Проектирование систем кондиционирования зданий: важные нюансы и этапы составления проекта

Трудно не согласиться, что поддержание комфортной температуры в помещении и хороший воздухообмен является основой нормального микроклимата в здании любого назначения. Современная климатическая техника и оборудование для улучшения работы вентиляции способны всего за несколько минут создать в комнате комфортную атмосферу — с нужной температурой и  приемлемым порогом влажности.

Однако простой монтаж любой понравившейся модели кондиционера не всегда может решить проблему излишне высокой температуры воздуха, согласны? Поэтому профессиональное и грамотное проектирование систем кондиционирования зданий является первым шагом перед покупкой подобной техники. Подбор оптимального оборудования и его установка в нужном месте позволят охлаждать или нагревать воздух с наименьшими энергозатратами и учитывать потребности всех присутствующих в помещении.

В этом материале мы рассмотрим основные этапы создания проекта для эффективной системы кондиционирования помещений, разберемся в расчетах, которые нужно провести при планировании, и узнаем, как составить правильную схему терморегуляции воздуха.

Необходимость кондиционирования помещений

Система кондиционирования, как и вентиляции, играет огромную роль в поддержании комфортной атмосферы для жизни и работы людей. Слишком горячий воздух серьезно сказывается на самочувствии и работоспособности человека, поэтому озаботиться микроклиматом помещения и направлением движения воздушных масс стоит еще на этапе строительства или ремонта здания.

Кроме влияния на людей температурный режим и влажность отражаются и на работе оборудования в офисах или производственных цехах. Высокие показатели температуры увеличивают нагрузку на технику, что может стать причиной поломки определенных узлов.

От высоких температур страдают не только двигатели станков. Современное оборудование, оснащенное сложной электроникой, достаточно чувствительно к температурному режиму

Поддержание нужной температуры может стать и основой безопасности. Хранение определенных материалов в помещениях с излишне нагретым воздухом просто недопустимо. Чтобы снизить вероятность возникновения пожара, система охлаждения воздуха должна работать исправно и полностью компенсировать излишки внутреннего и внешнего поступления тепла.

Почему необходимо составить проект?

Соблюдение необходимых норм и точный расчет нагрузки на систему кондиционирования избавляет пользователей от массы проблем. В процессе создания плана учитывается огромное количество факторов, которые могут повлиять на эффективность работы оборудования. Без учета этих нюансов функционирование звеньев системы кондиционирования может иметь недопустимо низкий КПД.

Грамотный подход к созданию проекта дает возможность реализовать ключевые задачи, к которым стоит отнести:

• поддержание оптимальной температуры и влажности в здании;
• выбор наиболее подходящей климатической и вентиляционной техники;
• возможность мультизональной настройки температурного режима;
• щадящая эксплуатация оборудования, которая способствует его износостойкости;
• организация правильного направления потоков движения воздуха;
• предельно низкое потребление электроэнергии для достижения заданных температурных режимов и пр.

При проектировании дополнительно учитываются и эстетические особенности установки кондиционера. Система, охлаждающая воздух, может быть филигранно вписана в интерьер, если к ее интеграции в помещение подойти грамотно и с опытом.

Эстетично вмонтированный кондиционер может оставаться практически незаметным для гостей и абсолютно не влиять на общую идею дизайна интерьера

Этап планирования системы кондиционирования нельзя пропускать, так как именно четкий план позволяет разработать действенную концепцию охлаждения любого помещения или целого здания, подготовить необходимые чертежи и конкретные задания для монтажных бригад, электриков и других специалистов.

Типы систем кондиционирования

Расчеты и конкретные особенности помещения влияют на выбор системы кондиционирования. В каждой из них используются определенные модели кондиционеров, которые можно разделить на три обширных вида: бытовые, промышленные,коммерческие.

Сами системы разделяются на следующие типы:

• мультизональные комплексы;
• сплит- и мультисплит-системы;
• центральное охлаждение;
• прецизионное кондиционирование;
• чиллер-фанкойл системы;
• системы с канальными или крышными кондиционерами и др.

