Центральное кондиционирование: плюсы, минусы, виды и принцип работы

Центральное кондиционирование поддерживает комфортный микроклимат в жилых, общественных и производственных помещениях. Эта инженерная сеть охлаждает или подогревает воздух в комнатах, очищает его от пыли и регулирует уровень влажности.

Установка центрального кондиционирования упрощает управление температурой в здании, снижает затраты на энергоносители и обслуживание. Экономически целесообразно устанавливать ее в домах площадью от 200 кв. метров.

Система центрального кондиционирования - это удобно и выгодно

В отличие от традиционных кондиционеров, центральная система кондиционирования имеет единый модульный блок подготовки воздуха, который затем распределяется по помещениям через воздушные каналы.

Особенности климатического холодильного оборудования:

1. Низкие затраты электроэнергии. Оборудование с централизованным охлаждением и подогревом воздуха требует меньше электричества, чем 4-6 необходимых для коттеджа кондиционеров. Рекуператоры тепла подогревают входящие потоки за счет тепла исходящих, чтобы сделать работу оборудования экономичным.
2. Комфортный микроклимат. Раздельная регулировка температуры и скорости потоков позволяет вносить свои настройки в работу кондиционера в каждой комнате. Температурные датчики регулируют интенсивность охлаждения или отопления с учетом погоды.
3. Простое управление. Модульное оборудование центрального кондиционирования частного дома отапливают комнаты, охлаждают воздух, фильтруют его и регулируют влажность. Владелец настраивает устройства с помощью выносных панелей или автоматически по заданным алгоритмам.
4. Очистка воздуха. Подаваемый с улицы свежий воздух очищается от пыли, аллергенов и других загрязнителей. Режим рециркуляции снижает количество летающих частиц в комнате, делает помещения безопасными для детей и аллергиков.
5. Универсальность. Центральные системы кондиционирования устанавливаются в коттеджах из камня, пеноблоков и древесины, с бассейнами, банями, гаражами, техническими помещениями.

Такое климатическое оборудование подходит и для общественных зданий. Разница заключается в мощности вентиляторов и теплообменников, протяженности трубопроводов и дополнительных модулях.

Плюсы

Установка центральных климатических систем имеет несколько преимуществ и обеспечивает:

• высокую надежность и простоту технического обслуживания;
• регулировку температуры во всем здании целиком и в отдельных комнатах (кабинетах);
• работу в режиме вентиляции, осушения или очистки воздуха;
• принудительную подачу и удаление воздуха с помощью вентиляторов;
• очистку воздушных потоков согласно СанПиН, СП и другим правилам;
• минимальный уровень шума благодаря размещению устройств в выносном блоке;

Такие устройства проще автоматизировать и подключить к «умному дому» для контроля микроклимата без участия человека.

Минусы

К недостаткам центральных систем кондиционирования относятся:

• сложность проектирования и монтажа оборудования;
• высокая стоимость устройств и услуг по установке климатического оборудования;
• большие размеры и вес внешних блоков, которые монтируют на кровлю или рядом с постройкой.

Затраты на реализацию такого проекта окупаются за счет последующей экономии на оплате коммунальных услуг. Прокладка трубопроводов и воздухопроводов требует сложных строительных работ, поэтому проводится только на стадии возведения или капитального ремонта постройки.

Что такое система центрального кондиционирования?

Централизованное кондиционирование предусматривает монтаж блоков подготовки воздуха, который затем распределяется по всем помещениям здания по вентиляционным каналам. Инженеры проектируют модульную конструкцию, в которой каждый узел отвечает за выполнение определенной функции — обогрев, охлаждение, очистка, осушение.

Классическая сплит-система состоит из внешнего и внутреннего блока (кондиционера). Она предназначена для охлаждения одной комнаты.

Центральная система кондиционирования воздуха

Общие характеристики

Параметры оборудования подбираются для каждого объекта в зависимости от его характеристик. Инженеры могут выбрать разные источники тепла и холода, тип хладагента (теплоносителя) и другие параметры.

Ввиду сложности климатической сети ее целесообразно строить для обслуживания дома со множеством комнат или объектов большой площади.

