Какие кондиционеры входят в центральные скв

Обновлено: 01.05.2024

Системой центрального кондиционирования или центральным кондиционером принято называть промышленные или коммерческие системы контроля микроклимата.

мультизональные системы;
системы чиллер-фанкойл;
крышные кондиционеры (руфтопы);
прецизионные кондиционеры;
приточные установки с компрессорно-конденсаторными блоками (ККБ) или чиллерами.

Кроме этого, в состав систем промышленного кондиционирования могут входить вспомогательные, но от этого не менее важные, агрегаты – драйкулеры (сухие градирни), мокрые градирни, выносные конденсаторы, гидромодули и т.д.

Мультизональные системы

Мультизональные системы применяют для объектов с большим количеством помещений (до нескольких сотен), где есть необходимость в индивидуальном регулировании температуры воздуха и особые требования по комфортности помещений. Конструктивно мультизональная система состоит из одного или нескольких наружных блоков, соединенных хладоновыми трубопроводами, электрическими кабелями питания и управления с необходимым числом внутренних блоков настенного, напольно-потолочного, кассетного и канального исполнения. Причем каждому блоку может быть задан свой режим и параметры работы. Максимальная длина хладоновых трубопроводов может достигать нескольких сотен, а перепады высот между наружными и внутренними блоками – нескольких десятков метров. Величины длин и перепадов высот для мультизональных систем ограничены только производительностью и мощностью хладоновых компрессоров.

Особенности мультизональных систем кондиционирования:

возможность их работы с переменным расходом хладагента;
возможность применения большого числа внутренних блоков;
наружные и внутренние блоки допускают монтаж и дальнейшую эксплуатацию при значительных длинах и перепадах высот хладоновых трубопроводов;
есть возможность постепенно вводить в работу систему кондиционирования и наращивать количество внутренних блоков;
возможность использования внутренних блоков одновременно в двух различных режимах работы – кондиционирования и нагрева воздуха (в случае применения трехтрубной схемы хладоновых коммуникаций);
есть возможность подачи (подмеса) в помещения свежего наружного воздуха.

Система чиллер-фанкойл

Система чиллер-фанкойл может обеспечить независимое регулирование температуры воздуха одновременно в большом количестве помещений разного размера (номерах гостиниц, офисах) и точное поддержание температуры в специальных помещениях. Фанкойлы могут работать одновременно только в одном и том же режиме. Чиллер – холодильная машина для охлаждения воды или водных растворов гликолей. Чиллер является источником холодоснабжения, но может (при соответствующем техническом оснащении) работать в режиме теплового насоса, подогревая воду для отопления в межсезонье и в холодное время года. Основным потребителем холода (тепла) является вентиляторный доводчик или фанкойл. Конструктивно он не отличается от внутреннего блока мультизональных систем с той лишь разницей, что в его контуре циркулирует не хладагент, а охлажденная вода от чиллера. Чиллер с фанкойлами объединен в единую систему с помощью водопроводных труб – металлических или пластиковых.

Особенности систем чиллер-фанкойл:

к одному чиллеру можно подключить большое число фанкойлов, работающих независимо друг от друга;
системе задается общий режим работы, а регулирование температуры воздуха каждого фанкойла производится его пультом управления или групповым пультом всей системы кондиционирования;
есть возможность постепенно вводить в эксплуатацию систему кондиционирования здания, наращивая число фанкойлов;
предельные длины и перепады высот водяных трубопроводов ограничены только мощностью и расходом установленного в гидромодуле насоса (насосов).

Крышный кондиционер

Крышный кондиционер (руфтоп) имеет моноблочную конструкцию и монтируется на кровле зданий и сооружений. Он состоит из двух секций – компрессорно-конденсаторной с хладоновым контуром для охлаждения (нагрева) воздуха, а также секции воздухоподготовки и подачи его в обслуживаемые помещения. Руфтопы могут не только охлаждать/нагревать воздух до заданной температуры, но и вентилировать помещения, подавая туда очищенный и обработанный свежий наружный воздух. Крышные кондиционеры применяют в основном для больших одноэтажных помещений с общей кровлей.

