Что выбрать — кондиционеры с водяным охлаждением конденсатора или систему «чиллер – фэнкойл»?
Рациональная организация инженерных систем и коммуникаций, основанная на детальном анализе архитектурных и функциональных особенностей здания, позволяет сократить капитальные затраты, повысить надежность и уменьшить энергопотребление климатического оборудования. В то же время при проектировании нельзя не учитывать и такие факторы, как время ввода здания в эксплуатацию и формы организации бизнес-процессов, которые будут протекать в здании. Данная статья посвящена сравнению двух вариантов систем кондиционирования и вентиляции: первый использует чиллеры и фэнкойлы, второй построен на базе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора и сухих градирен.
Централизованные системы кондиционирования
Одной из тенденций развития инженерных систем и коммуникаций является централизация, или, другими словами, перераспределение функций между различными компонентами таким образом, чтобы отдельные процессы, например, холодоснабжение нескольких помещений либо всего здания, производились централизованно — за счет общих для этих помещений ресурсов.
Как видно из рис. 1, система кондиционирования в первом примере включает в себя один чиллер, размещенный снаружи здания. Он осуществляет охлаждение воды, которая затем используется в воздухообрабатывающих агрегатах — фэнкойлах. Кассетные фэнкойлы, установленные в кондиционируемых помещениях, охлаждают и фильтруют воздух внутри рабочих зон. Распределение охлажденной чиллером воды между фэнкойлами осуществляет гидравлический контур, состоящий из циркуляционных насосов, расширительного и аккумулирующего баков.
 Рис. 1. Централизованная СКВ.
1. Кондиционирование помещения №3 осуществляется двумя кассетными фэнкойлами Aermec FCLI интегрированными в подвесной потолок.
2. Кондиционирование помещения №1 включает охлаждение и фильтрацию воздуха в рабочей зоне. Функцию кондиционирования выполняет кассетный фэнкойл Aermec VEC.
3. Гидравлический контур СКВ предназначен для распределения охлажденной чиллером воды по кондиционируемым помещениям. Гидравлический контур включает трубопровод, запорно-регулирующую арматуру.
4. Кондиционирование помещения №2 включает охлаждение и фильтрацию воздуха в рабочей зоне. Функцию кондиционирования выполняет кассетный фэнкойл Aermec VEC.
5. Насосная группа включает два циркуляционных насоса Grundfos, расширительный бак Aermec SAP и предназначена для перемещения хладоносителя по гидравлическому контуру системы кондиционирования.
6. Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора Aermec ANL выполняет функцию охлаждения воды в гидравлическом контуре СКВ до температуры 7°С. Затем охлажденная чиллером вода используется для охлаждения воздуха в воздухообрабатывающих агрегатах - фэнкойлах, установленных в офисных помещениях.
|
Децентрализованные системы кондиционирования
Существует и другая — противоположная — тенденция: децентрализация процессов кондиционирования. Она подразумевает передачу общих для системы функций в пользу отдельных распределенных по зданию систем. Децентрализация позволяет повысить надежность, снизить капитальные затраты, повысить эксплуатационные характеристики оборудования.
Система кондиционирования в этом случае включает в себя кондиционеры канального и консольного исполнения с водяным охлаждением конденсатора. Они осуществляют охлаждение, нагрев и фильтрацию воздуха. Отвод тепла, образующегося в результате работы кондиционеров, обеспечивает гидравлический контур, состоящий из трубопровода, запорно-регулирующей арматуры и циркуляционных насосов. Охлаждает воду в гидравлическом контуре сухая градирня, установленная снаружи здания (рис. 2).
 Рис. 2. Децентрализованная СКВ.
1. Кондиционирование холла производится кондиционерами с водяным охлаждением конденсаторов Aermec FW-R консольного исполнения.
2. Кондиционирование помещений №1, 2, 3 осуществляется кондиционерами Carrier 50TZ с водяным охлаждением конденсаторов канального исполнения.
3. Гидравлический контур выполняет функцию отвода тепла, которое образуется в результате работы кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора, на улицу. Гидравлический контур включает трубопровод, запорно-регулирующую арматуру, циркуляционные насосы, расширительный бак.
4. Насосная группа установлена в эксплуатационном помещении и включает два циркуляционных насоса Grundfos, расширительный бак Aermec SAP, узел подпитки. Она предназначена для подачи нагретой воды из кондиционеров с водяным охлаждением в градирню.
