Центральные кондиционеры

Центральные кондиционеры — это промышленные кондиционеры, которые применяются для обработки воздуха в общественных зданиях и в технологических помещениях.

Центральные кондиционеры представляют собой неавтономные кондиционepы, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды от чиллера или фреона от компрессорно-конденсаторного блока), теплом (подводом горячей воды или пара от системы отопления) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорнорегулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях.

Центральные кондиционеры могут использоваться для обслуживания нескольких помещений или одного большого помещения. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (театральный зал, закрытый стадион, производственный цех и т.п.).
Этот тип промышленных кондиционеров выпускается в секционном исполнении. Центральные кондиционеры состоят из унифицированных типовых секций, предназначенных для:

  • подачи и перемещения
  • смешивания
  • нагревания
  • охлаждения
  • очистки
  • осушки
  • увлажнения воздуха

Центральные кондиционеры имеют существенные преимущества перед другими типами промышленных кондиционеров, а именно, возможность эффективного под держания заданной температуры, влаж ности и подвижности воздуха в помещениях большого объема, возможность подачи свежего воздуха в помещения.

Но, вместе с тем, центральные конди ционеры имеют и заметные недостатки, основным из которых является необходимость проведения сложных монтажностроительных работ, прокладка по зданию протяженных коммуникаций (воздуховодов и трубопроводов).

Также следует отметить невозможность задания различной температуры для помещений, если эти помещения обслуживаются одним центральным кондиционером, что делает неудобным использование этого типа промышленных кондиционеров для обработки воздуха в офисных, и тем более в жилых помещениях.

Центральный кондиционер состоит из отдельных типовых секций, герметично соединенных между собой. Корпус кондиционера исполнен на базе каркаса из алюминиевых профилей, к которым крепятся постоянные и съемные (для доступа к агрегатам) панели.

Панели состоят из наружного и внутреннего оцинкованных листов, между которыми устанавливается теплоизоляционная прокладка из минеральной ваты.

С целью облегчения подхода к узлам установки предусмотрены открываемые смотровые двери или съемные панели со стороны обслуживания.

Компоновка шкафного кондиционера полностью зависит от требований к параметрам кондиционируемого воздуха, поэтому набор секций может быть весьма разнообразен. Секции могут быть скомпонованы в двухъярусном исполнении или с учетом рельефов помещений, в которых устанавливается кондиционер.

Кроме стандартных типовых компоновок существует возможность создания собственной уникальной компоновки кондиционера.

Размеры секций унифицированы и зависят, как правило, от расхода и скорости обрабатываемого в кондиционере воздуха.

Центральные кондиционеры делятся на следующие основные типы:


Прямоточные центральные кондиционеры обрабатывают только наружный воздух. Кондиционер с теплоутилизацией — это прямоточный кондиционер с центральным теплоутилизатором, в котором нет смешения потоков наружного и рециркуляционного воздуха, а передача тепла от удаляемого воздуха к наружному происходит в специальном теплообменнике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кондиционеры с рециркуляцией обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного (вытяжного) воздуха.

1-я рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному перед теплообменником I-ro подогрева, что значительно снижает потребление тепла на 1-й подогрев.

2-я рециркуляция представляет собой подмешивание рециркуляционного воздуха к наружному воздуху, прошедшему обработ ку в воздухоохладителе или камере орошения перед вентилятором. При этом отпадает необходимость включения в работу теплообменника 2-го подогрева в летний период.

Возможны также различные комбинированные системы на базе центральных кондиционеров.
 
В системах кондиционирования, совмещенных с воздушным отоплением здания или помещения и предназначенных для круглогодичной эксплуатации, устанавливается, как правило, не менее двух кондиционеров производительностью по 50% общей произ водительности системы, при этом секция нагрева должна иметь тепло производительность, достаточную для отопления помещений.

Центральные кондиционеры, работающие с рециркуляцией, комплектуются смесительной камерой, позволяющей подавать переменные объемы наружного (свежего) и рециркуляционного воздуха. В этом случае для рециркуляции (отбора из помещения) воздуха рекомендуется применять самостоятельный вентилятор.

