Система приточной вентиляции на базе канального внутреннего блока кондиционера

Как работают сплит-системы и их разновидности

Сплит-система состоит из наружного и внутреннего блоков. В наружном находится компрессор, плата управления, вентилятор и конденсатор. Основные элементы внутреннего блока: испаритель, вентилятор, фильтры, температурные датчики и поддон для конденсата.

Фреон циркулирует по замкнутому контуру. Он состоит из:

• внутреннего змеевика – испарительного теплообменника;
• наружного змеевика – конденсаторного теплообменника;
• соединительных медных трубок – фреоновой магистрали;
• компрессора, повышающего давление;
• капиллярной трубки у бытовых систем;
• терморегулирующего вентиля (ТРВ) у полупромышленных блоков.

У кондиционеров, которые могут осуществлять подогрев воздуха, есть 4-ходовый клапан, меняющий функционально два теплообменника местами – наружный отвечает за испарение хладагента, а внутренний – за его конденсацию.

Работа на охлаждение

Фреон поступает в компрессор, где его давление увеличивается в 3 раза, а температура повышается на 50-60°C, то есть происходит сжатие. Далее он следует в конденсатор и обдувается более холодным воздухом, после чего переходит в жидкое состояние. Воздух проходит через конденсаторный теплообменник и нагревается от выделяемого фреоном тепла.

Затем хладагент перемещается в спиралеобразную капиллярную трубку или ТРВ, где его давление уменьшается, температура понижается и происходит небольшое испарение. Испарительный теплообменник продувается комнатным воздухом, но при поступлении более холодного фреона охлаждается. Хладагент при этом забирает его тепло и переходит в исходное состояние. Далее цикл повторяется.

Работа на обогрев

Суть принципа работы кондиционера сплит-системы на обогрев не меняется. При переключении 4-ходовым клапаном функций блоков, когда направление потока хладагента изменяется, воздух забирается с улицы наружным блоком, где происходит испарение фреона, а в комнату его доставляет внутренний блок, в котором хладагент снова переходит в газообразную фазу.

Чем ниже температура воздуха на улице, тем сложнее извлечь из него тепло, так как разница между температурой воздуха и температурой испарения фреона уменьшается, следовательно, нагревательная способность снижается из-за выравнивания их значений.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионная климатическая техника по принципу работы не отличается от сплит-системы, но обладает рядом особенностей:

• Способна работать в режиме 24/7/365 в течение 10 лет, в то время как бытовой сплит-ситемы хватит не более чем на 2 года.
• Имеет мощный вентилятор, за счет чего качество охлаждения выше, чем у сплита. Воздушные потоки заданной температуры равномерно распределяются по комнате.
• В качестве рабочего вещества может выступать фреон, вода или гликоль.
• Увлажнение воздуха осуществляется с помощью парогенератора электродного типа.

Прецизионные кондиционеры используются в серверных, где необходимо бесперебойно поддерживать определенную температуру и влажность воздуха.

Инверторные кондиционеры

Принцип работы инверторного кондиционера такой же, как у обычного. Отличие климатического оборудования инверторного типа заключается в управлении режимом работы. В обычной сплит-системе при достижении заданной температуры компрессор выключается. Когда температура меняется в большую сторону, срабатывает запуск нагнетателя. Таким образом, система работает на полную мощность, но с перерывами.

В инверторных двигателях есть плата частотного преобразователя, которая меняет стандартную частоту электрической сети. Вентилятор не перестает работать при достижении температурной нормы: он постепенно замедляет вращение, а при нагревании воздуха на 1 градус, увеличивает число оборотов в единицу времени.

Преимущества такого управления в долговечности оборудования и в экономии электричества до 30% по сравнению с неинверторными сплит-системами.

Канальная климатическая система

От внутреннего блока канального кондиционера отходит система подводящих и отводящих воздуховодов, по которым забирается теплый воздух и поставляется холодный в одно или несколько помещений.

Оборудование такого типа имеет функцию подмеса свежего воздуха с улицы до 30%.

Монтаж кондиционера канального типа лучше делать на этапе строительства здания – блок устанавливается под потолком вместе с системой вентиляции.

