Сантехника Отопление Кондиционирование

Мультисистемы. Оптимальный выбор

29730 0
Опубликовано в журнале СОК №10 | 2007

Представить себе современное жилье без системы кондиционирования невозможно, поэтому в сфере климатической техники ведется постоянный поиск концептуальных решений, отвечающих растущим и разнообразным требованиям заказчиков. Именно широкий спектр этих требований, порой уникальных и противоречивых, заставляет инженера искать оборудование систем кондиционирования с широкими и одновременно гибкими возможностями.

Рис. 1. Холодопроизводительность системы кондиционирования при различной загрузке внутренними блоками с наружным блоком KTRX250HZDN3

Рис. 1. Холодопроизводительность системы кондиционирования при различной загрузке внутренними блоками с наружным блоком KTRX250HZDN3

Рис. 2. Холодопроизводительность внутреннего блока KTGX50HFDN1 при различной загрузке внутренними блоками наружного блока KTRX250HZDN3

Рис. 2. Холодопроизводительность внутреннего блока KTGX50HFDN1 при различной загрузке внутренними блоками наружного блока KTRX250HZDN3

Табл. 1. Характеристики оборудования, предлагаемого фирмой Kentatsu для кондиционирования квартир, загородных домов, многоквартирных домов

Табл. 1. Характеристики оборудования, предлагаемого фирмой Kentatsu для кондиционирования квартир, загородных домов, многоквартирных домов

Одно из интересных решений предложила в 1968 г. японская фирма Daikin. Это была мультисистема, которая выступила альтернативой нескольким сплит-системам и внешне отличалась меньшим числом наружных блоков. Безусловным достижением явилось повышение компактности системы и сокращение объема монтажных работ на фасаде здания — система кондиционирования более не вмешивалась в архитектурный стиль здания столь значительно.

В 1982 г. Daikin вновь вышла с революционным техническим решением — предложила центральную интеллектуальную систему кондиционирования VRV, которая развивала идею мультисплитового решения, сделав систему еще более гибкой по холодопроизводительности, количеству обслуживаемых помещений, длинам коммуникаций, обогатив ее совершенным централизованным управлением.

В настоящее время мультисистемы — наиболее динамично развивающийся сегмент рынка систем кондиционирования, на котором работают многие известные поставщики оборудования. Применение фреоновых систем в жилых помещениях обусловлено тем, что, в отличие от водяных систем, они способны на более точное поддержание заданных параметров при лучшей динамике, и, кроме того, отличаются большей экономичностью. Популярность фреоновых систем объясняется также тем, что они в полной мере соответствуют типичным требованиям заказчиков, среди которых:

  • независимое индивидуальное поддержание комфортных параметров в каждом помещении;
  • компактность системы;
  • экономичность в эксплуатации;
  • удобство управления.

Сравним характеристики современных объектов и предлагаемого оборудования на примере мультисистем и систем VRF, выпускаемых компанией Kentatsu. Сегодня площадь элитной квартиры варьирует в достаточно широких пределах: от 70–150 до 400–500 м2, площадь загородного дома — 200–1000 м2. Количество кондиционируемых помещений колеблется от двухчетырех до семи-девяти, а иногда и больше.

Площадь кондиционируемых помещений обычно составляет 50–60 % общей площади здания. При типичных для жилых помещений удельных тепловых нагрузках 60–100 Вт/м2 требуемая холодопроизводительность системы кондиционирования находится в диапазоне от 7 до 25 кВт. Такому уровню холодопроизводительности соответствуют достаточно мощные фреоновые мультисистемы, к которым относятся супермульти- или миниVRF, а для особо крупных — полноразмерные VRF-системы.

В табл. 1 приведены характеристики оборудования, предлагаемого фирмой Kentatsu для кондиционирования квартир, небольших загородных домов и многоквартирных жилых домов. Наряду с сокращением количества наружных блоков, обеспечивающих кондиционирование многокомнатной квартиры, мультисистемы имеют еще одно привлекательное свойство.

При альтернативности использования помещений можно уменьшить мощность наружного блока, сократив холодопроизводительность кондиционера до максимально необходимой одновременно, а не принимая ее равной сумме максимальных холодопроизводительностей по всем помещениям. Технически возможно иметь наружный блок с холодопроизводительностью в два раза меньшей, чем сумма холодопроизводительностей подключенных к нему внутренних блоков.

«Перегруз» внутренними блоками наружного возможен в тех мультисистемах, в которых все внутренние блоки включены в общий циркуляционный контур. При проектировании системы кондиционирования на выбор соотношения номинальной холодопроизводительности наружного блока и суммы холодопроизводительностей внутренних блоков влияют два фактора.

