Виды современных систем кондиционирования воздуха

Работа в офисном помещении, пребывание в торговом центре или другом заведении общественного пользования будет не комфортным без устройств кондиционирования, которые создают благоприятный для человека микроклимат. Нередко система кондиционирования встречается в частном доме или коттедже. Существует множество вариантов такого оборудования, начиная от простых моноблочных кондиционеров и заканчивая мультизональными агрегатами.

Зачем нужна

Во-первых, надо отметить, что нормальными условиями внутри помещения считаются:

  • температура +20-24С;
  • влажность – 40-65%;
  • скорость перемещения воздуха – 1 м/с.

Чтобы контролировать эти параметры, необходимо тщательно просчитать и собрать автоматизацию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. При этом проектом определяются сразу места их установки и функциональное назначение. Очень часто в зданиях с большими габаритами и множеством помещений применяется система кондиционирования, которая включает в себя несколько подсистем. И, как показывает практика, все подсистемы работают в индивидуальном режиме. Чтобы за всеми ими проследить, и производится установка автоматики системы кондиционирования.

Необходимо понимать, что система кондиционирования и вентиляции достаточно затратна в плане потребления электроэнергии. Поэтому очень важно правильно настроить автоматику, обеспечивающую контроль над кондиционерами и вентиляторами. И если с последними проблем не возникает, потому что их настраивают на определенную скорость вращения, которая практически все время будет постоянной, то у кондиционеров настройка более сложная.

Ведь их работа в основном зависит от влажности и температуры воздуха внутри помещений. А эти две величины непостоянные. А значит, автоматику придется настраивать так, чтобы она в первую очередь контролировала эти два параметра, а затем передавала сигнал на кондиционеры. И они будут по мощности работать то с увеличением, то со снижением. И здесь настройку можно сделать так, чтобы и внутри помещений условия были нормальными, и потребляемая мощность кондиционеров не была максимальной.

За это отвечает диспетчеризация систем вентиляции и кондиционирования. А именно несколько приборов, которые обрабатывают данные и передают их на оборудование. При этом выдерживается строго последовательность алгоритмов, которые программируются индивидуально для каждого вида оборудования.

Каковы затраты на выполнение вентиляции?

Стоимость естественной вентиляции в первую очередь связана с расходами на строительство дымоходов, а также на вентиляционные решетки и диффузоры. Для механической вентиляции приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла не нужна, но вы должны заплатить за изолированные приточно-вытяжные воздуховоды, приточно-вытяжную вентиляцию и за самый дорогой рекуператор во всей комбинации. Наземный теплообменник не является обязательным элементом такой установки, но оказывает значительное влияние на эффективность рекуперации тепла, и многие люди решают сделать это, хотя это и не дешево.

Каковы затраты на выполнение вентиляции?

Стоимость установки во многом зависит от количества комнат в доме – это приводит к количеству вентиляционных каналов, диффузоров, решеток и диффузоров. В случае односемейных домов с естественной вентиляцией обычно можно установить все воздуховоды в двух дымоходах, но если нужен третий, стоимость монтажа явно возрастает. В системе с рекуперацией тепла используются относительно дешевые оловянные шланги (хотя есть и более дорогие системы пластиковых труб). Их количество не оказывает большого влияния на общую стоимость установки. Цена рекуператора самая большая. Прежде всего это означает, что стоимость вентиляционной системы с рекуперацией тепла значительно выше, чем у натуральной.

Читайте также:  Вентиляция на мансардном этаже своими руками

Любой, кто думает, что с помощью механической вентиляции сможет сэкономить много благодаря тому, что они не будут делать дымоходы, потому что это возможно только в некоторых случаях. Если в доме есть котельная и камин, то для установки вентиляции все еще необходимы дымоходы. Тогда отставка только из эфирных каналов не сильно изменится в смете. Смета расходов предполагает, что значительная экономия будет вызвана только полным отказом от дымоходов и, следовательно, от камина и котла, которые могут быть заменены тепловым насосом или электрическим отоплением. Дымоход также не нужен в случае газового котла с закрытой камерой сгорания, при условии, что он оборудован концентрической трубой для отвода воздуха и газа, которая подает воздух непосредственно в камеру сгорания и, конечно же, выпускает из нее пары.

Каковы затраты на выполнение вентиляции?

