Climatizzazione: progettazione del sistema, apparecchiature, installazione, funzionamento e manutenzione

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Climatizzazione: progettazione del sistema, apparecchiature, installazione, funzionamento e manutenzione
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Il processo di condizionamento comporta la modifica o il mantenimento di determinati parametri dell'ambiente dell'aria. Può essere una correzione dell'umidità, della temperatura, della velocità del flusso, della purificazione, ecc. Per la regolazione automatica di questi e altri parametri, viene utilizzato un sistema di condizionamento dell'aria, che è un complesso di unità tecniche e assiemi.

Come funziona l'attrezzatura

Ci sono molte opzioni per la progettazione dell'unità, ma l'insieme di base delle unità funzionali rimane lo stesso. Per il pieno funzionamento del condizionatore d'aria è necessaria l'interazione dell'unità compressore, dell'evaporatore, del condensatore e del sistema di controllo della temperatura. Insieme, questi componenti costituiscono le condizioni per una sorta di elaborazione dei flussi d'aria. L'elemento attivo per mantenere la funzionalità è il refrigerante che circola attraverso un sistema chiuso ermetico di tubi di rame. Questi circuiti collegano il menzionatosopra le unità, chiudendosi sullo scambiatore di calore.

Di norma, il freon svolge il ruolo di refrigerante. Poiché la miscela attiva di questo tipo non è ecologica, per la sua conservazione vengono utilizzati cilindri speciali. Se parliamo di sistemi split, allora i container si trovano nel blocco esterno dal lato strada. Durante il funzionamento del sistema di ventilazione e condizionamento, il refrigerante circola attraverso una tubazione che collega il compressore e altre unità funzionali. Questo circuito è chiamato circuito di refrigerazione, ma svolge anche altri compiti di modifica dei parametri microclimatici.

Il prodotto residuo del processo di lavorazione è condensa. La sua formazione è inevitabile, poiché nasce naturalmente a seguito della diluizione del refrigerante. Pertanto, nella maggior parte dei modelli di condizionatori d'aria, è possibile osservare un canale di drenaggio, un tubo di drenaggio attraverso il quale la condensa accumulata scorre a terra sotto forma di acqua dal lato dell'unità esterna.

Condizionatori esterni
Condizionatori esterni

Funzioni eseguite

Nella maggior parte dei casi, il compito principale di un condizionatore d'aria è il raffreddamento. Cioè, abbassare la temperatura a un livello confortevole. Di conseguenza, tali unità vengono utilizzate più spesso in estate. La modalità di picco consentita in termini di temperatura tollerabile dall'apparecchiatura è +40 … +50 ° С e in inverno non è consigliabile accendere le unità a una media di -25 °.

E qui vale la pena notare i diversi approcci alla climatizzazione, implementati dai modelli classici e inverter. Il primo regola la temperatura in modo graduale, accendendolo e spegnendolocircolazione del refrigerante secondo necessità. Il secondo principio, più moderno ad inverter, prevede il controllo costante del microclima con una variazione graduale dei suoi singoli parametri. Di conseguenza, l'assenza di costi energetici per l'accensione e lo spegnimento dell'apparecchiatura consente di risparmiare sull'elettricità.

La seconda caratteristica più popolare è la ventilazione. Il movimento dei flussi d'aria è implementato dalla meccanica, rappresentata da refrigeratori e ventilatori incorporati. Contrariamente alla modifica dei parametri del regime di temperatura, la ventilazione e il condizionamento dell'aria nel complesso possono utilizzare l'aria esterna. Per quanto riguarda la funzione di riscaldamento, viene utilizzata meno frequentemente, poiché la progettazione fondamentale di tali apparecchiature non è calcolata sull'integrazione degli elementi riscaldanti. Tuttavia, ci sono unità di condizionamento multifunzionali che implementano anche un'unità di riscaldamento, sebbene con una capacità ridotta.

Varietà di condizionatori

Sistema di condizionamento industriale
Sistema di condizionamento industriale

Esistono molte classificazioni di questa apparecchiatura e influenzano diversi aspetti del dispositivo strutturale, il principio di funzionamento e le prestazioni. Le differenze più pronunciate tra i diversi tipi sono i seguenti aggregati:

  • Sistemi centrali. Apparecchiature industriali che richiedono non solo elettricità, ma anche risorse termiche (acqua calda, vapore, ecc.) per mantenere le prestazioni. Grazie alla loro elevata potenza, le unità centrali forniscono ventilazione e aria condizionata in ambienti di grandi dimensioni - nelle fabbriche, asale, saloni, stadi, ecc.
  • Sistemi divisi. Il concetto più diffuso di attrezzatura per ufficio, che si caratterizza per facilità di installazione, ergonomia, compattezza e design accattivante. A loro volta, i sistemi split possono essere a pavimento, a parete, a cassetta ea soffitto.
  • Multi-sistemi. Le caratteristiche di questa apparecchiatura includono la possibilità di una manutenzione ottimizzata di più zone da un'unità di compressione. L'unità esterna è installata in un unico posto. Ad esso possono essere collegati condizionatori d'aria funzionanti in stanze diverse. Questo è un concetto conveniente se prevedi di servire 10-12 stanze diverse con un'uscita verso l'esterno.

