Класификация на климатичните системи и техните характеристики

Климатичните системи или накратко SCR са предназначени да създадат комфортни топлинни условия за човек или оборудване в една стая. Те ви позволяват да създадете благоприятен микроклимат както в горещо, така и в студено време, като използвате хладилна машина, която работи на фреон.

Комфортният климатик включва основна подготовка на въздуха: охлаждане, отопление, изсушаване, овлажняване, филтриране, йонизация и др. Поддържането на посочените параметри е почти независимо от параметрите на атмосферния въздух и техните колебания. Единствените изключения са случаите на използване на SCR при неприемливи температурни стойности на улицата, които са определени от производителя на оборудването.

Ако разгледаме по-подробно предназначението на климатичните системи, тогава те могат да бъдат разделени на две групи:

• SLE удобен - поддържайте основните параметри на въздуха (температура, влажност, чистота), които отговарят на санитарните и хигиенните стандарти;
• Технологичен SCR - поддържа нужните параметри на въздуха в определено производствено или техническо помещение.

Например, една от задачите на климатичната система за апартамент е да поддържа нормално ниво на влажност. Същите 20% е долната граница на нормата, при достигане на която човешката кожа и нейните лигавици изсъхват, а 70% е горната граница, при която топлообменът на тялото с околната среда значително намалява, работата на сърдечно-съдовата система се влошава, започва главоболие и липса на кислород. Климатикът поддържа средни нива на влажност както през лятото, така и през зимата - около 40-60%.

Технологичните SLE създават комфортни условия за оборудване в производството. Например надеждността на мощните компютри ще бъде осигурена от прецизни системи, способни да контролират температурата, влажността и подвижността на въздуха с точност от 0,5%.

Не всеки знае, че целта на климатичната система е също така да поддържа приемливо ниво на въглероден диоксид в една стая.

В детските болници, офиси, магазини и апартаменти индикаторите се различават значително, поради което в тези институции са инсталирани напълно различни видове климатични системи.

Нормалният газов състав на въздуха може да бъде осигурен от климатици, способни да осъществяват редовен поток на кислород в помещението, тоест увеличавайки честотата на въздушния обмен. Излишъкът или липсата на въглероден диоксид в организма има вредно въздействие върху здравето.

Като цяло класификацията на SLE е много разнообразна. Те могат да бъдат разделени според различни критерии:

• въз основа на принципа на местоположение спрямо обслужваната зона - местна и централна;
• според принципа на действие - рециркулиращ, директен и комбиниран;
• по броя на обслужваните помещения - единични и многозонови;
• по броя на регулаторите на параметрите на изходящия въздух - еднотръбни и двутръбни.

Това не е пълен списък с класификации. Много автори на тематични книги имат различни гледни точки по този въпрос и излагат свои собствени версии на разделението на SLE на класове.

Видове и устройство на климатици

Ако говорим за видовете климатични системи, тогава има голямо разнообразие, тъй като има устройства за апартамент и устройства за офис сгради и блокове за промишлени помещения.Автоматизацията на климатичните системи в този случай се постига чрез използване на допълнително оборудване.

Те могат да бъдат направени под формата на моноблок или двукомпонентно устройство - сплит система. Първите имат в един случай всички елементи, които осигуряват движението на фреона по хладилната верига. В последния по-шумните части се извеждат във външното тяло, което се намира на открито, а във вътрешния (стаен) блок има филтри, вентилатор, изпарителен радиатор, понякога контролна платка и други тихи части.

Устройството на всеки SCR, работещ на фреон, предполага наличието на такива важни елементи като:

• компресор, който компресира и изсмуква хладилния агент;
• топлообменници с изпарителен и кондензаторен тип, чрез които топлинната енергия се пренася от фреона в околната среда;
• вентилатори, които осигуряват продухване на топлообменници;
• филтри за механично почистване + често фини филтри;
• контролен панел, отговорен за работата на цялата електроника;
• регулатор на дебита (разширителен клапан или капилярна тръба) за измерване на подаването на течен хладилен агент от кондензатора към изпарителя;
• 4-краен клапан в "топли" климатици, пренасочващ хладилния агент в другата посока.

Дизайнът на индустриална климатична система е много по-сложен. Един и същ чилър може да има множество редове вентилатори или множество трипътни клапани, които променят посоката на водния поток за водно охлаждане.

Най-простата схематична схема на климатична система е показана тук. Той отразява всички основни компоненти на компресионния хладилен цикъл, заедно със свързващите комуникации.