Обширные функциональные возможности

Центральные системы кондиционирования для частного или многоквартирного дома выполняют такие задачи:

• перемещение потоков воздуха по вентиляционным каналам;
• нагрев и охлаждение воздушных масс;
• контроль уровня влажности;
• очистка от пыли;
• проветривание и удаление неприятных запахов.

Для сокращения затрат на отопление используются модули рекуперации. Они частично подогревают входящий воздух за счет исходящих потоков.

Сферы применения

Контроль климата как в частном, так и в многоквартирного доме — одна из функций этих устройств. Но центральная система кондиционирования воздуха также применяется для охлаждения таких помещений, как:

• цеха заводов и фабрик;
• склады и логистические центры;
• торгово-развлекательные объекты;
• кафе и рестораны, гостиницы и отели;
• крытые спортивные сооружения и другие помещения общественно-культурного назначения;
• бассейны и СПА-центры;
• лечебные учреждения;
• образовательные объекты;
• дата-центры (офисные помещения);
• общественные и государственные здания.

С их помощью владелец или арендатор здания создает комфортные для людей и подходящие для работы производственных механизмов условия. Одновременно они снижают затраты на содержание сооружения.

Виды центральных систем кондиционирования

Климатическое оборудование делится на несколько групп в зависимости от критериев распределения.

По типу воздушного потока:

• прямоточные — подают в помещения воздух с улицы;
• с рециркуляцией — очищают и охлаждают имеющийся объем без забора извне;
• с частичной рециркуляцией — обрабатывается воздух внутри комнат с добавлением свежего с улицы.

По способу подачи:

• с одним каналом;
• с двумя каналами — могут подавать воздух разного состава.

По времени года:

• сезонные — используются только летом;
• круглогодичные — могут охлаждать и греть воздух, работают независимо от температуры на улице, оснащаются рекуператорами.

По числу помещений:

• для одной зоны — весь поступающий воздух имеет установленную температуру и влажность;
• для множества зон — параметры регулируются отдельно для каждой.

Для охлаждения множества зон одновременно производители предлагают мультизональные VRV (с переменным количеством хладагента) и VRF (с изменяемым потоком хладагента). Технология зависит от бренда. Принципиальной разницы с точки зрения их использования нет.

Какие бывают системы центрального кондиционирования?

Главным элементом любого климатического устройства является оборудование для центрального кондиционирования воздуха. В частном доме устанавливают устройства с разными принципами работы.

Прецизионный кондиционер

Прецизионный кондиционер

Способен поддерживать температуру поступающего воздуха и влажность с минимальными погрешностями. Климатическая система оснащается резервными блоками для предотвращения аварийной остановки. Установку прецизионных кондиционеров выполняют в помещениях для точного контроля микроклимата. Например, в зимних садах, оранжереях, домашних библиотеках, хранилищах вина или сигар.

Крышные центральные кондиционеры (руфтопы)

Руфтоп

Подходят для частных домов большой площади. Главный блок кондиционера монтируется на крыше здания или рядом с ним. В нем происходит охлаждение или подогрев воздуха и его очистка от пыли. После этого воздушные массы направляются в помещения по вентиляционным каналам.

Связка «‎чиллер-фанкойл» как система центрального кондиционирования

Система «‎чиллер-фанкойл»

Такая центральная система кондиционирования воздуха подойдет большим домам с 10-20 комнатами или многоквартирным домам, а также общественным зданиям, гостиницам, офисам и другим обслуживаемым помещениям. Чиллер играет роль источника холода или тепла, а фанкойлы используются внутри для кондиционирования или отопления. В качестве теплоносителя (хладагента) применяется вода, которая циркулирует по пластиковым или металлическим трубам (водяной контур).

Система «‎чиллер-фанкойл» работает одновременно или на подогрев, или на отопление. Но температура выставляется отдельно для каждого фанкойла.

Центральный кондиционер как тепловой насос

Центральный кондиционер

Этот тип климатической техники перераспределяет тепловую энергию, чтобы снизить затраты электричества и газа на поддержание температуры в помещениях. Установку центральных кондиционеров выполняют для возможности индивидуально регулировать микроклимат в разных зонах, в том числе отапливать одну и охлаждать другую.