Vale la pena notare la classificazione in base alla natura delle condizioni meteorologiche fornite durante il condizionamento dell'aria - SNiP 2.04. 05-91 prevede la divisione delle apparecchiature in tre gruppi:

  • Unità conformi alla documentazione normativa in termini di mantenimento dei parametri tecnologici. Utilizzato nelle fabbriche e negli edifici pubblici.
  • Condizionatori d'aria che forniscono prestazioni igieniche ottimali o standard tecnici consolidati. Utilizzato in ambito domestico.
  • Un tipo di sistemi ausiliari che si attivano nei casi in cui l'infrastruttura di servizio locale non fornisce un'adeguata ventilazione senza il raffreddamento artificiale dell'aria ambiente.

Prestazioni dell'attrezzatura

Impianto di climatizzazione a cassetta
Impianto di climatizzazione a cassetta

Dal punto di vistaper l'utente finale, ovviamente, la cosa principale sono gli intervalli di temperatura su cui è possibile effettuare la regolazione. Ad esempio, negli impianti di condizionamento domestici, la soglia inferiore varia da -5 a +15°C e quella superiore raggiunge i +45°C. In modalità riscaldamento, l'apparecchiatura può funzionare nell'intervallo -5 … +20 ° С, ma, ancora, questo vale per un segmento stretto delle unità.

Le apparecchiature climatiche sono note per l'elevato consumo energetico, dovuto alla notevole potenza e prestazioni del motore elettrico. In effetti, per gli elettrodomestici 5-10 kW rappresentano un potenziale significativo, ma solo con il suo aiuto è possibile mantenere un'efficace regolazione della stessa temperatura in modalità costante. A proposito, per gli appartamenti in città con una piccola area, è del tutto possibile limitarsi all'acquisto di dispositivi con una potenza di 2-3 kW.

Tra i fattori operativi negativi dei sistemi di climatizzazione, si nota spesso il funzionamento rumoroso. Infatti, a una soglia uditiva di 0 dB, i suoni a un livello di 25 dB possono causare disagio. E poi, questo vale per l'unità interna e il compressore esterno nell'aria condizionata può funzionare a 40 dB. Tuttavia, i produttori forniscono sempre più apparecchiature con modalità operative "notturne", in cui la funzione di riduzione del rumore viene attivata ottimizzando le risorse del motore.

Per quanto riguarda le dimensioni, non ci sono standard al riguardo. L'unica regola valida è il rapporto diretto tra dimensione, peso e potenza. A proposito, la massa è in questo senso il fattore di scelta più responsabile, poiché l'attrezzatura pesante è fragileil rivestimento con un fissaggio debole può semplicemente crollare. Il peso medio del kit è di circa 30-50 kg, che è anche molto per un'unità domestica, soprattutto se è montata a soffitto oa parete.

Sviluppo del progetto dell'impianto di condizionamento

Il white paper sulle specifiche del sistema comprende diverse sezioni che trattano le caratteristiche delle apparecchiature, i requisiti funzionali, le raccomandazioni per l'installazione, ecc. A livello residenziale, questo compito può essere svolto durante la determinazione dell'area target per il condizionamento dell'aria, le possibilità di posizione design ottimale e requisiti per il funzionamento dell'unità. In particolare si determina la zonizzazione del sistema, la sua copertura e la durata delle comunicazioni.

Sistema di condizionamento multiplo
Sistema di condizionamento multiplo

In questa fase, è importante valutare le possibilità di connessione. Di norma, i sistemi split funzionano da reti monofase a 220 V, mentre quelli industriali richiedono un carico di 380 V. In termini di comunicazioni, la progettazione dei sistemi di condizionamento prevede la definizione di confini lungo la lunghezza massima delle rotte principali. Ciò vale anche per le tubazioni attraverso le quali circola il refrigerante e per i cavi elettrici. Pertanto, la lunghezza dei tubi di refrigerazione può variare da 5 a 70 M. Nel primo caso si tratta di sistemi split domestici, i cui due blocchi sono separati da una parete regolare, e nel secondo, una distanza fino a decine di metri possono essere presi in considerazione per sistemi multipli che coprono più locali di blocchi di lavoro in un edificio.

