Сочинение на тему История, использование и основные процессы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- Опубликовано: 18.08.2020
- Предмет: Информационная наука, история, Психология
- Темы: Классическая Кондиционер, Кондиционер, Поведение
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC) – огромное поле. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха включают широкий спектр от самой простой печи с ручным управлением, используемой для комфорта2. Основы отопления, вентиляции и кондиционирования, до чрезвычайно надежных систем общего кондиционирования, которые можно найти на подводных лодках и космических челноках. Охлаждающее оборудование варьируется от небольших бытовых установок до холодильных машин, размеры которых в 10000 раз превышают размеры, используемые в промышленных процессах. В зависимости от сложности требований, проектировщик HVAC должен рассмотреть намного больше вопросов, чем просто поддержание комфортной температуры. В этой главе вы познакомитесь с основными понятиями, которые используются проектировщиками для принятия решений о проектировании, эксплуатации и обслуживании системы. Краткая история HVAC В течение тысячелетий люди использовали огонь для отопления. Первоначально воздух, необходимый для поддержания огня, обеспечивал достаточную вентиляцию для пассажиров. Однако, когда центральные печи с водяным паром или горячей водой стали доступны для отопления, необходимость отдельной вентиляции стала очевидной. К концу 1880-х годов во многих странах были разработаны и использовались практические правила проектирования вентиляции.
В 1851 году доктор Джон Горри получил патент США 8080 на холодильную машину. К 1880-м годам охлаждение стало доступным для промышленных целей. Первоначально, два основных назначения – замораживание мяса для транспортировки и изготовление льда. Тем не менее, в начале 1900-х годов, была новая инициатива, чтобы здания были прохладными для комфорта. Охлаждение Нью-Йоркской фондовой биржи в 1902 году стало одной из первых систем комфортного охлаждения. Комфортное охлаждение называлось «кондиционер». Таким образом, наше название «HVAC» отражает развитие нашей отрасли. Термин «кондиционирование воздуха» постепенно изменился: от простого охлаждения до полного контроля: • температуры; • влажности воздуха (влажности); • подачи наружного воздуха для вентиляции; • фильтрации частиц в воздухе; • движения воздуха в занятом пространстве. В остальной части этого текста мы будем использовать термин «кондиционирование воздуха», чтобы включить все эти вопросы, и продолжим использовать «HVAC», где контролируются только некоторые элементы полного кондиционирования воздуха. Изучить историческую историю HVAC означает совершить увлекательное путешествие через огромный технический и научный опыт общества. Есть такие пионеры, как Роберт Бойл, Сади Карно, Джон Далтон, Джеймс Уотт, Бенджамин Франклин, Джон Горри, лорд Кельвин, Фердинанд Карре, Уиллис Кэрриер и Томас Мидгли, а также многие другие, которые привели нас в наше нынешнее состояние , Технология кондиционирования воздуха развивалась с 1900 года благодаря совместным достижениям науки и техники.
Достижения в области термодинамики, механики жидкости, электричества, электроники, строительства, материалов, медицины, средств управления и социального поведения являются строительными блоками для более совершенных продуктов кондиционирования воздуха. Исторические отчеты не требуются как часть этого курса, но для удовольствия и перспективы, которую он предоставляет, стоит прочитать статью Уолтера А. Гранта1 «Вехи в кондиционировании» или книгу о Уиллисе Керриере, «Отце кондиционирования». .2 Учебное пособие «Принципы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха» 3 начинается с краткой и всесторонней истории индустрии HVAC. HVAC развивалась на основе: • Технологических открытий, таких как охлаждение, которые были быстро приняты для хранения продуктов питания. • Экономическое давление, такое как снижение скорости вентиляции после энергетического кризиса 1973 года. • Компьютеризация и сетевое взаимодействие, используемые для сложного управления большими сложными системами, обслуживающими многочисленные здания. • Медицинские открытия, такие как воздействие пассивного курения на людей, которое повлияло на методы вентиляции. Сфера применения современного HVAC Современное кондиционирование воздуха имеет решающее значение практически для каждого аспекта развития человеческой деятельности.
Несмотря на значительные успехи в области ОВКВ, в нескольких областях продолжаются активные исследования и дискуссии. Качество воздуха в помещениях напрямую влияет на нас. Во многих странах мира наблюдается быстрый рост астматических заболеваний и растущее недовольство качеством воздуха в помещениях зданий и самолетов. Причины и следствия чрезвычайно сложны. Значительная научная и инженерная область была разработана для изучения и решения этих проблем.
Выбросы парниковых газов и разрушение защитного озонового слоя Земли – это проблемы, которые стимулируют исследования. Разрабатываются новые законы и руководящие принципы, которые поощряют: переработку отходов; использование новых форм энергии; меньшее потребление энергии; и мало загрязняющие вещества, особенно хладагенты. Все эти вопросы оказывают значительное влияние на проектирование зданий, в том числе систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и проектных норм. Энергосбережение – это постоянная задача поиска новых способов снижения потребления в новых и существующих зданиях без ущерба для комфорта и качества воздуха в помещениях. Энергосбережение требует значительного сотрудничества между дисциплинами.
