Мультизональные системы кондиционирования и системы чиллер-фанкойл

Мультизональные системы кондиционирования и системы чиллер-фанкойл

В предыдущей статье мы рассмотрели основные виды бытовых кондиционеров. К сожалению, все они неприменимы в условиях больших помещений с многими десятками комнат. Мобильные и оконные моноблоки вдалеке от окна попросту не установишь, а у сплит-систем ограниченная длина трассы. Да и мощностью ни один из этих агрегатов похвастать не может. Даже дорогие мульти-сплит-системы дают мощность по холоду в 28-30 кВт - едва ли достаточно для обеспечения нормальных условий в помещениях суммарной площадью хотя бы 300 квадратных метров. Потому для больших помещений удобно и выгодно применять промышленные кондиционеры.

Такие кондиционеры в основном используются для регулирования параметров воздуха в крупных зданиях: в офисах, в супермаркетах, на заводах. Как правило, наружный блок монтируется отдельно, в одном из подсобных помещений или на крыше, а к нему, через длинные коммуникации, подключаются несколько внутренних. Такая система обходится дешевле установки сотен бытовых кондиционеров, а обслуживать и следить за ней проще.

Цена промышленных агрегатов может сильно варьироваться в зависимости от количества внутренних блоков, протяженности соединений и прочих особенностей конкретного помещения. Нужно помнить, что в данной статье приводится «средняя стоимость по больнице».

Размеры наружных блоков у систем кондиционирования воздуха находятся в похожих диапазонах, потому на этом пункте подробно останавливаться не будем: в любом случае придется выделить несколько кубических метров пространства.

К промышленным кондиционерам относятся VRF- и VRV-системы, системы чиллер-франкойл, центральный, «крышный» и прецизионный кондиционеры. Начнем по порядку.

Мультизональные системы кондиционирования (VRF, VRV)

Фактически VRV и VRF являются улучшенными вариантами традиционной мульти-сплит-системы, которую мы уже рассмотрели. Как и в мульти-сплит-системах, к одному наружному блоку подключаются несколько внутренних, которые могут быть разных типов (настенными, кассетными, канальными и так далее). Однако у VRV и VRF их число может достигать нескольких десятков, внешний блок значительно мощнее, а максимальная длина трассы в разы превышает длину трассы у любых сплит-систем.

Система с переменным расходом хладагента Variable Refregerant Volume (VRV) была разработана компанией Daikin в 1982 году с целью эффективной замены центральных кондиционеров и систем чиллер-фанкойл. VRV - зарегистрированная торговая марка фирмы Daikin, потому другие фирмы, начавшие выпускать подобные системы после Daikin - Toshiba, Sanyo, Fujitsu, Mitsubishi Electric и прочие, - стали называть свои приборы VRF (Variable Refrigerant Flow). Впрочем, отличие VRV от VRF незначительно.

Система VRV стандартного исполнения (то есть двухтрубная) может работать либо в режиме охлаждения, либо в режиме нагрева. Система VRF с рекуперацией тепла (трёхтрубная система) позволяет обеспечить режим работы, в котором тепло, отведенное при охлаждении воздуха в одних помещениях, применяется для нагрева в других. Это позволяет значительно экономить электроэнергию. Впрочем, такое разграничение процессов охлаждения и нагрева требуется довольно редко: чаще всего зимой все внутренние блоки работают на тепло, а летом - на холод.

Разница между VRF-системами разных производителей не очень значительна и определяется максимальной длиной трассы, дизайном, количеством подключаемых блоков, удобством управления и сроком службы.

Каждый внутренний блок VRF- и VRV-систем (ввиду малых отличий, далее - просто VRF) имеет собственный электронный вентиль, который автоматически регулирует объем поступающего из общей трассы хладагента в зависимости от тепловой нагрузки на данный блок. Таким образом, работа внутреннего блока VRF похожа на работу сплит-системы с инверторным управлением: температура воздуха регулируется изменением мощности, а не периодическим включением и выключением блоков. Это также экономит электроэнергию и обеспечивает долговечность системы.

Несмотря на многочисленные сходства с мульти-сплит-системами, у VRF-систем есть и ряд принципиальных отличий. К примеру, в мульти-сплит-системах прокладывается отдельная трасса между внешним и каждым из внутренних блоков, в то время как у VRF все блоки подключаются к одной общей трассе, состоящей из двух или трех медных труб. В итоге монтажные работы по их прокладке обходятся значительно дешевле и проходят быстрее.

В мульти-сплит-системах внутренние блоки управляются одним или несколькими беспроводными пультами - довольно удобно, но не в случае наличия полусотни устройств. В системах же VRF, помимо обычного управления, есть централизированное управление от главного блока и даже возможность регулирования параметров кондиционирования через ПК. Более того: можно контролировать текущее состояние системы, а относительно новые устройства позволяют даже автоматически искать ошибки в прокладке трассы или соединениях с электросетью (или с газовой сетью).

