Rys. 1. Schemat systemu klimatyzacji dwuprzewodowej: 1 – przepustnica wielopłaszczowa, 2 – komora mieszania, 3 – fi ltr, 4 – nagrzewnica wstępna, 5 – komora zraszania, 6 – chłodnica (pracuje w okresie letnim), 7 – nagrzewnica wtórna (pracuje w warunkach określonych), 8 – wentylator, 9 – tłumik akustyczny, 10 – centrala nawiewna, 11 – centrala wywiewna, 12 – nagrzewnica powietrza (przewodowa), 13 – skrzynka mieszająca, 14 – nawiew powietrza, 15 – wylot powietrza, 16 – pomieszczenia

Na rysunku 1. charakterystyczne punkty stanu powietrza Z, M₁, M₂, T, O, K, N₁, N₂, P₁, P₂, odpowiadają punktom stanu powietrza na wykresie i – x powietrza wilgotnego (rys. 2.) i tak: Z – stan powietrza zewnętrznego, M₁ – stan powietrza recyrkulacyjnego po zmieszaniu strumieni powietrza wywiewanych z pomieszczeń, M₂ – stan powietrza po wymieszaniu w komorze mieszania (2) powietrza świeżego zewnętrznego i recyrkulacyjnego, T – stan powietrza po nagrzewnicy wstępnej (4), O – stan powietrza po centrali klimatyzacyjnej (10), K – stan powietrza po nagrzew-nicy przewodowej (12), N₁, N₂ – stan powietrza nawiewanego do pomieszczeń, P₁, P₂ – stan powietrza w pomieszczeniach.

W urządzeniu klimatyzacyjnym z recyrkulacją w okresie zimowym powietrze zewnętrzne zostaje wymieszane z powietrzem recyrkulacyjnym w komorze mieszania (2), po czym ogrzane jest w nagrzewnicy wstępnej (4) do temperatury, przy której zawartość ciepła w powietrzu osiągnie wartość niezbędną do adiabatycznego nawilżania. Następnie powietrze przechodzi do komory zraszania (5), gdzie zostaje nawilżone do zawartości wilgoci odpowiadającej wartości wymaganej dla powietrza nawiewanego do pomieszczenia. Całkowity strumień powietrza po wyjściu z centrali klimatyzacyjnej (10) dzieli się na dwa strumienie, gdzie jeden strumień jest nieuzdatniany, zaś drugi ogrzany w nagrzewnicy przewodowej (12). Następnie oba strumienie zostają zmieszane w skrzynkach mieszających (13) w celu uzyskania wymaganej temperatury nawiewu. Powietrze wentylacyjne o odpowiednich parametrach jest nawiewane do pomieszczeń, zaś zużyte powietrze jest wywiewane poprzez centralę wywiewną (11).

Rys. 2. Przebieg zmian stanu powietrza wilgotnego na wykresie i – x powietrza wilgotnego w okresie zimowym dla systemu klimatyzacji dwuprzewodowej przy ogrzewaniu powietrznym z recyrkulacją. M1Z – mieszanie strumieni powietrza recyrkulacyjnego i zewnętrznego w ilości niezbędnej ze względów higienicznych dla zapewnienia odczucia komfortu i świeżości w pomieszczeniach w komorze mieszania (2) (rys. 1.), M2T – ogrzewanie powietrza w nagrzewnicy wstępnej, T–O – adiabatyczne nawilżanie powietrza w komorze zraszania (5) (rys. 1.), O–K – ogrzewanie powietrza w nagrzewnicy przewodowej (12) (rys. 1.), N1P1, N2P2 – zmiana stanu powietrza w pomieszczeniach

Na wykresie i – x powietrza wilgotnego (rys. 2.) obliczenia rozpoczyna się od naniesienia zadanych parametrów powietrza zewnętrznego – punkt Z (t_Z, ϕ_Z) oraz powietrza w pomieszczeniach – punkty P₁ (t_P1, ϕ_P1) i P₂ (t_P2, ϕ_P2). Określamy współczynniki kierunkowe zmian stanu powietrza dla pomieszczeń [4]:

• dla pomieszczenia P1:

ε₁ = (Q_C1 – Q_STR1) / W₁ [kJ/kg], (1)

• dla pomieszczenia P2:

ε₂ = (Q_C2 – Q_STR2) / W₂ [kJ/kg]. (2)

Określamy niezbędne parametry podgrzanego w nagrzewnicy wstępnej i nawilżonego oraz ochłodzonego powietrza zewnętrznego po komorze zraszania (nawilżania). Do obliczeń na początku projektowania procesów zmiany stanu powietrza z wykorzystaniem wykresów i – x powietrza wilgotnego bierzemy zyski wilgoci W₁ z pomieszczenia P1, w którym one są najmniejsze (zakładano). To jest zasadniczy sposób metodyczny przyjęty przy projektowaniu podobnych systemów klimatyzacji [5, 6] dla realizacji usunięcia całkowitych zysków wilgoci z jednego z pomieszczeń i upraszczania dalej analizy procesów zmiany stanu powietrza. Analiza tego sposobu wychodzi za zakres pracy.

Określamy zawartość wilgoci powietrza nawiewanego dla pomieszczenia P1 [4]:

x_N1 = x_P1 – [W₁ / (ρ · G₀₁)] [g/kg] (3)

Na przecięciu linii x_N1 = const i linii ε₁ = const znajduje się punkt N₁ – punkt stanu powietrza nawiewanego. Odpowiednio z równaniem x_N1 = x_N2 określamy punkt N₂ – na przecięciu linii ε₂ = const i x_N1 = const. Na przecięciu linii xN1 = const i linii (φ = 0,9÷0,95) [5] znajduje się punkt O, charakteryzujący parametry powietrza nawiewanego po komorze zraszania (5) (rys. 1.).Określamy ogólną wydajność powietrza G0 dla pomieszczeń:

G₀ = G₀₁ + G₀₂* [m³/h] (4)

gdzie: G02* – nowy strumień powietrza wentylacyjnego określony w warunkach zimowych dla pomieszczenia P2 z uwzględnieniem zasad budowy zmian stanu powietrza na wykresie i – x powietrza wilgotnego:

G₀₂* = W₂ / [ρ · (x_P2 – x_N2)] [m³/h] (5)