Что такое канальный кондиционер

Канальный кондиционер – совокупность приборов, меняющих характеристики воздуха путем пропускания потоков через специальные устройства. Техника заключена в вентиляционный канал и поддерживает оптимальный микроклимат в нескольких помещениях.

Устройство и принцип работы канального кондиционера

Техника включает наружный и внутренний блоки. Первый – выносной, ставят на улицу, второй – внутри помещений.

Также сеть включает:

• воздуховоды, которые прокладывают в вентиляционных или потолочных каналах;
• вентилятор для транспортировки потоков через климатическую систему;
• нагреватель (рекуператор) для поддержания оптимальной температуры;
• фильтры;
• помпу в виде конденсационного насоса для удаления избыточной влаги;
• адаптер – соединитель с внутренним блоком для подачи воздуха из комнаты посредством системы отводов.

Работает кондиционер канального типа по принципу вывода теплой среды за границы строения – функционально устройство мало отличается от прочих моделей. Хладагент транспортируется в газообразном состоянии и в жидкое переходит с помощью конденсатора во внешнем блоке и испарителя – во внутреннем блоке. Внутренний модуль оснащен диффузором, решетками, через которые отработанная среда поступает в блок, обрабатывается и в охлажденном состоянии попадает в помещение.

Производители предлагают инверторное оборудование с контролем мощности в зависимости от заданного пользователем режима работы. Такая техника обладает высокой мощностью, низким энергопотреблением и большими возможностями применения.

Области применения, преимущества и недостатки

Установка канальных кондиционеров актуальна для строений с обязательной подачей охлажденного воздуха по отдельным комнатам или большим помещениям. Например, это могут быть магазины, рестораны, гостиницы, офисы. Также допустим монтаж в частных домах, квартирах с высокими потолками.

Классификация оборудования по напору воздуха:

1. С малым напором. Давление не более 40 Па. Область применения – квартиры, гостиничные номера большой площади. Особенность – короткие воздуховоды.
2. Со средним напором в пределах 100 Па. Применение в жилых помещениях, малоформатных офисах, магазинах. Длина воздуховодов в общей сумме до 100 м.
3. С высоким напором. Давление до 250 Па. Пригодны для обустройства длинных и разветвленных систем с прокладкой воздуховодов в разные помещения, тупиковые отсеки.

Достоинства:

• увеличенная производительность;
• возможность монтажа множества испарительных блоков;
• надежность;
• поддержание заданного температурного режима на значительных площадях.

К минусам относят сложности монтажа, шумность при работе и строгие требования при составлении проекта. Сервисное обслуживание канальных кондиционеров выполняют только специалисты. Вместе с установкой оборудования это стоит дорого, но вложения окупаются комфортной температурой в комнатах, и монтажом только одного агрегата вместо множества блоков.

Проектирование VRV систем

Проектирование системы кондиционирования является одним из важнейших подготовительных этапов перед покупкой оборудования

При таковых мероприятиях важно правильно рассчитать, сколько понадобится трубопровода для эффективной работы устройства. Также важно при проектировании учесть:

• микроклиматические показатели;
• параметры тепловых нагрузок;
• желаемые параметры изменения температуры.

Самостоятельно выполнить таковые действия сложно, а иногда невозможно из-за необходимости применения специализированного оборудования. Так, на электронно-вычислительных устройствах и специальных программах, специалисты должны просчитать:

• оптимальность тепловых режимов;
• энергопотребление;
• необходимую мощность отдельных модулей.

Но таковые работы могут быть упрощены. Специализированные предприятия, которые занимаются установкой кондиционеров с циркулирующим хладагентом VRV, часто имеют уже рассчитанные под определенные условия проекты и имеют соответствующую заверенную необходимыми инстанциями документацию. Так, монтаж VRV систем наступает быстрее.

