Классификация систем кондиционирования и их особенности

Суть автоматизации

Получая заданные параметры, введенные в автоматику кондиционера, система начинает достигать, а далее поддерживать уровень влажности и температуры. Нормальными параметрами для среды, где находятся люди, считается:

• влажность на уровне от 40 до 60%;
• температура — 20–24 градусов;
• скорость движения воздуха во внутреннем объеме до 1 м/с.

Для удобства контроля и повышения комфорта применяют автоматические системы кондиционирования, места установки и функциональность которых определяется еще на этапе проектирования. Учитывая тот факт, что для гарантирования бесперебойной работы могут применяться сразу несколько дублирующих систем, либо работающих на 50 % мощности, такая автоматизация должна включать в себя управление сразу несколькими подсистемами.

Правильно настроенная и установленная система контроля кондиционерами и вентиляции способна не только улучшить условия жизнедеятельности людей внутри помещения, но и снизить затраты на работу системы, эффективно обрабатывать и осуществлять контроль параметров воздуха, включая влажность, температуру.

Автоматику для кондиционирования составляют программные и аппаратные средства, по обеспечению контроля над оборудованием. Заранее составленная индивидуальная последовательность алгоритмов, гарантирует корректную работу оборудования при изменении ключевых параметров воздуха, при возникновении внештатных ситуаций или при выходе из строя тех или иных подсистем.

Установив элементы контроля, можно легко интегрировать подсистему управления вентиляцией и кондиционированием воздуха в систему управления жизнеобеспечением здания. Таким образом, большие объекты, сложные системы и механизмы управления становятся доступными с одного пульта, который даже может быть подключен к доступу через сеть Интернет или высылать СМС оповещение инженеру или оператору.

Промышленные центральные кондиционеры — это очень сложные приборы, которые снабжены огромным количеством всевозможных датчиков и устройств контроля состояния воздуха. При этом система управления может запускать режим самодиагностики, который включает в себя сбор данных с модульных частей оборудования, заменять локальную температуру и тестировать работоспособность заданных узлов и агрегатов.

Внештатные ситуации, такие как перебои в электроснабжении, попадание сторонних предметов в каналы и вентиляторы, перепады напряжения, выход из строя датчиков должны отслеживаться установленным программно-аппаратным комплексом. Он прост в использовании, не потребует длительного обучения вашего персонала, однако существенно снизит количество регулярно затрачиваемого времени на обслуживание центрального кондиционера.

Плюсы и минусы

Каждое оборудование, несмотря на ряд преимуществ, имеет и свои недостатки. Ниже приведены примеры как положительных, так и отрицательных качеств этого вида климатического оборудования (за основу взят многоквартирный жилой дом).

Преимущества

Плюсы центрального климатического оборудования.

1. Обеспечивает жильцам комфортное проживание путем регулировки уровня температурных показателей. Очень часто в многоквартирных домах бывает жарко и душно. Это происходит из-за слабой мощности вентиляционной системы, которая осуществляет процесс выведения воздуха, не охлаждая его.
2. По сравнению с индивидуальной сплит-системой, не требует установки наружного блока, тем самым сохраняя внешний вид здания.
3. Центральное кондиционирование является очень выгодным решением, т. к. при его наличии комфортность пребывания в помещении гарантирована.

Недостатки

Минусы центрального климатического оборудования.

1. Наличие центральной климатической системы приводит к дополнительным растратам, которые значительно преувеличивают стоимость содержания обычной вентиляции. Это не только плата за потребляемую электроэнергию, но и дополнительные затраты на эксплуатацию (замена вышедших из строя запчастей и т. д.). Большим минусом в этой категории являются разногласия жильцов дома в сфере оплаты. Кто-то эксплуатирует систему постоянно, а кто-то пользуется ею только в определенный период.
2. Трудности установки этой климатической системы в уже построенный дом. Высока вероятность того, что инженер может не дать разрешение на установку оборудования, т. к. это связано с изменением конструкции здания. Централизованная климатическая система устанавливается в свободное пространство под крышей, которое может быть недостаточным для размещения оборудования.

Виды систем кондиционирования

Почему то так и нет общепринятой классификации систем кондиционирования. Поэтому попробуем объединить более распространенные классификации и сложить в одну.

по применению

• для обеспечения комфортных параметров. Применяются в местах пребывания людей, для обеспечения хорошего самочувствия. Эти системы можно встретить в кафе, офисах, торговых центрах и других административных или общественных зданиях.
• для поддержания технологических параметров. Применяют на производстве, для поддержания характеристик нужных для протекания технологического процесса. В качестве примера может служить кондиционирование молочных камер.

