Центральные кондиционеры

Внедряя современные технологии, создавая новые стандарты качества инженерных систем, мы улучшаем условия жизни и труда людей на объектах по всей России.
Задать вопрос
Хотите узнать больше об услуге? —просите нас! 

Центральные кондиционеры, нашедшие самое широкое применение в комфортном и технологическом кондиционировании, представляют собой неавтономные кондиционеры, снабжаемые извне холодом (подводом холодной воды или незамерзающих жидкостей), теплом (подводом горячей воды или пара) и электроэнергией для привода вентиляторов, насосов, запорно-регулирующих аппаратов на воздушных и жидкостных коммуникациях и пр.

Центральные кондиционеры предназначены 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.).

Современные центральные кондиционеры выпускаются в секционном исполнении и состоят из унифицированных типовых секций (трехмерных модулей), предназначенных для регулирования, смешивания, нагревания, охлаждения, очистки, осушки, увлажнения и перемещения воздуха.

Наряду с существенными преимуществами, связанными с возможностью эффективного поддержания заданной температуры, влажности и подвижности воздуха в помещениях большого объема, центральные кондиционеры вместе с тем имеют и некоторые недостатки, основными из которых являются необходимость проведения сложных монтажно-строительных работ, прокладка по зданию протяженных коммуникаций (воздуховодов и трубопроводов).

Прямоточные центральные кондиционеры обрабатывают только наружный воздух, кондиционеры с рециркуляцией обрабатывают смесь наружного и рециркуляционного (вытяжного) воздуха.

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

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

Кондиционер с теплоутилизацией — это прямоточный кондиционер с центральным теплоутилизатором, в котором нет смешения потоков наружною и рециркуляционного воздуха, а передача тепла от удаляемого воздуха к наружному происходит в специальном теплообменнике.
Классификация центральных кондиционеров  может подразделяться:
А) по напору встроенных вентиляторов:
• низкого давления (до 100 кг/м2 );
• среднего давления (от 100 до 300 кг/м2);
• высокого давления (выше 300 кг/м2).
Б) по времени работы:
• сезонные;
• круглогодичные.

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 производительности системы, при этом секция нагрева должна иметь теплопроизводитель-ность, 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 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.
 
 

Конструкция и режимы работы центрального кондиционера

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 мииераловатная теплоизоляционная прокладка. С целью облегчения подхода к узлам установки со стороны обслуживания закреплены открываемые смотровые двери иди съемные панели. Требования к параметрам кондиционируемого воздуха лежат в основе технологической компоновки, 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. Среди основных секций, используемых при компоновке центрального кондиционера: секция вентиляторная, охлаждения, нагрева, увлажнения, фильтрации, шумо-глушения и теплоутилизации.

Выбор той или иной компоновки (технологической линии обработки воздуха) зависит от многих факторов, в первую очередь, от назначения и режима использования помещений, конструктивных особенностей здания, а также от санитарно-гигиенических, строительно-монтажных, архитектурных, эксплуатационных и экономических требований.

Секция охлаждения

Секция охлаждения представляет собой водяной или фреоновый теплообменник-воздухоохладитель, изготовленный из медных трубок (от 4 до 8 рядов) с алюминиевыми ребрами. В качестве хладагента (рабочей среды) может быть: охлажденная вода, смесь воды и гликоля, фреон (например, R-22). Хладагент, в зависимости от типа рабочей среды, может поступать от чиллера, градирни, артезианской скважины и т.п. Коллекторы выполнены из стальной оцинкованной (или с антикоррозийным покрытием) трубы. Входные и выходные патрубки коллектора имеют наружную резьбу. Стандартно коллекторы оснащаются дополнительными патрубками для спуска хладагента и отведения воздуха.

Распределительный и обратный коллектор фреоновых теплообменников изготавливают из медных трубок. Патрубки коллекторов выведены наружу секции. Воздухоохладитель имеет кожух из оцинкованной стали. Кожух может быть оборудован специальными транспортными держателями, облегчающими демонтаж и транспортировку. Оребрение трубок воздухоохладителя производится, как правило,пластинчатыми ребрами, что обеспечивает высокую теплоотдачу при низком аэродинамическом сопротивлении теплообменника. Количество рядов трубок и расстояние между ребрами, в зависимости от типоразмера секции, может быть различным.

Стандартно в секцию охлаждения устанавливается поддон для конденсатной воды, сделанный из нержавеющей листовой стали и оснащенный выведенным наружу сливным патрубком, к которому присоединяется переливной сифон, т.н. водяной затвор (поставляется, как правило, вместе с секцией охлаждения). Водяные воздухоохладители оснащаются противозамораживающими термостатами.