Особенности руфтопов:

высокая экономичность и надежность;
система автоматического управления позволяет выбрать режим работы для обеспечения заданных параметров воздуха в обслуживаемом помещении;
небольшие масса и габариты;
простота монтажа и эксплуатации;
один агрегат может работать в нескольких режимах – кондиционирование, нагрев воздуха и вентиляция;
достаточно широкий диапазон производительности по охлаждению/нагреву (7…450 кВт) и воздуху (1500…55000 м3/час);
низкий уровень шума.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионные кондиционеры – специальные агрегаты, которые обеспечивают высокоточное (прецизионное) поддержание и контроль температуры и влажности воздуха в круглосуточном режиме круглый год, а также обязательное резервирование блоков, их соединение в общую систему и подключение к системе мониторинга и диспечеризации здания. Эти кондиционеры работают обычно в помещениях с большими выделениями теплоты и где требуются строго определенные параметры воздуха. Конструктивно они выполнены из следующих элементов:

компрессора;
воздухоохладителя с прямым испарением или жидкостного;
вентилятора;
воздушного или водяного конденсатора;
увлажнителя;
систем хладоновых трубопроводов;
контролера для автоматического управления.

Конденсатор может быть встроенным или выносным. Основные режимы работы прецизионных кондиционеров – охлаждение; естественное охлаждение (Free Cooling); охлаждение и увлажнение; охлаждение и электронагрев; охлаждение, электронагрев и увлажнение.

Приточная установка

Приточную установку с компрессорно-конденсаторным блоком (ККБ) или чиллером используют для обработки воздуха и подачи его в обслуживаемые помещения. Обработка воздуха – его очистка от пыли и других загрязнений, охлаждение, нагрев, осушение или увлажнение. Конструктивно этот агрегат состоит из отдельных типовых элементов-секций:

воздушных клапанов с гибким фланцованным соединением;
фильтров;
нагрева;
охлаждения;
увлажнения;
вентиляторов.

Секция охлаждения может быть оснащена хладоновым или водяным теплообменником, соединенным с хладоновым ККБ или чиллером, соответственно. Секция нагрева с водяным или паровым теплообменником, либо с электронагревателями (ТЭНами). Секция увлажнения – водяная или паровая. Приточные установки делят на три группы: прямоточные, с рециркуляцией воздуха и с рекуперацией (теплоутилизацией). Прямоточные агрегаты обрабатывают и подают в помещения только наружный воздух. Агрегаты с рециркуляцией смешивают в определенной пропорции (согласно санитарным нормам) приточный наружный и вытяжной рециркуляционный воздух, обрабатывают эту смесь и подают в помещения. Агрегаты с рекуперацией дают значительную экономию энергоресурсов за счет передачи теплоты и влаги от вытяжного к приточному (наружному) воздуху в специальном теплообменнике - рекуператоре. Рекуперация используется в холодный и теплый период года. ККБ могут быть водяными и хладоновыми. Водяные представляют собой чиллер, состоящий из соответствующих элементов (компрессор, конденсатор, испаритель-водоохладитель и т.д.). Хладоновые состоят из компрессора, конденсатора с вентилятором, терморегулирующего вентиля и служат для подачи жидкого хладагента в секцию охлаждения центрального кондиционера или приточной установки.

Драйкулер

1) вентилятор	2) двигатель вентилятора	3) теплообменник	4) поток охлаждающего воздуха
5) подающий трубопровод	6) обратный трубопровод	7) циркуляционный насос	8) охлаждаемый теплообменник
9) питающий клапан	10) поддон для сбора влаги	11) трубопровод	12) сливной клапан
13) система орошения в агрегатах	14) насос

Градирня

Градирня – устройство для охлаждения воды наружного монтажа. Мокрые градирни могут быть закрытого и открытого типов. Реализуют принцип испарительного охлаждения как при непосредственном контакте воды и воздуха, так и без него. Основная область применения та же, что и у драйкулеров – охлаждение воды, подаваемой в конденсаторы чиллеров, прецизионных кондиционеров.