по месту размещения

• центральные. Такие системы находятся за пределами кондиционированного помещения. Могут обслуживать как одно так и несколько помещений. К их преимуществам относятся: 1) кроме функции нагрева и охлаждения могут нагревать, увлажнять и вентилировать воздух; 2) элементы, нуждающиеся в обслуживании находятся в одном месте; 3) возможность понижения шумовых показателей при помощи шумоглушителей; 4) возможность комплектации рекуператором. Огромным недостатком считаются большие габариты, из-за чего сужается область их применения.  
• местные. Устанавливаются непосредственно в кондиционируемом помещении. К плюсам относится простая и легкая установка, в следствии чего применяются в жилых комнатах, в серверных, в гостиницах, залах и т.д.

по наличию тепло- или хладагента

автономные. В конструкцию входят холодильные машины постачаются только электроэнергией (сплит-системы, шкафный кондиционер). Могут охладить и осушить или нагреть воздух не имея возможности его увлажнить или вентилировать. 

неавтономные. Холод и тепло поступает из вне. Возможна подача в комнату лишь воздух с уже необходимыми параметрами ( центральный кондиционер) или подавать тепло- и хладагент во внутренний блок ( система чиллер-фанкойл , центральный кондиционер с местными доводчиками).

по принципу работы

• комбинированные. Дозированный подмес внешних воздушныхмасс ( возможен при проектировании канального фанкойла или рециркуляционных вентустановок с неполной рециркуляцией).
• рециркуляционные. Воздух не покидает пределы комнаты, свежий не подмешивается (сплит-системы)
• прямоточные. Охлаждающий конструктивный элемент понижает температуру наружного воздуха и подает уже готовый в помещение.(например система вентиляции с компрессорно-конденсаторным блоком).

по производительности

• бытовые(RAC). К ним относятся разные виды сплит-систем производительностью до 6-8 кВт.
• полупромышленные(PAC). Это системы производительностью выше 8 кВт и ниже 20 кВт. Применяются для средних и больших помещений площадью от 60 до 300м2.
• промышленные(U). Используются для большого помещения или нескольких помещений, производительность выше 20 кВт (руфтопы, перцизионные кондиционеры и т.д.)

по конструктивному исполнению

• моноблочные. Модель состоит из одного блока. К ним относятся оконные и мобильные кондиционеры.
• сплит-системы. Имеющие внутренний и внешний блок.Могут быть различных видов.

по виду регулировки параметров

• с качественным регулированием. Еще называют однотрубное. Параметры микроклимата регулируют изменением температуры тепло- или хладагента.
• с количественным регулированием. Двухтрубное, где по паралельным каналам подается холодный и нагретый воздух и регулировка происходит смешиванием этих потоков.

по числу кондиционируемых помещений

• однозональные. Кондиционируют одну комнату (обычная сплит-система).
• многозональные. Обслуживают несколько зон в помещении или ряд комнат (мультисплит-система).

по классу обеспечения параметров кондиционирования

• 1 класс. Для поддержания нужных характеристик для технологического процесса на производстве.
• 2 класс. Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата.
• 3 класс. Для создания микроклимата с параметрами допустимых характеристик.

Уверенны, что существуют и другие классификации систем кондиционирования, но эта наиболее полная и частовстречаемая среди всех.

Перейдя на другие статьи вы сможете более детально ознакомится с каждым из представленных видов систем кондиционирования.

Описание приточной системы

Главной целью этого типа является подача нового воздуха в помещение. Чтобы устройство могло работать на должном уровне, в его конструкцию встраивают дополнительные элементы, например, фильтр или увлажнитель. Недостатком является невозможность забора воздушных масс. Комната не может полностью наполниться свежим воздухом.

В приточную систему входит вентилятор, который необходимо закрепить на фрамуги окна. Так в помещение попадает обновлённый воздух. Происходит нагнетание газов, которые вытесняют отработанные массы сквозь вытяжные отверстия.

Главным параметром вентилятора является его мощность. Она обуславливает скорость нагнетания нового воздуха в комнату. Технические характеристики напрямую зависят от протяжённости каналов. Кроме основного устройства, в системе есть такие элементы:

1. 1. Фильтры.
2. 2. Воздуховоды.
3. 3. Решётки.
4. 4. Нагреватели.
5. 5. Клапаны.
6. 6. Распределители.

