Контрольная работа по безопасности жизнедеятельности

Министерство высшего и среднего образования РФ

Брянский государственный технический университет

Кафедра «БЖД»

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

 

по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

Вариант 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил

студент группы З-10-ИСТ

Черненок Н.С.

Проверил преподаватель

Нагоркин М.Н.

 

 

 

 

 

 

Брянск, 2014

 

 

Содержание

 

 

 

Кондиционирование воздуха. Устройство и принцип работы кондиционера

Содержание

Введение

История кондиционеров

Устройство кондиционера и принцип работы

Функции кондиционера

Компрессор кондиционера

Неисправности компрессора и их причины

Заключение

Введение

Системы кондиционирования

Сплит-система это кондиционер, который состоит из двух частей внешнего компрессорно-конденсаторного блока и внутреннего испарителя. Все сплит-системы делятся по типу: Бытовые кондиционеры: канальные кондиционеры, кассетные кондиционеры, настенные кондиционеры, мульти сплит системы. Промышленные кондиционеры: прецизионные кондиционеры, чиллеры и фэнкойлы, центральные кондиционеры, крышные кондиционеры, мультизональные системы VRV и VRF, воздухоохладители, градирни вентиляторные. Каждый тип кондиционера подходит для определенного помещения, например кондиционер для офиса, кондиционер для дома и кондиционер для серверной может отличаться по своим характеристикам, конструкции и принципу работы. Установка кондиционера в квартире не потребует проведения сложных расчетов и производства монтажа в отличие от промышленных систем кондиционирования где потребуется проектирование систем кондиционирования.

За продолжительный период времени производства поставок кондиционеров в Россию и количество установленного оборудования, сформировалась небольшая группа сплит-систем, которые являются наиболее популярными и надежными по мнению потребителя. В данную группу вошли сплит-система Mitsubishi, сплит-система Daikin (Даикин) и сплит-система Panasonic. Кондиционеры Daikin являются, одним из самых надежных кондиционеров большую популярность получили, сплит системы Daikin (Даикин), кондиционеры Daikin (Даикин), кассетные, канальные кондиционеры Daikin (Даикин), кассетные кондиционеры Daikin (Даикин) то есть все бытовые кондиционеры Daikin.

Инверторные кондиционеры Daikin (Даикин), экономят потребление электроэнергии и имеют продолжительный срок службы.

Кондиционеры Mitsubishi и кондиционеры Panasonic имеют свои преимущества. Так, сплит системы Mitsubishi имеют самые низкие шумовые характеристики, а кондиционеры Panasonic очищают воздух и имеют возможность подачи кислорода в помещение.

История кондиционеров

Мало кто знает, что впервые слово "кондиционер" было произнесено вслух еще в 1815 году. Именно тогда француз Жан Шабаннес получил британский патент на метод "кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях". Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати. Правда, уже через год аристократия Европы, посещая Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем, живой интерес публики вызывала не только (и не столько) игра труппы, а приятный холодок, царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы. А когда в 1924 году система кондиционирования была установлена в одном из универмагов Детройта, наплыв зевак был просто умопомрачительным. Если бы хозяин заведения догадался брать плату за вход, то, наверное, в короткий срок обогнал бы и Форда, и Рокфеллера. Впрочем, заведение внакладе не осталось - в считанные дни его оборот вырос более чем в три раза! Эти первые аппараты и стали предками современных систем центрального кондиционирования воздуха. Уже в те годы существовали водоохлаждающие машины - чиллеры, внутренние блоки - фанкойлы и нечто, напоминающее современные центральные кондиционеры. Со временем появлялись более совершенные компрессоры, в качестве хладагента стал использоваться фреон, а фанкойлы стали похожими на внутренние блоки сплит-систем. Однако принципиальная схема работы традиционных систем центрального кондиционирования осталась неизменной и по сей день. "Ископаемым" предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric еще в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой! Однако, начиная с 1931 года, когда был изобретен безопасный для человеческого организма хладагент - фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни. Более того, в США, Латинской Америке, на Ближнем Востоке и в Индии "оконники" до сих пор являются наиболее популярным типом кондиционеров. Причины их успеха очевидны: они примерно вдвое дешевле аналогичных по мощности сплит-систем, а их монтаж не требует наличия специальных навыков и дорогостоящего инструмента. Последнее особенно важно вдали от очагов цивилизации, где легче отловить снежного человека, чем найти гражданина, знакомого с труборезом и заправочной станцией с блоком манометров. Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата. В 1958 году японская компания Daikin разработала первый тепловой насос, тем самым научив кондиционеры работать на тепло. А еще через три года произошло событие, в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это - начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделенный на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера - компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Интенсивность звука уменьшена на порядок! Второй огромный плюс - это возможность поместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте. Сегодня выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок - кассетные и канальные. Это важно не только с точки зрения дизайна - различные типы внутренних блоков позволяют создавать наиболее оптимальное распределение охлажденного воздуха в помещениях определенной формы и назначения. В 1969 году компания Daikin выпустила кондиционер, в котором с одним внешним блоком работало сразу несколько внутренних. Так появились мультисплит-системы. Сегодня они могут включать в себя от двух до шести внутренних блоков разных типов. Существенным нововведением стало появление кондиционера инверторного типа. В 1981 году компания Toshiba предложила первую сплит-систему, способную плавно регулировать свою мощность, а уже в 1998 году инверторы заняли 95% японского рынка. Ну и, наконец, последний из наиболее популярных в мире типов кондиционеров - VRV-системы были предложены компанией Daikin в 1982 году. Центральные интеллектуальные системы типа VRV состоят из наружных и внутренних блоков, которые могут быть удалены друг от друга на 100 метров, причем 50 из них по вертикали. К тому же, установка VRV-систем достаточно проста и не занимает много времени. Монтаж можно вести после проведения отделочных работ, а при острой необходимости - не прерывая работу офиса. Возможен и поэтапный ввод мощностей, с отдельных этажей или помещений. А вот традиционные центральные системы надо закладывать в проект еще на стадии строительства. Благодаря целому ряду уникальных достоинств, VRV-системы составили серьезную конкуренцию традиционным центральным системам кондиционирования, а в ряде стран, например, в Японии, практически полностью вытеснили их с рынка. Конечно, на этом прогресс в развитии климатической техники не закончился, однако сейчас совершенствуются уже существующие типы оборудования. Появляются новые функциональные возможности, меняется дизайн, разрабатываются новые хладагенты.

