Промышленные кондиционеры

• Крышные кондиционеры (Roof Top)
• Мультизональные системы VRF И VRV
• Прецизионные кондиционеры
• Центральные кондиционеры
• Системы чиллер и фанкойл
• Шкафные кондиционеры

 

Крышные кондиционеры (Roof Top)

Крышный кондиционер (Roof Top) - крышный моноблок, размером от большого телевизора до легкового автомобиля.

Крышный кондиционер сам охлаждает или нагревает воздух и подает его по системе воздуховодов. Используется для охлаждения больших помещений - спортзалов, супермаркетов, кафе, вокзалов и аэропортов. В США активно применяется в коттеджном строительстве.

Основные характеристики крышных кондиционеров:

• Хладо-теплопроизводительность (от единиц до сотен кВт).
• Производительность по воздуху (от десятков до тысяч м³/ч). Обычно используются кондиционеры с тепловым насосом для работы зимой в условиях низких температур используются электро- или водяные калориферы.

Отличительные особенности крышных кондиционеров:

• простота монтажа и установки кондиционера;
• компактность кондиционера;
• высокая надежность и экономичность.

Крышные кондиционеры представляют собой холодильную машину, конструктивно выполненную в виде моноблока, предназначенного для установки на плоских кровлях зданий. Если крыша имеет наклон, то кондиционер устанавливается на специальных рамах.

Крышные кондиционеры позволяют одновременно осуществлять вентиляцию и регулировать температуру воздуха в помещении.

Свежий воздух забирается с улицы через заборную решетку крышного кондиционера. Рециркуляционный воздух забирается из помещения по системе воздуховодов и подается в смесительную камеру, где смешивается со свежим воздухом. Необходимое соотношение свежего и рециркуляционного воздуха обеспечивается изменением положения заслонок.

В крышных кондиционерах малой мощности может отсутствовать смесительная камера с жалюзийными заслонками, поэтому смешение в этом случае необходимо выполнять в подводящем воздуховоде.

Из смесительной камеры воздух проходит через фильтр и подается к теплообменнику (испарителю или конденсатору) холодильной машины, где он охлаждается или нагревается (в кондиционерах с тепловым насосом).

Для подогрева воздуха в крышный кондиционер может встраиваться дополнительный электрический или водяной нагреватель (возможен и газовый нагреватель).

После теплообменников воздух с требуемой температурой подается центробежным вентилятором в систему распределительных воздуховодов.

Воздух для охлаждения конденсатора холодильного цикла забирается из атмосферы специальным вентилятором, также входящим в конструкцию кондиционера, и затем выбрасывается на улицу.

Крышные кондиционеры характеризуются:

• Широким диапазоном мощностей - от 8 до 140 кВт по холоду и теплу, и соответствующими расходами воздуха от 1 500 до 25 000 м³/ч.
• Простотой монтажа и установки.
• Компактностью.
• Высокой надежностью и экономичностью в эксплуатации.
• Единой системой автоматики, позволяющей при задании необходимой температуры в помещении, автоматически выбирать режимы работы.
• Работой с низкими шумовыми характеристиками.

Мультизональные системы VRF И VRV

При всех своих достоинствах, традиционные сплит и мульти сплит-системы имеют ряд недостатков, заметно ограничивающих возможности их использования. В первую очередь это небольшая длина межблочных коммуникаций, обычно не превышающая 25 метров и ограниченное количество внутренних блоков, как правило, от двух до четырех штук. Все это приводит к тому, что для кондиционирования элитной квартиры или коттеджа приходится размещать снаружи (иногда даже на фасаде) несколько внешних блоков сплит-системы, которые никак не хотят "вписываться" в замысел архитектора.

До недавнего времени из этой ситуации был единственный выход - установить один канальный кондиционер. Помимо уменьшения полезной высоты комнат на 15 - 20 см (диаметр теплоизолированных воздуховодов), такое техническое решение имело еще один существенный недостаток - регулировать температуру воздуха можно было лишь в целом по всем помещениям, поскольку один внутренний блок не позволял установить в каждой комнате свою температуру.

Выход был найден в 1982 году, когда компания DAIKIN представила первую в мире, новейшую, интеллектуальную, полностью автоматизированную центральную мультизональную систему кондиционирования воздуха, которая получила общее название VRV (Variable Refregerant Volume) - переводится как "переменный объем хладагента". Главное отличие VRV от остальных мультизональных систем кондиционирования - использование общей системы трубопроводов.

Мультизональная система позволяет кондиционировать несколько помещений и даже целое здание. В каждом помещении размещается внутренний блок и поддерживаются индивидуальные параметры воздуха. По сравнению с установкой отдельных кондиционеров мультизональные системы кондиционирования позволяют сэкономить деньги, свободное место, время на установку. Централизованное и индивидуальное управление. Предназначены для зданий, содержащих несколько (или несколько десятков) помещений с разными требованиями к воздуху.