Приточные установки с компрессорно-конденсаторными блоками (ККБ) или чиллерами

Компрессорно-конденсаторныq блок (ККБ)

ККБ обрабатывают наружный воздух, придавая ему нужную температуру, влажность и чистоту. После этого направляют потоки в комнаты. ККБ (компрессорно-конденсаторные блоки) имеет модульную конструкцию и комплектуется для каждого жилого частного или многоквартирного дома согласно техническому заданию заказчика.

Драйкуллер

Драйкуллер

Система центрального кондиционирования на основе драйкулера охлаждает воздух с помощью жидкого хладагента без непосредственного контакта с ним. Главную роль играет теплообменный узел, по которому циркулирует жидкость. Он обдувается вентилятором из-за чего происходит обмен тепловой энергией. Этот агрегат используется для подачи подготовленного хладоносителя в чиллер.

Градирня

Градирня

В этих устройствах отвод излишков тепла происходит за счет испарения жидкости при прямом контакте с воздухом или без него. В градирню подается гликоль или вода. Жидкости охлаждаются там до нужной температуры, затем направляются в теплообменники централизованных систем.

Гидромодули

Гидромодуль

Гидромодули необходимы для циркуляции хладоносителя между различным оборудованием. С их помощью охлажденная вода или гликоль транспортируется от чиллера к фанкойлу и в обратном направлении. Частью устройства являются клапана и датчики, с помощью которых регулируется скорость и объем.

Особенности конструкции

Оборудование подбирается при разработке проекта центрального кондиционирования дома. Его характеристики указываются в спецификации. Независимо от выбранной схемы, инженерная сеть состоит из нескольких обязательных элементов.

Системы трубопроводов

Используются для транспортировки воды или незамерзающих жидкостей. Они нужны для переноса тепловой энергии от одного модуля к другому.

Системы воздуховодов

Они применяются для забора воздуха с улицы, транспортировки к системам подготовки и распределения по помещениям. Строители устанавливают каналы из оцинкованной стали или полимеров. Их сечение подбирается на основе инженерных расчетов при проектировании.

Обводные автоматические клапаны

Заслонки управляют потоками воздуха. В климатических установках используются модели с поворотными лопатками разных размеров. Регулировка угла наклона производится автоматически с помощью электроники.

Оросительные форсуночные камеры

Установлены в секции увлажнения циркулирующего воздуха. Повышение влажности потока происходит за счет распыления капель воды в виде мелкодисперсной взвеси.

Вентиляторы

Монтируются отдельно или внутри воздушных каналов. Применяются для организации принудительного воздухообмена. Схема центрального кондиционирования предусматривает монтаж радиальных моделей различной мощности. Также можно использовать центробежные вентиляторы.

Фильтрация

В этой секции происходит очистка воздуха от посторонних частиц. Установленные первичные фильтры удаляют из потока относительно крупные элементы.

Пылеуловители

Тонкая фильтрация проходит в секции пылеуловителей, где установлены фильтрующие устройства класса до EU9. С их помощью можно избавиться от 90% присутствующих в воздухе загрязняющих частиц.

Звукоизоляция

Дополнительные модули в инженерных сетях используются для поглощения звуковых колебаний, которые создает работающее оборудование. Они изготовлены из минеральной ваты, благодаря открытой пористой структуре она играет роль звукоизолятора. Для защиты от потока воздуха ее поверхность армируется стекловолокном.

Тип размещения

Универсальность центральных установок кондиционирования воздуха состоит в том, что инженеры могут выбрать наружный и внутренние модули с учетом характеристик дома.

Варианты компоновки:

• горизонтальная или вертикальная;
• двухэтажная и параллельная;
• комбинированная.

При необходимости разрабатывается особая схема компоновки с учетом особенностей крыши дома или технического помещения.

Обогрев и охлаждение воздушных масс в централизованной системе

Климатическая установка с главным блоком охлаждает воздух и подогревает его, например, в холодное время года. В зависимости от технического задания оборудование используется как дополнительное или основное отопительное.

В качестве хладагента применяют воду или фреон, незамерзающие жидкости. Например, в частных домах устанавливают смешанные варианты.

