Системы кондиционирования воздуха СКВ 1 Что такое

Системы кондиционирования воздуха (СКВ) 1

Что такое кондиционированиe воздуха? Кондиционирование воздуха - это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (газового состава, чистоты, температуры, влажности, скорости движения воздуха) на определенном стандартном уровне с целью обеспечения оптимальных метерологических условий, наиболее благоприятных для самочуствия и длительного комфортного пребывания людей или ведения разнообразных технологических процессов. 2

Что такое система кондиционирования? Система кондиционирования воздуха - это совокупность объектов, включающих технологические и технические средства и агрегаты обработки воздуха, которая обеспечивает поддержание в кондиционируемом помещении(ях) заданных параметров микроклимата. Важно! В отрыве от объекта кондиционирования, в котором протекают основные процессы изменения состояния воздуха нельзя даже приблизительно оценить воздействие системы кондиционирования на параметры воздуха помещения. Нельзя проектировать систему кондиционирования без полной информации об объекте. Кондиционируемое помещение следует рассматривать как составную часть системы кондиционирования! 3

Что такое центральная система кондиционирования? ЕВРОКЛИМАТ - признак классификации: принцип расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению. Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. 4

Что такое центральная система кондиционирования? Центральная система кондиционирования воздуха (ЦСКВ) это система, которая решает задачи здания в целом, а не отдельного помещения. К задачам, решаемым в рамках здания, следует отнести: - выбор мест расположения оборудования для сброса тепла, удаляемого из кондиционируемых помещений; - ограничение энергопотребления СКВ при пиковых нагрузках; - учет и распределение затрат между отдельными арендаторами за пользование СКВ; - централизованное техническое обслуживание оборудования СКВ. 5

Энергопотребление в офисном здании 6

Агрегаты для центральных систем кондиционирования воздуха: • Приточные установки; • Центральные кондиционеры; • Вытяжные установки; • Приточно-вытяжные агрегаты; 7

Классификация центральных кондиционеров ЦЕНТРАЛЬНЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ Прямоточные С рециркуляцией С теплоутилизацией С первой рециркуляцией В перекрестном теплообменнике Во вращающемся теплообменнике Со второй рециркуляцией В теплообменниках с промежуточным теплоносителем 8

Классификация центральных кондиционеров По напору встроенного вентилятора: В зависимости от источника тепла и холода: • низкого давления - до 1000 Па; • среднего давления - от 1000 Па до 3000 Па; • автономные СКВ • высокого давления - свыше 3000 Па. • неавтономные СКВ По конструктивному признаку: Классицикация СКВ по целевому назначению: • модульные (рамные, каркасные); • блочные (отдельные блоки, камеры, • технологические разборные панели). По режиму работы: • комфортные • сезонные; • круглогодичные. В зависимости от расположения: • местные ( в помещении); • центральные (расположенные вне помещения) 9

Размеры воздушного канала и рекомендуемые диапазоны скоростей потока в секциях центрального кондиционера. Сvk 1 2 3 4 (м/сек) В Охладитель с удалением влаги (без каплеуловителя) u А А, В – габариты сечения кондиционера u – толщина изоляции Охладитель с каплеуловителем пластинчатый теплообменник ротационный теплообменник Нагреватель Охладитель (без удаления влаги) Фильтрация (касается фильтров с номинальной нагрузкой 4250 м 3/ч при размере 610 х610 мм) Максимальный диапазон скоростей по воздуху 10

Центральные кондиционеры 11

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Панели Тепловая изоляция Фиксация панелей специальным пружинным элементом Сборка панели Уплотнение панели 12

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Каркас Тепловая изоляция 13

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Каркас Специальный профиль Толщина листа: Тепловая изоляция Угольники 14

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Установка панелей Уплотнитель Тепловая изоляция 15

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Каркас перед установкой панелей 16

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Крепление секций • Сборка на болтах и пружинных фиксаторах - БЕЗ СВАРКИ; • Уплотнение между панелями и профилем при помощи губчатой резины. 17

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Воздушный клапан Ручной привод клапана • Клапаны из оцинкованной стали; • Уплотнение - силиконовая резина. Малые утечки и работа до - 40°C. Привод клапанов: • посредством алюминиевых или пластмассовых шестерен; • с помощью ромбического механизма. 18