Мультизональные системы - системы положили начало новому направлению в развитии систем центрального кондиционирования. Отличаются от традиционных наличием внешних и внутренних блоков, которые могут располагаться на расстоянии до 100 метров друг от друга. Внутренние устройства могут быть самых различных типов: настенными, кассетными, канальными, напольными, потолочными, колонными. В качестве хладоносителя обычно используется фреон.

Наиболее современные разработки позволяют использовать в рамках одной системы до 30-32 внутренних и 3-4 внешних блоков. Использование мультизональных систем VRV и VRF позволило решить проблему размещения внешних блоков теперь их можно устанавливать в любом удобном месте (на крыше, в подвале, за пределами здания), так, чтобы они не портили внешний вид дома.

В мультизональных системах VRV каждый внутренний блок имеет электронный терморегулирующий вентиль, регулирующий объем поступающего хладагента из общей трассы в зависимости от тепловой нагрузки на этот блок. Благодаря этому, мультизональная система VRV более ровно поддерживает заданную температуру, без перепадов, свойственным обычным кондиционерам, регулирующим температуру воздуха путем периодического включения и выключения.

В настоящее время мультизональные системы, помимо DAIKIN, производят также Mitsubishi Heavy, Mitsubishi Electric, Sanyo, Toshiba, Fujitsu General и другие. Поскольку название VRV является зарегистрированной торговой маркой компании DAIKIN, то для обозначения подобных систем других производителей было выбрано название VRF (Variable Refrigerant Flow) - "переменный поток хладагента", что по смыслу то же самое, что и VRV (то есть VRF означает класс или тип кондиционеров).

Разница между мультизональными системами VRF разных производителей не очень значительна и определяется количеством подключаемых блоков, максимальной длиной трассы, удобством управления, надежностью и сроком службы.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионные кондиционеры - кондиционеры точного контроля параметров воздушной среды. Используются в компьютерных залах, АТС и других местах насыщенных дорогой электроникой.

Прецизионные кондиционеры могут круглый год поддерживать оптимальную температуру, влажность, чистоту и подвижность воздуха. Благодаря конструкционным особенностям прецизионные кондиционеры на порядок надежнее бытовых кондиционеров и обеспечивают более высокую точность в поддержании заданной температуры.

Прецизионные кондиционеры предназначены для точного поддержания температуры и влажности в помещениях с высокими технологиями. Микропроцессор обеспечивает точное поддержание температуры и влажности в помещениях (АТС, компьютерные залы, точные производства).

Гарантирована эффективная работа прецизионных кондиционеров при низких отрицательных температурах до -35°С.

Центральные кондиционеры

Центральные кондиционеры представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды или незамерзающих жидкостей), теплом (подводом горячей воды или пара) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-регулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях и пр.

Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания нескольких помещений или одного большого помещения. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (театральный зал, гостиницы, музеи, закрытый стадион, производственный цех и т.п.).

Современные центральные кондиционеры выпускаются в секционном исполнении и состоят из унифицированных типовых секций (трехмерных модулей), предназначенных для регулирования, смешивания, нагревания, охлаждения и перемещения воздуха.

Наряду с существенными преимуществами, связанными с возможностью эффективного поддержания заданной температуры, влажности и подвижности воздуха в помещениях большого объема, центральные кондиционеры имеют некоторые недостатки, основными из которых являются необходимость проведения сложных монтажно-строительных работ, прокладка по зданию протяженных коммуникаций (воздуховодов и трубопроводов).

КЛАССИФИКАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ

• Прямоточные центральные кондиционеры
  • с теплоутилизацией
    • В перекрестном теплообменнике
    • Во вращающемся теплообменнике
    • В теплообменниках с промежуточным теплоносителем
• Центральные кондиционеры с рециркуляцией
  • С первой рециркуляцией
  • Со второй рециркуляцией

Прямоточные центральные кондиционеры обрабатывают только наружный воздух, кондиционеры с рециркуляцией обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного (вытяжного) воздуха.

Центральный кондиционер с теплоутилизацией - это прямоточный кондиционер с центральным теплоутилизатором, в котором нет смешения потоков наружного и рециркуляционного воздуха, а передача тепла от удаляемого воздуха к наружному происходит в специальном теплообменнике.

Центральные кондиционеры, работающие с рециркуляцией, комплектуются смесительной камерой, позволяющей подавать переменные объемы наружного (свежего) и рециркуляционного воздуха. В этом случае для рециркуляции воздуха рекомендуется применять самостоятельный вентилятор.

