Общие сведения, состав, принципы работы, область примененения

Системы с чиллерами и фанкойлами позволяют обеспечить независимое регулирование температуры одновременно в большом количестве помещений, например в гостиницах, офисах и т.д. Потребители – кондиционеры – доводчики (фанкойлы) могут произвольно включаться и выключаться, изменять свою холодо-или теплопроизводительность.

Система с чиллерами и фанкойлами позволяет 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 называемый чиллер.

Чиллер представляет собой законченную холодильную машину, предназначенную для охлаждения жидкости (вода, незамерзающие жидкости). Некоторые модели чиллеров могут работать в режиме теплового насоса. В этом случае возможен подогрев помещений.

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 с чиллерами и фанкойлами позволяет одновременно решать задачи вентиляции.

Циркуляция жидкости от чиллера к потребителю обеспечивается насосными станциями.

Насосные станции представляют собой законченный агрегат, включающий циркуляционные насосы, расширительный бак, аккумулирующий бак, запорную арматуру и необходимую автоматику. Насосная станция может управляться чиллером или работать самостоятельно.

На рис. показана схема системы с применением чиллера, фанкойлов и насосной станции.

 

 

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора (1) устанавливается на крыше здания. Насосная станция (2) располагается рядом с чиллером. По системе трубопроводов жидкость разводится по помещениям здания к фанкойлам (3.4.5) различного типа.

Показанная схема обеспечивает только кондиционирование помещений.

Более сложная система с использованием центрального кондиционера, позволяющая обеспечить вентиляцию помещений, показана на рис.

 

 

Чиллер с центробежным вентилятором устанавливается на чердаке здания рядом с центральным кондиционером. От чиллера охлаждающая жидкость подается на фанкойлы, установленные в помещениях, и на теплообменник центрального кондиционера.

Центральный кондиционер обеспечивает подачу охлажденного воздуха в помещения в количестве, обеспечивающем выполнение санитарных норм.

Регулирование температуры в каждом помещении обеспечивается фанкойлами. К фанкойлам подается свежий воздух от центрального кондиционера и рециркуляционный воздух из данного помещения.

Такое решение позволяет существенно снизить расход воздуха и соответственно размеры и стоимость центрального кондиционера, так как количество воздуха, необходимого по санитарным нормам для вентиляции, значительно меньше количества воздуха, необходимого для поддержания заданной температуры в помещении.

Система «чиллеров-фанкойлов имеет следующие параметры:

Система 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 режимы работы, включаться или отключаться.

Можно задавать не только общий тепловой режим всей системы, но и регулировать режим работы каждого фанкойла с выносного пульта управления либо вмонтированного в фанкойл, либо установленного на стене помещения.

Можно постепенно наращивать мощность потребителей, 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.

Распределительная сеть трубопроводов системы «чиллеров-фанкойлов» имеет, как правило, подающую и возвратную ветки, к которым параллельно подключены потребители.

Расход охлаждающей жидкости через каждый потребитель определяется потребной холодопроизводительностью, температурой жидкости на входе и выходе, температурой в помещении.

Необходимое распределение расхода охлаждающей жидкости по потребителям обеспечивается соответствующим расчетом и установкой специальных балансировочных клапанов. Регулировка клапанов выполняется при настройке системы.

 

ШКАФНЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

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 от 11 до 80 кВт.

Основным преимуществом шкафных кондиционеров является простота монтажа и обслуживания. 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.

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, 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 шкафных кондиционерах подвод рециркуляционного воздуха из помещения может выполняться как с передней панели, так и с нижней или задней панели кондиционера.

 

ПРЕЦИЗИОННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ

Прецизионные кондиционеры представляют собой разновидность шкафных кондиционеров. Они оборудованы различными типами систем микропроцессорного управления и способны поддерживать в помещении не только точные параметры по температуре, но и по влажности.

Такие кондиционеры применяются в помещениях, где, наряду с кондиционированием воздуха, необходимо регулировать влажность:

- в музеях;

- компьютерных залах;

- на телефонных станциях;

- в фармацевтических лабораториях;

- в производственных и складских помещениях.

Прецизионные кондиционеры обладают следующими отличительными характеристиками:

- точность контроля и управления температуры (+1С) и влажности (+2%);

- надежность работы при непрерывной эксплуатации;

- возможность работы в широком диапазоне температур наружного воздуха (до минус 35С);

- полная совместимость с системами диспетчерского контроля и системами управления микроклиматом здания.

Прецизионные кондиционеры с воздушным охлаждением состоят из двух блоков:

- внутреннего блока (собственно кондиционера), в котором расположены компрессор, испаритель, вентилятор и автоматика;

- внешнего блока – выносного конденсатора или теплообменника.

Кондиционеры с водяным охлаждением имеют только один внутренний блок, в котором дополнительно установлен водяной конденсатор.

Кондиционеры могут выполняться в различных модификациях. Простая модификация обеспечивает только охлаждение; более сложные – регулирование температуры и влажности воздуха в помещении.

Кондиционеры с нижней подачей обрабатывают большие объемы воздуха и равномерно распределяют его в помещении через воздухораспределительное пространство фальшпола.

Приток воздуха обеспечивается либо непосредственно из помещения, либо через небольшой патрубок из пространства подвесного потолка или системы воздуховодов.

Воздух из помещения может также забираться через лицевую панель кондиционера. Установленный в кондиционере фильтр особенно необходим при непосредственной подаче обработанного воздуха в электронное оборудование.

В кондиционерах с верхней подачей воздух подается либо непосредственно в помещение, либо системой воздуховодов через свободное пространство потолка.

Воздух из помещения может забираться через лицевую панель или нижнюю, или заднюю панель.

Кондиционер может дополнительно оснащаться воздухораспределительной камерой, направляющей поток воздуха в помещение и устанавливаемой на верхнюю панель кондиционеров.

 

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ

Центральные кондиционеры, нашедшие самое широкое применение в комфортном и технологическом кондиционировании, 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 прочее.

Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания нескольких помещений или одного большого помещения.

Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (театральный зал, 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, очистки, осушки, увлажнения и перемещения воздуха.

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

Классификация центральных кондиционеров приведена на рис.

 

 

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

1-я рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному перед теплообменником 1-го подогрева, что значительно снижает потребление на 1-ый подогрев.

2-я рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному воздуху, прошедшему обработку в воздухоохладителе или камере орошения перед вентилятором. При этом отпадает необходимость включения в работу теплообменника 2-го подогрева в летний период.

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.

Следует отметить, что приведенная классификация центральных кондиционеров включает только основные классы этого оборудования, которые, в сое очередь, могут подразделяться:

 

А) по напору встроенных вентиляторов:

- низкого давления (до 100 кг/м);

- среднего давления (от 100 до 300 кг/м);

- высокого давления (выше 300 кг/м).

 

Б) по времени работы:

 

- сезонные;

- круглогодичные.

Возможны также различные комбинированные системы на базе центральных кондиционеров.

В системах кондиционирования, совмещенных с воздушным отоплением здания или помещения и предназначенных для круглогодичной эксплуатации, устанавливается, как правило, не менее двух кондиционеров производительностью по 50% общей производительности системы, при этом секция нагрева должна иметь теплопроизводительность, достаточную для отопления помещений.

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.

Если рециркуляция воздуха недопустима в связи с технологическими особенностями обслуживаемого помещения, то применяют центральную прямоточную схему кондиционера.