Технические решения в области вентиляции и кондиционирования воздуха
Технические решения в области вентиляции и кондиционирования воздуха.
Создание комфортного микроклимата подразумевает решение как минимум 2-х задач: вентиляции и кондиционирования. Под кондиционированием мы, в данном случае, будем понимать поддержание заданной температуры в отдельных помещениях. А задача вентиляции сводится к подаче необходимого количества свежего воздуха и удалению воздуха отработанного. При этом приточный воздух необходимо очистить, подогреть в зимнее время до комнатной температуры, а в некоторых случаях осушить или увлажнить.
Сочетание сплит-систем с приточно-вытяжной вентиляцией
1. Наружный блок сплит системы
2. Внутренний блок сплит-системы
3. Воздухозаборная решетка с обратным клапаном
4. Фильтр
5. Электрокалорифер
6. Канальный вентилятор
7. Централизованная вытяжка
Рис.1
Наружный воздух забирается через воздухозаборную решетку с обратным клапаном (1). Обратный клапан необходим для предотвращения попадания холодного воздуха в помещения при неработающей системе. Далее, воздух проходит через систему фильтров (2), в состав которой, кроме обычных механических, может входить угольный или фотокатолитеческий фильтр для очистки воздуха от химических примесей. Нагрев воздуха осуществляется водяным, либо электрическим калорифером (3). В отдельные помещения воздух попадает по системе гибких или жестких воздуховодов через воздухораспределительные устройства различных типов: решетки, диффузоры, анемостаты. Для удаления воздуха может быть использована естественная вытяжная вентиляция (5), которую, можно усилить за счет встроенных в решетки вентиляторов. При необходимости, устраивается система вытяжной вентиляции с механическим побуждением со своей системой воздуховодов. На данной схеме изображена наборная приточная установка, состоящая из отдельных малогабаритных элементов, которые легко разместить за подвесным потолком в санузле, коридоре, гардеробной и т. п.
Для поддержания комфортной температуры в отдельных помещениях используются кондиционеры раздельного типа, так называемые сплит-системы. Они состоят из наружного (6) и внутреннего (7) блоков, соединенных между собой фреонопроводами и электрическими коммуникациями. Во внутреннем блоке тепло от воздуха передается фреону, а в наружном передается окружающему воздуху. В режиме теплового насоса кондиционер наоборот может «перекачивать» тепло с улицы в помещение. Однако эффективность его работы будет резко падать по мере снижения температуры наружного воздуха, поэтому использовать кондиционер в режиме обогрева рекомендуется только в холодные летние дни или межсезонье, до включения основной отопительной системы. Кондиционер, в котором к одному внешнему блоку крепится несколько внутренних, называется мультисплит-системой. Если такая система является однокомпрессорной, то все внутренние блоки одновременно смогут работать либо на нагрев, либо на охлаждение. Главным преимуществом такой схемы является экономия места на фасаде здания.
Внешний вид и конструкция внутренних блоков могут быть самыми разнообразными.
 |
|
Напольно-потолочные блоки могут либо крепиться горизонтально к потолку, либо устанавливаться вертикально, подобно водяным радиаторам, а кассетные располагаются таким образом, чтобы их лицевая панель находилась заподлицо с подвесным потолком. Преимуществом сплит-систем являются относительная дешевизна, простота монтажа и возможность индивидуально поддерживать температуру в каждой отдельной комнате. К сожалению, есть и свои недостатки. Во первых, внешний вид внутренних блоков не всегда сочетается с современными дорогостоящими интерьерами. Во вторых, внутренние блоки располагаются непосредственно в обслуживаемых помещениях, и шум от их работы может создать определенные неудобства в спальне, домашнем кинотеатре и т. п. И, наконец, повышенная подвижность воздуха вблизи работающего блока в сочетании с неравномерным распределением холодного воздуха по помещению, может создать ощущение дискомфорта в отдельных зонах и даже привести к простуде. С точки зрения затрат такая схема наилучшим образом подойдет для небольшой квартиры или коттеджа, особенно если кондиционировать необходимо только отдельные комнаты. Частое применение ее в офисных помещениях и ресторанах с незамысловатыми интерьерами, обусловлено возможностью поэтапной оплаты: до окончания отделочных работ производится монтаж вентиляционных систем, а потом, по мере поступления денежных средств докупаются отдельные сплит-системы. В заключение, можно рассмотреть как выглядит подобная схема применительно к коттеджу.