Выносные конденсаторы являются хладоновыми теплообменниками, имеют ту же конструкцию, что и драйкулеры, и предназначены для наружного монтажа. Основная область применения - чиллеры и прецизионные кондиционеры.

Гидромодули

Гидромодули, иначе называемые насосными станциями, - это агрегаты для автоматической подачи жидкого хладоносителя от чиллера к фанкойлам и обратно. Как правило, гидромодули предназначены для монтажа внутри помещений. Могут быть встроенной и выносной конструкции. Состоят из одного или нескольких насосов, накопительного и расширительного баков, трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительных приборов, систем управления и защиты. Также могут поддерживать и регулировать давление подаваемой жидкости. Основная область применения – чиллеры для центральных кондиционеров и фанкойлов.

Кондиционирование воздуха -- это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.

Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ).

Состав системы кондиционирования воздуха

В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха, калориферы, насос, камера орошения), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления.

Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий).

Рециркуляционная (замкнутая) СКВ

В рециркуляционных (замкнутых) СКВ (рис. 1) многократно используется один и тот же воздух, который забирается из помещения, подвергается в кондиционере необходимой обработке и снова подается в помещение. Таким образом, осуществляется полная рециркуляция воздуха. Рециркуляционные системы применяют для помещений, в которых образуются только тепло - и влагоизбытки и в которых отсутствуют выделения вредных паров, газов и пыли.

Если в воздух помещений поступают вредные пары, газы и пыль, то применять СКВ с полной рециркуляцией можно, лишь при включении в комплект устройств по обработке воздуха, специальных аппаратов для очистки воздуха от вредных примесей, что весьма усложняет системы и обычно экономически нецелесообразно. К такому решению прибегают тогда, когда нельзя использовать наружный воздух.

Рис. 1. Принципиальная схема центральной рециркуляционной (замкнутой) СКВ: 1 - вытяжной вентилятор; 2 - воздухоприемная камера; 3 - центральный кондиционер; 4 - приточный вентилятор

В СКВ с полной рециркуляцией осуществляются только очистка воздуха от пыли и тепловлажностная обработка, поэтому такие СКВ применяют для кондиционирования воздуха в помещениях, в которых требуется поддержание температурно-влажностных параметров воздуха, а потребность в наружном воздухе отсутствует или удовлетворяется другими системами. К числу таких помещений относятся многие технологические помещения с тепловыделяющим оборудованием (залы вычислительных машин, радиоцентры и т. п.). Наиболее распространенной является СКВ с частичной рециркуляцией, в которой используется смесь наружного и рециркуляционного воздуха (рис. 2). Такие системы применяют при условии, что воздух, используемый для рециркуляции, не содержит токсичных паров и газов, а расчетное количество вентиляционного воздуха для удаления избытков теплоты и влаги превышает количество наружного воздуха, которое должно подаваться в помещение для ассимиляции вредных паров и газов.

Рис. 2. Принципиальная схема однозональной центральной СКВ с частичной рециркуляцией: 1 -- воздухоприемная камера; 2 -- вытяжной вентилятор; 3 -- воздуховыбросная шахта; 4 -- воздуховод вытяжной системы; 5 -- приточный воздуховод; 6 -- вентилятор; 7 -- центральный кондиционер

Кроме того, использование рециркуляционного воздуха должно приближать температурно-влажностные параметры наружного воздуха к требуемым параметрам приточного воздуха. СКВ с частичной рециркуляцией обычно предусматривается с подачей в помещения переменных объемов наружного и рециркуляционного воздуха в зависимости от параметров наружного воздуха. Однако количество наружного воздуха в смеси, подаваемой в помещение СКВ с частичной рециркуляцией, должно быть не меньше санитарной нормы.

СКВ с частичной рециркуляцией являются наиболее гибкими: в зависимости от условий и состояния наружного воздуха они могут работать по прямоточной схеме, по схеме с частичной или полной рециркуляцией. В последнем случае при необходимости газовый состав воздуха по кислороду и углекислому газу в помещениях поддерживается иными средствами.