Фильтры очищают свежие потоки от различных механических частиц, например, какого-либо мусора или насекомых. В зависимости от модели они могут быть грубой или тонкой очистки.

Нагреватели увеличивают температуру подающих потоков. Они подразделяются на электрические и водяные типы. Из дополнительных элементов в системе могут присутствовать следующие:

1. 1. Осушители.
2. 2. Средства автоматизации.
3. 3. Рекуператоры.
4. 4. Увлажнители.

Участок системы, куда будет поступать свежий воздух, должен быть в защищённом от пыли месте. Приточная камера располагается вблизи этого элемента. Такой тип воздухообмена подходит для любых объектов. Он может обеспечивать приток всему зданию или отдельной части помещения. Способен оптимизировать температуру. С помощью приточной системы можно создавать различные чистые зоны на производстве.

Проектирование систем вентиляции категорийных по взрывопожарной и пожарной опасности помещений

Во взрывоопасных помещениях (зарядные, помещения хранения топлива и т.п.) используется электрооборудование во взрывозащищенном исполнении, исключающее образование искр.

В некоторых случаях необходимо обеспечивать уклон воздуховодов (при удалении водорода), а также кислотостойкость воздуховодов (для вытяжки из нижней зоны зарядных (высокое содержание паров серной кислоты)).

Потому что без этого в лучшем случае ваше пространство не имеет свежего воздуха и становится застойным и неудобным. В худшем случае вы можете заразиться токсинами и загрязняющими веществами, которые могут причинить людям боль. Если вы живете или работаете в более старом здании, вероятно, что наружный воздух просачивается внутрь через протекающие каналы, слабоизолированные стены и плохо закрытые окна и двери. Однако он поставляется с ценой: потеря энергоэффективности. Когда наружный воздух может легко перемещаться, это заставляет ваш кондиционер работать усерднее летом, и ваша система отопления усложняется зимой, что стимулирует ваши счета за электроэнергию.

Классификация систем кондиционирования

Признак	Разновидности
По способу применения	Технологические и комфортные
По расположению устройства относительно основного помещения	Местные и централизованные
По присутствию индивидуального источника теплового и холодного элемента	Автономные и несамостоятельные
По способу действия	Комбинированные, повторно циркуляционные, прямоточные
По обеспечению микроклимата в помещении, где устанавливается данная система	Разделятся на три класса (первый, второй и третий)
По количественному показателю зон обслуживания	Одно и многозональные
По мощности давления, нарастающего в системе	Низкие, средние и высокие

Если требуется осуществить циркуляцию воздуха в огромном здании, то необходимо воспользоваться соответствующей конструкцией. Системы центрального кондиционирования воздуха базируются на работе мощного охладительного датчика, который имеет в своем арсенале множество труб во все помещения.

Основополагающим кондиционером является тот, который имеет большие габариты. Это усложняет поиск нужного места для установки и эксплуатации. Но именно он справляется с регулированием температурного режима во всем здании. Достоинствами являются относительно малая стоимость и функциональное разнообразие. Изъяном считается сложное управление двойной изолированной конструкцией.

Комплектация

Центральное климатическое оборудование состоит из различных модульных конструкций, которые отвечают за выполнение определенных задач.

1. Охладительный модуль. Является системой, наполненной водой или охлаждающей жидкостью (фреоном).
2. Нагревательный модуль. Представлен в виде отделов с водяными или электрическими нагревательными секциями. Принцип работы следующий: водяная система нагрева представляет собой циркулирующий поток теплой воды, который подается от центрального отопления или от отдельной котельной станции. Электрическое нагревание производится с помощью системы ТЭНов.
3. Вентиляторный модуль. Выполняет процесс подачи воздуха в помещение.
4. Модуль фильтрации воздушного потока. Очищает проходящий поток от частиц пыли и микроэлементов. Может дополняться различными фильтрами первичной и вторичной очистки воздуха.
5. Секция снижения уровня шума. Название говорит само за себя. Роль шумопоглотителей выполняют специальные элементы, изготовленные из минваты.
6. Модуль увлажнения воздуха. Процесс осуществляется путем распыления форсунками специального водяного пара, растворяющегося в проходящем воздушном потоке.
7. Теплоутилизатор. Эта секция используется для экономии холодного или теплого воздуха путем подогрева заборного воздуха за счет высоких температур выводящегося воздушного потока.

