Типы систем кондиционирования

Когда речь заходит о разновидностях систем кондиционирования, огромное количество вариантов становится заметным явлением. Разнообразие обусловлено наличием устройств как для жилых помещений, так и для офисных зданий, а также агрегатов, предназначенных для использования в промышленных помещениях. Автоматизация работы систем кондиционирования воздуха включает в себя применение дополнительного оборудования.

Такие системы могут быть организованы в форме моноблока или двухкомпонентного устройства, такого как сплит-система. В первом случае все компоненты, обеспечивающие движение хладагента по холодильному контуру, располагаются в одном корпусе. Во втором случае более шумные детали вынесены в наружный блок, размещаемый на улице, тогда как внутренний (комнатный) блок содержит фильтры, вентиляторы, испарительный радиатор, а также иногда плату управления и другие невидимые детали.

Устройство любой системы кондиционирования воздуха, работающей на основе фреона, предполагает наличие ключевых элементов:

• Компрессор, который осуществляет сжатие и всасывание хладагента.
• Теплообменники испарительного и конденсаторного типов, через которые происходит передача тепловой энергии от фреона к окружающей среде.
• Вентиляторы, обеспечивающие обдув теплообменников.
• Фильтры механической очистки, а также, часто, фильтры тонкой очистки.
• Плата управления, отвечающая за координацию работы всей электроники.
• Регулятор потока (ТРВ или капиллярная трубка), который дозирует подачу жидкого хладагента из конденсатора в испаритель.
• 4-ходовой клапан у «теплых» кондиционеров, направляющий хладагент в другом направлении.

Устройство промышленных систем кондиционирования воздуха представляет собой более сложную структуру. В чиллерах может присутствовать несколько рядов вентиляторов или определенное количество трехходовых клапанов, изменяющих направление движения воды у чиллера с водяным охлаждением конденсатора.

Принципиальная схема наиболее простой системы кондиционирования воздуха представлена здесь. Этот рисунок включает в себя все основные элементы компрессионного цикла охлаждения, а также соединительные коммуникации.

Почти все системы кондиционирования воздуха имеют одну и ту же принципиальную схему цикла. Этот цикл можно визуализировать графически, как показано на рисунке. Левая часть кривой представляет собой состояние насыщенной жидкости, в то время как правая – состояние насыщенного пара. В точке соединения фреон может находиться в любом состоянии.

Бытовые Климатические Устройства

Как уже отмечалось, разнообразие систем кондиционирования воздуха включает в себя как устройства для жилых помещений, так и те, что предназначены для производственных или других промышленных и технологических объектов. Также существуют полупромышленные или коммерческие системы, предназначенные для установки в офисах, магазинах, административных помещениях и других общественных местах.

К бытовым системам кондиционирования для жилых помещений можно отнести различные виды сплит-систем, такие как настенные, напольно-потолочные, кассетные, канальные и колонные, а также оконные и мобильные моноблоки, отличающиеся конструкцией внутреннего блока. Эти устройства также широко используются как полупромышленные устройства с увеличенной мощностью. Среди них наиболее популярным бытовым устройством является настенная сплит-система, однако ее мощность ограничена, поскольку потребители бытовых приборов редко нуждаются в сильном потоке охлажденного воздуха.

В сплит-системах компрессор располагается во внешнем блоке, что делает работу таких устройств абсолютно бесшумной. В случае, если внутренних блоков, соединенных с внешним блоком электрическими проводами и фреоновой трассой, несколько, это уже мульти-сплит система кондиционирования воздуха. К одному наружному модулю можно подключить от 2 до 9 внутренних.

Мульти-сплит Системы

Система мульти-сплит отличается от простой сплит-системы способом подключения блоков. В данном случае мульти-система позволяет одновременно подключать несколько внутренних блоков. Обычно ее используют, если из-за технических ограничений невозможно установить сразу несколько обычных сплит-систем. Также она применяется для предотвращения повреждений фасада здания при установке нескольких наружных блоков.Некоторые считают, что мульти-сплит системы стоят дешевле, чем несколько обычных сплит-систем. Однако во внешнем блоке мульти-сплит системы установлена дорогостоящая современная автоматика, что влияет на ее стоимость, увеличивая ее в несколько раз по сравнению с обычным оборудованием. Также увеличивается стоимость установки из-за увеличения материала для коммуникаций и подачи фреона. Следовательно, мульти-сплит системы стоят значительно дороже.