В системах с частичной рециркуляцией рециркуляционный воздух смешивается с наружным до или после камеры орошения. В первом случае система называется СКВ с первой рециркуляцией, во втором - СКВ со второй рециркуляцией. В воинских зданиях чаще применяют СКВ с первой рециркуляцией. Применение первой рециркуляции позволяет уменьшить расход теплоты на нагрев наружного воздуха в холодное время года и расход холода на охлаждение воздуха в теплое время.

Наружный воздух из воздухозаборного устройства поступает через открытый утепленный клапан в смесительную камеру. Как правило, клапан имеет пневматический или электрический привод, который через систему автоматического управления включается в схему пускателя электродвигателя вентилятора. При пуске вентилятора в работу привод открывает створки клапана, а при остановке - закрывает. Через регулирующий клапан поступает в смесительную камеру рециркуляционный воздух. Рециркуляционный и наружный воздух перемещается в смесительной камере, получившаяся смесь воздуха проходит далее через воздушный фильтр, предназначенный для очистки воздуха от пыли. Доступ для ревизии и обслуживания фильтра осуществляется через дверки в воздушных камерах.

Из фильтра через воздушную камеру воздух поступает в теплообменники секции первого подогрева, в которых при необходимости воздух нагревается до требуемой температуры. Нагрев воздуха регулируется изменением температуры и расхода горячей воды, поступающей в теплообменники. Если в кондиционере используют теплообменники, обогреваемые паром, то здесь предусмотрен обводной канал, расход воздуха через который регулируется секционным клапаном.

Из секции первого подогрева через воздушную камеру воздух поступает в камеру орошения, в которой подвергается увлажнению, осушке, охлаждению. Иногда вместо камеры орошения используют поверхностные воздухоохладители или другие устройства, способные охладить воздух и изменять его влагосодержание.

Далее воздух через воздушную камеру поступает к теплообменникам секции второго подогрева.

К фланцам последней по ходу воздуха воздушной камеры присоединена переходная секция, посредством которой воздушный тракт секций соединяется с всасывающим патрубком вентилятора. Для обеспечения горизонтальной связки и установки секций и камер служат опоры. Нагревательное отверстие вентилятора соединяется с приточным воздуховодом, по которому подготовленный в кондиционере воздух подается в помещения непосредственно или через местные доводчики.

В воздухообрабатывающем блоке находятся: поворотный клапан для регулирования количества наружного и рециркуляционного воздуха, фильтр для очистки воздуха от пыли, калорифер первого подогрева. В вентилятором блоке размещены вентилятор с электродвигателем, калорифер второго подогрева. В водяном блоке размещены насос, фильтр для очистки воды, набираемой насосом, поплавковый клапан для поддержания постоянного уровня воды.

Воздух в кондиционере подготавливается последовательно: наружный воздух или смесь его с рециркуляционным очищается от пыли в воздушном фильтре, при необходимости подогревается в калорифере первого подогрева, охлаждается или увлажняется в камере орошения, нагревается в калорифере второго подогрева и далее вентилятором подается в помещения. Рециркуляционный воздух подмешивается к наружному до камеры.

Центральный кондиционер – основная часть климатической системы, регулирующей параметры воздуха в помещениях большой площади. Их устанавливают для поддержания комфортных условий в офисах, крытых стадионах, производственных цехах, гостиницах. Централизованная система кондиционирования обеспечивает поступление свежего воздуха в каждое помещение. Окончательная регулировка микроклимата выполняется фанкойлами (аналогами внутреннего блока сплит-системы).

Принцип работы климатического агрегата

Центральные системы кондиционирования воздуха состоят из нескольких частей:

Центральный кондиционер – многосекционный блок, осуществляющий забор и подготовку воздуха.
Чиллер – холодильная установка, понижающая температуру хладагента (воды, гликолевой смеси).
Фанкойл – теплообменник, установленный в помещениях для нагревания или охлаждения.
Система воздуховодов – используется для перемещения воздушных масс.