В почти всички SCR схемите на веригата са идентични. Цикълът на охлаждане може да бъде представен и графично, както е показано на фигурата. Тук лявата част на кривата е състоянието на наситената течност, дясната е състоянието на наситените пари. В точката на свързване фреонът може да бъде във всяко състояние.

Домакински SCV климатици

Както вече споменахме, има климатични системи за жилищни помещения - това са битови сплит системи и промишлени - за задоволяване на нуждите на производството или други индустриални и технологични съоръжения. Има така наречените полуиндустриални или търговски системи, които се инсталират в офиси, магазини, административни сгради и други обществени съоръжения.

Климатичните системи за апартамент включват системи за разделяне на стени, пода и тавана, касети, канали и колони, както и прозорци и мобилни моноблокове, които се различават по дизайна на вътрешното тяло. Те също често се използват като полуиндустриални устройства, но само с увеличен обхват на мощността. Най-популярният домакински уред за охлаждане е монтираният на стената сплит, но капацитетът му е ограничен, тъй като потребителите на домакински уреди не се нуждаят от силна струя охладен въздух.

В сплит системите компресорът е разположен във външен блок, така че работата на такива устройства е напълно безшумна. Ако има няколко вътрешни тела, свързани към външни електрически проводници и фреонова линия, тогава вече говорим за климатична система с няколко сплита. Външно тяло може да свърже 2 до 9 вътрешни тела.

VRV и VRF климатични системи

Има многозонови системи, които работят само с един тип вътрешно тяло - например монтирани на стена, тоест всички вътрешни модули трябва да бъдат изключително от един и същи тип. Но съвременните производители произвеждат климатични системи с няколко сплита с възможност за свързване на различни видове вътрешни тела към едно външно тяло, докато за сгради, които имат голям брой помещения с различни топлинни натоварвания, многозоновите системи с променлив дебит на хладилния агент имат са създадени в продължение на няколко години.Те имат един външен блок, способен да осигури десетки вътрешни.

Например в MITSUBISHI ELECTRIC серията CITY MULTI е проектирана за 16 вътрешни модула от различен тип и напълно различен капацитет. Тези инверторни системи с променлив капацитет са оборудвани със специален термостатичен клапан, който променя мощността на блока в зависимост от товара и по този начин регулира консумацията на фреон. Поради това температурата се поддържа по-точно и няма разлики.

Вътрешните тела на мулти-сплит климатичната система, като тази на MITSUBISHI ELECTRIC, могат да работят едновременно в различни режими. Това се осигурява от контролера BC, който разпределя фреона между блоковете и го разделя с сепаратор на пара и течност с високо налягане. Благодарение на този сепаратор дизайнът на тази климатична система е опростен - блоковете са свързани към контролера само с две тръби. Монтажът става по-евтин и по-лесен, броят на докинг фитингите намалява, допустимите размери на дължината на тръбопровода и височината се увеличават значително.

Като правило в простите мулти-сплит системи външните и вътрешните тела са свързани линейно, тоест е необходим отделен маршрут за всеки стаен модул. При многозоновите само един чифт тръби напуска външния блок, който след това се разклонява по дървовиден принцип с помощта на рефнети.

Refnet има различни размери на напречното сечение. Когато се комбинира с тръбата, тя се нарязва по линия с подходящ диаметър.

Многозоновите устройства с променлив поток на хладилния агент имат друго име - VRV-климатични системи или VRF. Техните предимства са очевидни:

• дължината на единична тръбопроводна система достига 100 m или дори повече, височинните разлики между блоковете са до 50 m, което позволява външният модул да бъде поставен на всяко удобно място;
• броят на вътрешните тела, свързани към едно външно, достига няколко десетки, докато производителността на последните може да бъде с 30% по-малка от общата производителност на първите;
• управлението може да се извършва както от отделни дистанционни управления, така и от централна стационарна конзола или компютър - специалният софтуер дава възможност за комбиниране на компютърна мрежа с климатична мрежа и управление на всеки климатик от персонален компютър в различни зони на сградата.

На практика няма разлика между концепциите за климатична система VRF и VRV. Първоначално създаването на такава система принадлежи на DAIKIN, така че други производители използват различно съкращение, което не променя значението. Просто различните производители даряват произведеното оборудване с различни технически възможности (дължина на маршрута, възможност за възстановяване и т.н.)

Струва си да се помни, че работата на всички блокове в различни режими (охлаждане и отопление) е възможна само с тритръбна система за свързване. Двутръбната климатична система VRF е в състояние да осигури различни зададени параметри на въздуха, но само в един режим.