Использование в центральном кондиционере рециркуляции и теплоутилизации позволяет существенно сократить затраты тепловой энергии, связанные с обогревом воздуха в холодное время года.

Центральный кондиционер является неавтономным, чаще всего используются совместно со схемой чиллер-фанкойлы, то есть для работы ему необходим внешний источник холода или тепла — холодная вода от чиллера, фреон от внешнего компресорно-конденсаторного блока, горячая вода от системы центрального отопления или бойлера. Помимо охлаждения или нагрева, центральный кондиционер может вентилировать, очищать и увлажнять воздух. Обработанный воздух по системе воздуховодов распределяется по помещениям.

КОНСТРУКЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО КОНДИЦИОНЕРА

Центральный кондиционер состоит из отдельных типовых секций, герметично соединенных между собой. Корпус кондиционера исполнен на базе каркаса из алюминиевых профилей, к которым крепятся постоянные и съемные (для доступа к агрегатам) панели.

Панели центрального кондиционера состоят из наружного и внутреннего оцинкованных листов, между которыми устанавливается минераловатная теплоизоляционная прокладка.

С целью облегчения подхода к узлам установки со стороны обслуживания закреплены открываемые смотровые двери или съемные панели.

Основные характеристики центральных кондиционеров:

• Производительность по воздуху (от десятков до тысяч м³/ч).
• Производительность по холоду и теплу (кВт).
• Внешнее статическое давление, развиваемое вентилятором (кПа).

Система чиллер-центральный кондиционер-фанкойлы используется в зданиях с большим количеством помещений, которые имеют различные теплоизбытки. При этом необходимое по санитарным нормам количество свежего воздуха подается от центрального кондиционера по системе воздуховодов в каждое помещение, а окончательное регулирование температуры в отдельных помещениях происходит за счет работы фанкойлов.

При этом фанкойлы могут иметь разнообразное расположение:

• под окнами, вместо радиаторов центрального отопления (если они с двумя теплообменниками);
• за фальш потолками;
• настенного или потолочного расположения.

В мировой практике система чиллер-центральный кондиционер-фанкойлы используется очень широко. При этом система обладает тремя существенными достоинствами:

• Температура регулируется по желанию пользователя в любом помещении автономно за счет использования фанкойлов.
• Достигается минимальное сечение воздушных каналов, так как количество необходимого воздуха по санитарным нормам меньше, чем количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для кондиционирования без использования фанкойлов.
• Если используется чиллер с тепловым насосом, то обеспечиваются охлаждение помещения летом и обогрев в межсезонье, когда система центрального отопления не работает.

Системы чиллер и фанкойл

Системы чиллер и фанкойл позволяют обеспечить независимое регулирование температуры одновременно в большом количестве помещений, например, в гостиницах, офисах и т.д.

Фанкойлы могут произвольно включаться и выключаться, изменять свою холодо- или теплопроизводительность.

Системы чиллер и фанкойл позволяют вводить здание в эксплуатацию, постепенно наращивая количество потребителей.

Кроме фанкойлов, в качестве потребителей могут быть теплообменники центрального кондиционера, какое-либо технологическое оборудование.

Охлаждение производится жидкостью, циркулирующей по системе трубопроводов от источника холода к конечному потребителю. Источником холода является охладитель жидкости - так называемы чиллер.

Чиллер - это холодильная машина, используемая в центральных системах кондиционирования. Она охлаждает или подогревает теплоноситель (тосол, вода) и подает его по системе трубопроводов в фанкойлы или другие теплообменники.

Чиллеры можно разделить на два типа:

• чиллер с воздушным охлаждением конденсатора;
• чиллер с водяным охлаждением конденсатора.

Оба типа чиллеров могут быть:

• чиллеры со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром);
• чиллеры без гидравлического контура. К ним необходимо подобрать нужную насосную станцию.

Чиллеры с воздушным охлаждением можно разделить на три группы по их расположению:

• чиллеры с осевым вентилятором для охлаждения конденсатора. Устанавливаются вне помещения: на балконах, улице, плоских крышах;
• чиллеры с центробежным вентилятором для охлаждения конденсатора. Могут устанавливаться в замкнутых помещениях внутри зданий (подвалах, чердаках, служебных помещениях). Для охлаждения они соединены с улицей с помощью воздуховодов;
• чиллеры с выносным конденсатором (их также можно устанавливать в замкнутых помещениях, а конденсаторный блок выносить вне помещения).

Фанкойл - это агрегат, устанавливаемый в помещении и включающий теплообменник с вентилятором, фильтр, пульт управления (встроенный или выносной).

