Типовые решения систем кондиционирования и вентиляции

Системы кондиционирования и вентиляции (СКВ) на базе кондиционеров сплит-систем и система естественной вытяжной вентиляции жилых помещений (рис. 1.)

На рис. 1. рассмотрен вариант автономного обеспечения внутренних температурных условий в жилых помещениях с использованием кондиционеров сплит-систем настенного типа.

Достоинством автономных кондиционеров такого типа является простота установки и монтажа.

Внутренний блок установлен на стене на высоте h˜2,5 м.

Наружный блок — на балконе. Фреоновая трасса между внутренним и наружным блоками прокладывается вдоль стены в декоративных коробах.

Конденсат, образующийся во внутреннем блоке, при работе кондиционера в режиме охлаждения с помощью дренажного трубопровода выведен на улицу.

Вентиляция жилых помещений осуществляется естественным путем.

Приток свежего воздуха — через открытые окна. Вытяжка на улицу — через решетки, установленные на кухне и в санузле, далее — через вытяжные шахты. Для очистки воздуха на кухне используется воздухоочиститель.

СКВ на базе кондиционеров сплит-систем может применяться в большом ряде случаев:

1. в существующих зданиях для поддержания микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах;
2. во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе люксов небольшой гостиницы;
3. во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, тепловой режим в которых отличается от других помещений, например, в серверных, насыщенных тепловыделяющим оборудованием. Поскольку такие кондиционеры работают, как правило, на рециркуляцию, при необходимости, подача в помещения свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха выполняется отдельной системой приточно-вытяжной вентиляции.

Система технической вентиляции на базе при точной установки и вытяжного крышного вентилятора (рис. 2.)

На рис. 2. показан пример механической вентиляции жилых помещений коттеджа. Приточная вентиляционная установка обеспечивает допустимые метеорологические условия и санитарные нормы воздуха в помещениях согласно СНиП. В своем составе приточная установка имеет:

• клапан с электрическим приводом на воздухозаборе;
• фильтр для очистки воздуха от пыли;
• электрический (или водяной) калорифер для нагрева воздуха в зимний период времени;
• вентилятор;
• систему автоматики с пунктом управления.

Все перечисленные элементы смонтированы в едином металлическом звукоизолированном корпусе.

Такая компактная конструкция приточной установки позволяет монтировать ее в зоне подвесного потолка в обслуживаемом помещении.

В данном примере рассмотрен вариант монтажа приточной установки на техническом этаже. Обработанный воздух по сети воздуховодов поступает в обслуживаемое помещение через потолочные плафоны с регулятором расхода воздуха.

Система вытяжной вентиляции решена с использованием крышного вентилятора.

Аналогичные системы вентиляции смогут использоваться и в офисных помещениях при наличии подвесных потолков.

СКВ на базе сплит-системы с приточной вентиляцией (Рис. 3).

На рис. 3. показан пример кондиционирования магазина с использованием сплит-системы с приточной вентиляцией. Наружный (компрессорно-конденсаторный) блок устанавливается на улице на стене здания (или в техническом помещении в случае комплектации наружного блока центробежным вентилятором). Внутренний блок (включающий в свой состав: фильтр, вентилятор, фреоновый охладитель, электронную панель управления, воздухонагреватель) монтируется в помещении за подвесным потолком.

Свежий воздух забирается с улицы и через термоизолированный воздуховод подается в смесительную камеру, где он смешивается с воздухом, забираемым из помещения. Затем воздушная смесь фильтруется и обрабатывается во внутреннем блоке в зависимости от заданного режима (охлаждение или нагрев). Далее обрабатываемый воздух поступает в обслуживаемые помещения по системе воздуховодов через воздухораспределительные решетки. При этом никак не нарушается дизайн интерьера, т.к. все оборудование монтируется за подвесным потолком. В интерьере остаются лишь изящные декоративные решетки для подачи воздуха. Между собой внутренний и наружный блоки соединяются фреоновым трубопроводом в изоляции.

Сплит-система с приточной вентиляцией, оснащенная электронной системой управления поддерживает нужные параметры микроклимата в любое время года. Летом воздуховод охдаждается, и в помещении поддерживается заданная температура. Осенью и весной кондиционер переключается в режим "теплового насоса" и эффективно подогревает воздуховод без включения колорифера. Если температура наружного воздуха опускается ниже 0°С, включается дополнительный колорифер. Электронный модуль управления колорифера позволяет плавно регулировать его мощность в зависимости от температуры наружного воздуха, что обеспечивает минимальное потребление электроэнергии.