Външното тяло на някои VRV климатични системи може да изглежда като полуиндустриален блок с два вентилатора или да има по-сериозен дизайн, както е на снимката.

Недостатъкът на климатизацията, използваща VRV система, е забележимият шум, излъчван от поточния клапан. Те се опитват да го скрият в помощно помещение или фалшив таван. Има и устройства с дистанционен клапан.

Проектиране и изчисление на климатични системи

При избора на подходящото хладилно устройство за апартамент често се използва експресен метод за изчисляване на SLE, при който се взема предвид приблизителното топлинно натоварване на помещението, по отношение на което се избира най-близкият стандартен размер на устройството. Изборът се извършва според номиналната хладилна мощност.

За 10 m² се взема 1 kW студена мощност и се добавя към получените данни от 10 до 30% под формата на резерв за входяща топлина от домакински уреди, отвори за прозорци и врати, осветителни тела и др.

Този метод за изчисляване на подходяща климатична система дава възможност за опростяване на проектантската работа, но позволява неточности, ако се прилага за системи с по-големи възможности и по-сложно устройство, например за многозонов SCR. Той е доста приложим при закупуване на битови сплит системи и прозорци / мобилни моноблокове.

Какво трябва да знаете и обмислите при проектирането на климатични системи със сложно устройство? На първо място, те разглеждат първоначалните данни:

• регионално местоположение на обекта и местоположение спрямо кардиналните точки;
• строителни чертежи и етажни планове;
• категория на обекта, като се вземат предвид стандартите за пожарна безопасност;
• чертежи, показващи местоположението на цялото строително оборудване;
• брой осветителни тела;
• характеристики на енергийните носители;
• данни за вече съществуващи SLE.

След като анализират всички предоставени данни, те продължават директно към проектирането на SCR, което обикновено се извършва на два етапа.

На първия етап се избира система с техническа обосновка защо точно този тип е по-добър за тази стая. Тук те изчисляват климатичната система по капацитет, определят нейното местоположение в съоръжението, предписват броя на включените устройства, определят параметрите на зоната за монтаж и изчисляват приблизителните разходи за цялата работа с оборудването.

Вторият етап включва разработването на работен проект, като се вземат предвид оформлението на сградата, топлинните характеристики на строителните конструкции и технологична задача. Не забравяйте да изчислите въздушния обмен, топлинния и топлинно-влажностния баланс на помещението, да извършите аеродинамично изчисление на въздушните мрежи и хидравлично изчисление на флуидните комуникации.

Освен това всичко се договаря с клиента, SES, пожарна инспекция и, ако е необходимо, се правят промени в проекта. След това се поръчва оборудването и работните чертежи се предават на монтажниците.

Поддръжка и ремонт на климатици

Всеки SCR изисква редовна поддръжка, тоест почистване и проверка на работните параметри, а в някои случаи и ремонт.

Стандартната поддръжка на SCR е предотвратяване на повреди на оборудването. Състои се от:

• външно почистване на блокове;
• измиване и дезинфекция на филтри, вентилатори, радиатори;
• почистване на дренажния тръбопровод;
• проверка на налягането в системата и температурата на изходящите въздушни потоци;
• разтегателни крепежни елементи.

Ако е необходимо, може да се наложи да заредите или да напълните напълно веригата с фреон.

Обикновено основната цел на почистването на климатична система е да се предотврати повреда на части като вентилатор, четирипътен клапан, компресор. Ако не се извърши, тогава ефективността на устройството намалява, бактериите започват да се размножават вътре, когато устройството е включено, се появява неприятна миризма и изброените елементи се счупват.

Дори ако климатичната система е почиствана редовно, понякога неизправности са неизбежни. Спадът на напрежението води до отказ на контролната платка, която е „мозъкът“ на машината, а нарушаването на препоръките на производителя за използването му в определени температурни граници води до проблеми с механичните елементи на веригата.

Пример за това как може да се изисква ремонт на климатик е даден в таблицата.

Поддръжката на индустриални SCR и ремонтно-възстановителните работи за отстраняване на неизправности в тях се извършват по по-сложна схема и отнемат повече време. Навременното идентифициране на проблемите и тяхното отстраняване помага да се избегне спирането на целия работен поток в производството или друго голямо нежилищно съоръжение.

Превантивната поддръжка на битовите системи се препоръчва два пъти годишно. Индустриалните инсталации трябва да се проверяват и почистват много по-често - поне веднъж на тримесечие, най-много веднъж месечно. Всичко зависи от условията на работа и местоположението на SCR.