Центральные кондиционеры

Центральные кондиционеры

Мы с вами уже обсудили различные виды бытовых кондиционеров - области их применения, плюсы и минусы, цены и компании-производители. Мы затронули тему промышленных кондиционеров с большим количеством внутренних блоков - как бы промежуточный этап, объединяющий в себе удобство бытовых устройств с мощностями промышленных агрегатов. Теперь настало время для сугубо промышленных кондиционеров, практически неприменимых в условиях обычного частного дома. Такие кондиционеры используются для точного регулирования параметров воздуха в помещениях, объем которых составляет сотни квадратных метров. Без них не обойдется ни один стадион или аэропорт.

К промышленным кондиционерам относятся центральные, крышные и прецизионные агрегаты. Для начала расскажем о самых распространенных в России - центральных. Итак...

Центральные кондиционеры

Общее, центральное кондиционирование может осуществляться системами с переменным расходом хладагента VRF и VRV, системами чиллер-фанкойл или сплит-системами с канальными блоками. У чиллер-фанкойлов роль центрального блока отводится чиллеру, в мультизональниках или мощных сплит-системах эту задачу можно с грехом пополам приписать внешнему блоку. Однако, по сути, никакие из этих агрегатов нельзя назвать полноценными центральными кондиционерами, потому что воздух в каждом из помещений охлаждается разветвленной системой их внутренних блоков, а не единым выносным агрегатом.

Центральный кондиционер («ЦК») - это моноблочное промышленное устройство, которое подключается к центральному воздуховоду и регулирует параметры воздуха в вашем здании. Внутренние блоки в каждой комнате не нужны, достаточно наличия систем вентиляции. В сущности, центральный кондиционер без рекуперации (см. ниже) можно назвать приточно-вытяжной установкой.

Секции центральных кондиционеров

По факту, ЦК является моноблочным агрегатом - ведь он выполнен в едином корпусе. Но функционально он состоит из нескольких типовых секций различного назначения, каждая из которых может быть заменена для улучшения каких-либо характеристик или в случае обнаружения неисправности. Относительно просто добавляются и новые секции для расширения диапазона функций кондиционера. Обычные, самые простые ЦК состоят из секции охлаждения, секции подогрева, секции фильтров, секции шумопоглощения и секции вентиляторов.

Секция вентиляторов обеспечивает забор наружного воздуха, прохождение этого воздуха через остальные блоки центрального кондиционера и подачу охлажденного, очищенного воздуха в ваши кондиционируемые помещения.

После секции вентиляторов второй обычно стоит секция фильтров. Она обеспечивает очищение поступающего в кондиционер воздуха от лишних запахов, пыльцы и пыли. Обычно в ЦК установлены две группы фильтров: первичная и вторичная. Первичную фильтрацию выполняют фильтры грубой очистки (класс EU1-EU3 - см. таблицу). Они задерживают до 90% пыли, содержащейся в воздухе улицы. Затем в работу вступают устройства из секции вторичной фильтрации - это фильтры тонкой очистки классов ЕU5-EU8, принимающие на себя до 95% пыли. Фильтры особо тонкой очистки, обеспечивающие почти стопроцентную чистоту воздуха, применяются разве что в прецизионных кондиционерах - для обычных производственных, офисных и складских помещений, в которых применяются системы ЦК, они попросту не нужны.

Устройство центрального кондиционера

Следующая секция - это секция шумопоглощения. Здесь установлено множество специальных звукопоглощающих пластин, которые состоят из нескольких слоев стекловолокна или минеральной ваты; они последовательно приглушают достаточно громкие звуки, создаваемые секцией вентиляторов. Полностью шум ЦК это, конечно, не убирает, но снижает его до достаточно терпимого уровня: 40-70 дБ.

Разумеется, в каждом центральном кондиционере имеется секция охлаждения. Обычно это теплообменник, состоящий из медных трубок с алюминиевыми ребрами, по которым бегает хладагент или водно-гликолевая смесь. Для того чтобы обеспечить работу такого теплообменника, ЦК требуется внешний источник холода. Обычно для этого используют отдельно купленный чиллер или компрессорно-конденсаторный блок. Первый случай подходит для секций охлаждения с водяным контуром, а второй - для тех ЦК, в которых используется хладагент.

Во многих устройствах устанавливается и секция нагрева - как правило, конструктивно очень похожая на секцию охлаждения. Также могут использоваться электрические, паровые и водные нагреватели. В последнем случае для подвода горячей воды к водному теплообменнику обычно снова используется отдельно купленный отопительный котел.

Кроме того, в большинстве ЦК сейчас имеется и секция увлажнения, которая представляет собой пароувлажнитель или оросительную камеру. Она насыщает проходящий через кондиционер воздух частицами влаги, обеспечивая еще более комфортный и благоприятный микроклимат в вашем помещении.

Центральный моноблок - агрегат довольно большой (средние размеры - 1000х850х2000 мм), но благодаря тому, что он состоит из секций, его относительно просто можно разобрать и перенести: каждый блок сделан так, чтобы пролезть в дверной проем, да и вес от средних 250 кг для всего устройства снижается до нескольких десятков кг для каждой из его функциональных частей.

Разновидности центральных кондиционеров

Все центральные кондиционеры, в зависимости от внутреннего устройства, можно условно разделить на четыре большие группы:

1. Прямоточные ЦК. Занимаются обработкой и подачей только наружного воздуха. Старый воздух удаляется из здания через системы вытяжной вентиляции.