Для создания воздушного баланса в помещениях магазина предусмотрена вытяжная вентиляция с применением канального вентилятора.

СКВ на базе "чиллера-фанкойлов", совмещенная с центральным отоплением, и система естественной вентиляции административного здания (рис. 4.)

В данной системе кондиционирования источником холодоснабжения является чиллер, установленный на крыше.

Местные неавтономные кондиционеры-фанкойлы напольной установки обеспечивают оптимальные температурные условия в помещениях административного здания.

Фанкойлы включают в себя 2 теплообменника и подключены по четырехтрубной схеме, что позволяет использовать их в зимнее время как приборы центрального отопления.

Четырехтрубная установка предполагает круглогодичное использование фанкойла. В период охлаждения в основной теплообменник поступает холодная вода от чиллера, в межсезонье теплая вода также поступает от чиллера, работающего в режиме теплового насоса; в отопительный (зимний) сезон через дополнительный теплообменник циркулирует горячая вода (с температурой теплоносителя 70–95°C) от системы центрального отопления.

Воздухообмен осуществляется за счет естественной вытяжной вентиляции. Чиллер снабжает хладоносителем фанкойлы многоэтажного здания. Горячая вода поступает в систему из городской теплосети через индивидуальный тепловой пункт в подвале. Воздухоохлаждаемый чиллер с осевыми вентиляторами установлен на крыше. Такой вариант установки является наиболее дешевым, поскольку не требуется места в здании или во дворе. При этом выбрана установка с малошумными осевыми вентиляторами, чтобы их шум не проникал в обслуживаемое и рядом стоящие здания. Насосная станция, обеспечивающая циркуляцию хладоносителя в системе "чиллер-фанкойлы", также установлена на крыше.

Представленная система кондиционирования широко применяется, как правило, при строительстве или реконструкции здания целиком или хотя бы отдельного этажа в гостиницах, офисах, медицинских учреждениях и школах.

СКВ на базе "чиллера-фанкойлов" и система приточно-вытяжной принудительной вентиляции офисных помещений (рис. 5.)

На рис. 5. показан пример комплексной системы кондиционирования для достаточно распространенного офисного типа общественных зданий. Основное оборудование расположено на техническом этаже.

Для приготовления холодной воды, поступающей в воздухоохладители центрального кондиционера и фанкойлы, используется чиллер. Воздушное охлаждение конденсатора этой моноблочной холодильной машины осуществляется радиальным вентилятором.

Воздух для охлаждения конденсатора подается и отводится по воздуховодам, проходящим через кровлю здания. В чиллер встроена гидравлическая группа, перекачивающая хладоноситель, в качестве которого используется вода. В чиллере предусмотрено переключение на режим теплового насоса, и поэтому, в холодные дни, когда система отопления еще не работает, в воздухоохладитель центрального кондиционера и теплообменники фанкойлов подается вода с температурой около 50°С для обогрева приточного воздуха, поступающего в дальнейшем в помещения.

Фанкойлы, аналогичные внутреннему блоку сплит-системы, работают на рециркуляции воздуха в помещении и осуществляют индивидуальное регулирование теплового режима в каждом помещении.

Центральный кондиционер забирает воздух с улицы через жалюзийную решетку, установленную на фасаде технического этажа.

В состав центрального кондиционера, кроме двух ступеней воздушного фильтра (ячейкового и карманного), входят воздухонагреватель, воздухоохладитель и вентиляторная секция, после которой установлены шумоглушители. Для холодного периода года в кондиционере предусмотрен поверхностный увлажнитель воздуха. Такой воздухоувлажнитель способен обеспечить требуемую влажность в помещениях в широком диапазоне. Кроме того, в сравнении с оросительной камерой, он компактнее и разбрызгиватели не требуют поддержания избыточного давления, как форсунки в оросительной камере. В теплый период года влажность подаваемого воздуха снижается за счет выпадения конденсата на теплообменной поверхности фанкойлов.

Приточный воздух от центрального кондиционера по сети воздуховодов самостоятельными каналами подается в помещения на каждый этаж через приточные решетки. Вытяжной воздух удаляется с каждого этажа по сети воздуховодов через решетки в стенах и затем, вытяжным радиальным вентилятором, выбрасывается в атмосферу.

На рисунке условно не показаны перегородки между приточной и вытяжной вентиляционными камерами и чиллером.

СКВ на базе "чиллера-фанкойлов" и система приточно-вытяжной принудительной вентиляции здания гостиницы (рис. 6.)

На рис. 6. рассмотрен вариант установки центрального кондиционера в подвале, а чиллера и насосной станции — на кровле здания. В данной системе используются фанкойлы скрытой установки в фальш-потолке.