Кроме холодопроизводительности и расхода хладагента, водяные воздухоохладители характеризуются следующими параметрами:
 
Минимальная температура рабочей среды (вода), °С + 3
Максимальное рабочее давление рабочей среды, Мпа 1,6
Гидравлическое сопротивление, кПа 5-30
Все водяные воздухоохладители проходят испытания на заводах-производителях при нагрузке, Мпа 2,1

Фреоновые воздухоохладители характеризуются следующими параметрами:
 
Минимальная температура кипения фреона,°С + 2
Максимальное рабочее давление фреона, Мпа 2,2
Фреоновые воздухоохладители испытываются на прочность с нагрузкой, Мпа 2,9

За секцией охлаждения в центральном кондиционере устанавливаются, как правило, при скоростях обрабатываемого воздуха выше 2,5 м/с эффективные сепараторы (каплеуловители).

Скорость воздуха должна находиться в диапазоне от 2,5 до 5,0 м/с. Потери давления при этом составят до 16 Па.
 
 

Секция нагревания

В секции воздухонагревания могут использоваться водяные, паровые или электрические нагреватели. Конструктивно воздухонагреватели выполнены, как и воздухоохладители, из медных трубок с алюминиевым оребрением.Коллекторы и патрубки диаметром до 25 мм выполнены из медных трубок, а диаметром более 32 мм — из стальных трубок с антикоррозийным покрытием.
Стандартно коллекторы оснащаются дополнительными патрубками с резьбой, предназначенными для спуска воды и отвода воздуха. Патрубки коллекторов выведены наружу. Концы патрубков подающего и обратного коллектора также имеют резьбу. Кожух теплообменников имеет специальные транспортные держатели, облегчающие демонтаж и транспортировку. Оребрение трубок воздухонагревателя произведено пластинчатыми ребрами с шагом от 1,6 до 4,0 мм. Как отмечалось выше, в качестве теплоносителя могут быть использованы вода или водяной пар. Водяные воздухонагреватели испытываются на прочность с нагрузкой 2,1 МПа, паровые — с нагрузкой 1,5 МПа.
 
При использовании воды:

Максимальная температура воды, °С 150
Максимальное рабочее давление воды, Мпа 1,6
Гидравлическое сопротивление, Кпа 5-25

При использовании пара:
 

Максимальная температура пара, °С 185
Максимальное рабочее давление пара, Мпа 1,0

Электрические нагреватели выполнены в форме прямоугольного параллелепипеда с укрепленными в корпусе греющими элементами в виде спирали или оребренных ТЭНов. Электрические нагреватели подключаются в эл.сети: 3/380 В/50 Гц. Такая конструкция позволяет легко демонтировать нагреватель из секции для осмотра и ремонта (предварительно нужно снять панель). Элементы нагревателя укреплены вертикально, а контакты выведены к клеммовой панели на боковой стенке корпуса нагревателя. Каждый элемент отдельно выведен к клеммовой панели, однако для ступенчатого регулирования их соединяют блоками по три штуки. Нагреватель имеет термостат безопасности, ограничивающий чрезмерный рост температуры внутри системы, а также отключение нагревателей в случае прекращения подачи воздуха.
 
 

Секция увлажнения

Увлажнение воздуха в центральном кондиционере осуществляется в секции оросительного увлажнения водой (форсуночной камере) или секции парового увлажнения.
В форсуночной камере происходит адиабатическое увлажнение воздуха циркуляционной водой, которая поступает из поддона. Воздух вступает в непосредственный контакт с поверхностью капель воды, распыляемой с помощью форсунок. Распыляясь, вода превращается в густой туман мелких капель, сквозь который движется воздух, поглощая водяные пары.
Производительность форсунок зависит от диаметра выходного отверстия, давления и температуры воды перед форсункой. Установка форсунок в поперечном сечении форсуночной камеры выполняется на трубных гребенках, к которым циркуляционным насосом подается вода из поддона. Распы-ливающие форсунки выполнены так, чтобы снизить загрязнение отложениями.

Поддон выполняет функции резервуара запасной емкости воды, обеспечивающего плавную работу насоса. Поддон оснащен водосливом с поплавковым клапаном для спуска оборотной воды, а также водяным вводом для пополнения выпаренной воды.

Циркуляционный насос размещен возле поддона на кронштейне. На всасывающем патрубке насоса расположен сетчатый фильтр.
Конструкцию форсуночной камеры дополняют два сепаратора-каплеуловителя, предотвращающие унос капель воды к последующим секциям центрального кондиционера.

Один работает на выходе из секции как сепаратор, другой является направляющим для выравнивания потока воздуха на входе. Эти сепараторы являются высокоэффективными элементами оборудования. Сепараторы изготовлены из пластмассовых профилей и имеют несущую конструкцию из нержавеющей стали.
Вследствие уноса воды с воздухом в процессе увлажнения, необходимо восполнять потери воды.