Прямоточные кондиционеры обычно используются в тех производственных помещениях, в которых выделяются вредные для здоровья людей вещества (мелкая стружка, пыль, пары, токсичные газы, болезнетворные бактерии, пожароопасные и взрывоопасные реагенты), а также в помещениях, содержащих ярко выраженные неприятные запахи. Главный недостаток прямоточных ЦК - необходимость высоких мощностей у охлаждающей и нагревательной секций.

Более продвинутая модель прямоточных ЦК - это прямоточные ЦК с переменным расходом воздуха (системы VAV). Они могут поддерживать температуру в помещении, изменяя количество холодного или теплого воздуха, поступающего внутрь. С этой целью в каждой комнате устанавливаются датчики температуры. Они регулируют положение вентиляционных заслонок, ограничивая вход и выход воздуха.

2. ЦК с рециркуляцией. Смешивают приточный воздух (тот, что поступает с улицы) с частью вытяжного (того, который уже использовался в помещении). То есть тот воздух, который в прямоточных ЦК просто выбрасывался наружу, здесь проходит повторный цикл обработки и опять подается внутрь здания. Доля свежего наружного воздуха составляет от 0 до 40%, доля рециркуляционного, соответственно, от 100 до 60%. Процентное соотношение регулируется в смесительной камере.

ЦК с рециркуляцией применяются в тех помещениях, где нет выделения вредных газов, паров и так далее, а также в помещениях, где невозможно использование наружного воздуха. Позволяют сохранить электроэнергию (не нужно опять обрабатывать большие объемы нового воздуха) и уменьшить расход наружного воздуха при неизменных объемах приточного.

Также есть комбинированные ЦК с частичной рециркуляцией. Это наиболее гибкий вариант, позволяющий переключаться на прямоточную или рециркуляционную схему в зависимости от текущих условий.

ЦК с рециркуляцией, в свою очередь, делятся на кондиционеры с первой и второй рециркуляцией. В первом случае вытяжной воздух смешивается с наружным до теплообменника, во втором - после. Второй вариант лучше с точки снижения энергозатрат (подробнее).

3. ЦК с утилизацией тепла. Это подвид прямоточных. Обрабатывают только наружный воздух, но используют для этого часть вытяжного. В специальном теплообменнике внутри этих кондиционеров происходит передача тепла от рециркуляционного воздуха к тому воздуху, что поступает в здание. В итоге температура приточного воздуха несколько повышается, и на его последующий нагрев до требуемых в помещении условий требуется затратить меньше энергии. За счет этого обеспечивается значительная экономия (до 50-65%).

Теплообменники ЦК с утилизацией тепла могут быть перекрестными, вращающимися или теплообменниками с промежуточным теплоносителем.

4. ЦК с рекуперацией тепла (или холода). Представляют собой соединение второго и третьего вариантов. Обеспечивают еще большую экономию. При их покупке можно считать, что вы купили не только промышленное устройство для кондиционирования воздуха, но и сразу же рекуператор к нему - причем, как правило, обходится это дешевле, а проблемы с отдельной установкой рекуператора устраняются на корню.

Наиболее эффективны системы с вращающимися теплообменниками (экономия до 80%), но их применение ограничено из-за того, что они в любом случае рециркуляционны. Зато системы с вращающимися теплообменниками могут применяться и в условиях наличия опасных паров, хотя их экономическая эффективность пониже.

Центральный кондиционер марки Ferroli

В отличие от сплит-систем центральные кондиционеры работают автономно по заданным на гидростатах и термостатах параметрам. Кроме того, они могут не только нагревать, охлаждать и осушать воздух, но и поддерживать заданную влажность, осуществлять приток свежего воздуха в здание, выполнять его рекуперацию, очищать этот воздух с помощью многочисленных фильтров. Также гораздо надежнее и экономичнее использовать один ЦК, чем несколько десятков сплит-систем или оконных кондиционеров. Да и фасад здания сохраняет свой естественный вид.

Основной недостаток ЦК - сложность их установки в уже построенном здании. Возможно, придется прокладывать новые трубопроводы и воздуховоды, выбирать подходящее под агрегат помещение. Также, в отличие от систем VRF, мульти-сплит-систем и чиллер-фанкойлов, отсутствует возможность регулирования влажности и температуры в отдельно взятом помещении - то есть комфортностью центральные моноблоки не балуют.

Конечно же, ЦК, как и все прочие кондиционеры, запитываются электричеством. Размещаются обычно на полу в подвальном этаже здания. Управляются через систему автоматики или смонтированный в каком-либо месте дистанционный пульт.

ЦК применяются для помещений любых типов. Чаще всего используются вместе с системами чиллер-фанкойл в гостиницах, музеях, больших офисных зданиях и государственных учреждениях. Также есть специальные варианты центральных кондиционеров: «метро», «медицинский», «серверный», «наружный», «гигиенический», «атомный» и другие.

Расход воздуха - от 1600 до 250 000 куб. м/ч. Вес - от 40 до 500 кг. Мощность по холоду зависит от докупленной холодильной установки.

Стоимость - от 60 тысяч до 2,5 миллиона рублей (в среднем около 250 тысяч). Основной производитель - компания Carrier.

В следующий раз мы поговорим о других, не столь популярных в России, но очень полезных типах промышленных кондиционеров: крышном и прецизионном. Область применения первого из них схожа с областью применения систем центрального кондиционирования, а прецизионные устройства применяются в лабораториях, телекоммуникационных узлах и прочих помещениях с повышенными требованиями к микроклимату.