1. Приточная вентустановка
2. Водяной калорифер
3. Котел водяного отопления
4. Наружные блоки сплит-систем
5. Внутренние блоки сплит-систем
6. Естественная вытяжка
Рис.4
Данная система отличается от приведенной на рисунке 1 тем, что здесь применена не наборная, а моноблочная приточная установка, а электрический калорифер заменен на водяной.
Канальный кондиционер с элементами приточной вентиляции
1. Наружный блок канального кондиционера
2. Внутренний блок канального кондиционера
3. Рециркуляционный воздух
4. Воздухозаборная решетка с обратным клапаном
5. Фильтр
6. Электрокалорифер
7. Централизованная вытяжка
Рис.5
При использовании данной схемы, воздух для целой группы помещений обрабатывается одним мощным канальным кондиционером, также состоящим из наружного (1) и внутреннего (2) блоков, последний размещается за подвесным потолком в коридоре, санузле и т. п.. На вход внутреннего блока подается смесь наружного и рециркуляционного (3) воздуха. Свежий воздух, как и в предыдущей схеме, проходит очистку в фильтре (5) и в холодное время нагревается калорифером (6). Рециркуляционный воздух либо забирается из меж потолочного пространства, для этого в подвесном потолке должны быть предусмотрены переточные решетки, либо подается по отдельной системе воздуховодов, как это показано на рисунке (6).
1. Наружный блок канального кондиционера
2. Внутренний блок канального кондиционера
3. Водяной калорифер
4. Котел водяного отопления
5. Естественная вытяжка
Рис.6
Вентилятор внутреннего блока выполняет функции канального вентилятора, раздавая весь подготовленный воздух по помещениям. Поэтому он работает и зимой, когда наружный блок кондиционера отключен системой автоматики. Такая климатическая установка (при наличии подвесных потолков) не нарушит интерьеры, будет практически бесшумна, так как оборудование размещено за пределами «жилых» помещений и позволит сохранить комфортную подвижность воздуха. Однако, при ее применении возникают сложности с регулированием температуры в отдельных помещениях, так как кондиционер, после наладки системы, будет стремиться поддерживать одинаковую заданную температуру во всех комнатах, ориентируясь на показания термостата, установленного в рециркуляционном канале. Легко представить ситуацию, когда разгоряченным гостям все еще жарко, а ребенку в детской уже прохладно. Существует три способа решить эту проблему. Во-первых, на отдельных воздуховодах можно установить специальные клапаны, управляемые термостатами, которые будут перекрывать доступ холодного воздуха при достижении определенной температуры в комнате. Однако при этом в «отрезанное» помещение перестает поступать свежий воздух. Кроме того, изменятся скорость и расход воздуха через остальные воздуховоды, может появиться свист, увеличиться скорость истечения воздуха из воздухораспределительных устройств и даже может произойти обмерзание внутреннего блока. Поэтому, такое решение должно применяться только квалифицированным инженером. Во-вторых, мы можем разбить кондиционируемую площадь на зоны, например: гостиная – кухня, спальня – детская, и так вплоть до отдельных комнат. И, наконец, остается третий, «американский» путь, при котором регулирование температуры в отдельных помещениях осуществляется за счет изменения количества подаваемого воздуха. В состав системы будут включены байпасы, клапаны и довольно сложная автоматика. Естественно, что в последних двух случаях стоимость установки может значительно возрасти. Климатическую установку на базе канального кондиционера целесообразно использовать в крупной квартире или коттедже, средних размеров офисе или ресторане.
Система центрального кондиционирования с чиллером и фанкойлами.
1. Чиллер
2. Насосная станция
3. Фанкойл
4. Теплосеть
5. Централизованная вытяжка
Рис.7
Чиллером (1) называется центральная холодильная машина, в которой охлаждается вода либо раствор этиленгликоля. Далее теплоноситель, при помощи насосной станции (2) поступает в систему фанкойлов (3), принцип действия которых напоминает принцип действия внутренних блоков кондиционеров.