5. Сухая градирня Carrier FC SOPRANO предназначена для отвода тепла, которое выделяется при работе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора в окружающее пространство - на улицу. Она охлаждает воду в гидравлическом контуре до температуры 45°С.
|
Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора (рис. 3) — это моноблочный агрегат, который оборудован независимой холодильной установкой (холодильным контуром циркуляции хладагента), вентилятором, системой автоматизированного управления и другими элементами.
|
Рис. 3. Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора.
1. - Центробежный вентилятор.
2. - Внутренний теплообменник покрыт сплавом, предотвращающим коррозию.
3. - Воздушный фильтр.
4. - Четырехходовой клапан реверсирования холодильного цикла.
5. - Шкаф автоматики с электронной панелью управления.
6. - Компрессор установлен на резиновых антивибрационных опорах.
7. - Водяной пластинчатый теплообменник.
|
Как видно из таблицы, использование системы «чиллер – фэнкойл» позволяет сократить общие капитальные затраты на приобретение и монтаж оборудования, а также расходы, связанные с техническим обслуживанием. Выбор второго варианта СКВ на базе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора дает возможность уменьшить энергопотребление, повысить надежность, расширить температурные пределы работы оборудования, равномерно распределить капитальные затраты во время всего процесса ввода системы в эксплуатацию.
Таблица 1. Функциональные особенности преимущества двух различных вариантов организации СКВ
|
Критерии
|
СКВ №1 на базе чиллеров и фэнкойлов
|
СКВ №2 на базе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора
|
Сравнение
|
|
Охладитель – холодильная установка
|
Чиллер осуществляет охлаждение воды в гидравлическом контуре СКВ, которая затем поступает в фэнкойлы для охлаждения воздуха в помещениях.
|
Каждый кондиционер с водяным охлаждением конденсатора имеет независимый холодильный контур, который осуществляет охлаждение воздуха внутри кондиционируемых помещений.
|
Использование в СКВ №1 одного чиллера в большой производительности снижает стоимость системы кондиционирования, упрощает техническое обслуживание. Так как СКВ №2 охладители – холодильные установки – встроены в состав каждого кондиционера, все помещения независимы. Это повышает надежность, уменьшает уровень энергопотребления.
|
|
Распределение тепла в здании
|
Распределение тепла в здании производится с помощью гидравлического контура, в котором циркулирует холодная вода с температурой 7-12°С.
|
Распределение тепла в здании производится с помощью гидравлического контура охлаждения конденсаторов кондиционеров, в котором циркулирует теплая вода с температурой 42-47°С.
|
В СКВ №1 существуют повышенные требования к теплоизоляции. Кроме того, гидравлический контур чиллеров должен быть оборудован аккумулирующим баком, что увеличивает стоимость и потери энергии. Во втором случае нет необходимости в дополнительной теплоизоляции.
|
|
Охлаждение и нагрев
|
СКВ №1 может работать только в режиме охлаждения либо в режиме нагрева.
|
В каждом помещении можно установить свой собственный режим работы – охлаждение или нагрев.
|
Установка в каждом помещении независимого кондиционера с водяным охлаждением конденсатора расширяет возможности СКВ по поддержанию индивидуальных комфортных условий.
|
|
Работа в зимний период времени
|
Существует ограничения температурного диапазона эксплуатации оборудования в зимний период времени при работе в режиме охлаждения и теплового насоса.
|
Существуют ограничения температурного диапазона эксплуатации оборудования в зимний период времени при работе только в режиме теплового насоса.
|
Использование кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора снижает чувствительность СКВ к воздействию отрицательных температур.
|
|
Постепенный ввод в эксплуатацию СКВ
|
Так как чиллер является наиболее дорогим элементом СКВ, основные затраты возникают на этапе, предшествующем вводу СКВ в эксплуатацию.
|
Основные затраты распределяют по времени поэтапного ввода системы в эксплуатацию.
|
СКВ №2 наиболее привлекательная на объектах с поэтапным вводом в эксплуатацию, например в многофункциональных офисных комплексах, в которых отдельные помещения будут принадлежать отдельным арендаторам. При организации СКВ №2 первоначальные инвестиции связаны с приобретением недорогой градирни и элементов гидравлического контура конденсатора. В то время как будущие собственники на свое усмотрение смогут оборудовать помещения необходимым кондиционеров в зависимости от функциональных и архитектурных особенностей.
|
Правила использования материалов сайта
|
|