Calcolo dell'impianto di condizionamento per potenza

Come già accennato,il potenziale di potenza dei condizionatori d'aria può essere sia di 2 kW che di 10 kW e gli impianti industriali funzionano anche con motori fino a 15-20 kW. Naturalmente, per una piccola casa non sono necessarie prestazioni elevate: a parte un consumo eccessivo di elettricità, non ci si aspetta nulla da un tale regolatore. Pertanto, per ragioni di funzionamento razionale, è opportuno considerare in anticipo anche il carico di potenza ottimale.

Segue dal fatto che una stanza con una superficie media di 10 m2 richiederà 1 kW per il raffrescamento. Ciò a condizione che l' altezza del soffitto della stanza non superi i 3 M. Allo stesso tempo, viene apportata una piccola aggiunta se nella stanza sono presenti molti altri apparecchi elettrici che complicheranno il processo di climatizzazione a causa della propria energia termica. È anche possibile un calcolo più fine per ogni "quadrato". Ad esempio, 1 m2 corrisponde a 100 W di capacità di raffreddamento. Questo approccio si giustifica nei casi in cui ci sono aree problematiche nella stanza, ad esempio vicino a una finestra con luce solare diretta. In ogni caso, per non sbagliare nei calcoli, vale la pena aggiungere un altro 10-15% della potenza alla cifra visualizzata. Per lo meno, il superamento della tolleranza delle prestazioni livellerà le modalità operative dell'apparecchiatura.

Installazione di impianti di condizionamento

Installazione dell'impianto di condizionamento
Installazione dell'impianto di condizionamento

Installare prima l'unità interna. Se viene utilizzato il sistema a parete più comune, i fori di montaggio devono essere eseguiti in anticipo con un trapano elettrico o un perforatore. Il pannello di montaggio è fissato sulle staffe e sulei - un blocco, e rigorosamente in orizzontale.

Il prossimo è la fase intermedia dell'impostazione della comunicazione. La climatizzazione, come già notato, avviene a causa della circolazione del refrigerante, che richiede un'adeguata infrastruttura. È rappresentato da una traccia che collega l'unità interna e il condensatore esterno. Dovresti anche fornire un canale per la posa di un tubo di drenaggio. Come già accennato, sarà necessario scaricare la condensa.

Un cavo, tubi di rame per il freon e una linea di interconnessione sono posati lungo la via di comunicazione. In primo luogo, le comunicazioni elettriche sono collegate e quindi il gasdotto. Immediatamente dopo il completamento delle principali operazioni di collegamento, è opportuno effettuare un collaudo degli impianti di ventilazione e condizionamento in depressione. Con l'aiuto del compressore e delle apparecchiature di prova della pressione, l'aria viene rimossa, dopodiché viene testato il funzionamento delle comunicazioni. Come parte del primo test, dovresti anche verificare la presenza di perdite, in generale, valutare la tenuta e l'affidabilità degli elementi di fissaggio. Per verificare la tenuta delle connessioni, ai circuiti viene inviato gas in pressione. Quindi puoi fare rifornimento con il freon.

Consumabili per condizionatore

Durante il funzionamento e le riparazioni di emergenza, potrebbero essere necessari materiali di consumo e forniture che devono essere sempre tenuti in magazzino. Il set di base di questo raccordo è costituito da tubi flessibili con tubi di formato adeguato, elementi di fissaggio, rivestimenti termoisolanti e pannelli di protezione. Particolare attenzione è riservata alla qualità degli elementi di ancoraggio e delle staffe. Devono essere affidabilicuciture e rivestimento anticorrosione: solo in questo caso, gli elementi di fissaggio possono sopportare un carico di diverse decine di chilogrammi.

Non ignorare la componente decorativa. Se le unità industriali non possono avere alcun valore in questo senso, un sistema di condizionamento domestico splittato in un edificio residenziale è perfettamente in grado di enfatizzare il carattere stilistico degli interni. Per il camuffamento decorativo, puoi utilizzare speciali sovrapposizioni e griglie. Lo stesso vale per l'unità esterna, che è decorata con dettagli estetici in tinta con la facciata.

Sistema di controllo

Controllo dell'aria condizionata
Controllo dell'aria condizionata

La maggior parte delle moderne unità di climatizzazione sono dotate di telecomandi. Direttamente sull'unità interna è presente anche un pannello con pulsanti (hardware o touch). In entrambi i casi, l'utente può regolare la temperatura, la portata d'aria, l'intensità del raffreddamento e altri parametri.