Вычисление эффективности системы проводится при помощи специальных программ

Внутренний блок кондиционера

• 1. Передняя панель — представляет собой пластиковую решетку, через которую внутрь блока поступает воздух. Панель легко снимается для обслуживания кондиционера (чистки фильтров и т.п.)
• 2. Фильтр грубой очистки — представляет собой пластиковую сетку и предназначен для задержки крупной пыли, шерсти животных и т.п. Для нормальной работы кондиционера фильтр необходимо чистить не реже двух раз в месяц.
• 5. Испаритель — радиатор, в котором происходит нагрев холодного фреона и его испарение. Продуваемый через радиатор воздух, соответственно, охлаждается.
• 6. Горизонтальные жалюзи — регулируют направление воздушного потока по вертикали. Эти жалюзи имеют электропривод и их положение может регулироваться с пульта дистанционного управления. Кроме этого, жалюзи могут автоматически совершать колебательные движения для равномерного распределения воздушного потока по помещению.
• 7. Индикаторная панель — на передней панели кондиционера установлены индикаторы (светодиоды), показывающие режим работы кондиционера и сигнализирующие о возможных неисправностях.
• 3. Фильтр тонкой очистки — бывает различных типов: угольный (удаляет неприятные
• запахи), электростатический (задерживает мелкую пыль) и т.п. Наличие или отсутствие фильтров тонкой очистки никакого влияния на работу кондиционера не оказывает.
• 4. Вентилятор — имеет 3 — 4 скорости вращения.
• 8. Вертикальные жалюзи — служат для регулировки направления воздушного потока по горизонтали. В бытовых кондиционерах положение этих жалюзи можно регулировать только вручную. Возможность регулировки с пульта ДУ есть только в некоторых моделях кондиционеров премиум-класса.
• Поддон для конденсата (на рисунке не показан) — расположен под испарителем и служит для сбора конденсата (воды, образующейся на поверхности холодного испарителя). Из поддона вода выводится наружу через дренажный шланг.
• Плата управления
• (на рисунке не показана) — обычно располагается с правой стороны внутреннего блока. На этой плате размещен блок электроники с центральным микропроцессором.
• Штуцерные соединения
• (на рисунке не показаны) —
• расположены в нижней задней части внутреннего блока. К ним подключаются медные трубы, соединяющие наружный и внутренний блоки.

Срок службы оборудования

Время работы кондиционера зависит от правильности монтажа и настроек. Если все было сделано качественно, служить он может очень долго. Точных цифр нет, так как при поломке, например, компрессора, его можно заменить. Не придется приобретать новое устройство.

Зависит срок службы и от частоты работы кондиционера. Если он установлен в серверной, где для охлаждения компьютерных устройств придется работать безостановочно, поломка произойдет быстрее. Домашний кондиционер, который работает 3-4 месяца в год, будет служить намного дольше.

Отталкиваясь от стоимости устройства и отзывов, можно примерно выделить срок службы в зависимости от ценовой категории:

• от 35 000 – 20 и более лет;
• 23 000 – 34 000 – 15-20 лет;
• До 21 000 – 10-15 лет.

Устройство кондиционеров

При всем своем разнообразии кондиционеры разных моделей в основе имеют одно и то же устройство – тепловой насос. Этот остроумный механизм позволяет осуществлять теплообмен в «противоестественном» направлении, то есть из более холодной среды в более горячую.

Покажем схематично его работу:

1. Возьмем две емкости с некой средой, причем температура в 1-й емкости ниже, чем во 2-й. Поместим сосуд с газом В 1-ю емкость и дождемся, пока температуры газа и среды сравняются.
2. Переместим газ во 2-ю емкость и сожмем его так, чтобы его температура (напомним, что газы при сжимании нагреваются) оказалась выше температуры среды в этой емкости. Вследствие разности температур начнется теплообмен, то есть газ станет отдавать тепловую энергию среде 2-й емкости.
3. Снова переместим газ в 1-ю емкость, вернув ему при этом первоначальный объем. При расширении газ остынет и поскольку часть внутренней энергии была им потеряна на предыдущем этапе, его температура окажется более низкой, чем была в начале. То есть газ после расширения будет холоднее среды в 1-й емкости. Снова будет иметь место теплообмен, только в направлении среда – газ. После уравновешивания температур снова перенесем газ во 2-ю емкость, не забыв его при этом сжать. Так тепло постепенно будет «перекачиваться» из холодного вещества в горячее.