Климат-контроль в новостройках

Современные системы обеспечивают комфортный климат в помещениях, задействуя 5 основных процессов — вентиляцию, рекуперацию энергии, подготовку воздуха (подогрев или охлаждение), увлажнение и фильтрацию. Одну часть этих задач может выполнить система кондиционирования, другую  — система вентиляции помещений.

Для кондиционирования воздуха в жилых комплексах сейчас чаще всего применяют мультисплит- или мультизональные системы VRF/VRV. Последние работают с неограниченным количеством внутренних блоков при одном наружном, тогда как мультисплит-системы ограничиваются максимум 9 внутренними блоками.

Технология VRV была впервые запатентована в 1982 году японской компанией Daikin и дословно означает «Variable Refrigerant Volume» — «переменный объем хладагента». Ее суть в том, что каждый внутренний блок самостоятельно регулирует объем хладагента в зависимости от своей тепловой нагрузки. Такая система позволяет создать определенный микроклимат в каждом отдельном помещении, независимо друг от друга. Термин VRV может использовать только Daikin. Системы других производителей называются VRF. В Украине технологию VRV начали использовать в начале 2000-х. До этого применяли сплит-системы, состоящие из одного наружного и одного внутреннего блока, затем к одному наружному постепенно добавляли все больше внутренних блоков, формирующих мультисплит-систему. Параллельно с этим появились мультизональные системы с переменным объемом хладагента.

«Опыт показывает, что мультизональные системы VRV/VRF отличаются рядом бесспорных преимуществ, — рассказывает Владимир Степура, директор компании «Ликонд», официального дистрибьютора Daikin в Украине. — С этими системами можно обеспечить поэтапный ввод в эксплуатацию, они быстрее проектируются, монтируются и требуют минимального сервиса в процессе эксплуатации. К тому же, VRV/VRF оборудование экономичное и компактное. Вот почему эти системы наиболее подходят для установки в жилых домах».

Пример интеграции внутреннего блока системы VRV в дизайн помещения

Для достижения максимально комфортных параметров воздуха в помещениях систему кондиционирования VRV комбинируют с вентиляционной  HRV и управляющим комплексом. HRV — приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла. Она использует тепло выходящего потока для обогрева входящего, позволяя снизить потребление электроэнергии для поддержания нужной температуры воздуха. Например, окна в кухне выходят на южную сторону, и помещение нагрелось от солнечных лучей и использования плиты с духовым шкафом.  А в комнате холодно — окна на север. Вентиляционная система HRV проветрит оба помещения, запустив свежий очищенный воздух, и перенаправит тепло из кухни в комнату, сэкономив энергоресурсы на отопление холодного помещения и охлаждение нагретого.

Читайте также:  Как заделать трещину в шифере – советы по ремонту кровли

Чтобы максимально точно регулировать микроклимат на разных этажах и в отдельных помещениях, в современных системах вентиляции и кондиционирования применяют многозонный контроль при помощи датчиков температуры и движения.

Системы климат-контроля — наиболее сложные и затратные по реализации. Поэтому встречаются чаще всего в жилых комплексах бизнес и премиум-класса — например, в ЖК Tetris Hall и Obolon Residences в Киеве. В жилом комплексе Linden Luxury Residences, где стоимость квадратного метра стартует от 106 550 грн, в каждой квартире будет спроектирована мультизональная система кондиционирования и индивидуальная приточно-вытяжная вентиляция с двойной степенью очистки воздуха.

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.

Расчеты и проектирование систем кондиционирования

До проектирования системы кондиционирования помещений нужно рассчитать тепловую нагрузку на конкретную комнату. Обычно используют правило, что на охлаждение 10 м² площади нужно затратить 1 кВт мощности плюс запас в 10-30%.

При проведении расчетов и проектировании учитывают следующие исходные данные:

  • противопожарные нормы;
  • планировку постройки и ее назначение;
  • климатические особенности региона;
  • план расстановки технологического оборудования;
  • количество осветительных приборов;
  • технические параметры электросети;
  • характеристики существующих систем кондиционирования.

Сам процесс проектирования проходит в два этапа. Сначала выбирают систему с подходящими параметрами. Для этого определяют место расположения установок, их мощность. На завершающем этапе подсчитывают стоимость оборудования.