Принцип работы центрального кондиционера:

Функционирующие вентиляторы затягивают уличный воздух в систему.
Выполняется очистка фильтрующими устройствами, удаляющая до 90% загрязнения и примесей.
Подготовленная воздушная масса увлажняется или осушается до заданных параметров.
По разветвленной системе воздуховодов кондиционированный воздух направляется в обслуживаемые помещения.
Центральный кондиционер с рециркуляцией смешивает в различных пропорциях приточный и вытяжной воздух. Комбинация сокращает расход электроэнергии на обработку уличного воздуха.

Управление климатической установкой осуществляется с помощью автоматического пульта, устроенного на стене. Микропроцессоры контролируют настройку температуры, смену режимов, скорость вентиляторов, работу компрессора.

Конструкция системы

В общем корпусе центрального кондиционера размещены секции, исполняющие определенные функции. Их комплектация зависит от марки и типа оборудования. Стандартный набор модулей:

Секция вентиляторов. Назначение – обеспечение забора атмосферного воздуха и подача в кондиционируемые зоны. Используются приборы центробежного типа.
Секция охлаждения. Теплообменник, состоящий из медных трубок, по которым циркулирует вода или фреон. В первом случае внешним источником холода является чиллер. При использовании фреона в качестве хладагента модуль соединяется с компрессорно-конденсаторным блоком.
Секция фильтрации. Функция модуля — очистка закачанного воздуха. В кондиционере задействованы две группы фильтров: первичные и вторичные. На начальном этапе происходит очистка устройствами класса EU1-EU3, удаляющими до 60 % пыли. Вторая ступень – использование фильтров тонкой очистки EU5-EU6, задерживающих 90% загрязнения. Улавливающие элементы монтируются на раме с уплотнителем. Центральные установки для кондиционирования воздуха оснащаются синтетическими гофрированными, мешочными, абсорбционными, дезодорирующими фильтрами.
Секция нагрева. Конструктивно напоминает модуль охлаждения (состоит из трубок). Комплектуется водяным, паровым или электрическим нагревателем.
Секция увлажнения. Модуль представляет собой пароувлажнитель или оросительную камеру с форсункой. Проходящий воздух насыщается мелкой водяной взвесью. После секции устанавливается каплеуловитель, предотвращающий попадание влаги в другие части оборудования.
Секция шумопоглощения. Для снижения интенсивности шума установлены звукопоглощающие пластины. Они изготавливаются из нескольких слоев минеральной ваты или стекловолокна. Пластины приглушают работу вентиляторов.

Габариты установки и каждой секции зависят от требуемой производительности. Вес агрегата от 50 до 500 кг.

Особенности и применение

Центральный кондиционер является неавтономным, для функционирования агрегата требуется поступление холода и тепла извне. Его обеспечение осуществляется за счет воды из чиллера, подключения к системе отопления (бойлеру). Климатическое оборудование, обслуживающее торговые комплексы и промышленные объекты, отличается высокой производительностью от 500 до 120 тыс. куб./ч. Мощное оборудование проектируется с учетом энергоэффективности. Увеличить КПД системы позволяет рекуперация тепла. Кондиционеры функционируют совместно с чиллерами или компрессорно-конденсаторными устройствами. Центральный кондиционер рассчитан на несколько помещений, при недостатке мощности устанавливается два агрегата.

Область применения

Оборудование используется в бытовом, коммерческом, общественном и промышленном секторе. Центральные установки обслуживают:

офисные центры;
медицинские учреждения;
концертные залы;
пищевое производство;
фармацевтические предприятия;
торговые центры.

Достоинства и недостатки

Центральные кондиционеры имеют ряд преимуществ над другими видами климатической техники:

Центральная установка, работающая на все здание, обходится дешевле, чем сплит-системы в каждой комнате. Затраты на начальном этапе компенсируются небольшим расходом электроэнергии на функционирование кондиционера.
Разрешается монтаж длинных коммуникационных магистралей, потери мощности при этом минимальные.
Обслуживание и ремонт одного основного блока системы кондиционирования занимает меньше времени и обходится дешевле.
Кондиционеры устанавливаются в технических помещениях или на крыше. Они не портят интерьер, не отнимают пространство. Шум вентиляторов не беспокоит служащих и посетителей.
Система способна охладить или обогреть большие объемы воздуха.
Центральные кондиционеры спроектированы для решения комплекса задач. Оборудование снижает температуру, нагревает, очищает, увлажняет и распределяет воздушные массы.