Устройство центрального кондиционера

Принцип действия неинверторного кондиционера

Устройство запускается. Специальный датчик, встроенный во внутренний блок, измеряет температуру в помещении и сравнивает ее с заданной нами (желаемой) температурой. Если данные температуры различны, то в работу включается компрессор (сразу на постоянной и полной мощности!), и воздух в помещении приобретает установленные параметры. После чего компрессор выключается, и работает только вентилятор внутреннего блока, который перемещает комнатный воздух. Как только датчики внутреннего блока зафиксируют определенное изменение температуры, в работу снова включается компрессор. И так по кругу.

При работе кондиционера данного типа температура в помещении колеблется в некотором диапазоне температур (примерно +-3°С). Компрессор либо выключен, либо работает на полной мощности. За счет такого периодического включения/выключения компрессора потребляется больше электрической мощности, заданный температурный уровень достигается медленнее.

Другое дело кондиционер инверторный. Прилагательное «инверторный» говорит само за себя: кондиционеры данного типа снабжены инверторами. Разберемся, что такое инвертор в кондиционере?

Инвертор – это устройство, служащее для преобразования постоянного тока в переменный. Переменный ток сети попадает в электрический фильтр, где подавляются нежелательные шумы и сглаживаются резкие скачки напряжения. Затем «чистый» переменный ток синусоидального характера попадает в выпрямительный блок, где происходит выделение его постоянной составляющей, которая приводится к нужным параметрам по току и напряжению. В инверторе из постоянного напряжения получает трёхфазное переменное для питания компрессора. Таким образом, компрессор работает плавно и непрерывно, меняя мощность.

При включении инверторного кондиционера датчик производит измерение температуры помещения. После чего включается компрессор, который работает уже не на полной нагрузке (как в кондиционерах обычного типа), а автоматически выбирает подходящий (оптимальный) уровень мощности, необходимый для охлаждения или нагрева воздуха в комнате. При этом, как только температура достигнет желаемой отметки, компрессор не выключается, а начинает работать в режиме пониженной мощности, постоянно поддерживая необходимую нам температуру.

Данные кондиционеры являются менее энергозатратными (экономия электроэнергии составляет примерно 30%), однако более дорогостоящими. Инверторные системы кондиционирования не допускают температурных скачков во время своей работы, а также вдвое быстрее выходят на нужный температурный уровень в помещении. При этом благодаря плавной и непрерывной работе компрессора они являются более долговечными (непрерывный режим работы компрессора исключает пагубное влияние пусковых токов).

Особенности мультизонального кондиционирования

В сущности, компоненты оборудования для VRV-системы ничего принципиально нового не предлагают. Конструкцию составляет тот же блок с компрессором, который применяется и в моноблочных системах. Технологические особенности связаны с подходом к размещению элементов комплекса и характером взаимодействия между ними. Но для начала следует рассмотреть эксплуатационные отличия, которыми обладает VRV-система кондиционирования. Что это за система с точки зрения потребителя? Это сложный многозонный комплекс, который позволяет регулировать микроклимат в нескольких помещениях. Теоретически такая конфигурация подходит и для офисных помещений, и для обустройства производственных объектов. На практике же данной разработкой пользуются в основном при обустройстве общественных зданий и торговых центров.

Как можно классифицировать системы промышленной вентиляции

Системы промышленной вентиляции можно классифицировать по трем признакам.

По принципу работы: естественные и механические.

Естественные функционируют за счет разницы давления и температуры снаружи и внутри помещений. Для подачи чистого и отвода отработанного воздуха используют систему вентиляционных отверстий. Воздухообмен регулируют с помощью задвижек или форточек.

Такие системы не требуют больших финансовых вложений, но они малоэффективны, зависят от внешних факторов (времени года, давления) и подходят только для производств, где нет выброса вредных веществ. Фактически с их помощью можно контролировать только температуру и влажность в помещениях.

Механические или принудительные системы промышленной вентиляции работают с помощью специального оборудования и не зависят от внешних факторов. Их можно использовать на любых производствах. У систем больший радиус действия, они улавливают вредные вещества в местах выброса, не допуская распространения, и могут не только очищать воздух, но и подогревать, увлажнять или осушать его.

Механические системы промышленной вентиляции по решаемым задачам делят на общеобменные и местные.

Общеобменные осуществляют воздухообмен во всем помещении. Они удобны, если в цехах нет фиксированных рабочих мест или вредные для здоровья вещества в небольшой концентрации равномерно занимают все пространство.