Мультизональные Системы VRV и VRF Кондиционирования

Существуют многозональные системы, которые работают только с одним типом внутренних блоков, например, настенными, то есть все внутренние блоки должны быть одного типа. Современные производители также выпускают мульти-сплит системы кондиционирования с возможностью подключения разных типов внутренних блоков к одному наружному. Для зданий с множеством помещений с различной тепловой нагрузкой создаются многозональные системы с изменяемым расходом хладагента. Одним внешним агрегатом можно обеспечить десятки внутренних блоков.
Например, серия СИТИ МУЛЬТИ от MITSUBISHI ELECTRIC рассчитана на 16 внутренних блоков разных типов и мощностей. Эти инверторные системы с переменной производительностью оборудованы специальным терморегулирующим клапаном, который регулирует мощность блока в зависимости от нагрузки, обеспечивая точное поддержание температуры без перепадов.

Внутренние блоки мульти-сплит систем, такие как у MITSUBISHI ELECTRIC, могут работать в разных режимах одновременно. Это обеспечивается BC-контроллером, который распределяет фреон между блоками и разделяет его сепаратором на пар и жидкость высокого давления. Этот сепаратор упрощает устройство системы кондиционирования, по

скольку соединение блоков с контроллером выполняется всего двумя трубками. Это делает монтаж более дешевым и простым, уменьшает количество фитингов для стыковки, а также увеличивает допустимую длину трубопровода и перепады высот.

Как правило, в обычных мульти-сплит системах наружные и внутренние блоки соединяются линейно, то есть на каждый внутренний блок требуется отдельная трасса. В многозональных системах от внешнего блока отходит всего одна пара трубок, которая затем разветвляется по древовидному принципу с использованием рефнетов.

Многозональные системы с переменным расходом хладагента также известны как VRV-системы кондиционирования или VRF. Их преимущества включают в себя:

• длину системы трубопровода до 100 м и более, а также перепады высот между блоками до 50 м, что позволяет размещать наружные блоки в любом удобном месте;
• возможность подключения нескольких внутренних блоков к одному внешнему, при этом производительность последнего может быть на 30% меньше суммарной производительности первых;
• возможность управления как с индивидуальных пультов ДУ, так и с центрального стационарного пульта или компьютера.

Разницы между терминами VRF-система кондиционирования и VRV практически нет. Компания DAIKIN первой создала такую систему, поэтому другие производители используют разные аббревиатуры, сохраняя общий смысл. Просто разные компании оборудуют свои технические решения различными возможностями (длина трассы, возможность рекуперации и др.).

Следует помнить, что работа всех блоков в разных режимах (охлаждение и обогрев) возможна только при трехтрубной системе соединения. Двухтрубная VRF-система кондиционирования способна обеспечивать разные заданные параметры воздуха, но только в одном режиме.

Наружный блок некоторых VRV-систем кондиционирования может быть похож на полупромышленный блок с двумя вентиляторами или иметь более сложную конструкцию, как показано на изображении. Минусом использования VRV-системы является высокий уровень шума, издаваемого клапаном расхода, который часто скрывают в отдельном помещении или подвесном потолке. Также существуют варианты с установкой выносного клапана.

Чиллер-Фанкойл Системы

Чиллер-фанкойл система – это комплексное устройство, состоящее из трех ключевых компонентов: чиллера с фанкойлом, соединенных водопроводными трубами, и насосной станции для обеспечения циркуляции жидкости между ними.

Чиллер в данной системе функционирует по принципу кондиционера, но в отличие от обычных моделей, использует воду (или незамерзающую жидкость) вместо газообразных веществ. Жидкость поставляется через систему трубопроводов к фанкойлам, установленным в помещениях и аналогичным образом работающим как узлы сплит-систем. Расположение фанкойлов может быть удаленным от чиллера, и это расстояние зависит от мощности используемого насоса. Один чиллер может обслуживать несколько фанкойлов, количество которых определяется мощностью чиллера.

Фанкойл – это устройство, принимающее охлаждающую жидкость и предназначенное для рециркуляции и охлаждения воздуха в помещении. С встроенным вентилятором, фанкойл смешивает внутренний поток воздуха с наружным и направляет смесь в заданном направлении.

Насосная станция, также известная как гидромодуль, является неотъемлемой частью системы, обеспечивающей циркуляцию теплоносителя между чиллером и фанкойлом. В ее состав входят насос, расширительный бак, компенсирующий изменения температуры, вентили, аккумулирующий бак для увеличения ресурса компрессора и система управления и защиты насосной станции.

Подробнее о Системах кондиционирования воздуха чиллер-фанкойл

Крышные Кондиционеры

Применение крышных кондиционеров распространено для обеспечения кондиционирования и вентиляции в больших помещениях, таких как торговые комплексы, спортивные залы, театры, аэропорты и другие общественные здания с общей крышей.

