klimatyzacja- regulacja temperatury

 Klimatyzacja w  okresie roku, gdy wymagane jest nawilżanie powietrza (t_Zm < t_Km ≈ i_Z < i_K), zadaniem układu regulacji jest sprowadzenie stanu powietrza przed złożem zraszanym do stanu scharakteryzowanego punktem M leżącym na linii termometru mokrego (t_Km ≈ a i_K). Wówczas po nawilżeniu wodnym uzyskuje się wymaganą zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym. Klimatyzacja natomiast w okresie roku, gdy wymagane jest osuszanie powietrza, zadaniem układu jest ochłodzenie powietrza i wykroplenie z niego wilgoci w takiej ilości, aby również uzyskać wymaganą wartość temperatury termometru mokrego powietrza za chłodnicą tKm. Jak wynika z wykresu i-x, do przeprowadzenia przemiany od parametrów punktu Z do punktu N wymagane jest często "podwójne" zapotrzebowanie na energię, a mianowicie: 
- w przypadku nawilżania (wodnego) - nagrzewanie i rezygnacja z części odzysku ciepła, 
- w przypadku osuszania powietrza - ochłodzenie, ogrzewanie i czasami rezygnacja z możliwego odzysku ciepła. 
   W obu przypadkach skutkiem jest zwiększone zużycie energii i większa energochłonność procesu uzdatniania powietrza. W artykule określono wartości zużycia energii oraz sprawności i energochłonności tego typu procesów. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu programu symulacyjnego dla okresu jednego roku w warunkach klimatycznych Polski. Dla określenia konkretnych wartości zużycia energii, oraz sprawności przyjęto określone wyposażenie centrali, algorytm regulacji, zmiany parametrów powietrza zewnętrznego i wewnętrznego, zmiany wydzielanych zysków ciepła i wilgoci w pomieszczeniu oraz czas pracy instalacji. 

Obliczenia symulacyjne 

Wyposażenie centrali 
   Do obliczeń przyjęto schemat technologiczny centrali klimatyzacyjnej wraz ze schematem układu sterowania pokazany na rys. 2. 

 
Rys. 2. Analizowany schemat technologiczny oraz układy regulacji centrali 

Wyposażenie centrali stanowią: 
- komora mieszania zapewniająca I recyrkulację powietrza w systemie, 
- nagrzewnica wstępna wodna na przewodzie powietrza zmieszanego 
- złoże zraszane wodne, 
- chłodnica powierzchniowa wodna, 
- nagrzewnica wtórna wodna. 

Algorytm sterowania 
   Do symulacji przyjęto kaskadowe układy regulacji temperatury klimatyzacji i wilgotności powierza w pomieszczeniu. W układzie regulacji temperatury obwód nadrzędny reguluje temperaturę powietrza w pomieszczeniu, natomiast obwód podrzędny - temperaturę powietrza nawiewanego. W układzie regulacji wilgotności względnej nadrzędny reguluje wilgotność względną powietrza w pomieszczeniu, natomiast obwód podrzędny - temperaturę termometru mokrego powietrza za urządzeniem zraszającym W przyjętym algorytmie, temperatura powietrza nawiewanego utrzymywana jest poprzez zmianę mocy nagrzewnicy wtórnej. 

 
Rys. 3. Sekwencje działania urządzeń centrali w układzie regulacji wilgotności (a) i temperatury (b) 
Podsumowanie 
   Reasumując należy stwierdzić, że największy wpływ na zużycie energii w analizowanych procesach uzdatniania powietrza, ma nie udział powietrza zewnętrznego (warianty 1÷5, tabela), ale wartości zadane i dopuszczalne zmiany parametrów powietrza wewnętrznego (warianty 6÷9). Wynika to z faktu różnych wartości energochłonności procesów przemiany powietrza w centrali klimatyzacyjnej dla poszczególnych miesięcy w roku; przy czym największą energochłonność wykazują procesy osuszania powietrza przez jego ochłodzenie i wykroplenie nadmiaru wilgoci. Generalnie można zatem stwierdzić, że w warunkach klimatycznych Polski, w zakresie parametrów komfortu cieplnego człowieka, im wyższa jest nastawa wartości zadanej wilgoci względnej powietrza w pomieszczeniu, tym mniejsze zużycie energii.