Для бытового использования чаще всего выбираются мультизональные, сплит-ситемы и мультисплит-системы. Главным отличием таких комплексов является количество внутренних блоков оборудования.

Сплит-система подразумевает наличие одного внутреннего блока охлаждения, мультисплит – пяти, а в мультизональный комплекс интегрировано от 10 до 15 звеньев, которые функционируют благодаря предельно мощному наружному блоку.

Мультизональная система кондиционирования является одним из самых эффективных способов охладить воздух в помещениях различного назначения благодаря независимой работе внутренних блоков и мощности внешнего узла

Составление плана системы эффективного кондиционирования основывается на расчете тепловоздушного баланса, при этом во внимание принимаются все ключевые факторы, которые влияют на микроклимат внутри здания.

Проектирование подчиняется и нормативным документам, учитывает санитарные, архитектурные, противопожарные и прочие требования.

Расчеты для составления плана системы

Чтобы подобрать оптимальную мощность рабочего наружного блока и рассчитать количество внутридомовых, учитывается внутренняя и внешняя тепловая нагрузка на здание.

Внутренние тепловые нагрузки всегда имеют положительное значение и представляют собой тепловыделение от проживающих в доме людей, продуцирование тепловой энергии от бытовых приборов и источников освещения. В коммерческих или офисных помещениях к такой нагрузке на кондиционирующую систему добавляется тепло от энергоемкой техники, в зданиях производственного назначения – теплоотдача от горячих жидкостей, оборудования, а также тепло, выделяемое в процессе химических реакций.

Внешние тепловые нагрузки могут иметь как отрицательные, так и положительные характеристики. Поэтому наружная нагрузка представляет собой теплопоступления или теплопотери.

Наглядно проводники теплопотерь и теплопоступлений показаны на схеме выше. Красными стрелками отмечены потоки потери тепла, синими – проникновение холода в здание

Источниками подобной тепловой нагрузки выступают:

• солнечный свет, проникающий через стеклопакеты;
• тепло или холод, проводниками которых служат стены, оконные конструкции, пол, крыша и потолок;
• теплопотери и теплопоступления от приточной вентиляции.

Количественные показатели одного и того же вида наружной тепловой нагрузки могут меняться от положительных до отрицательных нагрузок в течение суток, например, при большой амплитуде перепада дневной и ночной температуры воздуха, и от сезона к сезону. Например, летом разница температуры на улице и в помещении незначительна, поэтому тепло проще проникает в здание. Зимой происходит обратный процесс, при котором тепло быстрее покидает сооружение.

Расчет тепловоздушного баланса позволяет подобрать нужное оборудование и спланировать подходящее место для установки кондиционера.

Современные кондиционеры способны при необходимости ощутимо прогревать воздух. Поэтому при проектировании системы кондиционирования важно учитывать и основные участки, на которых наблюдаются высокие теплопотери

При подсчетах обязательно учитываются ключевые факторы, которые влияют на поступление и потерю тепла:

• климатические особенности местности;
• материалы, из которых построено здание;
• толщина стен и наличие утеплителя;
• количество камер в стеклопакете и общая энергоэффективность оконной конструкции;
• ориентация здания по сторонам света;
• наличие оборудования и техники, продуцирующей тепло в процессе работы;
• количество проживающих или регулярно пребывающих в помещении людей;
• число комнат в квартире или доме и пр.

Исходя из этого, нетрудно понять, что максимально точно и грамотно подойти к плану будущей системы кондиционирования может только опытный профессионал, так как в процессе подготовки проекта нужно предусмотреть слишком много специфических нюансов.

Этапы проведения проектирования

Составление плана необходимых работ проводится в два последовательных этапа, включающих подготовку всех необходимых расчетов, сметы, технических заданий для специалистов смежных областей и выбор подходящего модельного ряда оборудования.