Принцип Работы Крышных Кондиционеров

Работа крышных кондиционеров включает несколько этапов. Сначала свежий воздух забирается с улицы через заборную решетку руфтопа. Рециркуляционный воздух из помещения по воздуховодам поступает в смесительную камеру руфтопа, где смешивается с уличным воздухом. Регулировка заслонок определяет соотношение рециркуляционного и свежего воздуха. Крышные кондиционеры небольшой мощности могут не иметь смесительной камеры, смешивание происходит в воздуховоде. После смешивания воздух проходит через фильтр крышного кондиционера и поступает к испарителю или конденсатору, где происходит охлаждение или нагрев воздуха в зависимости от режима работы. Некоторые модели крышных кондиционеров дополнительно оснащаются электрическим или водяным нагревателем. Обработанный воздух подается в помещение центробежным вентилятором крышного кондиционера через систему воздуховодов.

Прецизионные Кондиционеры

Прецизионные кондиционеры представляют собой специальные сплит-системы, предназначенные для поддержания точных параметров микроклимата в помещении, включая температуру, влажность и интенсивность воздухообмена.

Принцип Работы Прецизионного Кондиционера

Эти устройства забирают свежий воздух извне и, обрабатывая его, подают в помещение. Процесс обработки включает в себя регулировку температуры, влажности и скорости движения воздуха. Прецизионные кондиционеры действуют как гибрид между системой кондиционирования и приточной вентиляцией, при этом забирая «уличный» воздух для снижения энергопотребления, особенно в холодный период, когда нет необходимости дополнительно охлаждать воздух.

Центральные Кондиционеры

Центральные кондиционеры предоставляют возможность централизованного обеспечения охлажденным воздухом для обеспечения комфортного микроклимата на больших площадях. Эти системы обладают более простым и экономичным обслуживанием по сравнению с регулярным техническим обслуживанием домашних сплит-систем, где на фасаде здания может быть установлено более 30 единиц.

Функциональные возможности мощного центрального блока превосходят характеристики обычных кондиционеров. Применение систем вентиляции в теплообмене предъявляет дополнительные требования и увеличивает затраты на проектирование и строительство. Тем не менее, центральные кондиционеры остаются надежными, стойкими к отказам и долговечными агрегатами, способными обеспечивать комфортный микроклимат на протяжении многих лет.

Центральные кондиционеры идеально подходят для больниц, офисов и общественных заведений, где установка внутренних кондиционеров может вызывать дополнительный шум и недовольство. Центральные системы могут быть размещены в удаленных зонах, таких как крыши или открытые площадки.

Эти системы требуют подключения к холодному водоснабжению, электрическим сетям, системам отопления или горячей воды, воздушным коммуникациям и инженерным системам для отвода жидкостей. В отличие от домашних кондиционеров, центральные блоки способны обслуживать большие внутренние объемы, вплоть до нескольких тысяч квадратных метров. Эти системы применяются на стадионах, в торговых центрах, театрах и кинозалах.

Центральные кондиционеры обеспечивают:

• очистку воздуха;
• осушение;
• увлажнение;
• эффективное смешивание свежего воздуха с воздухом в помещении;
• нагрев;
• охлаждение;
• регулирование объема поступающего воздуха.

Структура часто включает модули, состоящие из нескольких секций, что требует сложных работ по монтажу систем вентиляции и прокладке инженерных систем.

Существуют два типа центральных кондиционеров: с прямоточной системой (обрабатывающие только наружный воздух) и с рециркуляцией (эффект рециркуляции внутреннего и внешнего воздуха). Кондиционеры с рециркуляцией более экономичны, так как повторно используют часть воздуха после смешивания с наружным воздухом, что снижает расходы на отопление или охлаждение.

Существуют также кондиционеры с теплоутилизацией — специальные теплообменники, предотвращающие потери тепла при смешивании внешнего и внутреннего воздуха.

Компрессорно-Конденсаторные Блоки

Компрессорно-конденсаторные блоки находят применение на промышленных предприятиях, в магазинах и других объектах, где не требуется высокой точности поддержания температурного режима. Эти комплексы используются для подачи свежего и холодного воздуха в несколько помещений без возможности индивидуального регулирования климата в каждой комнате.

Помимо использования на небольших объектах, эти модели успешно справляются и с большими пространствами. Однако для этого часто требуется несколько систем вентиляции средней мощности.

Современные компании-производители предлагают различные модели с высокой стабильностью и качеством. Существуют технические решения для самых разных областей применения и требований температурных режимов. Компрессорно-конденсаторные блоки предоставляют новые возможности в области вентиляции, охлаждения и отопления, являясь эффективным и доступным решением для поддержания комфортных температур в гостиницах, ресторанах, супермаркетах и промышленных объектах различных отраслей.