Первый мы уже упомянули — альтернативность кондиционирования помещений. Если из трех комнат предполагается никогда не кондиционировать одновременно больше двух, то, выбрав наружный блок с холодопроизводительностью 67 % от суммы холодопроизводительностей внутренних блоков, мы с успехом решим такую задачу. Второй фактор не так очевиден и заключается в следующем. Оборудование производится под определенные климатические стандарты.

Производимое для европейского рынка и поставляемое в Россию оборудование имеет номинальные расчетные параметры наружного воздуха 35 °C, а для воздуха в помещении — 27 °C при 50 % относительной влажности. Если принять в качестве рабочих параметров данные СНиП, то для подавляющего большинства регионов России реальная холодопроизводительность наружного блока будет больше номинальной, поскольку она возрастает с понижением температуры наружного воздуха, а холодопроизводительность внутреннего блока напротив будет ниже, поскольку мы эксплуатируем кондиционер при температурах 23–24 °C, а не 27 °C.

Убежав от номинальных параметров, мы смещаемся в неоптимальную зону — наружный блок оказывается переразмеренным — его холодопроизводительность больше, чем способность внутренних блоков собирать тепло. Мультисистема, в отличие от простого сплита, дает возможность вернуться в оптимальную зону, увеличив суммарную холодопроизводительность внутренних блоков.

На рис. 1 представлены зависимости холодопроизводительности системы кондиционирования с одним и тем же наружнымблоком, к которому подключается разное количество внутренних блоков или изменяется их номинальная холодопроизводительность. За номинальную загрузку (100 %) принята комплектация, когда сумма холодопроизводительностей внутренних блоков равна холодопроизводительности наружного при номинальных параметрах. На характеристике, соответствующей номинальным рабочим параметрам, можно выделить три зоны:

  • I зона от 50 до 100 % загрузки;
  • II зона от 100 до 130 % загрузки;
  • III зона от 130 до 200 % загрузки.

Для I зоны характерен линейный рост холодопроизводительности от загрузки внутренними блоками. Холодопроизводительности в системе хватает для обеспечения всех внутренних блоков полностью. Для II зоны рост холодопроизводительности не пропорционален загрузке. Система уже не может строго контролировать температуру кипения из-за нехватки мощности наружного блока.

Температура и давление в испарителях внутренних блоков возрастают, меняются параметры холодильного цикла. За счет перехода на более высокий температурный уровень кипения холодопроизводительность продолжает расти. Для разных систем при 130 % загрузке холодопроизводительность возрастет не до 130 %, а только до 110–115 %. Для III зоны характерно полное прекращение роста холодопроизводительности системы.

При росте загрузки холодопроизводительность каждого отдельного внутреннего блока снижается и при загрузке 200 % составит 55–60 % от номинала. Эксплуатировать в этой зоне оборудование при столь низкой эффективности нецелесообразно, и именно поэтому такие уровни загрузки рекомендованы только для случаев альтернативного применения внутренних блоков. Теперь рассмотрим, какие изменения будут при понижении температуры наружного воздуха.

Снижение температуры наружного воздуха приводит к росту холодопроизводительности системы и незначительному расширению I зоны в сторону больших загрузок (рис. 1б). Если температура воздуха в помещении также будет ниже номинального расчетного значения, то характеристика системы будет более пологой и I зона еще больше расширится (рис. 1в).

Холодопроизводительность внутреннего блока при разной загрузке системы показана на рис. 2. Как видим, в диапазоне 50–130 % загрузки при расчетных температурах холодопроизводительность практически постоянна и только при загрузках выше 130 % начинает снижаться. И расчеты, и опыт эксплуатации оборудования показывают, что оптимальная загрузка наружного блока внутренними блоками для центральных районов России составляет 120–130 %.

При этом наружный и внутренние блоки согласованы между собой по холодопроизводительностям. Наружный блок выдает максимально возможную для данных температурных условий холодопроизводительность, а внутренние блоки работают с эффективностью 95–98 % от возможной при заданных температурных условиях. Следует обратить внимание на то, что производители техники дают гарантию на оборудование, скомплектованное с загрузкой 130–150, реже 200 %, что ограничивает выбор проектировщика.

Оптимально подобранная мультисистема не только поможет сэкономить средства заказчика, кондиционируя большее количество помещений при равных первоначальных затратах, но и обеспечит комфортные условия для потребителей даже при высоких температурах наружного воздуха.

Комментарии
  • В этой теме еще нет комментариев
Добавить комментарий

Ваше имя *

Ваш E-mail *

Текст комментария