Центральные системы кондиционирования

Центральными называются системы кондиционирования воздуха, обслуживающие несколько помещений из одного центра, внешнего по отношению к обслуживаемым помещениям. Такие системы снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов.

Центральная система кондиционирования VRV Daikin

Расположение центральных систем кондиционирования воздуха

Центральные системы кондиционирования воздуха расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток). Приготовленный в центральном кондиционере воздух подается в обслуживаемые помещения по сети воздуховодов. Центральные системы кондиционирования воздуха получили наибольшее распространение для помещений значительных размеров в промышленных и общественных зданиях.

Классификация и применение центральных систем кондиционирования воздуха

По степени использования наружного воздуха центральные системы кондиционирования воздуха подразделяют на прямоточные, рециркуляционные и с частичной рециркуляцией.

Прямоточные центральные системы кондиционирования воздуха

В прямоточных центральных системах кондиционирования воздуха используется только наружный воздух. Эти системы забирают наружный воздух, обрабатывают его до необходимых параметров и пода- ют в обслуживаемые помещения. Из помещений воздух удаляется системами вытяжной вентиляции.

Прямоточные центральные системы кондиционирования воздуха применяют для помещений, в которых выделяются токсичные пары и газы, пыль и содержатся болезнетворные микроорганизмы, исключающие повторное использование удаляемого из помещения воздуха. Такие же системы применяют для помещений, в воздухе которых содержатся резко выраженные неприятные запахи, а также для помещений с выделениями взрывоопасных и пожароопасных веществ.

Рециркуляционные центральные системы кондиционирования воздуха

В рециркуляционных (замкнутых) системах кондиционирования воздуха 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 центральные системы кондиционирования воздуха 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.

В центральных системах кондиционирования воздуха с полной рециркуляцией осуществляются только очистка воздуха от пыли и тепло-влажностная обработка, поэтому такие центральные системы кондиционирования воздуха 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.

Центральные системы кондиционирования воздуха с частичной рециркуляцией

Наиболее распространенной является системы кондиционирования воздуха с частичной рециркуляцией, в которой используется смесь наружного и рециркуляционного воздуха. 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. Кроме того, использование рециркуляционного воздуха должно приближать температурно-влажностные параметры наружного воздуха к требуемым параметрам приточного воздуха. Центральные системы кондиционирования воздуха 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 центральной системой кондиционирования воздуха с частичной рециркуляцией, должно быть не меньше санитарной нормы.

Центральные системы кондиционирования воздуха с частичной рециркуляцией являются наиболее гибкими: в зависимости от условий и состояния наружного воздуха они могут работать по прямоточной схеме и 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 системой кондиционирования воздуха с первой рециркуляцией, во втором - системы кондиционирования воздуха со второй 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.

Одноканальные и двухканальные центральные системы кондиционирования воздуха

Одноканальные системы кондиционирования воздуха относят к системам с качественным регулированием.

Существуют и двухканальные системы кондиционирования воздуха, в которых воздух двух различных состояний подается в помещения по двум самостоятельным каналам. Требуемые параметры приточного воздуха достигают смешением воздуха перед подачей в помещение. Их относят к системам с количественным регулированием. Двухканальные системы используются очень редко из-за сложности регулирования, хотя они и обладают некоторыми преимуществами, в частности, отсутствием в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов теплохолодоносителя, возможностью совместной работы с системой отопления что особенно важно для существующих зданий, системы отопления которых при устройстве двухканальных систем могут быть сохранены.

Недостатком таких систем являются повышенные затраты на тепловую изоляцию параллельных воздуховодов, подводимых к каждому обслуживаемому помещению. Если требуется подавать в помещения воздух с различными параметрами, то применяют многозональные центральные системы кондиционирования воздуха. Для обслуживания всего помещения применяют одну центральную прямоточную или рециркуляционную систему кондиционирования воздуха. Изменение параметров приточного воздуха осуществляется по контролю внутренних параметров воздуха в каждой зоне. В многозональных систем кондиционирования воздуха приточный воздух доводится в центральном кондиционере до определенных параметров, по воздуховодам подается к помещениям (зонам), а перед выдачей в помещения подвергается дополнительной обработке в тепломассообменных аппаратах. В местных доводчиках воздух доводится до параметров, требуемых для каждого помещения.

Разделение на зоны

В промышленных и общественных зданиях имеются помещения значительных размеров, в которых выделяются различные вредности (тепло, влага, пары и газы). Интенсивность выделений неодинаково изменяется по площади и по времени. По условиям назначения этих помещений их нельзя разделить перегородками или изолировать по воздуху отдельные участки. Поэтому такие помещения приходится разбивать на условные зоны, в каждой из которых характер формирования теплового режима примерно одинаков и возможно поддержание одинаковой температуры путём управления температурой приточного воздуха в эту зону. При выборе рационального типа центральной системы кондиционирования воздуха для таких зданий могут рассматриваться такие возможные принципиальные решения: В больших помещениях с равномерным распределением по площади и однородным характером изменения тепло- и влагоизбытков (залы театров, кинотеатров, спортивные залы и т.п.) применяются однозональные центральные системы кондиционирования воздуха. В каждой зоне помещения предусматривают самостоятельную однозональную центральную систему кондиционирования воздуха. Вследствие равномерности и однородности тепловых режимов поддержание температуры внутреннего воздуха достигается автоматическим регулированием температуры приточного воздуха, подаваемого во все помещения. Как правило, для круглогодовой работы системы кондиционирования воздуха расчётные параметры внутреннего воздуха задаются различными для теплого и холодного периодов года.

Применение многозональных центральных систем кондиционирования воздуха более экономично, чем устройство индивидуальных систем для каждого из обслуживаемых помещений. Однако эти системы могут поддерживать с заданной точностью только один из параметров воздуха: температуру или относительную влажность. Многозональные центральные системы кондиционирования воздуха, применяемые для общественных зданий, обычно поддерживают температуру воздуха на заданном уровне, допуская отклонения относительной влажности от расчетных значений.

Кондиционеры для центральных систем кондиционирования воздуха

В состав центрального секционного кондиционера в общем случае входят рабочие секции (воздушный фильтр, воздухонагреватели первого и второго подогрева, воздухоохладители и камеры орошения, воздушные клапаны), а также камеры и секции корпуса кондиционера, необходимые для сборки и обслуживания рабочих секций (камеры присоединительные, смесительные, секции поворотные и др.).

Крышные кондиционеры (гооf-tор)

Крышные кондиционеры имеют мощность от 8 до 140 кВт и расход воздуха от 1500 до 25000 м³/ч. Благодаря моноблочной конструкции эти кондиционеры отличается простотой монтажа и обслуживания. По своим характеристикам и области применения крышные кондиционеры близки к центральным кондиционерам. Принципиальное отличие между ними в том, что крышный кондиционер является моноблоком и устанавливается на крыше, а центральный кондиционер устанавливается в помещении, но ему необходим внешний источник холода.

Центральные СКВ на базе чиллера и фанкойлов

В данной системе кондиционирования источником холодоснабжения является чиллер, установленный на крыше. Местные неавтономные кондиционеры-доводчики (фанкойлы) напольной установки обеспечивают оптимальные температурные условия в помещениях. Система "чиллер-фанкойлы" отличается от других систем кондиционирования воздуха тем, что между наружным блоком (чиллером) и внутренними блоками (фанкойлами) циркулирует не фреон, а вода или незамерзающая жидкость.