoș, Girip Alina – Instalații frigorifice. Scheme și cicluri frigorifice, Ed MatrixRom, ISBN: 978-973-755-198-6

Ionescu, Mihail – Tehnologia de reparatie, intretinere si exploatare a instalatiilor frigorifice, Editura Scrisul Romanesc, Craiova 1983.

Iordache Florin – Comportamentul dinamic al sistemelor și echipamentelor termice;

Iosifescu C. – Calculul și construcția instalațiilor frigorifice, Ed. Bren, București 2003

Iosifescu C. – Instalații frigorifice și pompe de căldură 2: Elemente de calcul și construcție – Lucrări de laborator, Galați 2014

Iosifescu C. – Instalații frigorifice și pompe de căldură 2: Elemente de calcul și construcție – Note curs, Galați 2014

Miron V. – Izolații termice, Ed. Zigotto, Galați, 1999, ISBN 973-8052-15-7

Miron V. – Transfer de căldură și masă – Note curs, Galati

Moroldo, Dan – Elemente de instalații electrice si automatizări pentru echipamente de climatizare, Ed MatrixRom, București, ISBN:973-685-062-5

Niculescu, N., Duță, GH., Stoenescu, P., Colda I. – Instalatii de ventilare si climatizare, Ed Didactica si Pedagogică, București, 1982

Niculiță, F. – Automatizarea instalaților frigorifice industriale, Ed. Tehnică, București, 1983;

Niculiță, P. – Automatizarea în tehnica frigului, Ed. Teora, București 1999;

Ochsner, Karl – Pompe de căldură pentru tehnica încălzirii. Ghid practic pentru instalatori și proiectanți, Ed MatrixRom București, ISBN:978-973-755-709-4

Papperitz, Dieter – Elemente decizionale pt. izolare termica, ventilatie/aerisire, încălzire si forma, la construcția unei locuințe, Ed MatrixRom, București, ISBN:978-973-755-923-4

Popa V. – Instalații frigorifice și pompe de căldură 1 – Note de curs;

Popescu, Gh., Apostol, V., Porneală S., s.a – Echipamente și instalații frigorifice, Editura Printech, Bucuresti, 2005

Porneală S. – Instalații frigorifice și climatizări în industria alimentară, Ed. Alma 1997.

Porneală S. – Tehnologia utilizării frigului artificial, Ed. ”Dunărea de Jos” Galați 2007;

Porneală, S. – Optimizarea proceselor termice, Editura Zigotto, Galati, 2006

Porneală, S. – Procese în instalații frigorifice: Culegere de probleme, 1989, Univ. Galati.

Porneală, S., Bălan, M. – Utilizarea frigului artificial, curs în format electronic, Editura Todesco, Cluj Napoca, 2003, ISBN 973-8198-64-x 280 pagini,

Porneală, S., Porneală Cr. – Procese în instalații frigorifice și pompe de căldură, vol.1. – Comprimare mecanică de vapori, Editura Fundației Universitare “Dunărea de Jos“- Galați, 2004.

Porneală, S., Porneală, Cr. – Procese în instalații frigorifice și pompe de căldură Vol 1: Comprimare mecanică de vapori – Editura Fundației Universitare “Dunărea de Jos” Galați, 2004

Porneală, S., Porneală, Cr., – Procese în instalații frigorifice – absorbție, ejecție, aer – Editura Fundației Universitare “Dunărea de Jos” Galați, 2005

Porneală, S., Porneală, D., – Instalații frigorifice și climatizări în industria alimentară, Editura Alma, Galați, 1997

Porneală, S., Porneală, D., Dinache,P. – Tehnica frigului și climatizării în industria alimentara: Editura Universitară, Galați, 2000

Porneală, S., s.a. – Tehnologia utilizării frigului artificial, vol. I, Univ. Galați, 1986.

Porneală, S., s.a. – Tehnologia utilizării frigului artificial, vol. II, Univ. Galați, 1986.

Pregizer, Dieter – Casa energetic pasiva. Fundamente si constructie, Ed MatrixRom, București, ISBN:978-973-755-881-7

Schreirer Ursula, Stawiarski Karl-Heinz, Kirchensteiner Wilhelm, Antony Falk – Pompe de caldura, Ed Casa, 2011, ISBN 9786069234983

Ștefănescu D., s.a., Transfer de căldură și masă. Teorie și aplicații, EDP, București, 1983

Vetrov M. – Montarea probarea și exploatarea M.T. – Note de curs;

Whitman Bill, Johnson Bill, Tomczyk John – Refrigeration and Air Conditioning Technology, 2012