Si dovrebbe prestare particolare attenzione all'attuazione delle modalità. Di norma, i produttori stabiliscono in essi una serie di parametri microclimatici incentrati su determinate condizioni di lavoro. Qui vale la pena notare i vantaggi dei sistemi di climatizzazione programmabili, forniti da timer. Il proprietario può non solo configurare i parametri operativi correnti, ma anche impostare l'apparecchiatura per un giorno o anche una settimana di funzionamento in modalità automatica.

Suggerimenti per le attrezzature

Le apparecchiature climatiche richiedono un approccio delicato alla gestione a causa della complessità tecnologica. Pertanto, per massimizzare la durata del dispositivo, dovresti concentrarti sui seguenti consigli:

  • Riduci al minimo la perdita di calore chiudendo porte e finestre. Assicurati di escludere la luce solare diretta in una stanza con un condizionatore d'aria funzionante.
  • Anche i riscaldatori e le altre apparecchiature di riscaldamento devono essere spenti quando la temperatura scende.
  • Il funzionamento intensivo dei sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria deve essere equilibrato e deve ricevere istruzioni adeguate. Quindi, in molti modelli, il lavoro in condizioni di temperatura estremamente bassa o alta è limitato nel tempo dall'automazione protettiva.
  • Si consiglia di evitare brusche transizioni tra diversi indicatori di temperatura con una grande distanza nell'intervallo.

Manutenzione

La corretta cura del condizionatore d'aria è la chiave per un funzionamento duraturo ed efficiente. Durante il funzionamento, viene eseguita tutta una serie di misure di manutenzione. Prima di tutto, l'attenzione è rivolta alla pulizia delle apparecchiature. Dovresti iniziare con i filtri. Il loro tipo più comune sono le membrane a rete. Vengono sostituiti ogni 1-2 anni, ma in modalità attiva i produttori consigliano di lavare il filtro ogni due settimane.

La pulizia completa del sistema di ventilazione e condizionamento dell'aria viene eseguita utilizzando apparecchiature a compressore. La polvere fine, lanugine e altro sporco vengono rimossi con aria compressa sotto pressione. Superfici esternele unità interne ed esterne vengono pulite con un panno umido o uno straccio senza l'uso di prodotti chimici aggressivi.

Naturalmente, non si può escludere la possibilità di rotture. La presenza di un malfunzionamento può essere indicata da una diminuzione dell'intensità del raffreddamento, una diminuzione della velocità della ventola, perdite di freon, ecc. Con le tue mani, puoi eliminare solo una parte dei problemi associati alle violazioni in un circuito chiuso che collega gli organi funzionali: l'evaporatore, il compressore, l'acceleratore e altri componenti. In futuro viene effettuata la manutenzione degli impianti di ventilazione e condizionamento, adeguati ai malfunzionamenti precedentemente individuati. Almeno una volta a stagione, dovresti anche controllare le condizioni dei materiali di consumo, la qualità degli elementi di fissaggio e la tenuta della struttura.

Servizio di aria condizionata
Servizio di aria condizionata

Conclusione

C'è molta strada da fare dalla decisione sull'organizzazione di un'infrastruttura di condizionamento dell'aria interna all'attuazione di questa idea. Ma prima devi assicurarti che questa decisione sia davvero giustificata. Dopotutto, i produttori sentono sottilmente le nuove esigenze e offrono attrezzature alternative corrispondenti ad esse. Quindi, oggi c'è una tendenza crescente verso la minimizzazione delle dimensioni, l'ottimizzazione del costo dell'energia elettrica e la facilitazione delle attività di installazione. Ovviamente, i complessi di climatizzazione su larga scala difficilmente soddisfano questi requisiti. Un' altra cosa è che in condizioni industriali e nella disposizione di uffici, ad esempio, solo tali unità possono soddisfare i requisiti in termini diperformance.

Per quanto riguarda il segmento domestico, in questa nicchia si può rintracciare l'aspetto di dispositivi compatti ed ergonomici. Tuttavia, la complessità dell'installazione rimane la stessa. La forma più comune di condizionatori d'aria sotto forma di sistema split richiede ancora l'installazione di unità su due lati e i dispositivi domestici monolitici, nonostante tutta la loro attrattiva, non sono in grado di fornire le stesse prestazioni. Inoltre, il principale ostacolo al trasferimento di entrambe le unità nell'ambiente è l'aumento della rumorosità di funzionamento. E questo per non parlare della necessità di un regolare drenaggio della condensa, se una canalina fognaria non è direttamente collegata all'impianto. In un modo o nell' altro, se decidi di acquistare un condizionatore d'aria, dovresti prima concentrarti sui prodotti di Electrolux, Daikin, Ballu, Mitsubishi e NeoClima.

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