Этап #1 — подготовка расчетов и заданий

Подготовка заключается в ознакомлении со зданием, его местоположением, строительными особенностями и прочими факторами.

Специалистами составляется технико-экономическое обоснование, на основе которого приблизительно подбирается тип системы кондиционирования. Последняя описывается упрощенно.

На упрощенной схеме показаны ключевые звенья системы кондиционирования, блоки распределения хладагента и основные блоки управления климатическим оборудованием

Мастер предлагает потенциально эффективное оборудование, которое соответствует потребностям помещения по базовым характеристикам:

• мощности;
• холодо-, тепло- и воздухопроизводительности.

После этого составляется смета будущих работ. Если проект по ТЭО удовлетворяет владельца здания или квартиры, подготовительный этап переходит в рабочую фазу.

Этап #2 — подбор подходящего оборудования

На этом этапе проектирование основывается на точных расчетах, учитывающих внутреннюю и внешнюю теплонагрузку, теплотехнические характеристики объекта. Расчеты проводятся индивидуально для каждого помещения, после чего точно известны избытки тепла в каждой зоне. На основе этих данных подбирается необходимое для компенсации тепловых нагрузок оборудование.

После выбора техники начинается проектирование мест установки кондиционеров, предоставляется схема разводки воздуховодов, подготавливается план технических работ для монтажной бригады, электриков.

Все подготовленные материалы передаются заказчику и поставщику климатического оборудования. После монтажа желательно провести пусконаладочные работы, которые помогут настроить функционирование оборудования.

Чем чревато самостоятельное проектирование?

Без должного опыта и знаний лично составить проект комплекса по кондиционированию воздуха достаточно сложно.

Если не учесть хотя бы один фактор, например, ориентацию квартиры на северную сторону или наличие стеклопакетов с низкой эффективностью сохранения тепла, вся система кондиционирования будет работать неэффективно.

Показатели энергосбережения металлопластиковых окон зависят от множества факторов: количества камер, наличия специального напыления и пр. Поэтому самостоятельно просчитать теплопотери и поступления тепла достаточно сложно

Дополнительно климатическое оборудование может подвергаться более сильным нагрузкам, так как в процессе кондиционирования технике придется постоянно компенсировать неучтенные проектировщиком тепловые поступления.

В целом, любой недочет в составленном проекте может привести к серьезным проблемам:

• неоправданной работе кондиционера в одном помещении, пока большинство домочадцев находится в других комнатах;
• перерасходу электроэнергии, которая тратится на подавление неучтенного тепла от освещения или техники;
• невозможности зонального регулирования температуры;
• покупке слишком мощного или малопроизводительного оборудования;
• быстрому износу или поломке узлов сплит-системы из-за лишней нагрузки и пр.

Поэтому составление схемы кондиционирования даже для небольшого жилья или офиса стоит доверить профессионалам.

Экономия средств на проектировании может вылиться в необоснованные затраты в процессе эксплуатации оборудования.

Выводы и полезное видео по теме

Пять видов самых распространенных систем кондиционирования, их особенности, различия и возможности подробно описаны лектором из следующего видео:

Базовое устройство систем кондиционирования и рекомендации по выбору подходящего типа даны инженером по вентиляции и кондиционированию:

Профессиональный подход к кондиционированию зданий позволяет обеспечить необходимую температуру, чистоту, влажность и подвижность воздуха, от которых зависит самочувствие и работоспособность людей, функционирование сложной техники, сохранность мебели или определенных материалов.

Процесс проектирования является достаточно сложным и трудоемким, поэтому к нему нужно подходить крайне ответственно. Именно поэтому не стоит заниматься планированием самостоятельно, а заранее выбрать команду профессионалов, которые обладают опытом, положительной репутацией и допуском к проведению подобных расчетов.

У вас остались вопросы по проектированию систем кондиционирования? Задайте их наших экспертам и другим посетителям сайта в блоке обратной связи. Оставляйте свои комментарии, делитесь опытом, принимайте участие в обсуждении.