Недостатки

Сложная схема монтажа, требующая установки вытяжек, прокладки воздуховодов.
Значительные габариты требуют выделения места.
Высокая стоимость оборудования.

Разновидности центральных кондиционеров

В зависимости от внутреннего устройства агрегаты делятся на несколько типов:

Прямоточные. В системе используется только наружный воздух. Кондиционеры устанавливаются в зданиях, где повышено загрязнение воздуха пылью, токсичными парами, микроорганизмами. Недостаток прямоточного оборудования в затрате больших мощностей на обогрев и охлаждение.
Рециркуляционные. По каналам циркулирует смесь приточного и вытяжного воздуха. Рециркуляция бывает полная или частичная. Воздух из помещений очищается, увлажняется или сушится, затем отправляется обратно. Вариант подходит для помещений, не имеющих опасных выделений.
Оборудование с рекуперацией. Кондиционеры используют тепло вытяжного воздуха, чтобы частично нагреть уличный. В специальных теплообменниках (рекуператорах) происходит обмен температурой или смешивание воздушных масс. Система обеспечивает меньший расход электроэнергии.

Центральные кондиционеры – эффективный и надежный вариант климатического оборудования. Их средняя стоимость составляет 200-250 тыс. рублей. При обслуживании зданий с множеством комнат эти расходы оправданы.

В последнее время прослеживается четкая закономерность оборудовать здания автономными кондиционерами типа „сплит“. Причин для этого две: уменьшение начальных затрат и последующая экономия энергии.

Сплит-системы позволяют оборудовать их счетчиками, что дает возможность пользователям оплачивать только собственные затраты энергии. Использование сплит-систем побуждает людей экономить энергию и, соответственно, деньги на ее оплату. Однако, известно, что обычно автономные системы менее эффективны, чем центральные. Расходы по обслуживанию сплит-систем, как правило, выше, чем центральных.

Для примера, годовое потребление электроэнергии составляет 126 кВт•ч/м 2 для центральной СКВ и 170 кВт•ч/м 2 для сплит-систем. При этом, годовые затраты энергии для сплит-системы примерно на 35 % выше. Разница более заметна в летнее время, когда тепловая нагрузка на систему больше. Повышенная энергоемкость сплит-систем объясняется более низкой эффективностью использования электроэнергии.

Хотя первоначальные затраты на сплит-системы ниже, качество их работы несколько хуже из-за колебаний температуры воздуха в помещениях. Поскольку подача свежего воздуха возможна только через открытые окна, качество воздуха в помещениях также ниже по сравнению с создаваемым центральными СКВ из-за отсутствия очистки наружного воздуха. Таким образом, с точки зрения качества работы предпочтение получает СКВ.

Такие факторы, как комфорт, надежность, местные обычаи и др., достаточно сложно оценивать при расчете системы. Центральные СКВ обладают рядом преимуществ по сравнению со сплит-системами: более высокой холодопроизводительностью, лучшей системой регулировок в соответствии с текущей нагрузкой, повышенной эффективностью, большим сроком службы и т. д.

Согласно исследованиям, годовой расход энергии сплит-системами примерно на 35 % больше, чем центральными СКВ, и это различие особенно заметно в теплое время года. Для крупных зданий с большой зоной обслуживания рекомендуется использовать центральные системы кондиционирования, так как они в этом случае имеют преимущества по первоначальным затратам, энергосбережению, качеству воздуха в помещениях, регулированию, обслуживанию и др. Если в зданиях существующие сплит-системы заменить центральными, срок окупаемости затрат составит примерно 4 года.

⇒ Монтаж бытовых, полупромышленных и промышленных систем кондиционирования и вентиляции

⇒ Сервис и техническое обслуживание систем кондиционирования и вентиляции

Читайте также: