Климатични камери AHU

Какво представляват климатичните камери

Климатичните камери, които обикновено имат акронима AHU, се намират в средни и големи търговски и промишлени сгради. Обикновено се намират в мазето, на покрива или на етажите на сградата. Много големите сгради вероятно ще имат комбинация от всички тези места. Климатичните камери ще обслужват определена зона или част в сградата. Някои сгради, особено старите високи сгради, ще имат само една голяма климатична камера, която обикновено се намира на покрива. Тя ще захранва цялата сграда. Сега е най-разпространено да има множество по-малки климатични камери, които захранват различни зони, за да осигурят по-добър контрол и по-високо качество на климатизацията на пространството. Сега сградите също са много по-херметични, така че е необходимо да имаме въздуховод за връщане, за да регулираме налягането вътре в сградата. И така, каква е целта на една климатична камера? Климатичните камери климатизират и разпределят въздуха в сградата. Те вземат свеж външен въздух, след което го почистват, отопляват или охлаждат, може би го овлажняват или изсушават, и след това го избутват през въздуховодите до определените зони в сградата. Повечето устройства ще имат допълнителен въздуховод, за да изведат мръсния, използван въздух от помещенията, обратно към климатичната камера, където вентилатор ще го изхвърли обратно в атмосферата. Част от този връщащ се въздух може да бъде рециркулиран обратно в подавания свеж въздух, за да се спести енергия. 

Когато това не е възможно, може да се извлече топлинна енергия и да се подаде към входа за свеж въздух, за да се спести енергия. Отново, ще разгледаме това много по-подробно по-късно в това видео. Нека разгледаме един прост, типичен дизайн на климатична камера, а след това ще разгледаме и някои по-сложни. В този много елементарен модел имаме две секции на климатична камера за подаване и връщане на въздуха. В предната част на входа и изхода на всяка секция имаме решетка, за да предотвратим навлизането на предмети и животни в механичните компоненти вътре в климатичната камера. На входа на секцията за свеж въздух и на изхода на секцията за връщане на въздуха имаме клапи. Клапите са множество метални пластини, които могат да се регулират. Те могат да се затворят, за да предотвратят навлизането или излизането на въздух от климатичната камера. Могат да се отворят напълно, за да позволят на въздуха да влиза или излиза. И могат също да променят позицията си някъде по средата, за да ограничат количеството въздух, което може да влиза или излиза. След клапите ще имаме филтри. Те са там, за да се опитат да уловят цялата мръсотия и прах от навлизане в климатичната камера, а също и в сградата. Ако нямаме тези филтри, прахът ще се натрупа във въздуховодите и в механичното оборудване. Също така ще влезе в сградата и ще бъде вдишван от обитателите, както и ще направи сградата мръсна. Така че искаме да премахнем колкото е възможно повече от това. Във филтърните секции имаме диференциални сензори за налягане. Това измерва колко мръсни са филтрите и ще предупреждава инженерите, когато е време да се сменят. Докато филтрите събират мръсотия, количеството въздух, което може да преминава през тях, се ограничава, което причинява спад на налягането. Обикновено имаме няколко панелни филтъра или предфилтри, за да уловим най-големите прахови частици. След това имаме няколко джобни филтъра, за да уловим по-малките прахови частици. Следващото нещо, което ще открием, са охлаждащите и отоплителните топлообменници. Те охлаждат или отопляват въздуха, за да се чувстват хората вътре в сградата комфортно. Проектираната температура се нарича зададена точка. Ако температурата на въздуха е под тази стойност, отоплителната секция ще добави топлина, за да повиши температурата на въздуха и да я доведе до зададената точка. Ако въздухът е твърде горещ, тогава охлаждащата секция ще премахне топлината, за да понижи температурата на въздуха и също да достигне зададената точка. Топлообменниците могат да бъдат захранени с вода, хладилен агент или може би пара. След това имаме вентилатор. Той засмуква въздух отвън и го прекарва през клапите, филтрите, топлообменниците, и след това го нагнетява към въздуховодите. Центробежните вентилатори са били единствената опция в старите климатични камери, но сега EC вентилаторите са предпочитани, заради енергийната си ефективност. На вентилатора също имаме сензор за налягане. Той ще отчита дали вентилаторът работи. Ако работи, тогава ще създаде разлика в налягането и можем да използваме това, за да открием повреда в оборудването и да предупредим инженерите за проблем. Също така е много вероятно да имаме сензор за налягане на въздуховода малко след вентилатора. Това отчита статичното налягане и в някои климатични камери скоростта на вентилатора се контролира в резултат на налягането във въздуховода. След това имаме въздуховодите, които изпращат въздуха около сградата до определените зони. 