По сравнению с бытовыми кондиционерами мультизональные системы обладают более высокой точностью (±0,5 °С) и мощностью (от 2 до 150 кВт по холоду, обычно по теплу на 10-15% выше). Также VRF-система может иметь до 64 внутренних блоков при трех внешних модулях, до 20 блоков на одном модуле (против 4 блоков у мульти-сплит-системы). Максимальное удаление внутреннего блока от внешнего - 180 метров, максимальный перепад высот между блоками - 90 метров, максимальная суммарная протяженность трассы - около 1000 метров (в то время как у мульти-сплит - до 25). Нагрев помещений обычной VRF-системой осуществляется при температуре снаружи до -20 °С, однако есть и специальные хладостойкие варианты. Уровень шума внутренних блоков VRF-систем такой же, как и у блоков мульти-сплит-систем; у наружных блоков чуть больше (от 54 дБ), но они в любом случае стоят отдельно и никому не мешают. То есть, если обобщать, VRF выигрывает у мульти-сплита во всём, за исключением стоимости.

В сравнении с остальными видами промышленных кондиционеров мультизональные системы обладают относительно простой установкой, высокой гибкостью в проектировании (найдется внутренний блок под абсолютно любое помещение - от зала до туалетной кабинки), возможностью, при наличии функции рекуперации тепла, работы одновременно в режиме охлаждения и нагрева, а также очень удобными средствами управления и контроля.

VRV- и VRF-системы являются полностью автоматизированными, не требуют постоянного содержания обслуживающего персонала и рассчитаны на эксплуатацию в течение 30 лет.

Мультизональные системы устанавливаются в основном для офисов класса А, гостиниц, элитных квартир или коттеджей - то есть для помещений с повышенными требованиями к комфортности. Сейчас VRV и VRF являются одними из самых популярных в мире систем кондиционирования, и их использование в процентном соотношении всё возрастает. Производятся в основном японскими компаниями.

Стоимость одного внутреннего блока - от 40 до 180 тысяч рублей.

Стоимость наружного блока - от 300 тысяч до 4 миллионов рублей. Лучшие - Daikin и Sanyo.

Системы чиллер-фанкойл

Используются для охлаждения и нагрева больших помещений, во многом похожи на системы VRV и VRF. Первый чиллер был изобретен более века тому назад, потому это более традиционное, проверенное временем средство для кондиционирования воздуха.

Система чиллер-фанкойл состоит из наружного блока (чиллера, от англ. chill - охлаждать) и большого количества внутренних блоков (фанкойлов, от англ. fan coil - вентилятор с катушкой).

В чиллере происходит охлаждение промежуточного теплоносителя (обычно это вода в теплом климате или незамерзающая водно-гликолевая смесь в холодных зонах), который затем по системе труб подается к фанкойлам. Для обеспечения процесса охлаждения в трубах чиллера используется фреон, но по трассе к фанкойлам он не течет, оставаясь в контуре наружного блока. В свою очередь, в процессе охлаждения теплоносителя нагревается конденсатор самого чиллера, и для его охлаждения может применяться воздух или вода.

Фанкойл похож на внутренний блок простой сплит-системы. Он также может быть кассетный, потолочный, напольный и так далее. Главное структурное отличие - сквозь него пробегает не фреон, а другой, гораздо более безопасный теплоноситель. Фанкойлы могут быть выполнены с одним теплообменником (двухтрубная система) или двумя теплообменниками (четырехтрубная система). Во втором случае в фанкойл подается не только теплоноситель от чиллера, но и горячая вода из системы центрального отопления. Это позволяет фанкойлу зимой работать в качестве радиатора, а всей системе чиллер-фанкойл, как и системе VRF, одновременно охлаждать одно помещение и нагревать другое.

Обычно чиллер устанавливается на крыше или в подвале здания. Неподалеку от него, для обеспечения циркуляции воды в системе чиллер-фанкойл, ставится насосная станция. Горячая вода поступает из систем центрального теплоснабжения. Внутренние блоки монтируются по одному в каждую крупную комнату. Один из главных недостатков систем чиллер-фанкойл - это отсутствие возможности циркуляции воздуха, потому, для обеспечения комфортных условий в здании, к ним часто докупается руфтоп или ищется комбинированный вариант установки.

Количество подключенных к чиллеру внутренних блоков можно легко изменять. Для соединения чиллера и фанкойла применяются обычные водопроводные трубы, которые значительно дешевле медных фреоновых коммуникаций, применяемых в системах VRF, и могут тянуться неограниченно далеко при хорошем насосе и качественной теплоизоляции трубопроводов. Мощность одного чиллера - от 10 до 1600 кВт по холоду (одного фанкойла - от 1 до 100 кВт). Кроме того, несколько чиллеров могут объединяться в холодильную установку, давая мощность по холоду до 9000 кВт - гораздо больше, чем обеспечивают несколько мультизональных систем. Но и по сумме затрат в процессе эксплуатации, и по простоте установки, и по легкости в управлении система чиллер-фанкойл проигрывает VRF подчистую.

Свое применение системы чиллер-фанкойлов находят в производственных цехах, на фабриках, химических заводах, в больших торговых центрах - то есть там, где мощности систем VRF недостаточно.

Стоимость одного фанкойла - от 15 до 50 тысяч рублей.

Стоимость чиллера - от 400 тысяч до 40 миллионов рублей. Лучшие - Sanyo, Uniflair.

В следующих статьях мы рассмотрим системы промышленного кондиционирования, в которых нет широких возможностей выбора внутренних блоков. Это руфтопы, прецизионные и центральные кондиционеры.