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Фильтры • • • Пластинчатые, карманные (мешочные), рулонные; Класс ЕU 3, EU 5 -фильтры грубой отчистки; Класс ЕU 7, EU 9 -фильтры тонкой отчистки; Класс ЕU 10, EU 14 -бактерицидные фильтры; Жироулавливающие фильтры. 19

Центральные кондиционеры Общий вид секции фильтра 20

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Воздухонагреватели: • водяные • паровые • электрические • газовые По конструкции: • водяные - коллекторы и патрубки D до 25 мм из медные трубок, а D более 32 мм – из стальных трубок. Оребрение трубок с шагом от 1. 6 до 4. 0 мм. теплоноситель вода не выше 150 ОС • паровые-имеют потдон для сбора кондинсата, теплоноситель пар 185 ОС. • электрические- нагревательный элемент срирали или ТЭНы. 21

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Теплообменники: 22

Центральные кондиционеры Общий вид секции 23

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Вентилятор - двигатель • Вентилятор : Вперед или назад загнутые лопатки. • Двигатель установлен на рельсах для удобного натяжения ремня. • Вентилятор и двигатель, установленные на одной раме составляют единый блок, который в свою очередь, установлен на высокоэффективных виброизоляторах (резиновых или пружинных). max температура работы вентилятора 85 ОС, max температура двигателя 40 ОС, Напор вентилятора лежит в диапазоне от 100 Па до 2500 Па. 24

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: 25

Центральные кондиционеры Общий вид секции 26

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Дефлектор Дренажный комплект 27

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Другие компоненты Секции увлажнения : • форсуночная камера орашения; • с активными насадками; • паровые камеры увлажнения. 28

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Общий вид секции в сборе 29

Центральные кондиционеры Особенности конструкции: Рекуператоры : Другие компоненты • Пластинчатый теплообменник – рекуператор; • Роторный рекуператор; • Рекуператор с промежуточным теплоносителем (гликолиевое окружение). 30

Центральные кондиционеры Поставка секции роторного теплообменника 31

Центральные кондиционеры Общий вид агрегата с гликолиевым окружением 32

Приточный поток Схема с рекуперацией тепла в пластинчатом рекуператоре. Вытяжной поток 33

Схема с рекуперацией тепла в роторном теплообменнике. Вытяжной поток Приточный поток 34

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ Классификация ЦСКВ : Воздушная с постоянным расходом воздуха (CAV) Воздушная с переменным расходом воздуха (VAV) ЦСКВ Водо-воздушная (VWV) Фреоно-воздушная с переменным расходом хладагента (VRV, VRF) 35

Средства переноса тепла Тип теплоносителя Тип теплоты Количество тепла Воздух Явная 10 к. Дж/кг Вода Явная q = 1, 0 к. Дж/кг K / dt = 10 K 21 к. Дж/кг q = 4, 18 к. Дж/кг K / dt = 5 K Фреон (R 22/ R 407 C) Скрытая 205 к. Дж/кг темп. испарения 0°C 36

Средства переноса тепла Тип теплоносителя Воздух Вода Фреон Затраты электроэнергии (к. Вт) 7. 4 к. Вт 4. 7 к. Вт 2. 5 к. Вт Оборудование Размеры Вентилятор Насосфанкойлы Внутренние блоки 900 мм 89 мм x 2 Жидкость/Газ 25, 4 / 65 мм Количество тепла = 100. 000 ккал/час 116 к. Вт 37

Средства переноса тепла Тип теплоносителя Воздух Вода Основные моменты для сравнения Шум Противопожарная защита Коррозия Утечки воды Потери мощности Фреон Мощность вентилятора Размеры воздуховодов Потребление насосом COP Перепады высот Ограничения длин труб 38

Средства переноса тепла Пучок фреонопроводов от 4 -х систем VRV и система CAV на сопоставимую мощность 105 к. Вт “ VRV встречается с VAV” 4. 000 м³/час 39

ЦСКВ с постоянным расходом воздуха (CAV) Центральный кондиционер Чиллер (холодильная машина) Диффузор 40

ЦСКВ с постоянным расходом воздуха (CAV). Крышные кондиционеры. Крышный кондиционер Диффузоры 41

