Системы центрального кондиционирования: принцип работы, устройство и область применения

Центральный кондиционер это устройство, предназначенное решить распространенную проблему больших зданий: создание комфортных условий для жизнедеятельности человека. Сюда входит и подача свежего воздуха, и поддержание необходимого уровня его влажности, температура воздуха в помещении, а также охлаждение, обогрев и очистка приточных воздушных масс.

[contents]

Для обогрева воздушных потоков, создаваемых мощными вентиляторами, как правило, используют водяные калориферы, а для охлаждения, в центральных кондиционерах присутствует холодильный контур, основным агрегатом в котором служит так называемый чиллер. В качестве дополнительных холодильных приспособлений, которые находятся в небольших помещениях, используются фанкойлы.

Существует три основных вида систем центрального кондиционирования:

1. Прямоточные центральные системы кондиционирования. В них происходит очистка, обогрев, увлажнение уличного воздуха.
2. Центральные системы кондиционирования с утилизацией тепла. В кондиционерах такого типа устанавливается рекуператор, который нагревает приточный воздух теплом воздуха, находящегося в помещении.
3. Центральные кондиционеры с рециркуляцией. В таких климатических комплексах устанавливается дополнительная секция с подмесом теплого исходящего воздуха в приточные воздушные потоки.

Устройство центральной системы кондиционирования

Устройство центрального кондиционера состоит из стандартных секций, в которые индивидуально подбираются различные узлы и агрегаты. Стандартный набор этого климатического комплекса состоит:

• Секция забора и подачи воздуха. В ней установлен мощный центробежный вентилятор, или сразу несколько, если предполагается выполнение нескольких задач.
• Секция фильтрации воздушных потоков. Она, как правило, состоит из двух частей, в одной из них установлен фильтр грубой очистки, а во второй части секции фильтр тонкой очистки воздуха. По желанию заказчика в секцию фильтрации могут быть установлены различные фильтрующие элементы, удаляющие неприятные запахи, уничтожающие бактерии и т.д.
• Следующей в наборе обычно выступает секция шумоподавления. Она служит для уменьшения шумов, созданных вентиляторами. Состоит такая щумоподавляющая прослойка из множества слоев минеральной или базальтовой ваты.
• Охладительная секция. Она представляет собой довольно серьезный теплообменник, выполненный из медных трубок.
• Оросительная камера. В ней происходит увлажнение воздушных потоков.
• Секция нагрева воздуха представляет собой теплообменник, в котором в качестве теплоносителя может выступать вода или пар. Также в эту секцию может интегрироваться электрический калорифер.

Последней секцией в таком наборе обычно выступает рекуператор, который производит нагрев приточного воздуха, теплыми исходящими воздушными потоками. Так как эта секция устанавливается строго по желанию заказчика, в стандартной комплектации она не рассматривается.

На видео показана модульность центрального кондиционера.

Принцип работы центральной системы кондиционирования

Несмотря на сложность и мощность таких конструкций, принцип работы центральных кондиционеров банально прост:

• Уличный воздух при помощи вентиляторной секции затягивается в устройство, после чего проходит секцию его фильтрации, где остаются до 90% механических примесей.
• После чего, уже очищенные воздушные массы походят процессы увлажнения и охлаждения (нагрева).
• Очищенный, увлажненный и охлажденный воздух поступает в систему воздуховодов, где и распространяется по помещениям. В случае надобности, воздух, попадающий из воздушных каналов в помещения, может более охлаждаться (нагреваться) при помощи фанкойлов.

Охлаждение и нагрев воздуха в центральной системе кондиционирования

Процесс охлаждения воздуха может быть выполнен двумя вариантами:

• Холодной водой от чиллера.
• Внешним компрессорным блоком, работающим на фреоне.

Что касательно чиллеров, то тут все понятно: вода охлаждается этим устройством, которому проходит водяной контур, и подается в теплообменник центрального кондиционера. В свою очередь, вентиляторы, обдувая охлажденный теплообменник, подают воздушные потоки уже более низкой температуры.

Внешний компрессорный блок, как правило, устанавливаемый на крыше, соединен с теплообменником-испарителем внутри центрального кондиционера фреоновыми магистралями. Далее его работа ничем не отличается от работы обычной сплит-системы. В компрессорном блоке фреон сжимается и подается по магистрали к теплообменнику. На входе в кондиционер, он имеет температуру не менее 70С° и находится в жидком состоянии. Поступая в испаритель, газ дополнительно подогревается теплыми воздушными потоками и закипает. При испарении фреона выделяется холод, понижающий температуру теплообменника, а воздушные потоки, которые проходят через него остывают и подаются по воздуховодам в помещения.

Нагрев воздуха также происходит двумя способами: подключенной к кондиционеру системой отопления или электрическим калорифером.

В принципе, и то и другое устройство действует по одному принципу: нагревается теплообменник либо горячей водой отопления, либо электрическим ТЭНом. Через ТЭН проходит поток воздуха, который нагревается и подается по воздушным каналам в помещения.

Достоинства и недостатки систем центрального кондиционирования

Самый большой плюс в использовании климатического комплекса заключается в том, что он в состоянии обеспечить комфортный микроклимат в целом здании, с множеством отдельных помещений разной площади. Кроме того, такая вентиляция одна из самых эффективных. Благодаря ее конструкции воздух обрабатывается и приобретает заданные параметры: подогрев или охлаждение, увлажнение, осушение и эффективная очистка. В связке с рекуператором такой климатический комплекс достаточно экономичен.

Кроме того, такие климатические комплексы надежны и долговечны. Большинство изготовителей гарантирует их бесперебойную работу в течение 40 тыс. часов.

Но такая, вроде бы идеальная система имеет три существенных недостатка:

• Высокая стоимость. Конечно, для крупных объектов ее стоимость не представляет особых проблем, но вот использовать ее в частном доме довольно дорого. Там подойдут канальные кондиционеры или обычные сплит системы.
• Сложность монтажа воздушных каналов. Эта работа трудоемкая и довольно затратная.
• Периодическое обслуживание. Дело в том, что на крупных объектах есть постоянные люди, которые находятся в штате. Если постоянного человека нет, то для периодического сервисного обслуживания, а тем более в случае поломки, вам придется подключать сервисную компанию, услуги которой могут обойтись очень недешево.

Совет:
Если вы решили у себя на объекте установить центральную систему кондиционирования, то обращайтесь только в крупные компании, которые готовы не только продать, но и обслуживать такую систему.