Местные системы промышленной вентиляции выполняют воздухообмен на отдельных участках производственного помещения. Они эффективны, если имеются точечные очаги выбросов вредных веществ, распространение которых недопустимо.

Механические системы промышленной вентиляции по используемой технологии и принципу подачи воздуха делят еще на три вида: приточные, вытяжные и приточно-вытяжные.

Особенности приточной промышленной вентиляции

При использовании приточной вентиляции воздухообмен обеспечивается за счет нагнетания чистого воздуха в помещения, а отток выполняется естественным образом за счет разницы давлений в помещении и вне его. Такие системы подходят для производств без выделения вредных веществ или при выделении их в малом количестве.

Особенности вытяжной промышленной вентиляции

В этом случае обеспечивается принудительный отвод загрязненного воздуха из помещений. Приток воздуха выполняется естественным путем в результате падения давления в вентилируемом помещении.

Эти системы оптимальны для очистки воздуха от высокотоксичных веществ и удобны для удаления лишней влаги, углекислого газа или неприятных запахов, но их помощью нельзя регулировать параметры поступающего воздуха.

Особенности приточно-вытяжной промышленной вентиляции

При использовании таких систем приток и вытяжка воздуха выполняются принудительно. В результате обеспечивается качественный и эффективный воздухообмен с очисткой воздуха и регулированием его температуры и влажности. При этом могут быть реализованы две схемы распределения воздуха: перемешивание или вытеснение.

При перемешивании чистый воздух подается в помещение с верхних точек, перемешивается с отработанным и выводится через воздухораспределительные решетки.

При вытеснении снизу подается чистый воздух, вытесняет отработанный и удаляется через воздухораспределительные решетки.

Правила установки климатического оборудования

Условия долгой, максимально качественной работы климатического оборудования:

• — приобретение кондиционера, наиболее оптимально подходящего к особенностям помещения;
• — правильная установка системы кондиционирования;
• — соответствующая эксплуатация, своевременное обслуживание оборудования.

Правила установки внешнего блока климатического оборудования

1.Стена, на которую предполагается монтировать наружный блок, должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать его вес. Кронштейны должны крепиться именно к стене, а не облицовке фасада. Если наружная стена из газобетона, устанавливать на нее блок кондиционера не рекомендуется в силу хрупкости самого материала. В случае контакта вентилируемого фасада и наружного блока может появляться дополнительный шум. Специальные демпфирующие уплотнители помогут решить эту проблему.

2.Установка внешнего блока кондиционера должна производиться строго горизонтально во всех плоскостях во избежание проблем циркуляции охлаждающей жидкости. Лучше всего монтировать блок под навесом или на открытом балконе. Его можно установить на крыше, если квартира находится на верхнем этаже и длина планируемой магистрали не превышает 10-15 м. При этом внешний блок и коммуникационные узлы должны обдуваться потоком воздуха, чтобы избежать перегрева компрессора и выхода системы из строя. Оптимально установить блок не ближе 10 см от стены.

3.Отведение воды должно производиться в канализационный сток. В случае, когда это невозможно организовать, необходимо проследить, чтобы выводимый наружу конденсат не портил фасад здания и не попадал на прохожих.

4.Монтаж должен проводиться специалистами по установке, промышленными альпинистами или с подключением специальной техники.

Правила установки внутреннего блока кондиционера:

1.Убедиться, что электропроводка в помещении рассчитана на нагрузку в 1,5-2 кВт. Если нет, нужно провести дополнительную линию для кондиционера, подключив ее к щитку с предохранителем.

2.Магистраль от внешнего блока к внутреннему может быть проложена внутри стены или уложена в пластиковый монтажный короб.

3.Место установки внутреннего блока определяется параметрами:

• — работа кондиционера тем эффективнее, чем меньше расстояние между внешним и внутренним блоками;
• — расстояние от внутреннего блока до мебели более 3 м. На пути тока воздуха не должно быть препятствий (мебель, шторы и т.д.)
• — доступность для сервисного обслуживания;
• — нельзя устанавливать над отопительными батареями, мебелью, вплотную к потолку;
• — воздушный поток не должен попадать на зоны отдыха, рабочее место;
• — эстетические параметры.

4.Надежность крепления внутреннего блока, строгая геометрия расположения для исключения перелива конденсата из дренажного поддона.

5.После соединения внутреннего и внешнего блоков необходимо с помощью специального оборудования провести вакуумацию соединений, чтобы удалить влагу и воздух.