ЦСКВ с постоянным расходом воздуха (CAV) 1 2 Преимущественная область применения Стоимость (по уровню качества) Торговые комплексы, театры, киноконцертные залы, залы заседаний, рестораны и столовые 60 -200 УЕ / м 2 3 Сложность реализации • Степень заводской готовности системы: - достаточно высокая, так как набор оборудования поставляется одним производителем. Основное оборудование поставляется DAIKIN, KENTATSU (чиллеры, центральные кондиционеры). • Проектирование: только специалистами высокой квалификации • Монтажные работы: высокая трудоемкость и требуют много времени. • Размещение оборудования: необходимо найти место для установки чиллера и его компонентов и центральных кондиционеров, а также найти место для прокладки магистральных воздуховодов большого сечения (0, 01 м 2 на 1 к. Вт тепловой нагрузки). • Возможность ступенчатого наращивания мощности системы. Нет. Система должна быть спроектирована и выполнена сразу в полном объеме. 4 Энергопотребление ВЫСОКОЕ (около 80 Вт/м 2) 5 Эксплуатация Необходим обслуживающий персонал; режим работы системы определяется административно без учета индивидуальных требований 42

ЦСКВ с переменным расходом воздуха (VAV) Центральный кондиционер Чиллер (холодильная машина) Диффузор и регулятор расхода воздуха 44

ЦСКВ с переменным расходом воздуха (VAV) 1 2 Преимущественная область применения Стоимость (по уровню качества) Гостиницы, мед. учреждения, театры, кино-концертные залы, залы заседаний, рестораны 140 -250 УЕ / м 2 • Степень заводской готовности системы: - достаточно высокая, так как набор оборудования поставляется одним производителем. Основное оборудование поставляется DAIKIN, KENTATSU (чиллеры, центральные кондиционеры). • Проектирование: только специалистами высокой квалификации 3 Сложность реализации • Монтажные работы: высокая трудоемкость и требуют много времени. • Размещение оборудования: необходимо найти место для установки чиллера и его компонентов и центральных кондиционеров, а также найти место для прокладки магистральных воздуховодов большого сечения (0, 01 м 2 на 1 к. Вт тепловой нагрузки) • Возможность ступенчатого наращивания мощности системы. Нет. Система должна быть спроектирована и выполнена сразу в полном объеме. 4 Энергопотребление 5 Эксплуатация НИЗКОЕ (около 50 Вт/м 2) Необходим обслуживающий персонал. Управление системой индивидуально и осуществляется с удобных пультов управления. 45

ЦСКВ водо-воздушного типа (VWV) Центральный кондиционер Чиллер (холодильная машина) Фанкойл (местный кондиционер-доводчик) 46

ЦСКВ водо-воздушного типа (VWV) C переменным расходом воды 1 2 Преимущественная область применения Стоимость (по уровню качества) 3 Сложность реализации 4 Энергопотребление 5 Эксплуатация Административные и офисные здания, гостиницы, торговые комплексы. 90 -250 YE / м 2 • Степень заводской готовности системы - низкая (индивидуальный набор оборудования, поставляемый различными производителями). Основное оборудование поставляется DAIKIN, KENTATSY (чиллеры, центральные кондиционеры, фанкойлы). • Дополнительное оборудование включает в себя автоматику как для отдельных элементов, так и для всей системы; оборудование гидравлического контура – насосы, теплообменники, аккумуляторы, запорные и регулирующие вентили. • Проектирование: только специалистами высокой квалификации • Монтажные работы: высокая трудоемкость, большие затраты времени • Размещение оборудования: необходимо найти место для установки чиллера и его компонентов и центральных кондиционеров. • Возможность ступенчатого наращивания мощности системы. Нет. Система должна быть спроектирована и выполнена сразу в полном объеме. СРЕДНЕЕ (около 60 Вт/м 2) Необходим обслуживающий персонал; режим работы системы определяется административно без учета индивидуальных требований 47

ЦСКВ фреоно-воздушного типа (VRV) C переменным расходом хладагента Центральный кондиционер Наружный блок VRV Внутренний блок VRV 49

Система VRV - наружный блок Сегодня: VRV II Только рекуперация тепла VRV III-S Только тепловой насос Только охлаждение, Тепловой насос VRV II-W Тепловой насос/ Рекуперация тепла VRV III Рекуперация тепла 50

Система VRV - внутренние блоки 12 типов внутренних блоков 75 моделей от 0. 8 л. с. до 5 л. с. 51

ЦСКВ фреоно-воздушного типа (VRV) Наружный блок VRV VAM D-BACS Внутренний блок VRV 52

