Канальные кондиционеры. Пример быстрого расчета

Сплит-системы канального типа имеют целый ряд ключевых особенностей. Недаром за рубежом их выделяют в отдельный класс оборудования "Duct Type".
Их основное отличие заключается в том, что внутренние блоки устанавливаются за подшивным потолком, а воздух раздается в кондиционируемые помещения по системе воздуховодов.
Благодаря этому они могут охлаждать несколько помещений одновременно. Внутренний блок канального кондиционера имеет более простую конструкцию, так как к нему не предъявляется требований дизайна в отличие от кондиционеров сплит-систем.
Воздух забирается через заборную решетку, проходит внутренний блок и системой воздуховодов снова подается в помещения через распределительные решетки.
Блок имеет вентилятор с более мощным статическим напором, позволяющим преодолеть сопротивление распределительных воздуховодов и решеток.
Канальный кондиционер, также как всякая сплит-система, состоит из двух блоков - ком-прессорно-конденсаторного (наружного блока) и испарительного (внутреннего блока).
Кондиционер рассчитан в основном только на рециркуляцию и не всегда может подавать в помещение свежий воздух. Это вызвано тем, что температура подаваемого в рабочую зону воздуха, согласно требованиям СНиПа, не должна быть ниже 14-16°С. Поэтому при меньших температурах наружного воздуха необходимо обязательно подогревать забираемый с улицы воздух, даже при работе системы в режиме охлаждения.
Подогрев свежего воздуха в прохладное время года может обеспечиваться применением моделей кондиционеров с тепловым насосом. Однако в холодное время года при температуре наружного воздуха ниже минус 10-15°С теплопро-изводительности кондиционера становится недостаточно.
Для обеспечения круглогодичной подачи свежего воздуха в дополнение к канальному кондиционеру необходимо устанавливать специальные электрические или водяные нагреватели, обеспечивающие необходимый подогрев подаваемого воздуха в прохладное время года, или применять отдельные приточные вентиляционные установки со встроенными нагревателями.
Более широкими возможностями и преимуществами обладают кондиционеры "сплит-системы с приточной вентиляцией".
Кондиционеры сплит-системы с приточной вентиляцией позволяют эффективно решать одновременно задачи вентиляции и кондиционирования помещения в течение всего года.
Кондиционеры сплит-системы с приточной вентиляцией комплектуются штатными электрическими нагревателями с широким диапазоном мощности (от 5 до 20 кВт). Нагреватели встраиваются во внутренний блок.
Кондиционеры также укомплектованы единой системой автоматики, управляющей работой кондиционера и обеспечивающей его контроль и плавное регулирование мощности нагревателей.
Управление работой кондиционера (включая нагреватели) производится с единого пульта
управления, установленного в помещении.
Напор вентилятора внутреннего блока составляет 100- 150 Па, поэтому блоки имеют низкий уровень шума и могут устанавливаться непосредственно на входе в помещение за фалып-потолком.
Сплит-системы с приточной вентиляцией предназначены для установки в квартирах и офисных помещениях большого объема, магазинах, ресторанах и других местах, когда одновременно с кондиционированием необходима подача свежего (наружного) воздуха.
Кондиционер сплит-системы с приточной вентиляцией состоит из двух блоков - компрессорно-конде нсаторного (внешнего блока) и испарительного (внутреннего блока). Внутренний блок может забирать воздух из помещения и свежий воздух с улицы.
Свежий воздух поступает через наружную решетку по теплоизолированному воздуховоду в смесительную камеру, где смешивается с рециркуляционным воздухом из помещения.
Наружная решетка может быть как регулируемой, так и нерегулируемой. В последнем случае в воздуховоде устанавливается воздушный клапан с электрическим приводом, исключающий попадание холодного воздуха в помещение при выключенной системе.
Рециркуляционный воздух забирается из помещения через решетки (потолочные, настенные и так далее).
Соотношение свежего и рециркуляционного воздуха регулируется смесительной камерой и определяется санитарно-техническими требованиями, а также условиями работы кондиционера.
Смешанный воздух подается во внутренний блок, где он фильтруется, охлаждается или нагревается. Подготовленный воздух вентилятором внутреннего блока подается в кондиционируемые помещения по системе воздуховодов и распределительных решеток (настенных, потолочных и так далее).
В одном из помещений, выбранном в качестве эталонного, устанавливается пульт управления всей системой. С пульта задается режим работы кондиционера и температура в помещении.
На пульте управления задается режим работы кондиционера (охлаждение или обогрев), температура в помещении и скорость вентилятора. Некоторые модели пультов автоматически выбирают необходимый режим работы, охлаждая или подогревая подаваемый воздух.
На "холодных" моделях подогрев воздуха обеспечивается плавным включением электронагревателей. На моделях с тепловым насосом подогрев
выполняется в первую очередь работой теплового насоса. В этом случае обогрев помещений обеспечивается кондиционером за счет реверсирования холодильного цикла.
Если не хватает теплопро-изводительности кондиционера (например, при снижении температуры воздуха на улице), автоматика начинает плавно подключать электрические нагреватели, добиваясь получения необходимой температуры подаваемого воздуха. При температуре наружного воздуха ниже минус 20°С практически весь обогрев обеспечивается электронагревателями.
Потребная мощность нагревателя может быть снижена использованием рециркуляции, так как количество свежего воздуха, которое необходимо подавать в помещение по санитарным нормам, значительно ниже количества воздуха, требуемого для кондиционирования помещения. Как правило, количество свежего воздуха может составлять до 30 % от суммарной подачи, что в большинстве случаев даже перекрывает санитарно-необходимые нормы подачи свежего воздуха.
