Сколько стоит система кондиционирования воздуха?

Share

С.В. Брух. Ассоциация Японские Кондиционеры, bruh@jac.ru

Ответить на это можно только после разработки проектной документации, причем, как правило, предполагаемая цена кондиционирования объекта возрастает. Чтобы привести в соответствие потребности и возможности заказчика, проект “урезают” в основном за счет снижения качества микроклимата (уменьшают холодильную мощность оборудования, воздухообмен и т.д.). Для того чтобы проектировщикам по десять раз не переделывать проекты, а заказчикам реально оценивать свои возможности, необходимы укрупненные характеристики различных схем и систем кондиционирования воздуха.

Характеристики объекта кондиционирования
Объекты бывают разные. Одна и та же схема кондиционирования воздуха будет иметь различные технико-экономические показатели на различных зданиях, да и оптимальность применения какого-либо варианта кондиционирования зависит от характеристик объекта.
Основными функционально-технологическими характеристиками объекта кондиционирования являются:
1. Теплоизбытки (полные) помещений, Q, кВт.
2. Влагоизбытки помещений, W, г/с.
3. Газовыделения в помещениях, M, г/с.
Как правило, расчетным периодом для систем кондиционирования воздуха является летний период, когда величины тепло- и влагоизбытков максимальны. Так как расчет системы кондиционирования основывается на принципе ассимиляции (разбавления) перечисленных вредностей воздухом, необходимое количество воздуха для административно-бытовых помещений можно определить по формулам:

• Share

Где
LТ , LW , Lг — необходимый воздухообмен, определенный по ассимиляции тепловых, влажностных и газовых вредностей помещений (м3/с).
I, d, c — соответственно энтальпия (кДж/м3), влагосодержание (г/м3), концентрация углекислого газа (г/м3) в приточном и удаляемом воздухе помещений.
В качестве расчетного воздухообмена помещений принимается максимальная величина L, определенная по формулам 1-3. Сокращение величины воздухообмена помещений приводит к уменьшению типоразмера оборудования систем, затрат энергии на перемещение и обработку воздуха, что в конечном итоге уменьшает величину капитальных и эксплуатационных затрат. Поэтому сокращение воздухообмена помещений является основной задачей при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Рассмотрим график изменения удельного воздухообмена офисных помещений, определенный по формулам 1-3 (рис. 1).

• Share

Рис. 1. График изменения требуемого воздухообмена офисных помещений.

При понижении температуры наружного воздуха тепло- и влагоизбытки помещений уменьшаются. Причем если при температуре наружного воздуха около –8 °С теплоизбытки помещений близки к нулю, то влагоизбытки в помещениях всегда присутствуют. Воздухообмен помещений, рассчитанный из условия ассимиляции газовыделений, не зависит от температуры наружного воздуха. Для обеспечения оптимальных параметров воздуха по трем критериям при температуре наружного воздуха выше +3 °С расчетной величиной является воздухообмен ассимиляции теплоизбытков, а при температуре наружного воздуха ниже +3 °С — воздухообмен ассимиляции газовыделений.
В связи с отсутствием функциональной связи между критичными режимами тепловыделений и газовыделений офисных помещений нецелесообразно объединять системы кондиционирования воздуха и вентиляции. Вентиляционная нагрузка должна лежать на системах приточно-вытяжной вентиляции, а тепловлажностная обработка воздуха — на системах кондиционирования.

Однозональные системы кондиционирования
Однозональные системы кондиционирования предназначены для обслуживания помещений с подобным тепловым режимом. Абсолютные величины теплоизбытков помещений могут быть различны, но отношение теплоизбытков друг к другу в одинаковые значения времени должно быть постоянной величиной (рис. 2).

• Share

Рис. 2. Подобный тепловой режим помещений.

К таким объектам кондиционирования можно отнести помещения одинакового функционального назначения и режима использования, расположенные по одному фасаду здания. Благодаря одинаковому режиму теплоизбытков помещений возможно использование однозональных систем кондиционирования, обслуживающих группу помещений с помощью одной системы регулирования мощности. К таким системам можно отнести воздушные, водяные и фреоновые системы кондиционирования, регулирующие свою производительность по датчику температуры в одном контрольном помещении. Характеристики однозональных систем кондиционирования воздуха показаны в таблице 1.

Таблица 1.

Многозональные системы кондиционирования
Многозональные системы кондиционирования предназначены для обслуживания помещений с различным тепловым режимом. Причем необходимо разделять помещения, тепловой режим которых может отличаться друг от друга по величине, и помещения, величина теплоизбытков которых может отличаться и по величине, и по знаку.

• Share

Рис. 3. Неравномерный тепловой режим помещений.

Для начала рассмотрим помещения, величина теплоизбытков которых отличается друг от друга по величине (рис. 3). К таким объектам кондиционирования относятся помещения, расположенные по разным фасадам здания.
Так как функциональные зависимости изменения теплоизбытков помещений совершенно различны, невозможно использование систем кондиционирования с регулированием мощности по какому-либо одному помещению. Если мы настроим однозональную систему кондиционирования на поддержание температуры внутреннего воздуха в одном из помещений, то в других помещениях может наблюдаться в течение дня как переохлаждение воздуха, так и его недостаточное охлаждение. Вообще тепловой режим любых помещений является в большей или меньшей степени неравномерным. Поэтому многозональные системы кондиционирования являются сегодня единственным вариантом, обеспечивающим возрастающие требования к индивидуальному комфорту пользователей.

Таблица 2.

Регулирование мощности многозональных систем кондиционирования производится как по всей системе в целом, так и индивидуально по помещениям. Характеристики многозональных систем кондиционирования воздуха показаны в таблице 2.
В переходный период обеспечение комфортного микроклимата в помещениях офисных зданий возможно при применении многозональных СКВ, которые позволяют не только индивидуально регулировать расход холода или тепла, но и индивидуально изменять режим работы местного кондиционера (внутреннего блока). Теплоизбытки таких помещений могут изменяться не только по величине, но и по знаку (рис. 4).

• Share

Рис. 4. Неравномерные и знакопеременные теплоизбытки помещений.

Многозональные системы кондиционирования с независимым выбором режима работы с одной стороны достаточно дороги, но с точки зрения энергоэффективности и комфортности микроклимата являются вершиной развития климатической техники. Пользователю такой системы кондиционирования не надо думать о том, в каком режиме включена вся система и где находится “главный” пульт управления, он устанавливает именно тот режим и параметры воздуха, которые ему в данный момент необходимы. Характеристики многозональных систем кондиционирования воздуха с независимым выбором режима работы показаны в таблице 3.

Таблица 3.

Выводы
При выборе системы кондиционирования воздуха необходимо в первую очередь учитывать характеристики объекта кондиционирования. Причем на конечную стоимость влияет не только величина, но и характер изменения расчетных теплоизбытков помещений. Наиболее распространенными являются на сегодня многозональные системы кондиционирования без возможности независимого изменения режима работы (таблица 2), хотя наиболее функциональными (комфортными) являются многозональные СКВ с независимым выбором режима работы. Трехтрубные VRF системы кондиционирования по сравнению с другими представителями класса многозональных систем обладают максимальными показателями энергетической эффективности.