ЦСКВ фреоно-воздушного типа (VRV) C переменным расходом хладагента 1 Преимущественная область применения 2 (по уровню качества) Стоимость Многофункциональные здания с повышенными требованиями по комфортности помещений, элитное жилье, гостиницы высокого класса. 150 -250 УЕ / м 2 3 Сложность реализации • Степень заводской готовности системы: высокая, так как набор оборудования поставляется одним производителем. Все оборудование поставляется от DAIKIN и KENTATSU поставляется DAICHI. • Проектирование: может быть выполнено специалистами с минимальной подготовкой. • Монтажные работы: максимально упрощены и выполняются быстро. • Размещение оборудования: необходимо найти место только для установки наружных блоков. • Возможность ступенчатого наращивания мощности системы. Да. Система может быть запроектирована и вводится в несколько стадий. 4 Энергопотребление РЕКОРДНО НИЗКОЕ (около 35 Вт/м 2) 5 Эксплуатация Не требует обслуживающего персонала. Управление системой индивидуально и осуществляется с удобных пультов управления. 54

Какую систему выбрать? • Традиционные ЦСКВ: - воздушные (CAV или VAV); - водо-воздушные (VWV); • Современные ЦСКВ на базе фреоновоздушных систем VRV или VRF 56

Критерии выбора системы - уровень комфорта в помещениях - требования нормативных документов - первоначальные затраты (первая цена) - экономичность - приведенные затраты - архитектурные требования - возможность размещения оборудования - возможность прокладки воздуховодов, трасс и др. 57

Комфортные условия в помещении и цена вопроса Конфликт требований между пользователями и владельцами : Комфортные условия в помещении • Индивидуальное регулирование температуры • Хорошее воздухораспределение • Низкий уровень шума • Достаточный приток свежего воздуха • Удобная для пользователя система управления Низкая полная стоимость системы Низкие первоначальные затраты: • Оборудование, монтаж, проектирование • Быстрая сдача системы с минимальной потерей пространства под аренду • Малая нагрузка на конструкцию здания • Гибкое разветвление по помещениям Низкие эксплуатационные расходы: • Низкое потребление энергии • Простота и низкая стоимость монтажа • Малое число ремонтов 58 • Большой ресурс системы кондиционирования воздуха (HVAC)

КРИТЕРИЕМ ВЫБОРА СИСТЕМЫ является Высокий уровень комфорта в помещениях при Минимальной полной стоимости системы (приведенные затраты) (LCC) Примечание: Life Cycle Cost (LCC) - стоимость срока службы (полная стоимость системы с учетом срока службы (приведенные затраты), эксплуатационных расходов и трудозатрат на обслуживание и ремонт). 59

Значимость полной стоимости системы (LCC) 　 Планирование, проектирование 1％ Оборудование 27％ Монтаж, пусконаладка 25％ Здание в UK (Англия): n Железобетон n 8 этажей и цоколь n Общая площадь: 4, 000 м 2 n Аренда под офисы Эксплуатационные расходы Срок службы: 40 лет 21％ n n n Дата: 1988 Исключая стоимость земли Источник: Служба эксплуатации зданием Обслуживание 15％ Текущий ремонт Капитальный 6％ ремонт 5％ Перед завершением строительства здания После окончания строительства здания 50% полной стоимости системы (LCC) приходиться платить после окончания строительства Необходимо учитывать не только капитальные затраты, важно сокращать расходы системы после завершения строительства здания 60

Сравнение ЦСКВ различного типа на примере комплекса «Волна» Новороссийск тыс. УЕ Sконд = 10, 656 м 2; Q = 1384 к. Вт 61

Оборудование DAICHI для реконструкции мэрии Москвы Общая холодопроизводительность, к. Вт Общая площадь кондиционируемых помещений, м 2 1300 20000 Количество наружных блоков VRV 16 Количество внутренних блоков VRV 364 Система D-BACS Производ-ть приточных систем, м 3/час Холодопр-ть трех чиллеров, к. Вт Количество фанкойлов да 75650 120 16 62

Оборудование DAICHI для реконструкции мэрии Москвы «Сухой» охладитель Наружные блоки VRV систем 63

Оборудование DAICHI для реконструкции мэрии Москвы Центральный кондиционер с ротационным теплообменником 64

Оборудование DAICHI для реконструкции мэрии Москвы Чиллер DAIKIN с водяным конденсатором 65