Устройство кондиционера и принцип работы

Основными узлами кондиционера являются: два теплообменника (конденсатор и испаритель), соединенные между собой трубками и компрессор, осуществляющий сжатие и перекачку рабочего тела (фреона) в образованном контуре. В основе такой холодильной машины лежит использование особых физических свойств фреонов (хладагентов, хладонов) относительно легко переходить из одного агрегатного состояния в другое, а попросту говоря испаряться и конденсироваться (сжижаться), и при этом активно поглощать или выделять тепловую энергию. Этот принцип-принцип фазового перехода мы и используем для переноса тепла из помещения и выброса его на улицу.

 

Рис. 1

1. Конденсация  паров фреона и выделение тепла. Находящиеся в холодильном контуре пары фреона сжимаются компрессором. Под высоким давлением 10-15 атмосфер происходит переход от парообразного до жидкого состояния (конденсация), сопровождающееся выделением большого количества тепла. Чтобы этот процесс ускорить, теплообменник испарителя сконструирован в виде многорядного радиатора с многочисленными поперечными алюминиевыми пластинами (оребрением), который обдувается потоком наружного воздуха, создаваемого вентилятором.

2. Терморегулирующий  вентиль-регулирование количества  фреона. Далее, жидкий фреон поступает на терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в зависимости от температуры, регулирует количество, проходящего через него фреона, обеспечивая тем самым баланс и нормальную работу всей системы при меняющихся температурах окружающей среды.

3. Испарение  жидкого фреона и поглощение  тепла. После ТРВ фреон поступает  в другой теплообменник, называемый  «испаритель», где за счет резкого  падения давления переходит в  парообразное состояние. Этот процесс, в отличии от конденсации, сопровождается  поглощением тепла. Испаритель сконструирован в виде компактного, сегментированного радиатора, обдуваемого воздушным потоком вентилятора для лучшего теплообмена со средой.

4. Цикл  повторяется

От испарителя парообразный фреон поступает на всасывающий патрубок компрессора, после чего цикл повторяется. Рассмотрев вышеописанный принцип работы кондиционера, приходим к выводу, что кондиционер не создает тепло или холод, а фактически «перекачивает» тепловую энергию с одного теплообменника в другой, и соответственно, из помещения на улицу или обратно. Теперь легче понять, почему на 1 киловатт затраченной компрессором и вентиляторами электроэнергии мы получаем до 4 киловатт холода или тепла.

Отметим, что одна из наиболее серьезных проблем при работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. Тогда на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате происходит гидроудар и компрессор выходит из строя. Причин, по которым фреон может не успевать испариться, может быть несколько. Самые распространенные - загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и работа кондиционера при низких температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает переохлажденный фреон).

Ассортимент техники представлен такими брендами, как Panasonic, Mitsubishi Electric, Daikin, Midea, Ballu, Electrolux, Gree, Neoclima, Tosot, Kentatsu, что позволяет перекрыть практически любые запросы и предпочтения.

