Климатические системы для охлаждения помещений

Все знают, что вода — это основа жизни на Земле. 2/3 поверхности нашей планеты покрыты водой, ну и так далее. В этом тексте долго воду лить не будем.

В своей инженерной работе мы также считаем воду основой всех основ для создания комфортного климата. Речь здесь идет о реализации систем охлаждения с максимальными показателями комфорта и энергосбережения на основе самого естественного и привычного всем вещества.

Да, мы считаем, что самые комфортные и эффективные климатические системы работают не на основе фреона, а на воде и воздухе.

Предлагаемые нами климатические системы для охлаждения помещений называются водяными, так как хладагентом в них, и теплоносителем тоже, является именно вода.

1 вариант
В общих словах суть данных климатических систем заключается в том, что чиллер или холодильная машина подготавливает (то есть охлаждает) воду для теплообменников системы вентиляции, который установлен в воздуховоде на пути прохождения воздуха. Воздух, проходя через теплообменник с холодной водой, охлаждается и поступает в помещения по воздуховодам. Это первый вариант создания охлаждающей климатической системы.

2 вариант
В следующем варианте можно изменять (увеличивать или уменьшать) количество поступающего в помещения охлажденного воздуха. Это достигается с помощью установленных на воздуховодах на входе в помещения воздушных клапанов, которые регулируют количество подаваемого в помещения охлажденного воздуха. Если нужно сделать похолоднее, то в помещение подается охлажденного воздуха больше.

3 вариант
В самом расширенном варианте ко всем прочим решениям в помещения добавляются климатические аппараты, к которым подается подготовленный воздух от вентиляционной установки, а также холодная или горячая (для функции обогрева) вода. В данных модулях, которые называются эжекционным доводчиками и охлаждающими балками, также имеются теплообменники с холодной или горячей водой, через которые воздух втягивается и охлаждается или нагревается, в зависимости от потребностей и климатических условий.

В единой климатической системе на одном объекте могут использоваться комбинации всех трех вариантов реализации системы охлаждения.

Ниже можно подробнее ознакомиться с каждым из этих вариантов.

1. Охлаждение воздухом в системе вентиляции

Вкратце принцип работы водяной климатической системы заключается в следующем:

• вентиляционная система забирает воздух с улицы;
• рядом с вентиляционной установкой установлена холодильная машина или чиллер, которая готовит холодную воду;
• далее охлажденная вода поступает в охладитель вентиляционной установки, который представляет собой теплообменник, сквозь который проходит забираемый с улицы воздух;
• в результате свежий воздух охлаждается и поступает по воздуховодам в помещения.

Схема работы системы вентиляции с охлаждением воздуха

2. Охлаждение в системе с переменным расходом охлажденного воздуха

На входе в помещение стоит воздушный клапан, который определяет объем поступающего в помещение охлажденного воздуха (если нужно больше холода, то в помещение подается больше охлажденного воздуха).

Схема работы системы вентиляции с переменным расходом охлажденного воздуха по помещениям в зависимости от потребности

Во внутренних блоках охлаждения здесь нет необходимости, охлажденный воздух поступает в помещения через обычные воздухораспределители.

Чиллер охлаждает воду для охладителя вентиляционной установки

Этот вариант реализации системы вентиляции с охлаждением имеет дополнительные возможности.

3. Охлаждение с помощью эжекционных доводчиков и охлаждающих балок

Для эффективного и комфортного охлаждения помещений мы предлагаем системы приточно-вытяжной вентиляции с применением различных эжекционных доводчиков и охлаждающих балок.

Кондиционер с приточной вентиляцией – что это такое, устройство, преимущества, разновидности, критерии выбора

В задачу стандартной системы кондиционирования не входит обеспечение притока свежего воздуха в помещение. Однако осуществить проветривание обычным способом – путем открывания окна или форточки – не всегда возможно. На выход в такой ситуации приходит кондиционер с приточной вентиляцией. Разберем, что собой представляет данное оборудование, как оно устроено и работает, каковы его главные преимущества, какие бывают разновидности, а также на какие критерии обратить внимание при выборе.