Например, электрическое освещение производит тепло. Когда система находится в режиме охлаждения, это тепло является дополнительной нагрузкой охлаждения. И наоборот, когда система находится в режиме обогрева, освещение освещением снижает нагрузку на систему обогрева здания. Это взаимодействие между освещением и системой отопления, вентиляции и кондиционирования является причиной того, что ASHRAE и Осветительное инженерное общество Северной Америки (IESNA) объединили свои усилия для написания стандарта энергосбережения в зданиях, ASHRAE Standard90.1-2004, Энергетического стандарта для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий. Введение в процессы кондиционирования воздуха, упомянутое ранее, термин «кондиционирование воздуха» при правильном использовании теперь означает полный контроль температуры, влажности воздуха (влажности), подачу наружного воздуха для вентиляции, фильтрацию частиц в воздухе и движение воздуха в занимаемом пространстве. Существует семь основных процессов, необходимых для достижения полного кондиционирования воздуха, и они перечислены и объяснены ниже: Процессы: Нагревание – процесс добавления тепловой энергии (тепла) к кондиционированному пространству с целью повышения или поддержания температуры в помещении. ,
Основы охлаждения, вентиляции и кондиционирования воздуха – процесс удаления тепловой энергии (тепла) из кондиционированного пространства с целью понижения или поддержания температуры в помещении.3. Увлажнение – процесс добавления водяного пара (влаги) к воздуху в кондиционируемом помещении с целью повышения или поддержания влажности воздуха. Осушение – процесс удаления водяных паров (влаги) из воздуха в кондиционированном пространстве с целью снижения или поддержания влажности воздуха. Очистка – процесс удаления частиц (пыли и т. Д.) И биологических загрязнений (насекомых, пыльцы и т. Д.) Из воздуха, поступающего в кондиционированное помещение, с целью улучшения или поддержания качества воздуха. Вентиляция – процесс обмена воздуха между наружным пространством и кондиционированным пространством с целью разбавления газообразных загрязняющих веществ в воздухе и улучшения или поддержания качества воздуха, его состава и свежести. Вентиляция может быть достигнута либо через естественную вентиляцию, либо через механическую вентиляцию. Естественная вентиляция приводится в движение естественными сквозняками, например, когда вы открываете окно.
Механическая вентиляция может быть достигнута с помощью вентиляторов для забора воздуха снаружи или с помощью вентиляторов, которые выпускают воздух из пространства наружу. Воздушное движение – процесс циркуляции и смешивания воздуха через кондиционированные помещения в здании с целью обеспечения надлежащей вентиляции и облегчения передачи тепловой энергии. Требования и важность семи процессов различны. В климате, который остается теплым в течение всего года, отопление может не потребоваться вообще. И наоборот, в холодном климате периоды жары летом могут быть настолько редкими, что охлаждение становится ненужным. В сухом пустынном климате осушение может быть избыточным, а в жарком влажном климате осушение может быть наиболее важным аспектом проектирования системы кондиционирования воздуха.
Определение кондиционирования Фактическое использование слов «кондиционер» значительно варьируется, поэтому всегда желательно проверить, что на самом деле означает. Рассмотрим, например, «оконные кондиционеры». Подавляющее большинство обеспечивает охлаждение, некоторое осушение, некоторую фильтрацию и некоторую вентиляцию, когда температура наружного воздуха значительно выше нуля. Они не способны нагревать или увлажнять кондиционированное пространство и не охлаждают, если на улице холодно. В более холодных климатических условиях отопление часто обеспечивается отдельной системой отопления по периметру, которая расположена внутри наружных стен. Другие функции: охлаждение, увлажнение, осушение, очистка, вентиляция и движение воздуха обеспечиваются отдельной воздушной системой, часто называемой «системой кондиционирования». Важно помнить, что и система отопления, и воздушная система вместе образуют систему «кондиционирования» для пространства. Какова ваша система для достижения? Прежде чем приступить к проектированию системы, важно знать, чего должна достичь ваша система. Введение в систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха 5 Часто цель состоит в том, чтобы обеспечить комфортные условия для людей, занятых человеком, но есть много других возможных целей: создание подходящей среды для сельскохозяйственных животных; регулирование операционной больницы; поддержание низких температур для хранения замороженных продуктов или поддержание температуры и влажности для сохранения произведений искусства из дерева и волокна. Независимо от ситуации, важно, чтобы объективные критерии успеха системы были четко определены в начале проекта, потому что разные требования требуют разных конструктивных соображений. Давайте очень кратко рассмотрим некоторые конкретные ситуации проектирования и типы требований к производительности для систем HVAC. Домашний скот.