Тепловые насосы трудятся не только под видом кондиционеров, но и холодильников, осушителей воздуха, систем геотермального отопления и пр. Используемый в них газ называют хладагентом, обычно в этом качестве применяется фреон.

Устройство и принцип работы кондиционера

Хладагент циркулирует по замкнутому трубному контуру, состоящему из двух частей: конденсатора, в котором происходит сжатие газа до жидкого состояния, и испарителя, в котором хладагент испаряется, снова превращаясь в газ и расширяясь в объеме.

Из испарителя в конденсатор газ попадает при помощи компрессора (он и осуществляет сжатие). Из конденсатора хладагент через длинную тонкую скрученную в цилиндрическую спираль трубку (ее называют капилляром, дросселем или терморегулирующим вентилем) постепенно просачивается обратно в испаритель.

3 Разновидности кондиционеров

Неинверторные кондиционеры поддерживают заданную температуру только через компрессор, который периодически выключается, но при этом расход электроэнергии возрастает. Такую систему тяжело настроить на подходящий режим работы, а температуру в помещении она изменяет очень медленно.

Конфигурация воздуховодов зависит от напора воздуха, поэтому канальное оборудование разделяют и по этому признаку:

• высоконапорное;
• средненапорное;
• низконапорное.

Низконапорные модели способны охладить одну небольшую комнату. Длина каналов не превышает 50 см, а напор воздуха — 45 Па. Это простые устройства, которые часто используют для поддержания комфортного микроклимата в номерах отелей.

К бюджетным вариантам относят продукцию производителей Италии, Кореи и Японии. Фирмы используют детали высокого качества, каждая компания производит линейки моделей, не уступающих по производительности более дорогим конструкциям. К среднему классу принадлежат японские кондиционеры. Они работают в течение 7−10 лет и по техническим характеристикам могут стать конкурентами более престижной технике. Приборы премиум-класса изготавливают в Корее и Германии. Это надёжные и качественные устройства, которые прослужат довольно долго.

Нюансы обслуживания VRV систем

Устройство VRV кондиционеров требует регулярного обслуживания. Такие мероприятия важны для качественной и эффективной работы оборудования. Также увеличится и сам срок службы кондиционера. И также сервисное обслуживание, которое проводится регулярно, способствует к экономии электроэнергии. Самостоятельно, без определенного опыта таких работ и специального оборудования – ревизии проводить не получится.

Само понятие, техническое обслуживание кондиционера, включает в себя комплекс мероприятий различного характера деятельности. Часто требуется:

• замена и пополнение расходных материалов;
• ревизию ККБ;
• проверка электронного оборудования;
• чистка фильтрационных вкладышей;
• проверка эффективности обогрева или охлаждения помещения;
• калибровка важных узлов внешнего блока;
• проверку работы дренажной системы.

Этот «мозг» VRV устройства позволяет управлять работой каждого отдельного узла оборудования. Для этого только необходимо наличие специального программного обеспечения. При наличии такого пульта управления, корректировать работу кондиционера будет не сложно. Даже для самого пользователя.

За всеми составляющими системы необходим специальный уход

Разновидности

На заре своего века сплит-кондиционеры выпускались в единственном варианте исполнения: настенный внутренний блок, подвешенный близко к потолку. Сейчас производятся следующие варианты: настенный, кассетный, настенно-потолочный, канальный, колонный и мобильный. Каждая из разновидностей внутреннего блока хороша для одних типов помещений и плоха для других, при этом может похвастаться наличием определённых параметров, каких нет у кондиционеров иного вида исполнения. Покупатель определяется, блок каких габаритов подойдёт для его случая и с помощью какого крепежа и конструкций он его подвесит.

Настенный

Настенный внутренний блок кондиционера появился раньше остальных вариантов. За эти годы он обрёл поистине впечатляющую популярность. Подобный вид ставится исключительно в комнате. Он поглощает тёплый воздух, выдавая вместо него уже охлаждённый. Внешний блок, расположенный на наружной стороне несущей стены, коммутируется с внутренним с помощью проводки и «трассы».