Подпитка водой осуществляется с помощью поплавка, который помещен на питательном патрубке, а циркуляционная выпускается ручным шаровым клапаном, размещенным на нагнетательной стороне насоса.
Кожух секции увлажнения изготавливается из нержавеющего листа, что полностью исключает коррозию, имеет окно для контроля и освещения внутреннего объема.
Эффективность увлажнения в секции такого типа составляет около 90%.

В состав секции парового увлажнения входят:
• кожух секции;
• сепаратор пара;
• термодинамический конденсатоотводчик;
• фильтр;
• инжекционное сопло;
• серводвигатель в стандартном исполнении, напряжение питания 220 В с сигналом управления 0-10 В.

Тип парогенератора подбирается в зависимости от необходимого расхода пара. В конструкцию секции входит также распределительная паровая труба из нержавеющей стали с инжекционными соплами, фильтр пара, термодинамический конденсатоотводчик, а также электронные устройства регулирования уровня воды и автоматической продувки.

Увлажнение воздуха сухим перегретым паром имеет множество достоинств:
• быстрое смешивание водяных паров с воздухом и легко регулируемое количество впрыскиваемого пара позволяет очень точно регулировать влажность воздуха;
• сухой перегретый пар не содержит минеральных частиц и бактерий;
• минимальные эксплуатационные расходы;
• консервация парового увлажнителя сведена к минимуму.

Секция фильтрации

При необходимости обеспечения фильтрации повышенного качества в компоновку центрального кондиционера могут быть включены две секции:первичной и вторичной фильтрации.
Фильтры размещаются в тех частях кондиционера, через которые проходит весь обрабатываемый воздух, и так, чтобы защитить от пыли возможно большее число секций кондиционера.

В секцию первичного фильтрования могут быть вмонтированы сетчатые фильтры класса EU1 или корзинчатые фильтры класса EU3. Сетчатые фильтры — это тканевые фильтры с развернутой поверхностью, уложенной в «зигзаг». Ткань армирована алюминиевой сеткой и смонтирована в кожухе, исполненном из оцинкованных стальных листов.
Фильтр закреплен в установке с помощью направляющих, которые позволяют его легко демонтировать.
Корзинчатый фильтр собирается из нескольких фильтрующих элементов со стандартными размерами.
Количество и размеры фильтрующих элементов, примененных в установке, зависят от ее модели.
Фильтрующие элементы корзинчатых фильтров закреплены в рамках с помощью пружинных прихватов, обеспечивающих герметичность, а также легкую и быструю смену.
Фильтрующая ткань исполнена из супертонких синтетических волокон, не гигроскопичных, кислотоустойчивых и стойких к большинству органических растворителей.
Все фильтры могут работать при температуре до 60 °С.
Среднее значение эффективности фильтрации, обозначающее процентную долю пыли, которая была задержана, для фильтров класса EU1 составляет до 60%, для класса EU3 — до 80-90%.

В секции вторичного фильтрования применены корзинчатые фильтры класса EU5-EU9.
Размеры и количество фильтрующих элементов также зависят от модели установки. Тип фильтрующей ткани, а также элементы крепления аналогичны секции первичного фильтрования.
Эти фильтры также могут работать при температуре до 60 °С. Среднее значение очистки определено методом исследования воздушных фильтров с применением кварцевой пыли.
 
Среднее значение эффективности фильтрации составляет:
Для фильтров класса EU5 от 40 до 60%
Для фильтров класса EU7 от 80 до 90%
Для фильтров класса EU9 выше 90%

Контроль загрязненности фильтров
С целью текущего контроля загрязнения (фильтров рекомендуется применение диф-манометров. Дифманометр при определенном допускаемом конечном перепаде давления сигнализирует (электрический сигнал) о необходимости смены фильтра при его загрязнении.
 
Допустимый конечный перепад давления:

Для сетчатых фильтров, Па 120
Для корзинчатых фильтров. Па 200—250

Секция шумоглушения

Секция шумоглушения предназначена для снижения уровня шума, создаваемого центральным кондиционером (встроенными вентиляторами, насосами; потоками рабочих сред и т.п.)
Внутри секции шумоглушения закреплены звукопоглощающие пластины, которые изготавливаются, например, из нескольких слоев минеральной ваты специально подобранной плотности. Внешняя поверхность минеральной ваты усилена стекловолокнистым покрытием.
Секции шумоглушения производятся нескольких типоразмеров (от 0,5 до 2,0 м) с разными количествами звукопоглощающих пластин.
Если по условиям технологической компоновки непосредственно перед секцией шумоглушения необходимо установить вентиляторную секцию, то требуется применять специальную секцию (проставку) с рассекателями воздуха, позволяющую выровнять скорость и направление потоков воздуха в поперечном («живом») сечении секции шумоглушения.
 