Итак, вот основные составляющие кондиционера: 1. Компрессор 2. Терморегулирующий вентиль 3. Конденсатор 4. Испаритель 5. Внутренний вентилятор 6. Внешний вентилятор 7. Проводящие трубки 8. Фильтры 9. Электронная схема управления Мощность охлаждения кондиционера Мощность кондиционера - вот, что нужно учесть при покупке кондиционера. Чем она выше, тем большую площадь помещения он сможет охладить. Например, кондиционер с мощностью 1 кВт может охладить комнату площадью 9-11 квадратных метров (высота потолков около 3 метров). Если в помещении используются электроприборы, то это нужно учесть и обеспечить запас мощности как минимум на половину

Функции кондиционера

Кондиционер может, как охлаждать, так и нагревать воздух в помещении, и в дальнейшем поддерживать оптимальную температуру. Есть у него и некоторые другие функции: Автоматический. Кондиционер сам управляет выбором режима работы, будь то охлаждение, обогрев или вентиляция, для поддержания комфортной температуры воздуха в помещении. Вентиляция. Работает лишь вентилятор внутреннего блока, компрессор при этом не включается. Используется этот режим для равномерного распределения воздуха по помещению. Этот режим актуален зимой, когда теплый воздух от обогревателей и батарей центрального отопления, по причине того, что он легче холодного, поднимается под потолок, при этом пол остается холодным. Установка температуры. В режиме «Охлаждение» или «Обогрев» пользователь может устанавливать температуру с точностью до 1°С в диапазоне от 16-18 до 30°С. Датчики температуры в некоторых моделях, устанавливаются не только во внутренний блок кондиционера, но и в пульт ДУ. Направление воздушного потока. В сплит-системе направление воздушного потока, создаваемого вентилятором внутреннего блока, может регулироваться по вертикали с помощью горизонтальных пластин, имеющих 5-7 фиксированных положений. Чтобы холодный воздух не попадал на людей, поток обычно направляют горизонтально вдоль потолка. В режиме обогрева поток воздуха направляют вниз. Также в некоторых моделях жалюзи могут автоматически «качаться» вверх-вниз, для равномерного распределения воздуха. Таймер на включение и выключение. Установка времени автоматического включения и выключения кондиционера с помощью 24-часового таймера. К примеру, кондиционер можно включать за час до возвращения с работы, что довольно экономично. Ночной режим. В целях уменьшения шума, устанавливается минимальная скорость вентилятора. Кондиционер в режиме охлаждения плавно повышает или в режиме обогрева понижает температуру на 2-3 градуса. Уровень шума Работа кондиционера должна быть бесшумной. Внутренний блок у сплит-систем издаёт шум 26-36 дБ (минимальное-максимальное значение), наружный блок – 38-54 дБ. При выборе следует обратить внимание на эти цифры, если кондиционер планируется установить в спальне, кабинете, детской комнате.

Компрессор кондиционера

Компрессор кондиционера сжимает фреон, перетекающий по трубкам холодильного контура, и поддерживает его движение. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 - 5 атмосфер и температурой 10 - 20°С. Компрессор сжимает фреон до давления 15 - 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 - 90°С, после чего поступает в конденсатор. В кондиционерах сплит-системы (например, в самых распространенных настенных кондиционерах) компрессор находится во внешнем блоке - на улице. Это позволяет снизить шум, который кондиционер создает в помещении. Основные характеристики компрессора - степень компрессии (сжатия) и объем хладагента, который он может нагнетать. Степень сжатия - это отношение максимального выходного давления паров хладагента к максимальному входному.

Какие бывают компрессоры?

В холодильных машинах используют компрессоры двух типов: (1) с возвратно-поступательным движением поршней в цилиндрах - поршневые; (2) с вращательным движением рабочих частей - ротационные, винтовые и спиральные.

Поршневые компрессоры

Чаще всего в кондиционерах используются герметичные поршневые компрессоры, в которых электродвигатель расположен внутри герметичного корпуса.

Рис. 2

При движении поршня (3) вверх по цилиндру компрессора (4) хладагент сжимается. Поршень перемещается электродвигателем через коленчатый вал (6) и шатун (5). Под действием давления пара открываются и закрываются всасывающие и выпускные клапаны компрессора холодильной машины. На схеме «а» показана фаза всасывания хладагента в компрессор. Поршень начинает опускаться вниз от верхней точки, при этом в камере компрессора создается разрежение и открывается впускной клапан (12). Парообразный хладагент низкой температуры и низкого давления попадает в рабочее пространство компрессора.

На схеме «б» показана фаза сжатия пара и его выхода из компрессора. Поршень поднимается вверх и сжимает пар. При этом открывается выпускной клапан компрессора (1) и пар под высоким давлением выходит из компрессора.

	Простая конструкция компрессора
	Пульсации выходного давления хладагента приводят к высокому уровню шума.
	Большие нагрузки при запуске требуют большого запаса мощности и приводят к износу компрессора

Ротационные компрессоры вращения

Принцип работы ротационных компрессоров вращения основан на всасывании и сжатии газа при вращении пластин. Их преимущество перед поршневыми компрессорами состоит в низких пульсациях давления и уменьшении тока при запуске. Существуют две модификации ротационных компрессоров: