Рациональная организация инженерных систем и коммуникаций, основанная на детальном анализе архитектурных и функциональных особенностей здания, позволяет сократить капитальные затраты, повысить надежность и уменьшить энергопотребление климатического оборудования. В то же время при проектировании нельзя не учитывать и такие факторы, как время ввода здания в эксплуатацию и формы организации бизнес-процессов, которые будут протекать в здании. Данная статья посвящена сравнению двух вариантов систем кондиционирования и вентиляции: первый использует чиллеры и фэнкойлы, второй построен на базе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора и сухих градирен.
Централизованные системы кондиционирования
 |
| Рис. 1. Централизованная СКВ |
Одной из тенденций развития инженерных систем и коммуникаций является централизация, или, другими словами, перераспределение функций между различными компонентами таким образом, чтобы отдельные процессы, например, холодоснабжение нескольких помещений либо всего здания, производились централизованно — за счет общих для этих помещений ресурсов.
Как видно из рис. 1, система кондиционирования в первом примере включает в себя один чиллер, размещенный снаружи здания. Он осуществляет охлаждение воды, которая затем используется в воздухообрабатывающих агрегатах — фэнкойлах. Кассетные фэнкойлы, установленные в кондиционируемых помещениях, охлаждают и фильтруют воздух внутри рабочих зон. Распределение охлажденной чиллером воды между фэнкойлами осуществляет гидравлический контур, состоящий из циркуляционных насосов, расширительного и аккумулирующего баков.
Функциональные особенности преимущества двух различных вариантов организации СКВ
| Критерии | СКВ №1 на базе чиллеров и фэнкойлов | СКВ №2 на базе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора | Сравнение |
|---|---|---|---|
| Охладитель – холодильная установка | Чиллер осуществляет охлаждение воды в гидравлическом контуре СКВ, которая затем поступает в фэнкойлы для охлаждения воздуха в помещениях. | Каждый кондиционер с водяным охлаждением конденсатора имеет независимый холодильный контур, который осуществляет охлаждение воздуха внутри кондиционируемых помещений. | Использование в СКВ №1 одного чиллера в большой производительности снижает стоимость системы кондиционирования, упрощает техническое обслуживание. Так как СКВ №2 охладители – холодильные установки – встроены в состав каждого кондиционера, все помещения независимы. Это повышает надежность, уменьшает уровень энергопотребления. |
| Распределение тепла в здании | Распределение тепла в здании производится с помощью гидравлического контура, в котором циркулирует холодная вода с температурой 7-12°С. | Распределение тепла в здании производится с помощью гидравлического контура охлаждения конденсаторов кондиционеров, в котором циркулирует теплая вода с температурой 42-47°С. | В СКВ №1 существуют повышенные требования к теплоизоляции. Кроме того, гидравлический контур чиллеров должен быть оборудован аккумулирующим баком, что увеличивает стоимость и потери энергии. Во втором случае нет необходимости в дополнительной теплоизоляции. |
| Охлаждение и нагрев | СКВ №1 может работать только в режиме охлаждения либо в режиме нагрева. | В каждом помещении можно установить свой собственный режим работы – охлаждение или нагрев. | Установка в каждом помещении независимого кондиционера с водяным охлаждением конденсатора расширяет возможности СКВ по поддержанию индивидуальных комфортных условий. |
| Работа в зимний период времени | Существует ограничения температурного диапазона эксплуатации оборудования в зимний период времени при работе в режиме охлаждения и теплового насоса. | Существуют ограничения температурного диапазона эксплуатации оборудования в зимний период времени при работе только в режиме теплового насоса. | Использование кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора снижает чувствительность СКВ к воздействию отрицательных температур. |
| Постепенный ввод в эксплуатацию СКВ | Так как чиллер является наиболее дорогим элементом СКВ, основные затраты возникают на этапе, предшествующем вводу СКВ в эксплуатацию. | Основные затраты распределяют по времени поэтапного ввода системы в эксплуатацию. | СКВ №2 наиболее привлекательная на объектах с поэтапным вводом в эксплуатацию, например в многофункциональных офисных комплексах, в которых отдельные помещения будут принадлежать отдельным арендаторам. При организации СКВ №2 первоначальные инвестиции связаны с приобретением недорогой градирни и элементов гидравлического контура конденсатора. В то время как будущие собственники на свое усмотрение смогут оборудовать помещения необходимым кондиционеров в зависимости от функциональных и архитектурных особенностей. |
Децентрализованные системы кондиционирования
 |
| Рис. 2. Децентрализованная СКВ |
 |
| Рис. 3. Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора |
Существует и другая — противоположная — тенденция: децентрализация процессов кондиционирования. Она подразумевает передачу общих для системы функций в пользу отдельных распределенных по зданию систем. Децентрализация позволяет повысить надежность, снизить капитальные затраты, повысить эксплуатационные характеристики оборудования.
Система кондиционирования в этом случае включает в себя кондиционеры канального и консольного исполнения с водяным охлаждением конденсатора. Они осуществляют охлаждение, нагрев и фильтрацию воздуха. Отвод тепла, образующегося в результате работы кондиционеров, обеспечивает гидравлический контур, состоящий из трубопровода, запорно-регулирующей арматуры и циркуляционных насосов. Охлаждает воду в гидравлическом контуре сухая градирня, установленная снаружи здания (рис. 2).
Кондиционер с водяным охлаждением конденсатора (рис. 3) — это моноблочный агрегат, который оборудован независимой холодильной установкой (холодильным контуром циркуляции хладагента), вентилятором, системой автоматизированного управления и другими элементами.
Как видно из таблицы, использование системы «чиллер – фэнкойл» позволяет сократить общие капитальные затраты на приобретение и монтаж оборудования, а также расходы, связанные с техническим обслуживанием. Выбор второго варианта СКВ на базе кондиционеров с водяным охлаждением конденсатора дает возможность уменьшить энергопотребление, повысить надежность, расширить температурные пределы работы оборудования, равномерно распределить капитальные затраты во время всего процесса ввода системы в эксплуатацию.
Статья подготовлена Торговым Домом «Белая Гвардия»