Достоинства настенного блока следующие:

• компактность – решение для небольших комнат;
• очень низкий уровень шума;
• большой набор функций и возможностей в современных и более дорогих моделях (так, некоторые кондиционеры нередко выступают и в качестве ионизатора воздуха);
• дизайн таков, что сам блок органично впишется в интерьер любой комнаты.

Кассетный

В кассетном виде внутренний блок стыкуется с отсеками подвесного потолка «армстронг». Боковины блока легко скрыть, если расстояние между подвесным потолком и перекрытием позволяет это обеспечить. Свободное пространство помещения при этом легко сэкономить – стены свободны. Актуально для помещений с низкими (2,5… 3 м) потолками.

Плюсы:

• эффективное охлаждение воздуха сверху (сразу от потолка);
• переключение режимов работы с помощью дистанционного или настенного пульта;
• сокрытие от посторонних людей;
• повышенная мощность.

Кассетные внутренние блоки – самые эффективные. Они являются обязательным атрибутом ресторанов или кафе, магазинов, офисов или торгово-развлекательных центров. Подойдут для помещений, разделяемых перегородками, где установка кондиционера в каждый такой отсек была бы затратной.

Минусы:

• необходим подвесной потолок;
• сложности при установке в заранее подготовленное место: потолок должен легко разбираться.

Напольно-потолочный

Внутренний блок такого кондиционера ставится горизонтально (на потолке). Вертикальная установка – на стене у пола. Область применения – обширное помещение без подвесного потолка, где производительности настенного блока не хватит. Спрос на такие кондиционеры – у владельцев торговых залов и офисов.

Плюсы:

• высокая холодопроизводительность;
• пригодность для вытянутых, круглых, фигурных комнат;
• комфортная температура по всему помещению;
• отсутствие сквозняков, впоследствии вызывающих у посетителей простуду.

Канальный

Канальные кондиционеры предназначаются для охлаждения целых этажей и зданий либо группы офисов, расположенных рядом, нескольких квартир на одном этаже. Внутренние модули устанавливаются за подвесными потолками или же скрыты на чердаке. Наружу выступают лишь вентиляционные решётки каналов и устройств, разносящих вдуваемый холодный и выдуваемый нагретый воздух. Система каналов сложна.

Достоинства:

• скрытие устройств и каналов от глаз посетителей;
• сообщение с уличным воздухом в моменты, когда охлаждение выключено;
• понижение температуры до комфортных значений сразу в нескольких помещениях.

Недостатки канальной системы охлаждения:

• сложность монтажа, временные затраты;
• неравномерность понижения температуры в разных помещениях.

Колонный аппарат

Колонная система – самая мощная из всех известных. Она применяется в залах и ТРЦ – на сотнях и тысячах квадратных метров территории. Колонный блок ставится в смежном (техническом) помещении.

Минусов такая система также не лишена:

• большая масса колонного модуля;
• сильный холод вблизи кондиционера.

Второй недостаток легко обращается в плюс: в техпомещении организовывается холодильная комната, где скоропортящимся продуктам нужно экстренное охлаждение, для чего кондиционер включается на мощность выше средней и поддерживает температуру около нуля. Излишки холода сбрасываются в общий зал при помощи приточно-вытяжной вентиляции.

Мобильный

Плюс мобильного кондиционера – лёгкость перемещения. Он весит не больше (или немногим больше) пылесоса.

Недостатки:

• пробивание отверстия в наружной стене дома или здания под воздуховод, впрочем, оно реализуется в виде заглушки с теплоизоляцией, закрываемой на зиму;
• хлопоты при сливании конденсата;
• низкая, по сравнению с блоками других типов, производительность.

Теплообменник

Именно в теплообменнике внешнего блока или же конденсатора начинает конденсироваться хладагент. Иными словами – он переходит из состояния газообразного в состояние жидкое. Собственно процесс конденсации происходит по причине создания вентиляторами циркуляции наружных воздушных потоков, используя поверхность теплообменника внешнего блока, за счет чего и происходит охлаждение хладагента вслед за охлаждением самой поверхности.