Кондиционер с приточкой – что это такое, устройство, принцип действия

Классическая сплит-система работает исключительно на охлаждение воздуха в помещении. Однако за несколько десятилетий применения подобной техники в помещении назрело несколько актуальных проблем:

1. Крупные габариты оборудования. Из-за этого их установка довольно часто сопряжена с сопутствующими неприятностями, например, в виде применения специфического монтажа там, где невозможно просто монтировать громоздкую аппаратуру. Всего этого лишены современные модели. Они легки, малогабаритны и отличаются привлекательным внешним видом.
2. Вероятность распространения возбудителей болезней с потоками воздуха. В системе могут накапливаться микроорганизмы из воздуха, а затем распространяться по внутренним помещениям. В современные приборы встроены модули по обеззараживанию входящих атмосферных потоков, и потому они полностью безопасны с этой стороны.
3. Отсутствие притока свежего воздуха. Согласно нормам, на одного человека в помещении в течение часа должно поступать порядка 30 куб. метров свежего воздуха.

Решить все эти задачи как раз и позволяет установка современного кондиционера с функцией приточного вентиляции в настенном или канальном исполнении.

Устройство и принцип действия

Главное отличие прибора для кондиционирования с приточкой от стандартной системы – наличие воздуховодного канала, производящего забор воздуха снаружи. В остальном его устройство аналогично и имеет следующие основные части:

• Испаритель, оснащенный теплообменным контуром и вентилятором.
• Фильтрующая система.
• Блок электронного управления.
• Наружный модуль – включающий компрессор, кулер, конденсатор, турбину, смесительную камеру.

Кроме того, прибор может оснащаться калорифером с электрическим или водяным контуром для подогрева поступающего воздуха в период холодов.

Работа такого кондиционера в режиме приточной вентиляции подчиняется следующему алгоритму:

• Свежий воздух через воздуховод поступает в испарительный блок.
• Далее масса наружной атмосферы перемешивается с внутренней.
• После этого поток проходит через последовательную систему дополнительных устройств – нагревателя/охладителя, осушителя/увлажнителя, обеззараживателя и т. д.

• В завершении готовый обогащенный свежим воздухом поток поступает в помещение.

Главные плюсы приточного кондиционирования

Среди основных преимуществ системы кондиционирования с приточкой выделяются следующие:

• Круглогодичное освежение атмосферы дома. Забираемый снаружи воздух автоматически нагревается или, напротив, охлаждается – в зависимости от настроек оборудования и внутренних микроклиматических условий. Благодаря этому атмосфера в доме всегда будет свежей и нужной температуры – в противовес естественному проветриванию, когда при открывании форточек или окна воздух в доме либо сразу охлаждается или нагревается, что делает такой способ весьма ограниченным и зависящим от погодных условий.

• Глубокая очистка подаваемого с улицы воздуха. Современная сплит-система с функцией приточной вентиляции оснащается специальной многоуровневой системой фильтрации. Это позволяет круглосуточно поддерживать атмосферу жилища в свежем состоянии независимо от внешних условий – дыма, смога, выхлопных газов, пыли и прочих факторов, загрязняющих окружающую среду.
• Охват разных областей и помещений. Новые модели климатической техники рассматриваемого типа обеспечивают проветривание одновременно в нескольких областях жилого помещения – в зависимости от местных микроклиматических условий. Например, на кухне требуется одни значения интенсивности проветривания и температуры, в спальной – совсем другие.
• Автоматический контроль работы. Нагревательные элементы, компоненты наружного и внутреннего блока управляются быстродействующим процессором, опираясь на заданные пользователем настройки и датчики. Для этой цели через панель управления задается скорость подачи вентиляции и желаемый уровень нагрева в помещении.

• Минимальное техногенное воздействие на окружающих. Новейшие экземпляры оборудования имеют небольшие габариты и вес, благодаря чему удобно устанавливаются на стену или потолок (в зависимости от варианта исполнения). Благодаря входящим в их состав специальным материалам техника практически не издает шума и вибраций.

Разновидности

В семействе приточных кондиционеров различаются следующие 3 основные разновидности:

1. Мембранные.
2. Модульная система.
3. Модифицированный наружный блок.

Разберем детально особенности их устройства и функционирования.