Приводы исполнительных устройства

К исполнительным устройствам системы кондиционирования — воздушным клапанам и заслонкам, вентиляторам, насосам, компрессорам, а также калориферам, охладителям и т.д. подключаются электро- или пневмоприводы, через которые и осуществляется управление системой. Они позволяют:

  • Ступенчато или плавно (при применении преобразователей частоты) регулировать скорость вращения вентиляторов;
  • Управлять состоянием воздушных клапанов и заслонок;
  • Регулируется производительность канальных нагревателей и охладителей;
  • Регулировать производительность циркуляционных насосов;
  • Осуществляется управление увлажнителями и осушителями воздуха и т.д.

Анализ сигналов с датчиков, выбор алгоритма работы, передача команды на привод и контроль выполнения команды происходит в контроллерах и серверах системы автоматизации.

Управление электродвигателями компрессоров, насосов и вентиляторов, в особенности мощностью более 1 кВт, наиболее экономично выполнять с помощь преобразователей частоты. На рисунке показан возможный экономический эффект от применения ПЧ в системах кондиционирования.

Режимы работы системы. Работа в системе автоматизации и диспетчеризации здания

Щит автоматизации системы вентиляции должен обеспечивать работу в следующих режимах:

Ручном. В этом случае управление системой осуществляется вручную.

Автоматическом автономном, с передачей данных в систему диспетчеризации. В этом случае включение и выключение происходит автономно, без учета показаний смежных инженерных систем, при этом уведомления о работе системы передаются диспетчеру.

Автоматический в составе автоматизированной системы управления зданием. При таком режиме работа вентиляции синхронизирована с другими системами жизнеобеспечения здания. Все системы здания, управляемые по разработанным алгоритмам, формируют систему автоматизации и диспетчеризации здания.

Иногда, хитрые интеграторы представляют автоматическую автономную систему как полностью автоматическую. Заказчик узнает об этом, когда начинает получать счета за коммунальные услуги с суммами, выше ожидаемых.

Управление системой осуществляется по протоколам управления здания. Наиболее известные это LonWorks, ModBus, BACnet.

Лучшие приточно-вытяжные вентиляционные системы

Для того чтобы хорошо ориентироваться в ассортименте моделей приточно-вытяжных устройств, можно ознакомится с лучшими из них. Это поможет сделать правильный выбор.

Vakio Base

Приточно-вытяжное устройство с рекуператором. Имеет простую конструкцию, включающую фильтр, вентилятор, воздуховод, теплообменный модуль, вспомогательные элементы. Работает от электросети, потребляет до 20 Вт/ч. Предназначен для циклического проветривания.

Прибор 40 секунд работает на приток воздуха, следующие 40 секунд – на отток. Причем лопасти вентилятора вращаются непрерывно. В нужный момент он разворачивается и меняет направление потока воздуха на обратное. Прибор сконструирован с учетом суровых климатических условий. Может работать при температуре -47°C – +50°C.

Преимущества модели:

  • компактность;
  • небольшой вес;
  • фильтрация воздуха;
  • наличие шумоизоляции;
  • подогрев и охлаждение воздуха.

Mitsubishi Electric VL-100EU5-E Lossnay

Эффективная система контроля за микроклиматом. Оборудована теплообменником, что позволяет обеспечить энергосбережение. Имеет встроенный фильтр высокой очистки, оснащенный дополнительной защитной сеткой. Чистить фильтр можно с помощью пылесоса или промывания водой.

Принцип работы системы:

  • прибор нагнетает в теплообменник воздух из комнаты;
  • давление внутри квартиры понижается, что провоцирует поступление воздуха с улицы;
  • в рекуператоре происходит обмен тепла;
  • свежий подогретый воздух выводится в квартиру.

Преимущества модели:

  • универсальность (может устанавливаться на вертикальные и горизонтальные поверхности);
  • надежность элементов конструкции;
  • стильный дизайн;
  • высокая производительность.

Прана 340s

Приточно-вытяжная моноблочная система с теплообменным модулем. Конструкция устройства позволяет одновременно формировать два встречных потока воздуха в одном цилиндре. Имеет две модификации:

  • «АВ» – для установки в любом месте на стене;
  • «ВВ» – для размещения между верхним перекрытием и подвесным потолком.

Преимущества модели:

  • прямоточное удаление воздуха, обеспечивающее высокую эффективность работы;
  • медный рекуператор;
  • простой монтаж;
  • циклонная очистка приточного воздуха.