Принципы работы

Устройство для контроля микроклимата в доме функционирует по такой схеме:

1. С помощью вентилятора (вентиляторная секция) наружный воздух всасывается в воздуховоды.
2. Фильтры удаляют из него пыль, пыльцу растений, тополиный пух, остатки листьев и другие посторонние частицы.
3. В секции увлажнения и осушения регулируется влажность воздуха в соответствии с заданными на пульте параметрами.
4. В секции охлаждения или подогрева воздух доводится до нужной температуры. Для этого используются теплообменники, внутри которых циркулирует хладагент (теплоноситель).
5. Источником холода и тепла служат отдельные устройства (чиллеры, тепловые насосы, градирни), установленные на крыше или рядом с домом.
6. Подготовленный воздух распределяется с помощью воздушных каналов по комнатам. Регулировка температуры осуществляется клапанами.
7. При установке рекуператоров тепла потоки исходящего нагретого воздуха дополнительно нагревают входящие массы.

В замкнутом цикле кондиционирования отбора наружных воздушных масс не происходит.

Режимы работы

С помощью панели управления или дистанционного пульта пользователь включает такие режимы:

• обогрев;
• охлаждение;
• вентиляция (проветривание);
• увлажнение или осушение;
• очистка и удаление неприятных запахов.

Система центрального кондиционирования работает автоматически. Нужно один раз выставить параметры микроклимата в комнате, затем электроника будет контролировать его в зависимости от погоды на улице.

Особенности применения

Оборудование для централизованного кондиционирования — это универсальная климатическая сеть, которая берет на себя функции нескольких установок:

• охлаждения;
• отопления;
• вентиляции;
• обеззараживания.

Все эти устройства можно использовать для поддержания нужного микроклимата в жилых, вспомогательных и производственных помещениях. В том числе с особыми требованиями — теплицах, саунах, мастерских, кухнях.

Особенности проектирование системы центрального кондиционирования

При подготовке проектной документации наши специалисты (инженеры-проектировщики) опираются на такие данные:

• площадь и объем здания (помещений в нем);
• количество и тип комнат, этажей, конфигурация коридоров;
• количество проживающих или работающих человек;
• аэрация помещений;
• величина теплопотерь через ограждающие конструкции;
• типы и количество приборов, выделяющих тепло;
• расчетные расходы воздуха;
• требования СанПиН к шуму и вибрациям;
• расчет расхода воздуха.

Для проектирования кондиционирования используется программное обеспечение и точные измерительные приборы. Такой подход позволяет сделать систему, которая обогреет и охладит дом без перерасхода энергоносителей. Заложить качественное оборудование еще до этапа строительства.

Процесс монтажа центральной системы кондиционирования

Установка климатического оборудования включает такие этапы:

1. Монтаж модулей климатической системы. Мастера ставят воздушные клапана, секции смешивания и фильтрации, теплового обмена, глушения, регенерации, регуляции влажности.
2. Подключение транспортного модуля. Необходимо правильно проложить инженерные коммуникации, чтобы обеспечить герметичность трубопроводов и воздуховодов.
3. Монтаж теплообменников. Строители делают отвод конденсата, чтобы избежать накопления воды на крыше.
4. Подключение к электричеству. Производится с соблюдением ПУЭ. Электроэнергия приводит в действие вентиляторы, ТЭНы. Требуются довольно мощные электрические сети.

В работе задействованы квалифицированные монтажники с опытом установки промышленных систем контроля микроклимата.

Автоматизация систем центрального кондиционирования в частном доме - варианты управления

Для синхронизации работы всех устройств и их настройки используются электронные блоки управления. Они установлены внутри компактных корпусов и совмещены с пультами, которыми могут пользоваться жители дома.

С помощью автоматики можно регулировать такие параметры:

• температура — охлаждение или обогрев в зависимости от погоды;
• вентиляция — по воздушным каналам без изменения температуры подается свежий очищенный воздух с улицы, а загрязненный и задымленный удаляется наружу;
• влажность — осушение или увлажнение в зависимости от текущего состояния;
• скорость подачи — ручная регулировка работы вентиляторов;
• график работы — выставляется таймер включения и выключения или настраиваются алгоритмы по дням недели, времени суток.

