Системы центрального кондиционирования воздуха

Для очистки воздуха в больших комнатах, офисах, зданиях целесообразно применять сложные устройства кондиционирования и вентиляции. Они способны создать с помощью дополнительного оборудования в каждом помещении определенный микроклимат, соблюдая необходимые показатели. Чаще всего применяют центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях с большим количеством этажей, офисов, помещений, либо в больших строениях с торговыми, общественно-культурными площадками.

Общая характеристика

Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях имеют сложную структурную схему, способны подавать воздухопоток для нескольких десятков помещений одновременно, либо кондиционируют одно большое по площади помещение. Предназначены для работы только на охлаждение, только на обогрев, на охлаждение и обогрев.

Блок очистки воздушного потока, доведения его до нужных параметров размещается на крыше, техническом этаже, в отдельном техническом помещении и т.д. Подготовленный воздухопоток транспортируется по воздуховодам, подается через вентиляционные выходы, решетки, диффузоры (панельные, вихревые диффузоры, сопловые, щелевые воздухораспределители и т.д.).

Конструктивно представляют собой сложную сеть воздуховодов, воздухораспределителей, дополнительных устройств подачи и доведения воздушных масс до заданных параметров (дополнительные средства увлажнения, осушения, обогрева непосредственно перед подачей внутрь помещения). Данные системы предполагают предварительное проектирование, разработку схемы, по которой будут устанавливаться воздуховодные каналы, вентиляционные выходы, необходимое дополнительное оборудование.

При помощи дополнительных установок подача воздухопотока к помещениям может осуществляться отдельно, с соблюдением определенных параметров влажности, степени очистки, температуры, скорости движения и т.д.

Сферы применения

Наибольшее распространение данные системы приобрели в сфере обслуживания больших зданий, площадок различной направленности:

• офисные, бизнес-центры;
• торговые центры;
• промышленное производство (текстильное, микроэлектронное и т.д.);
• пищевое производство (мясных продуктов, молочное, хлебобулочное, кондитерские цеха);
• медицинские учреждения;
• здания, помещения общественно-культурного назначения.

Виды центральных систем

В зависимости от структурных особенностей, количества подачи свежего воздухопритока, объема обслуживаемых помещений, центральные системы кондиционирования делятся на несколько основных видов.

По количеству использования свежего воздухопритока:

• прямоточные (только наружный воздухоприток);
• рециркуляционные (замкнутые схемы оборота одного и того же воздушного объема);
• с частичной рециркуляцией (используется приточный и очищенный из помещений).

Способ воздухоподачи:

• одноканальные (подается воздух одного качества);
• двухканальные (воздух разного состава подается по отдельным трубопроводам).

Разделение на зоны:

• однозональные (обслуживают воздухом одного качества заданный объем площади);
• многозональные (снабжают воздухопотоком разного состава несколько помещений, площадок одного большого помещения).

Проектирование систем кондиционирования. Насколько это важно? >>>>

Использование воздуха

По количеству используемого уличного воздухопотока центральные установки кондиционирования делятся на прямоточные, рециркуляционные, с частичной рециркуляцией.

Прямоточные

Отличаются использованием только наружного воздухопритока. Свежий поток забирается с улицы, проходит через систему фильтрации, дезодорирования, дезинфекции, увлажнения и т.д. По сети трубопроводов подается внутрь помещения в необходимом количестве. Применяется, когда повторное использование отработанного воздуха по определенным причинам невозможно:

• выделение токсичных паров от химических веществ, образование газов ядовитых жидкостей и т.д.;
• большое количество пыли, мелкодисперсной взвеси различных твердых веществ;
• болезнетворные бактерии, микроорганизмы, попадание которых в обработанный воздухопоток строго исключено;
• остаток в воздушных массах неприятных, резких запахов;
• испарения, выделение паров взрыво-, пожароопасных веществ.

Рециркуляционные

Представляют собой замкнутую сеть воздуховодов, по которой циркулирует один и тот же воздушный поток. Он забирается из помещения, очищается, осушается или увлажняется. Затем, обработанный, вновь поступает внутрь кондиционируемого пространства.

Использование рециркуляционной системы возможно, когда воздушные массы не насыщаются вредными, взрывоопасными парами, крупнодисперсной пылью, резкими запахами. Требуется лишь регуляция температурного, влажностного показателя. Свежий воздухоприток не требуется, либо компенсируется за счет других систем.

В случаях, когда невозможно обеспечить свежий приток, систему полной рециркуляции можно использовать при условии оснащения ее дополнительным оборудованием грубой очистки, более тонкой воздушной фильтрации. Это значительно увеличивает стоимость всей системы, что целесообразно только при невозможности установить другие варианты кондиционирования.

Чаще всего схемой полной рециркуляции оснащаются техпомещения с установленным производственным оборудованием, выделяющим большое количество тепла.

С частичной рециркуляцией

Предполагает одновременное использование наружного воздухопотока с рециркуляционным. Наиболее гибкая схема кондиционирования, которая может работать в трех режимах: прямоточном, полной рециркуляции, частичной рециркуляции в зависимости от требуемых показателей, качества наружного воздухопотока.