 

Вентиляторная секция

Вентиляторная секция предназначена для применения обрабатываемого в центральном кондиционере воздуха и его подачи в обслуживаемые помещения.
В кондиционерах применяются радиальные (центробежные) вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания низкого и среднего давления.
В зависимости от требуемой производительности и напора используются вентиляторы с рабочими лопатками, загнутыми вперед, или с лопатками, загнутыми назад, что обеспечивает легкое регулирование параметров сети. Вентиляторы характеризуются высоким КПД и позволяют регулировать производительность изменением числа оборотов.
Колесо вентилятора вращается электродвигателем через ременную передачу. В зависимости от мощности используются клиновидные ремни различного типа. Шкивы закрепляются на валах двигателя и вентилятора с помощью зажимной втулки, благодаря которой демонтаж осуществляется просто и быстро. Шкивы могут быть одно- или двухременные.
Вентилятор с двигателем и ременной передачей размещен на общей раме внутри секции, образуя вентиляторную группу. Вся группа монтируется на пружинных или резиновых амортизаторах (виброизоляторах) на салазках и перемещается на салазках внутри корпуса.   Амортизаторы демпфируют колебания и предупреждают передачу шума.

Напорный патрубок вентилятора отделен от кожуха эластичной вставкой, которая обеспечивает герметичность и предотвращает перенос вибрации.

Вентиляторная секция имеет два исполнения:
• нагнетательный патрубок является выходом из кондиционера;
• промежуточная секция.

Расположение выходного напорного патрубка может быть различным: вверх, вниз, вбок, так как положение кожуха радиального вентилятора определяется углом поворота корпуса относительно исходного положения .

Производительность вентиляторной секции соответствует мощности центрального кондиционера.
Максимальная температура работы вентилятора 85 °С, максимальная температура работы стандартного двигателя 40 °С, диапазон рабочих (эксплуатационных) температур от минус 30 до + 80 °С. Напор вентилятора от 200 до 2500 Па.
Возможна поставка вентиляторной группы во взрывобезопасном исполнении.

Теплоутилизаторы

При проектировании вентиляции и кондиционирования для экономии тепла и холода целесообразно использовать тепловые вторичные энергетические ресурсы, такие как:
• тепло воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции кондиционирования воздуха и местных отсосов, когда рециркуляция воздуха недопустима;
• тепло и холод технологических установок, пригодные для вентиляции и кондиционирования.

Для использования тепла удаляемого из помещений воздуха применяются теплоутили-заторы, которые подразделяются на три типа:
• перекрестноточные (рекуперативные) теплообменники;
• вращающиеся (регенеративные) теплообменники;
• система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.

Тип теплоутилизатора определяет и тип соответствующей секции центрального кондиционера.
 
 

Пластинчатый (Перекрестноточный) теплообменник

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.
Для исключения обледенения зимой на теплообменнике установлен термостат, управляющий положением клапана обводной линии.

Роторный (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 насадку, нагревая ее. Вращаясь, насадка оказывается в потоке холодного приточного воздуха, где происходит передача тепла от насадки к приточному воздуху .
Регулирование эффективности тепло-утилизации производится путем изменения числа оборотов двигателя.
В связи с возможностью конденсации влаги из потока выходящего воздуха за теплообменником устанавливается сепаратор со сливным поддоном и отводом конденсата через сифон.

Секция вращающегося теплообменника включает:
• теплообменник;
• привод, состоящий из электродвигателя, редуктора и ременной передачи (привод может быть с постоянным или переменным числом оборотов);
• щит управления;
• корпус.

Допускаемая скорость движения воздуха через теплообменник — 4,5 м/с; максимальная рабочая температура 50 °С.
Вращающиеся теплообменники имеют самую высокую эффективность теплоутили-зации (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 с промежуточным теплоносителем применяется в системах, где недопустимо смешение потоков воздуха, а также в случае большого расстояния между приточной и вытяжной установкой. Эффективность теплоутилизации в такой системе составляет 60%. Преимуществом этой системы является и то, что в качестве промежуточного теплоносителя используется незамерзающая жидкость, что очень важно в условиях российского климата.
Система состоит из двух теплообменников с алюминиевыми трубками и алюминиевым оребрением.
Теплообменник, расположенный в потоке удаляемого воздуха, оснащен каплеулови-телем. В поддоне каплеуловителя установлен переливной патрубок, выходящий наружу кожуха секции.
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.   Теплообменник-теплопередатчик, расположенный на приточной стороне, чаще всего играет роль подогревателя первой ступени. 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%.


Заказать услугу
Оформите заявку на сайте. Наш менеджер свяжется с вами для уточнения деталей.