С тази част на камерата нагнетяваме пресен, пречистен и обработен въздух в сградата. Както казах, днешно време сградите са доста херметични, което означава, че се създава налягане. Тук влиза терминът „въздушна компенсация“. Колкото въздух вкараме – толкова трябва да изкараме. Затова имаме въздуховоди, които пренасят целия използван въздух от сградата обратно към отделна част на климатичната камера. Тази част за връщане обикновено е едно цяло с климатичната камера, но не е задължително. Камерата за връщане в най-простата си форма има само вентилатор и клапа вътре. Вентилаторът засмуква въздух от цялата сграда и след това го избутва навън от сградата в атмосферата. На изхода на секцията на климатичната камера има клапа и се затворя, когато климатичната камера се изключи. Това е много проста и типична климатична камера, така че какво друго можем да разгледаме? Можем да имаме сензор за влажност на изхода на климатичната камера, за да измери влагата в подавания въздух. Това също ще има зададена точка за това колко влага трябва да има във въздуха по проект. Ако съдържанието на влага във въздуха е под тази стойност, тогава трябва да въведем влага във въздуха с помощта на овлажнител. Това обикновено е едно от последните неща в климатичната камера. Това устройство обикновено или добавя пара, или пръска водна мъгла във въздуха. Ако въздухът е твърде влажен, това може да бъде намалено чрез охладителния топлообменник. Когато въздухът достигне този топлообменник, студената повърхност ще накара влагата във въздуха да кондензира и да се оттече. Ще откриете дренажна тава под топлообменника, за да улови водата и да я отведе. Рекуперация - друго много разпространено изпълнение, е да има въздуховод, който се намира между изхода и входа за свеж въздух. Това позволява част от изходящия въздух да бъде рециркулиран обратно в приема за свеж въздух, за да се компенсира търсенето на отопление и охлаждане. Допълнителна клапа се намира в свързващия въздуховод, за да контролира колко въздух може да се рециркулира. Това е безопасно и здравословно, но ще трябва да се уверите, че изходящият въздух има ниско съдържание на CO2, така че са ни необходими няколко сензора за CO2, за да наблюдават това. Ако нивото на CO2 е твърде високо, тогава въздухът не може да бъде използван повторно. Смесителната клапа ще се затвори и целият връщащ се въздух ще бъде изхвърлен от сградата. Когато е в режим на рециркулация, основните входни и изходни клапи няма да се затворят напълно в тази настройка, защото все още ще се нуждаем от минимално количество свеж въздух, за да влезе в сградата. Можем да използваме това през зимата, ако връщащият се въздух е по-топъл от външния въздух. И можем също да използваме това през лятото, ако връщащият се въздух е по-хладен от външния въздух, съответно на зададената температура на подаване. Също така ще са ни необходими няколко температурни сензора на входа, на връщане и непосредствено след зоната на смесване. Някои сгради изискват 100% свеж въздух, така че тази стратегия не може да се използва навсякъде. 

Друга вариация, с която можем да се сблъскаме, е климатична камера с ротационен топлообменник. Това е много разпространено в по-новите компактни климатични камери. Това използва голямо въртящо се колело. Половината от него се намира в потока на изходящия въздух, а половината от него се намира в приема на свеж въздух. Колелото ще се върти, задвижвано от малък индукционен мотор. Докато се върти, то събира нежелана топлина от изходящия поток и я поглъща в материала на колелото. След това колелото се завърта в потока за прием на свеж въздух. Този въздух е с по-ниска температура от изходящия поток, така че топлината ще се прехвърли от колелото и в потока на свеж въздух, което очевидно загрява входящия въздушен поток.