Применение подразумевает соблюдение некоторых условий:

• рециркулируемый воздухопоток не содержит вредных химических, токсичных испарений;
• объем вытяжного потока больше приточного;
• наружные воздушные массы по температурно-влажностным показателям должны приближаться к необходимым параметрам для притока. Иначе кондиционирование будет осуществляться по схеме полной рециркуляции с регулированием воздушного газового состава дополнительным оборудованием;
• минимальное количество свежего воздухопотока определяется санитарными нормами;
• степень добавления уличного воздушного потока зависит от его температуры, уровня влажности, которые должны максимально соответствовать требуемым параметрам.

Данные устройства делятся:

• центральные установки кондиционирования с первой рециркуляцией. Свежий воздух смешивается с рециркуляционным до камеры орошения. Это уменьшает расходы на обогрев, охлаждение подаваемого воздухопритока;
• центральные установки кондиционирования со второй рециркуляцией. Добавление уличного потока к рециркуляционному после камеры орошения.

Зональное распределение

Мультизональные

Мультизональные системы целесообразно применять, когда объемное пространство состоит из условно разделенных зон, каждая из которых отличается параметрами необходимого воздухопритока. При этом структурно разделить их перегородками не представляется возможным. К каждой зоне подводится приточный канал для поставки необходимого воздухопотока с заранее отрегулированными параметрами.

Как правило, мультизональные установки регулируют воздушные массы только по одному из критериев, например, температуре. Остальные же показатели могут отходить от заданных норм.

Применяется, когда внутри одного пространства установлено оборудование, неодинаково выделяющее тепло, требующее определенной температуры, уровня влажности, а также для производственных цехов, складских сооружений с различными веществами, материалами, постоянным пребыванием рабочего персонала и т.д.

Однозональные

Однозональные установки применяются для просторных зданий, площадок, внутри которых избыточное выделение влаги, тепла приблизительно равномерное, одинаковое. Регулирование параметров производится путем доведения приточного воздухопотока до требуемых норм автоматическим блоком управления. Для теплого, холодного периодов, межсезонья задаются отдельные температурно-влажностные режимы. Наиболее часто устанавливаются:

• спортивные комплексы, тренажерные залы, тренировочные площадки;
• общественно-культурные здания, театры, концертные залы, выставочные павильоны, ярмарки, кинотеатры;
• торговые центры, торговые залы магазинов.

Проект системы кондиционирования. Основные аспекты >>>>

Центральные системы на базе чиллеров и фанкойлов

Широко распространенная конструкция – оборудование центрального кондиционирования на базе схемы чиллеров и фанкойлов. Чиллеры устанавливаются на крыше здания, фанкойлы – внутри комнат. Между ними монтируются коммуникации, чаще из металлопласта, так как хладагентом выступает вода, антифриз.

Обладает рядом преимуществ:

• возможность работать не только на обогрев/охлаждение, но и попеременная смена режимов;
• подключение к центральному отоплению позволяет экономить на энергопотреблении в зимнее время;
• стоимость монтажа ниже благодаря использованию водопроводных металлопластиковых труб;
• необходимый объем свежего воздухопритока подается установкой центрального кондиционирования, фанкойлы доводят его до нужных показателей для каждого пространства индивидуально;
• разнообразие месторасположения фанкойлов позволяет встроить его в любой интерьер (вместо радиаторов под окнами, безкорпусный фанкойл устанавливается за потолком, настенное, потолочное расположение);
• автономная регулировка температуры;
• чиллеры с тепловым насосом обогревают воздух в периоды межсезонья;
• длина коммуникационных трасс может достигать нескольких сотен метров без существенной потери качества.

Преимущества, недостатки центральных установок

Плюсы центрального кондиционирования:

• высокая степень надежности, эффективности в эксплуатации;
• возможность отрегулировать температурный, влажностный режим не только для отдельной комнаты, но и для условно разделенных зон внутри общего пространства;
• режим вентилирования;
• подача свежего очищенного воздухопритока определенного объема;
• установленное дополнительное оборудование доводит подаваемый воздухопоток до соответствия нормативному регламенту;
• низкий уровень рабочего шума;
• блок автоматического управления самостоятельно регулирует режим подачи воздушных масс, степень добавления свежего воздухопритока, степень увлажнения, осушения, очистки, охлаждения, обогрева потока и т.д.

К недостаткам относятся:

• сложная схема установки, требующая проведения монтажных работ по прокладыванию сети воздуховодов, трубопроводов, вентиляционных вытяжек и т.д.;
• высокая стоимость оборудования, установки, дальнейшего технического обслуживания;
• для более гибкого управления температурно-влажностными характеристиками воздухопотока необходим монтаж дополнительного оборудования;
• крупные габариты внешнего блока системы, требующие установки на крыше, отдельного технического помещения, либо целого этажа с необходимым объемом уличного воздухопотока для охлаждения.

Использование центральных установок кондиционирования предполагает обслуживание крупных зданий, многочисленных комнат, больших зон торговых, общественно-культурных пространств. В этом случае высокие материальные затраты на оборудование, установку могут быть оправданы преимуществами центральной системы, ее экономичностью, эффективностью.