Вопросы дизайна – это экономика, здоровье и благополучие как животных, так и работников, а также любые правила. Помещения для сельскохозяйственных животных всегда вентилируются. В зависимости от климата может быть предусмотрено охлаждение и / или обогрев, управляемый простым термостатом. Скорость вентиляции может варьироваться в зависимости от: • Поддерживать качество воздуха в помещении (удаление паров из организма и экскрементов). • Поддерживайте внутреннюю расчетную температуру (введите холодный воздух и вытяните горячий воздух). • Удалите влагу (введите более сухой воздух и вытяните влажный воздух). • Измените движение воздуха над животными (более высокая скорость обеспечивает охлаждение). Комплексное управление вентиляцией в соответствии с четырьмя проектными требованиями вполне может быть очень экономически эффективным. Однако увлажнение и очистка не требуются. Больница операционная. Это критическая среда, часто обслуживаемая специальной системой кондиционирования воздуха. Цели проекта включают в себя: • Нагревание, чтобы пациент не стал слишком холодным. • Охлаждение для предотвращения перегрева членов рабочей группы. • Контроль регулировки рабочей группой для температур от 18 ° C до 27 ° C. • Увлажнение, чтобы избежать низкой влажности и возможности искр статического электричества. • Осушение, чтобы минимизировать любую возможность появления плесени и минимизировать дискомфорт рабочей команды. • Очистка поступающего воздуха с помощью высокоэффективных фильтров для удаления любых находящихся в воздухе организмов, которые могут заразить пациента. • Вентиляция для удаления загрязняющих веществ из воздуха и поддержания свежести в театре. • Обеспечение стабильного движения воздуха от потолочных приточных отверстий вниз над пациентом для вытяжки у пола, чтобы минимизировать загрязнение рабочей площадки. Эта ситуация требует очень всеобъемлющей системы кондиционирования воздуха.
Хранение замороженных продуктов. Идеальная температура для длительного хранения варьируется: т. Е. Для мороженого требуется температура ниже -25 ° С, а для мяса – ниже -20 ° С. Задача проектирования – обеспечить точное поддержание температуры и максимально равномерную температуру6. Основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха во всем хранилище. Здесь точное охлаждение и хорошее движение воздуха являются главными проблемами.
Хотя охлаждение и движение воздуха необходимы, мы называем эту систему «морозильной камерой», а не системой кондиционирования, поскольку отопление, вентиляция, увлажнение и осушение не контролируются. Пример 4: Сохранение дерева и волокна произведений искусства. Задачи в этой среде – минимизировать вероятность появления плесени, поддерживая низкую влажность, и минимизировать высыхание, поддерживая влажность выше. Кроме того, важно минимизировать расширение и сжатие образцов, которые могут возникнуть при изменении содержания влаги. В результате задача проектирования состоит в том, чтобы поддерживать очень стабильную влажность, достаточно стабильную температуру и минимизировать необходимую вентиляцию из системы, которая работает непрерывно.
В этой ситуации контроль влажности является основной проблемой, а контроль температуры – вторичной. Как правило, в этой ситуации потребуются все семь функций кондиционирования воздуха, и мы опишем пространство как полностью «кондиционированное». Теперь давайте рассмотрим более сложный вопрос комфорта человека в пространстве.
Среда для комфорта человека «Обеспечить комфортную обстановку для пассажиров» звучит как простая цель, пока вы не начнете рассматривать множество факторов, влияющих на комфорт человека. Рисунок 1-1 – это упрощенная схема трех основных групп факторов, влияющих на комфорт. • Атрибуты пространства – слева • Характеристики индивидуума – справа • Одежда и деятельность индивидуума – высокий центр Атрибуты пространства Влияние, которое вы можете видеть, шесть атрибутов пространства влияют на комфортность: тепло, качество воздуха акустические, световые, физические и психосоциальные. Из них только тепловые условия и качество воздуха могут напрямую контролироваться системой HVAC. На акустическую (шумовую) среду может быть оказано определенное влияние. Освещение и архитектурные аспекты являются еще одной областью, но они могут влиять на восприятие HVAC. Психосоциальная среда (как люди взаимодействуют в социальном или социальном отношении!) В …
В ходе обучения психологи, психотерапевты и консультанты знакомятся с бихевиоризмом. Можно рассматривать эту школу мысли как 1 часть головоломки, которая объясняет поведение человека и психические
Идеальный человек – это тот, кто идеален в отношении физического и эмоционального баланса, поведения и отношения, моральных ценностей, личности. В практической жизни сочетание всех этих
В «Илиаде» Гомер подчеркивает, что человеческая природа склонна воспринимать злые намерения независимо от того, насколько глубоко укоренен моральный компас, что позволяет считать Илиаду игрой морали.