Особенно эффективно применение моделей с тепловым насосом в переходный период при температуре наружного воздуха от 0°С до +15°С, пока не работает центральная система отопления помещения. В это время кондиционер позволяет примерно в 3 раза сократить расходы электроэнергии на отопление.
При расчете канальных сплит-систем с подмесом воздуха на некоторых фирмах разработаны свои методы по подбору оборудования и сопутствующих аксессуаров.
Ниже приведены таблицы позволяющие менеджеру произвести подбор необходимого оборудования.
Расчет канального (миницентрального) кондиционера
I. Исходные данные
| Номер помещения |
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
|
| Площадь помещения |
Si, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
| Высота помещения |
Hi, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Объем помещения |
Vi=Si x Hi, м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
| Кол-во людей, постоянно находящихся |
NLi, чел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
| Техника (кол-во х потр. эл. мощность) |
компьютер |
0,3 кВт |
NTi, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Копиров, аппарат |
0,5 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Быт. холодильник |
0,2 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| СВЧ печь |
0,8 кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Окна (площадь (м2) х коэф. освещенности) |
Север |
0,02 кВт/м2 |
NOi, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Северовосток |
0,03 кВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Восток |
0,15 кВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Юговосток |
0,2 кВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Юг |
0,18 кВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Северозапад |
0,14 кВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Запад |
0,18 вкВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Югозапад |
0,2 кВт/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L св.в. - приток свежего воздуха , м3/ч
|
Lк -Расход (прокачка) через внутренний блок.
|
Qх - Холодопроизводительность.
|
|
Известно количество людей Lсв.в. = 60 х NLcyм
|
Количество людей не известно
Lсв.в. = (2 3) х Vсум
|
Lx = Lсв.в. x ( 3 4 ), м3/ч
|
Qх= (0,035 х Scyм) + ( 0,12 х NLcyм) + NTсум + NOсум, кВт
|
| |
|
|
|
II. Подбор модели кондиционера
Расход воздуха (прокачка) L через внутренний блок должна быть не менее Lk, холодопроизводительность кондиционера Qд.б. не менее Qx
| Бренд |
Модель |
L Расход, м3/ч |
Q Холодопроиз-
водительность, кВт |
Габариты внутреннего блока, мм |
Мощность ТЭНов, кВт |
Электри-
ческая нагрузка |
Масса внутр./ внешн. блока, кг |
 |
18 |
1050 |
5.3 |
616x280x902 |
0,3,5,6,8,10 |
1х220В |
43/53 |
| 24 |
1000 |
7.0 |
616x280x902 |
0,3,5,6,8,10 |
1х220В |
44/56 |
| 30 |
1250 |
8.8 |
616x280x1156 |
0,3,5,6,8,10 |
1х220В |
54/56 |
  |
018 |
1200 |
5.3 |
1067x324x559 |
0,5,8,10 |
1х220В |
34/53 |
| 024 |
1200 |
7.0 |
1067x324x559 |
0,5,8,10 |
1х220В |
34/56 |
| 036 |
1850 |
10.55 |
1067x324x559 |
0,5,8,10 |
1х220В |
38/70 |
| 036 |
2220 |
10.55 |
1067x324x559 |
0,5,8,10,15,20 |
Зх380В |
50/77 |
| 048 |
3000 |
14.0 |
1118x464x559 |
0,5,8,10,15,20 |
Зх380В |
63/85 |
| 060 |
3300 |
17.5 |
1118x533x559 |
0,5,8,10,15,20 |
Зх380В |
66/96 |
III. Подбор воздуховодов и решеток (анемостатов)
Кратность обмена по помещениям Коб = L/Vсум =
| № помещ. |
Vi,м3 |
Lпом = Vi x Kоб |
подающего возд. (табл.2) |
Тип, кол-во воздуховодов |
Длина воздуховода, м |
Размер решетки |
Тип решетки |
Количество решеток, шт |
| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
IV. Таблицы
Табл. 1
Минимальный расход наружного воздуха для помещений (СНИП 2.04.05-91* ПРИЛ.19)
| Помещения (участки, зоны) |
Помещения |
Приточные системы |
| с естественным проветриванием |
без естественного проветривания |
| Расход воздуха |
| На 1 чел., м3/час |
на 1 чел., м3/час |
обмен/час |
% общего воздухообмена, не менее |
| Производственные |
30*; 20** |
60 |
1 |
- |
без рециркуляции или с рециркуляцией при кратности 10 обменов/час и более |
| - |
60
90
120 |
- |
20
15
10 |
с рециркуляцией при кратности менее 10 обменов/час |
| Общественные и административно-бытовые |
По требованиям соответствующих СНиП |
60;20*** |
- |
- |
- |
| Жилые |
3 м3/час на 1 м2 жилых помещений |
- |
- |
- |
- |
* при объеме помещения (участка, зоны) на 1 чел. менее 20 м3
** при объеме помещения (участка, зоны) на 1 чел. 20 м3 и более
*** для зрительных залов, залов совещаний и других помещений, в которых люди находятся до 3 часов непрерывно.
Табл. 2
Размеры воздуховодов
| Lвозд Расход, мЗ/час |
100 |
200 |
300-400 |
500-700 |
800-1100 |
1200-1700 |
1800-2200 |
2300-2500 |
| Круглые |
Dвозд Рекомендуемый возд., мм |
102 |
127 |
160 |
203 |
254 |
315 |
356 |
406 |
| Прямоугольные |
a - высота, b - ширина, мм |
100x100 |
100x130 |
100 х 220 |
150 х 260 |
200 х 300 |
230x400 |
300x400 |
350 х 400 |
| а = (55 х Lвозд) / b , [мм] |
|