Все остальные функции микропроцессор включает и выключает самостоятельно. Например, перекрывает клапаны, запускает рекуператоры, сигнализирует о необходимости замены фильтров. Возможность выбрать индивидуальную схему работы является большим плюсом.

Запуск системы в эксплуатацию - тестирование и корректировка работы

При заказе услуги монтажа системы центрального кондиционирования специалисты завершают работу запуском оборудования и его настройкой. При обнаружении проблем в схему вносятся корректировки и исправления.

Рекомендации от экспертов инженерной компании Qwent

Подобрать универсальный вариант для любого сооружения невозможно. Модульность систем позволяет настраивать оборудование под требования для конкретной ситуации. При выборе нужно учитывать:

• объем всех помещений в доме или цехе для каждого отдельно;
• расположение окон и дверей, теплотехнические характеристики стен;
• энергоэффективность охлаждающего и греющего модулей;
• производительность и шум во время работы;
• количества одновременно присутствующих человек в помещении (офис, торговый центр или производство).

Для подбора нужно обратиться к нашим инженерам, которые исследуют ваш объект и спроектируют инженерную сеть с учетом требований действующих нормативов.

Наши кейсы (выполнение работы) - опыт инженерной компании Qwent

Инженерная компания Qwent c 2010 профессионально занимается проектированием и монтажом центральных систем кондиционирования, наши специалисты являются экспертами и работают в данной области уже 14 лет. Ниже представлены примеры работ, выполненные нашими специалистами.

Установка VRF систем в Московском училище олимпийского резерва №1

Осуществили монтаж 3-х канальных VRF блоков различной мощности (от 7,2 кВт до 31 кВт). Смонтировали воздуховоды и системы дымоудаления. Провели пуско-наладочные работы.

Информация об объекте:

• адрес: Москва, ул. 16-я Парковая 11;
• общая площадь объекта: 2460 м²;
• период работ: 2021 г.;
• тип объекта: спортивный комплекс.

Установка систем кондиционирования в БЦ «Aero City»

Наши специалисты подключились к существующей системе холодоснабжения под выделенный расход для офиса 2918 кг/ч (температура холодоносителя (вода) 7-12 С). Для систем кондиционирования использовались кассетные фанкойлы итальянского производителя ROYAl CLIMA с расходом воздуха 500/850/1000 и 1300 м3/ч и узлы обвязки из итальянских комплектующих. Гарантия на оборудование и комплектующие 12 месяцев.

Информация об объекте:

• офис расположен в г. Химки, Куркинское ш., стр. 2;
• общая площадь объекта: 200 м²;
• период работ: 2022 г.;
• тип объекта: офис.

Полезное видео

Наши сертификаты и лицензии

Деятельность инжениринговой компании Qwent лицензирована. В наличии все необходимые сертификаты и допущения, включая лицензию МЧС.

Лицензия – допуск (страница 1)

Лицензия – допуск (страница 2)

Прайс-лист и расценки на монтаж центрального кондиционирования

Вывод

Хотя изначально централизованные климатические системы использовались только в общественных и производственных зданиях, они могут поддерживать микроклимат и частном доме, и в квартире. Установка центрального кондиционера требует затрат, но впоследствии владелец будет наслаждаться приятной температурой и чистотой воздуха, экономя на оплате за коммунальные услуги.

Фасады здания не будут портить внешние блоки (как у сплит-систем), а внутренние модули заменят аккуратные сетки вентиляционных отверстий. Управлять оборудованием можно централизованно, в том числе с помощью «умного дома».

Литература

1. Кернерман Э. Я., Мухин А. И. Сравнение систем кондиционирования воздуха //АВОК. – 2012. – №. 7. – С. 68.
2. Звенигородский И. И. и др. Нейросетевая модель центральной системы кондиционирования воздуха зернохранилища //Редакционный совет. – 2017. – Т. 2. – С. 2017130.
   
3. Келлер А. И., Капущак К. И., Делков А. В. Система центрального кондиционирования на базе чиллера //Наука, технологии, общество-НТО-II-2022. – 2022. – С. 203-206.