Мембранный

Основным функциональным элементом данной разновидности приточных сплит-систем является специальная регулирующая мембрана. Она имеет специальную молекулярную структуру, через которую беспрепятственно проходит только кислород. При этом другие более тяжелые газы задерживаются. Благодаря этому в помещение поступает обогащенный кислородом воздух.

Однако оборудование такого типа не распространено на отечественном рынке. Кроме того, его высокая стоимость и сложность в установке отталкивают рядового потребителя и заставляют искать альтернативное решение.

Модульная система

Сплит-система модульного типа по сути является дополнением к уже установленному кондиционирующему прибору, и наряду с вентиляцией обеспечивает бесперебойный приток свежего воздуха. Среди его главных конструктивных особенностей выделяются:

• В основе используется рекуператор, оснащенный отдельный воздуховодом.
• Внешний блок устанавливается рядом с уже монтированным наружным блоком самого кондиционера.
• При прохождении через воздуховодную сеть забираемый с улицы воздух подогревается и подмешивается к внутреннему потоку системы вентилирования.

По принципу работы прибор представляет собой малогабаритную вытяжную систему, обеспечивающую подмес свежего воздуха в систему кондиционирования. Главное преимущество такого варианта организации проветривания – относительно низкая стоимость. Однако наряду с этим имеется и ряд недостатков:

1. Необходимость установки дополнительного внешнего блока рядом с наружным модулем.
2. Относительно небольшая мощность приточки – не более 20 куб. м. в час.
3. Ограниченное производство.

Кондиционер с приточкой модульного типа подходит для небольших помещений или в качестве дополнения.

Модифицированный наружный блок

В конструкции этого кондиционера с притоком воздуха имеется всего один внешний блок – обеспечивающий одновременно и охлаждение, и вентиляцию. На внутренний модуль прибора поток свежего воздуха подается через специальный воздуховодный канал. Оборудование имеет максимальный показатель производительности среди рассматриваемых разновидностей – 30-35 м³/ч. Однако главный недостаток таких установок – высокая стоимость.

Видео описание

Видео о том, насколько полезна установка приточного кондиционера:

Критерии выбора

При выборе модели приточного кондиционера для конкретных условий применения необходимо уделить внимание прежде всего следующим критериям:

• Для потолков высотой от 2,5 метров идеальным вариантом является канальный или кассетный кондиционер с притоком. Однако для его установки потребуется монтаж специальной подвесной системы. Лучше всего они подойдут для двойного или навесного потолка. Для низких комнат идеальным решением будет настенная модификация.

Видео описание

Видео-пример установки и применения приточного кондиционера:

• В решении задачи обеспечения нормального проветривания в просторных помещениях – гостиных, холлах, спортивных залах – подойдут приточные сплит-системы в колонном исполнении. Они отличаются большой производительностью и лучшим распределением потоков в пространстве.
• Мощность, место установки, тип управления и другие важные параметры должны полностью соответствовать конкретным условиям эксплуатации.

Видео описание

Видео о том, какой должна быть система кондиционирования и проветривания в доме:

Коротко о главном

При эксплуатации классических кондиционеров выявляются существенные недостатки – громоздкость оборудования, возможность циркуляции в воздухе микроорганизмов и отсутствие приточки свежего воздуха. Все эти минусы учтены и исключены в современных моделях, дополненных системой приточки. В состав таких приборов, помимо воздухозаборника, входят – испаритель, теплообменник, вентилятор, блок управления, наружный блок.

Работает система аналогично классическому варианту, но с забором, обработкой и последующим подмесом воздуха, захватываемого снаружи и подмешиваемого к внутренней атмосфере. Главные ее плюсы:

1. Обеспечение проветривания круглый год.
2. Глубокая очистка уличного воздуха перед подачей в дом.
3. Возможность микрозонирования.
4. Автоконтроль работы.
5. Отсутствие вредных факторов.

Существуют 3 основные разновидности кондиционера с режимом проветривания – это мембранные, модульные и модифицированные. У каждой из них есть свои особенности устройства, работы и применения. При выборе прибора необходимо учитывать размеры, специфику помещения и условия эксплуатации.

Источник https://www.tria-komm.ru/cooling/air-conditioning-systems/

Источник https://m-strana.ru/articles/konditsioner-s-pritochnoy-ventilyatsiey/

Источник