Фанкойлы, изображенные на рис. 7, включают в себя 2 теплообменника и подключены по 4-хтрубной схеме, что позволяет использовать их в зимнее время как приборы центрального отопления. В летнее время в основной теплообменник поступает холодная вода от чиллера, в межсезонье теплая вода также поступает от чиллера, работающего в режиме теплового насоса, а в зимний период через дополнительный теплообменник циркулирует горячая вода от системы центрального отопления. Внешний вид и места установки фанкойлов могут быть самыми разнообразными.
 |
|
При желании может быть реализована схема с использованием канального фанкойла и элементов приточной вентиляции, аналогичная схеме с канальным кондиционером, показанной на рис. 5. Чиллеры по своей конструкции также значительно отличаются друг от друга. На рис.7 изображен чиллер с воздушным охлаждением конденсатора, с осевым вентилятором. Такие агрегаты предназначены для открытой установки на кровле здания либо рядом с ним. С экономической точки зрения установка чиллера тем целесообразнее, чем больше площадь кондиционирования и количество обслуживаемых помещений. По своему функциональному назначению система «чиллер – фанкойлы» эдентична мультизональным системам. Она несколько дешевле, однако имеет более высокие эксплуатационные расходы и более громоздка. Последнее обстоятельство часто ограничивает ее применение в уже существующих, реконструируемых зданиях. Чаще всего эта схема применяется в крупных коттеджах, ресторанах и офисных центрах.
Сочетание центрального кондиционера с чиллером и фанкойлами.
Центральный кондиционер это мощная, моноблочная приточная установка, в которой готовится воздух для целого здания или отдельной его части. В его состав, кроме вентиляторной секции, в обязательном порядке входят фильтр и воздухонагреватель, (водяной или электрический). И фильтр, и воздухонагреватель могут быть как одно, так и многоступенчатыми. В состав центрального кондиционера могут также войти шумоглушитель, секция увлажнения и секция охлаждения. Секция увлажнения используется, в основном, в холодный период года, когда влажность воздуха в помещениях снижается. Конструктивно она может быть выполнена либо в виде камеры с пароувлажнителем, либо в виде камеры адиобатического увлажнения (оросительная камера, поверхностный увлажнитель). Если центральный кондиционер предназначен для полного снятия теплоизбытков в здании, то он работает на смеси приточного и рециркуляционного воздуха и имеет мощную многоступенчатую секцию охлаждения. На практике чаще применяется схема, изображенная на рис. 9. Центральный кондиционер подает санитарную норму свежего воздуха, охлажденного до комнатной температуры. Основные теплоизбытки снимаются за счет системы «чиллер-фанкойлы». Вода к секции охлаждения центрального кондиционера подается от того же чиллера. На данной схеме изображен чиллер в моноблочном исполнении, для охлаждения конденсатора которого воздух подается и удаляется по системе воздуховодов при помощи центробежного вентилятора. Для удаления воздуха из помещений используется вытяжная система (чаще несколько). Все оборудование располагается на техническом этаже. Такие климатические системы оптимально зарекомендовали себя в крупных офисных центрах и при строительстве элитного жилья. В последнем случае, к каждой квартире подводится воздуховод с приточным воздухом и прямая и обратная линии с холодной водой от чиллера. При этом стоимость основного оборудования входит в цену «квадратного метра», а разводку воздуховодов внутри квартиры и монтаж системы фанкойлов жильцы выполняют собственными силами, с учетом особенностей индивидуального дизайн-проекта.
Мультизональные системы.
Мультизональные системы являются наиболее современным типом климатического оборудования и по своему назначению аналогичны системе «чиллер – фанкойлы». Они состоят из одного или нескольких мощных наружных блоков, к которым может быть присоединено большое количество внутренних блоков самых различных типов. Такая система очень пластична и часто является единственной возможностью оснастить кондиционерами представляющее исторический интерес здание, не меняя его архитектурный облик.
Несмотря на достаточно высокую стоимость, мультизональные системы находят все более широкое применение, так как позволяют снизить эксплуатационные расходы за счет отказа от постоянного обслуживающего персонала и экономии электроэнергии. Чаще всего их можно встретить в банках и крупных офисных центрах, то есть там, где заказчик готов платить деньги за высокий уровень комфорта, надежность и долговечность.
Прецизионные кондиционеры.
Некоторые технологические процессы предъявляют очень высокие требования к параметрам воздушной среды. Прецизионные кондиционеры позволяют с большой точностью поддерживать одновременно температуру и влажность воздуха. На рис. изображен кондиционер с внутренним блоком шкафного типа, установленном в специальном техническом помещении. Конструкция фальш-пола позволила проложить сеть воздуховодов в полу и осуществить раздачу обработанного воздуха непосредственно под стойки технологического оборудования. Рециркуляционный воздух забирается из верхней зоны помещения и также по сети воздуховодов поступает на обработку во внутренний блок кондиционера.
Материалы предоставлены компанией Лига Климата.
