Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
|
|
Кафедра кондиционирования воздуха
ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
Методические указания
к самостоятельной работе магистрантов, обучающихся по направлению 552700 (140500), программа 552716
Санкт-Петербург 2005
УДК 697.94
Бурцев С.И., Иванов О.П.
История и перспективы развития систем кондиционирования: Метод. указания к самостоятельной работе магистран-тов, обучающихся по направлению 552700 (140500), программа 552716. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2005. – 9 с.
Настоящие методические указания составлены в помощь магистрантам (студен-там), обучающимся по магистерской программе 552716 Системы кондиционирования и жизнеобеспечения направления 552700 (140500) Энергомашиностроение.
Рецензент
Доктор техн. наук, проф. И.К. Прилуцкий
Рекомендованы к изданию советом факультета криогенной техники и кон-диционирования
Ó Санкт-Петербургский государственный
университет низкотемпературных
и пищевых технологий, 2005
ВВЕДЕНИЕ
Первоначально в России под кондиционированием
понимали общий комплекс всех процессов, производимых в приточной камере и имеющих целью сообщение приточному воздуху таких свойств и состояния, которые в условиях вентилируемых помещений могут создать требуемый эффект [1]. В кондиционерах воздух подвергается несравненно бόльшей степени воздействия, чем свежий воздух в приточной камере. В результате этого воздействия воздух претерпевает настолько глубокие изменения, что после введения его в помещения, в последних может создаваться обстановка, совершенно не зависящая от наружных климатических условий и соответствующая тем заданиям (кондициям), которые были выработаны для составления проекта.
Из сказанного можно заключить, что приготовление приточного воздуха является только частным случаем кондиционирования, тем более что программная эффективность последнего колеблется в очень широких пределах.
Элементами кондиционирования
считают получение определенной температуры, влажности (относительной и абсолютной), подвижности воздуха, его чистоты, обеззараживание, дезодорацию, ионизацию и, наконец, поддержание в помещении атмосферного воздуха в определенном составе [2]. Для обеспечения постоянства указанных элементов необходимо надежное и точное управление установкой.
Термин «кондиционирование воздуха» (КВ) был введен в 1904 г. американским инженером С. Крамером, известным специалистом в этой области техники [3]. В коммунально-бытовую сферу кондиционирование воздуха стало внедряться на объектах, в помещениях которых одновременно находится большое количество людей (театры, кинотеатры, музеи, поезда, суда и т. д.). Именно поэтому создалось ошибочное мнение, иногда бытующее и сегодня, что кондиционирование воздуха означает, в основном, только его охлаждение. Корректнее говорить о системах отопления, охлаждения, вентиляции и кондиционирования параметров (характеристик) внутренней газовой среды объектов различного назначения [4]. В американской практике к кондиционированию относится также и устранение в обслуживаемом помещении шума, проникающего извне и генерируемого внутри него [3].
В практическом применении кондиционирование может содержать все указанные элементы или часть их, смотря по требованиям, например:
– состояние воздуха в помещении должно соответствовать максимально комфортным условиям с гигиенической точки зрения для людей, находящихся в помещении [5];
– состояние воздуха в рабочей зоне помещения должно соответствовать оптимальным условиям для технологических процессов [5].
Помимо этого особенности объекта, в объемах которого кондиционируется газовая среда, выдвигают специальные требования к установкам, обеспечивающим в них искусственные внутренние климатические условия (отсюда появился термин «климатизация» или нормализация климата внутри объекта).
Таким образом, появились отдельные направления развития отрасли:
– кондиционирование на судах и кораблях надводного и подводного флота [6, 7];
– кондиционирование на летательных аппаратах различного назначения;
– кондиционирование на наземных средствах транспорта [8];
– кондиционирование в медицине [7];
– кондиционирование в строительстве и промышленности (по отраслям) [9];
– специальное кондиционирование для жизнеобеспечения в экстремальных условиях [9];
– кондиционирование в установках термо-баро-газостатирова-ния и др.
В связи с неоднозначностью и многообразием толкования таких терминов, как кондиционирование, климатизация, жизнеобеспечение, нормализация внутренних климатических условий, термо-, баро-, газостатирование и т. п.; целесообразно проследить историю развития, становления и современное состояние специализации направления 552700 (140500) Энергомашиностроение и магистерской программы 552716 Системы кондиционирования и жизнеобеспечения (СКиЖ).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ И ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ ИЛИ ЗАЧЕТУ
Реакция человека на тепловую газовую среду
(история вопроса
)
1. Выживание, тепловой комфорт, работоспособность, здоровье, психологические, социальные и экономические факторы.
2. Развитие медицины и термотерапии и их влияние на совершенствование требований к комфорту (критерии комфорта: эффективная, эквивалентно-эффективная, результирующая температура и др.).
3. Искусственный климат закрытых помещений (микроклимат) – важный фактор, влияющий на человека и его работоспособность.
4. Обитаемость объекта (судна, корабля, летательного средства и т. д.) и его пригодность для жизнедеятельности в нем человека как эксплуат
5. Многообразие неблагоприятных воздействий на человека (химических, физических, механических, биологических, психологических).