Воздух из помещения подается вентилятором на теплообменник фанкойла, в котором он охлаждается или подогревается. В фанкойл может подаваться некоторое количество свежего воздуха от центрального кондиционера или приточной установки. В этом случае система чиллер и фанкойл позволяет одновременно решить задачи вентиляции.

Фанкойлы монтируются на полу, на стене (на расстоянии 20-30 см от пола) или на потолке. Также существуют бескорпусные фанкойлы, которые монтируются за подвесными потолками, декоративными панелями.

Фанкойлы производятся с одним или двумя теплообменниками. В соответствии с этим система может быть:

• двутрубная - в ней используются фанкойлы с одним теплообменником, в который поступает холодный или горячий теплоноситель (от чиллера с тепловым насосом);
• четырехтрубная - фанкойлы с двумя теплообменниками. В один при этом подается теплоноситель от чиллера, а во второй - горячая вода из системы центрального отопления. При использовании четырехтрубной системы фанкойлы зимой работают как радиаторы центрального отопления (поэтому их надо устанавливать под окнами).

Преимущества системы "чиллер-фанкойл"

Система чиллер-фанкойл имеет следующие преимущества:

• Система чиллер-фанкойл обладает большой гибкостью при кондиционировании большого количества помещений. К одному чиллеру может подключаться большое количество фанкойлов, а также теплообменники центрального кондиционера или приточной вентиляционной установки. Каждый потребитель может работать практически независимо друг от друга - изменять режим работы, включаться или отключаться.
• Можно задавать не только общий тепловой режим всей системы чиллер-фанкойл, но и регулировать режим работы каждого фанкойла с выносного пульта управления либо вмонтированного в фанкойл, либо установленного на стене помещения.
• Можно постепенно наращивать мощность потребителя, что позволяет вводить объект в эксплуатацию постепенно, отдельными этапами.
• Предельное расстояние между чиллером и фанкойлом не лимитируется и определяется возможностями насосной станции и теплоизоляцией трубопроводов.

При проектировании системы чиллер-фанкойл производятся следующие расчеты:

• Определяются теплоизбытки по каждому помещению и подбираются в каждое помещение фанкойл необходимой хладопроизводительности.
• По сумме теплоизбытков подбирается чиллер необходимой хладо-теплопроизводительности.
• Проводится гидравлический расчет системы для определения диаметров трубопроводов каждого участка, а также выясняется: а) Если используется чиллер со встроенной насосной станцией (гидравлическим контуром), то достаточно ли его давления для нормальной работы системы.
• Если используется чиллер без встроенной насосной станции (гидравлического контура), то по данным расчета подбирается необходимая насосная станция.

Шкафные кондиционеры

Шкафные кондиционеры выполнены в виде стойки - шкафов. Они могут рассматриваться как продолжение ряда кондиционеров сплит-систем колонного типа.

Шкафные кондиционеры обладают большей хладо-теплопроизводительностью (до 100 кВт) и большей производительностью по воздуху, а также возможностью притока свежего воздуха. Некоторые модели шкафных кондиционеров укомплектованы устройствами позволяющими регулировать влажность в широком диапазоне.

Обычно кондиционеры шкафного типа используются в технологических помещениях, где к оборудованию не предъявляется высоких эстетических требований.

Шкафные кондиционеры представляют собой, как правило, законченный моноблок, предназначенный для установки в помещении, где необходимо круглосуточно и ежедневно регулировать температуру и чистоту воздуха. Холодильная мощность шкафных кондиционеров составляет примерно от 11 до 80 кВт.

Основным преимуществом шкафных кондиционеров является простота монтажа и обслуживания. Основные компоненты кондиционера расположены во внутреннем блоке, доступ к которым обеспечивается с лицевой стороны кондиционера.

Шкафные кондиционеры выполняются как с воздушным, так и с водяным охлаждением конденсатора.

Шкафные кондиционеры с водяным охлаждением конденсатора не имеют теплового насоса, но режим обогрева в этих моделях может обеспечиваться при использовании встроенных электронагревателей. Они проще по конструкции, более мобильны по своей установке, так как могут устанавливаться практически в любой точке помещения, куда можно подвести охлаждающую воду.

Кроме того, шкафные кондиционеры с водяным охлаждением конденсатора имеют меньшую стоимость по сравнению со шкафными кондиционерами с воздушным охлаждением.

Основная проблема в случае применения шкафных кондиционеров с водяным охлаждением - необходимость использования системы оборотного водоснабжения (системы охлаждения воды, циркулирующей через горячий конденсатор).

В шкафном кондиционере может быть установлено дополнительно оборудование - электрический или водяной нагреватель, распределительная камера (устанавливается сверху кондиционера и обеспечивает равномерное распределение охлажденного воздуха и шумоглушение).