Использование в центральном кондиционере рециркуляции и теплоутилизации позволяет существенно сократить затраты тепловой энергии, связанные с обогревом воздуха в холодное время года.

Если рециркуляция воздуха недопустима в связи с технологическими особенностями обслуживаемого помещения, то применяют центральную прямоточную схему кондиционера.

Выбор той или иной компоновки центрального кондиционера зависит от многих факторов. В первую очередь, от назначения и режима использования помещений, конструктивных особенностей здания, а также от санитарно-гигиенических, архитектурных, эксплуатационных и экономических требований.

Секция утилизации тепла

При проектировании вентиляции и кондиционирования для экономии тепла и холода целесообразно использовать тепловые вторичные энергетические ресурсы, такие как:

  • тепло воздуха, удаляемого системами вентиляции и кондиционирования воздуха из помещения, когда рециркуляция воздуха недопустима;
  • тепло и холод технологических установок, пригодные для использования в системах вентиляции и кондиционирования.

Для использования тепла удаляемого из помещений воздуха применяются утилизаторы тепла, которые подразделяются на три типа:

  • перекрестноточные (рекуперативные) теплообменники;
  • вращающиеся (регенеративные) теплообменники;
  • система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.

Тип теплоутилизатора определяет и типсоответствующей секции центрального кондиционера.

Перекресmноmочныu mеппообменнuк

Теплообменник изготовлен из алюминиевых пластин, создающих систему каналов для протекания двух потоков воздуха. В теплообменнике происходит теплопередача между этими тщательно разделенными потоками с различной температурой. Вытяжной, удаляемый из помещения воздух, протекает в каждом втором канале между пластинами теплообменника, нагревая их. Приточный, кондиционируемый воздух протекает через остальные каналы теплообменника и поглощает тепло нагретых пластин

Благодаря турбулентному течению воздуха в каналах теплообменника, добиваются высокой эффективности утилизации тепла при сравнительно низком гидравлическом сопротивлении.

В связи с возможностью конденсации влаги из удаляемого воздуха, за теплообменником установлен сепаратор со сливным поддоном и отводом конденсата через сифон.

Вращающийся теплообменник

Вращающийся теплообменник — это устройство, в котором теплообмен происходит в результате аккумуляции тепла вращающейся регенеративной «насадкой».

Насадка представляет собой гофрированный стальной лист, свернутый так, чтобы были созданы каналы для горизонтального протекания воздуха.

Изготовленная в форме колеса, она вращается двигателем с редуктором и ременной передачей.

Вытяжной удаляемый воздух, имеющий высокую температуру, проходит через насадкy, нагревая ее. Вращаясь, насадка оказывается в потоке холодного приточного воздуха, где происходит передача тепла от насадки к приточному воздуху

Регулирование эффективности теплоутилизации производится путем изменения числа оборотов двигателя.

Вращающиеся теплообменники имеют самую высокую эффективность утилизации тепла — до 80%!

Однако основным их недостатком является наличие взаимного перетекания воздушных потоков, что делает их непригодными там, где требуется полное разделение приточного и вытяжного воздуха.

Система с промежуточным теплоносителем

Система состоит из двух теплообменников с алюминиевыми трубками и алюминиевым оребрением. Теплообменники могут быть закреплены в одном кожухе или каждый теплообменник устанавливается в отдельной секции.

Теплообменники соединяются системой трубопроводов, заполненных теплоносителем, который чаще всего представляет собой 40%-ный раствор этиленгликоля в дистиллированной воде. Теплоноситель, нагревшись в теплообменнике-теплоприемнике, обдуваемом теплым вытяжным воздухом, переносит это тепло в теплообменник-теплопередатчик, расположенный в потоке приточного воздуха. Работа осуществляется в замкнутом контуре. Эту схему можно использовать в системах кондиционирования помещений с высокими требованиями к чистоте воздуха, а также в случае большого расстояния между приточной и вытяжной установкой. Эффективность рекуперации тепла доходит до 60%.

Воздушные клапаны

Регулирование количества воздуха (наружного и рециркуляционного), поступающего в центральный кондиционер, осуществляется воздушными клапанами.

Регулирование осуществляется с помощью электропривода, устанавливаемого на клапане.