Наружный воздух поступает в кондиционер через воздухозаборную шахту на высоте 2-х метров от уровня земли.

Охлажденный (летом) или нагретый (зимой) в кондиционере воздух по системе воздуховодов подается к каждому фанкойлу. С помощью фанкойлов обеспечивается индивидуальное поддержание заданной температуры в каждом помещении. В свою очередь, теплообменник центрального кондиционера снабжается охлажденной водой (или этиленгликолем) от чиллера.

Циркуляцию воды в системе "чиллер-фанкойлы — теплообменник центрального кондиционера" обеспечивает насосная станция, также, как и чиллер, установленная на кровле здания, и регулирует индивидуальный тепловой режим в каждом помещении. Фанкойлы в данном случае работают на смеси наружного и рециркуляционного воздуха.

Удаление воздуха из санузлов и умывальных комнат осуществляется по сети воздуховодов централизованно крышным вентилятором, установленным на кровле здания.

СКВ зала кинотеатра на базе центрального приточно-рециркуляционного кондиционера (рис. 7.)

Общественное здание "зального типа" оборудовано центральной системой кондиционирования воздуха на базе центрального кондиционера и чиллера. Соотношение расходов рециркуляционного и приточного воздуха — переменное и зависит от времени года (зима–лето).

Приточно-рециркуляционный кондиционер, вентиляционное оборудование и чиллер для подготовки хладоносителя установлены в подвале и отделены от зала строительными конструкциями. С помощью насосной группы, встроенной в чиллер, хладоноситель подается к воздухоохладителям.

В качестве открытой градирни в системе оборотного водоснабжения для охлаждения конденсаторов чиллера используется фонтан.

Приток воздуха в зал осуществляется центральным кондиционером через потолочные воздухораспределители. Вытяжка из зала естественная, через шахту, установленную на кровле.

СКВ технологического помещения на базе прецизионного шкафного кондиционера (рис. 8.)

В обслуживаемом помещении установлено технологическое оборудование со значительными выделениями тепла. Для точного поддержания заданной температуры и влажности внутреннего воздуха используется шкафной автономный кондиционер.

Применена система естественной вентиляции. При необходимости может обеспечиваться подмес свежего воздуха в кондиционере (в незначительных объемах).

Внутренний блок кондиционера установлен в соседнем техническом помещении (может быть установлен непосредственно в обслуживаемом помещении).

Конструкция фальш-пола в помещении позволила проложить сеть воздуховодов в полу и осуществить раздачу обработанного в кондиционере воздуха непосредственно под стойки технологического оборудования. Рециркуляционный воздух забирается из верхней зоны помещения и так же по сети воздуховодов поступает на обработку во внутренний блок кондиционера.

Конденсаторный блок воздушного охлаждения расположен на стене с наружной стороны здания.

СКВ выставочного зала на базе центрального кондиционера с утилизацией тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном теплообменнике (рис. 9.)

Оптимальные параметры в выставочном зале поддерживаются с помощью центрального кондиционера.

Центральный кондиционер включает в свой состав дополнительную секцию вытяжного вентилятора, а также систему утилизации тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном теплообменнике. При этом секции самого кондиционера и вытяжной вентиляции размещаются в два яруса. Источником холодоснабжения центрального кондиционера служит чиллер, установленный на кровле.

Насосная станция, также установленная на кровле здания, перекачивает хладоноситель по системе чиллер-теплообменник кондиционера. Воздух поступает в выставочный зал через напольные воздухораспределители и удаляется через потолочные плафоны по системе воздуховодов с помощью вытяжной вентиляционной установки. Удаляемый из помещения воздух отдает свое тепло приточному воздуху в перекрестно-точном теплообменнике.

СКВ операционной на базе приточно-вытяжного автономного кондиционера (рис. 10.)

Для кондиционирования операционной использован моноблочный приточно-вытяжной автономный кондиционер. В конструкции кондиционера использована двухярусная компоновка.

Кондиционер с фреоновым воздухоохладителем расположен в нижнем ярусе. Наружный воздух поступает в кондиционер, охлаждается или нагревается в нем, в зависимости от температуры наружного воздуха, проходит две ступени очистки и по системе воздуховодов поступает в помещение операционной. Раздача воздуха осуществляется в верхнюю зону через специальные решетки, оснащенные специальными фильтрами тонкой очистки. Вытяжные решетки в помещениях установлены в верхней и нижней зонах операционной для удаления из нее легких и тяжелых наркозных газов. По сети воздуховодов вытяжной воздух поступает в секции кондиционера, расположенные во втором ярусе. Холодильная машина кондиционера имеет воздухоохлаждаемый конденсатор. Для охлаждения конденсатора используется воздух вытяжной системы с дополнительным подмесом наружного воздуха. Удаление вытяжного воздуха осуществляется в атмосферу через специальную шахту на кровле здания.