Литература: [10, с. 3–18, 19–26; 11, с. 61–114].
Климат (наружный) и его влияние на состояние внутренней среды объекта
6. Элементы климата, микроклимат для объекта.
7. Масштаб климата (глобальные ветровые пояса, региональный макроклимат, локальный (топо) климат, микроклимат).
8. Элементы климата (движение солнца, солнечная радиация, температура, влажность, ветер).
9. Формы задания наружного климата для здания.
10. Особенности задания параметров наружного микроклимата для стационарных и подвижных объектов.
Литература: [11, с. 153–273; 6; 10; 8].
Этапы истории инженерных систем комфортного жизнеобеспечения и перспективы их развития
11. Системы отопления (СОТ).
12. Системы охлаждения (СОХ).
13. Системы вентиляции (СВ).
14. Системы кондиционирования (СК).
15. Особенности развития судовых СК (в т. ч. подводные объекты).
16. Особенности развития автомобильных СК.
17. Особенности развития СК на летательных аппаратах (в т. ч. космические).
Литература: [1; 2; 12; 13].
История развития кондиционеростроения
18. Насосы, вентиляторы и компрессора.
19. Теплообменные аппараты.
20. Тепломассообменные аппараты.
21. Средства очистки воздуха.
22. Средства шумо- и виброглушения, изоляции и защиты.
Литература: [6; 12; 4; 13; 14; 10].
История развития теоретических основ кондиционирования
23. Термометрия, психрометрия и термодинамика.
24. Теплохладотехника.
25. Акустика.
26. Эргономика.
Литература: [6; 12].
Теория и практика управления СК
27. Автоматизация СК.
28. Управление СК (традиционные решения).
29. Управление СК по оптимальным режимам.
Литература: [15].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основной
1. Кондиционирование воздуха / Под ред. А.Н. Селиверстова. Вып. 1. – М.-Л.: Изд-во легкой пром-сти, 1938. – 95 с.
2. Кондиционирование воздуха //Дегтярев Н.В., Баркалов Б.В., Архипов Г.В., Павлов Р.В. / Под ред. Н.В. Дегтярева. – Л.: Гос. изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1953. – 512 с.
3. Ленгли Б.К.
Холодильная техника и кондиционирование воздуха / Пер. с англ. – М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1981. – 480 с.
4. Иванов О.П., Мамченко В.О.
Аэродинамика и вентиляторы: Учебник. – Л.: Машиностроение, 1986. – 280 с.
5. Ладыженский Р.М.
Кондиционирование воздуха. – Л.: Пищ. пром-сть, 1962. – 442 с.
6. Языков В.Н.
Теоретические основы проектирования судовых систем кондиционирования воздуха. – Л.: Судостроение, 1967. – 412 с.
7. Захаров Ю.В.
Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. – Л.: Судостроение, 1967. – 360 с.
8. Лях Г.Д., Смола В.И.
Кондиционирование воздуха в кабинах транспортных средств и кранов. – М.: Металлургия, 1982. – 128 с.
9. Баркалов Б.В., Карпис Е.Е.
Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. – М.: Стройиздат, 1982. – 312 с.
10. Иванов О.П.
Обитаемость судов и требования к воздушной среде помещений: Текст лекций. – Л.: ЛТИХП, 1988. – 27 с.
11. Маркус Т.А., Моррис Э.Н.
Здание, климат и энергия / Пер. с англ. Н.В. Кобышевой и Е.Г. Молявиной. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 539 с.
12. Воронин Г.И.
Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования: Учебник для авиационных специальностей вузов. – М.: Машиностроение, 1978. – 544 с.
13. Цветков Ю.Н., Исмаилов Т.А.
Термоэлектрические системы кондиционирования воздуха и приборы контроля. – Л.: Энергоатомиздат, 1988. – 240 с.
14. Калинушкин М.П.
Вентиляторные установки: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 1979. – 223 с.
15. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха. – СПб.: Изд-во «АВОК Северо-Запад», 2003. – 268 с.
Дополнительный
1. Методические рекомендации по анализу социально-эконо-мической эффективности применения кондиционирования воздуха для улучшения условий труда. – Л.: ВНИИОТ, 1977. – 30 с.
2. Сотников А.Г.
Автоматизация систем кондиционирования воздуха и вентиляции. – Л.: Машиностроение, 1984. – 240 с.
3. Щербань Л.Н., Ягельский А.Н.
Кондиционирование рудничного воздуха. – М.: Углетехиздат, 1956. – 340 с.
Бурцев Сергей Иванович Иванов О.П
ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА
Методические указания
к самостоятельной работе магистрантов, обучающихся по направлению 552700 (140500), программа 552716
Редактор
Л.Г. Лебедева
Корректор
Н.И. Михайлова
Компьютерная верстка
Н.В. Гуральник
_________________________________________________________________________
Подписано в печать 27.12.2005. Формат 60´84 1/16
Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,47. Печ. л. 0,75. Уч.-изд. л. 0,31
Тираж 50 экз. Заказ № C 151
________________________________________________________________________
СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
ИПЦ СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9