В процессе конденсирования тепловая энергия отдается хладагентом наружным воздушным потокам или выбрасывается на улицу. Сконденсированный и жидкий фреон попадает в капилярную трубку, а из нее в зону низкого давления. Здесь его температура значительно падает. Следуя по проложенным хладагентовым коммуникациям фреон попадает в блок внутренний, а точнее в теплообменник, но уже испарителя. С помощью центробежного вентилятора, расположенного во внутреннем блоке, создается циркуляция воздуха внутри него и отдает прохладу в помещение. На этом цикл не заканчивается, а начинает все заново. Забрав с собой тепловую энергию от помещения он снова стремится к внешнему блоку или же конденсатору. Все начинается с начала.

Монтаж

От грамотного монтажа, в соответствии с проектом и рекомендациями производителей оборудования, во многом зависит эффективность работы системы кондиционирования на объекте. В первую очередь, это касается сети воздуховодов: редко, когда ее можно смонтировать в точном соответствии с проектной документацией (к примеру, приходится «обходить» неучтенные на изначальных чертежах балки, трубопроводы или расстояния, указанные в документах, не совсем соответствуют действительности).

Часто применяются гибкие гофрированные воздуховоды, которые дешевле, и монтировать их достаточно просто. Однако такой дешевый вариант не всегда оправдан. Ведь, при подвешивании этих воздуховодов к потолку, одна часть трубы провисает, а другая — в местах крепления — пережимается. Из-за этого возникают дополнительные сопротивления в сети, которые могут превысить возможности канального кондиционера. В результате этого, расход воздуха оказывается существенно ниже предусмотренного. Возникает ряд технических проблем. Если кондиционер имеет малую степень защищенности холодильного контура (без инверторного привода компрессора, с капиллярным дросселирующим устройством), то наружный блок кондиционера может выйти из строя. В этом плане, наилучшим выбором являются воздуховоды из оцинкованной стали. Они оказывают наименьшее сопротивление движению воздуха: в несколько раз ниже, чем при использовании гофрированных (гибких) воздуховодов. Кроме того, преимущества жесткого воздуховода — возможность прокладки более длинных сетей с узким сечением (из-за низкого сопротивления), отсутствие отложений на внутренних стенках и удобство очистки. Наименьшим аэродинамическим сопротивлением обладают воздуховоды круглого сечения. В них воздух наиболее равномерно распределяется по всему сечению трубы.

В конструкции некоторых блоков канальных кондиционеров, особенно с высокой производительностью, предусмотрены центробежные вентиляторы. Особенность этого типа вентиляторов в том, что они наиболее эффективно работают при установке после теплообменника. Таким образом, оказывается, что дренажный поддон, собирающий конденсат с теплообменника, оказывается в зоне «разрежения» воздуха (в зоне всасывания воздуха в вентилятор). В таких случаях, производитель канального кондиционера указывает необходимость наличия специального «гидрозатвора» на трубе отвода конденсата (рис. 3). Он необходим для того, чтобы разрежение, создаваемое вентилятором, не препятствовало отводу конденсата через дренажную систему. Как правило, производитель оборудования четко указывает определенные параметры: диаметр трубы, высоту водяного столба и т.д. Однако некоторые монтажники, пренебрегая инструкциями производителя, устанавливают вместо него привычную дренажную трубку с уклоном. Это может привести к тому, что, при работе, мощный вентилятор создаст разряжение и жидкость станет удерживаться в дренажном поддоне внутреннего блока, что чревато просачиванием воды в помещение в момент отключения системы.

Рис. 3. Гидрозатвор кондесатоотводчика

Уровень шума является одной из важнейших характеристик для канальных систем кондиционирования. Однако даже самые лучшие их показатели способен свести на нет неграмотный монтаж. При этом сильный шум может возникать в случае, если внутренний блок кондиционера подвешен на недостаточно жесткой опоре, например, на профиль гипсокартонного потолка. Если крепление блока осуществляется не к бетонной стене, а к металлической конструкции, рекомендуется использовать антивибрационные вставки. В местах соединения внутреннего блока с воздуховодами для снижения уровня шума также применяют гибкие вставки из брезента или прорезиненной ткани.

(голосов пока нет)

Загрузка...