Система вентиляции административного здания на базе поэтажных приточно-вытяжных вентиляционных установок с утилизацией тепла вытяжного воздуха (рис. 11.)

Система приточно-вытяжной вентиляции двухэтажного административного здания включает приточно-вытяжные агрегаты, установленные на каждом этаже.

В своем составе вентиляционные агрегаты (установки) содержат воздухо-воздушный теплообменник (теплоутилизатор), в котором в холодный период года тепло от вытяжного воздуха передается приточному воздуху. Кроме теплоутилизатора, приточного и вытяжного вентиляторов, в вентиляционных агрегатах установлены воздушные фильтры для очистки от пыли обоих потоков воздуха на входе в установку и водяной воздухонагреватель для дополнительного подогрева приточного воздуха. В агрегатах есть также приемный и рециркуляционный воздушные клапаны для регулирования расходов воздуха в каждом потоке.

Воздухозабор осуществляется с фасада здания, обращенного в сторону зеленой зоны, вытяжной воздух выбрасывается на другой, глухой (не имеющий окон) фасад.

Для раздачи приточного воздуха в помещении и удаления вытяжного воздуха использованы приточные и вытяжные плафоны.

СКВ на базе крышных кондиционеров и система естественной вытяжной вентиляции торгового зала (рис. 12.)

Автономный крышный кондиционер установлен на кровле одноэтажного здания магазина. Кондиционер работает на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Необходимое количество наружного воздуха поступает в смесительную камеру, где перемешивается с воздухом, забираемым из помещения. Общее количество воздуха проходит через фреоновый воздухоохладитель и поступает в помещение через систему воздуховодов и воздухораспределителей. Удаление вытяжного воздуха осуществляется системой естественной вытяжной вентиляции через крышный дефлектор.

СКВ спортивного зала на базе крышных кондиционеров с секцией вытяжного вентилятора (рис. 13.)

Автономные крышные кондиционеры установлены на кровле одноэтажного здания и работают на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Кондиционеры укомплектованы дополнительным центробежным вентилятором для подключения вытяжной вентиляции. Такая конструкция кондиционеров позволяет одновременно решить задачу вентиляции и кондиционирования воздуха спортивного зала. Подача кондиционированного воздуха осуществляется через настенные вентиляционные решетки; удаление вытяжного воздуха — через потолочные плафоны.

СКВ на базе кондиционера "сплит-системы с приточной вентиляцией" и система естественной вытяжной вентиляции коттеджа (рис. 14.)

Кондиционер сплит-системы с приточной вентиляцией состоит из внутреннего (испарительного) и наружного (компрессорно-конденсаторного) блоков. В данном примере использован компрессорно-конденсаторный блок с центробежным вентилятором. Он размещен на техническом этаже. Для его охлаждения воздух забирается с улицы. Внутренний блок установлен на техническом этаже и работает на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Охлаждение воздуха летом осуществляется с помощью фреонового воздухоохладителя, а подогрев воздуха зимой — с помощью водяного (или электрического) калорифера. В данном случае используется водяной калорифер, работающий в период отопления от газового котла. Забор наружного воздуха в кондиционер и раздача его по помещениям осуществляются по сети воздуховодов. Воздух для охлаждения конденсатора подается центробежным вентилятором по системе воздуховодов. Для компенсации приточного воздуха из помещений санузлов и кухни предусмотрена вытяжная вентиляция.

СКВ на базе "чиллера-фанкойлов" и приточно-вытяжная установка с утилизацией тепла вытяжного воздуха коттеджа (рис. 15.)

Оборудование систем кондиционирования и вентиляции расположено на техническом этаже.

В системе кондиционирования используется чиллер с воздушным охлаждением конденсатора. Охлаждающий воздух подается в конденсатор центробежным вентилятором по системе воздуховодов.

В жилых помещениях расположены вентиляторные доводчики (фанкойлы) напольного типа вертикального исполнения. Они осуществляют индивидуальную регулировку температуры в каждом помещении. Система обвязки фанкойлов двухтрубная, но в зимний (отопительный) период времени предусмотрено их переключение от чиллера на индивидуальный газовый котел, установленный в отдельном помещении. Зимой фанкойлы работают как радиаторы отопления.