Супермультисистемы

Бурное развитие жилищного строительства в России в последние годы и появление принципиально новых объектов: современных элитных квартир со свободной планировкой и малоэтажных коттеджей - ставит перед разработчиками инженерных систем здания нетрадиционные задачи. Представить себе современное элитное жилье без системы кондиционирования невозможно, поэтому в этой сфере 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 обширными и одновременно гибкими возможностями.

Сравним характеристики современных объектов и предлагаемого оборудования.

Сегодня площадь элитной квартиры, как правило, находится в пределах 150-500 м2, площадь загородного дома - 200-1000 м2.

 

 

Количество помещений колеблется от четырех до 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 мини-VRF-, а для особо крупных - полноразмерные VRF-системы.

В элитном жилье предпочитают использовать фреоновые системы, которые, в отличие от водяных систем, способны на более точное поддержание заданных параметров при лучшей динамике и, кроме того, отличаются большей экономичностью. Популярность фреоновых систем объясняется также и тем, что они в полной мере соответствуют типичным требованиям заказчиков:

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

В таблице 1 приведены характеристики оборудования, предлагаемого для комфортного кондиционирования элитных квартир и небольших загородных домов.

Если кондиционируемый объект имеет значительную площадь, то применяются системы с большими возможностями (табл. 2). Кондиционирование осуществляется с помощью одной или нескольких фреоновых систем, объединенных единой централизованной системой управления.

Примером такого объекта является коттедж, построенный в Новокузнецке (рис. 1).

Немаловажно, что фреоновые системы подразумевают использование широкого ассортимента внутренних блоков, различающихся как по типу, так и по номинальной холодопроизводительности. В настоящее время среди них наиболее востребованы канальные и настенные блоки, поскольку первые меньше прочих нарушают интерьер помещений, а вторые универсальны, не требуют дополнительных подшивных потолков и часто применяются при реконструкции помещений.

Для квартир в многоэтажных домах очень важны значение допустимой длины трассы и величина перепада высот между наружным и внутренними блоками. На сегодняшний день стандартными значениями для мультисистем стали длина трассы до 70м и перепад высот до 30м. В этих условиях наружный блок можно вынести на дворовый фасад здания или поднять на крышу, преодолев 6-8 этажей. Для VRF-систем эти параметры существенно выше - длина трассы до 165м, а перепад высот до 90м.

Рис.1. Характеристика здания: Назначение — круглогодичное проживание семьи, включающей людей различных поколений. Общая площадь — 1180 м2. Площадь кондиционируемых помещений — 627 м2.
Количество кондиционируемых помещений — 14. Нагрузки по отдельным помещениям различны и лежат в диапазоне от 2 до 6 кВт. Все помещения снабжаются холодом от наружного блока REYQ16M производительностью 44 кВт.

При проектировании систем кондиционирования коттеджей часто стремятся разместить наружные блоки во дворе подальше от стен, тем самым снижая уровень шума в здании и сохраняя архитектурный облик его фасада. Зачастую именно требование минимизации воздействия инженерных систем на архитектуру здания определяет выбор между мульти-сплит-системой и VRF-системой в пользу последней.

Особенностью эксплуатации элитного жилья, по сравнению с офисными помещениями, в которых традиционно устанавливаются фреоновые системы, является многорежимность работы системы кондиционирования. Помещения в элитном жилье могут кондиционироваться как в основном, рабочем, так и в дежурном режиме. Дежурный режим служит для поддержания температурно-влажностных параметров воздуха в пустом помещении с целью сохранения мебели, картин, паркета. Рабочий режим не отличается по параметрам воздуха от дежурного режима, но обеспечивает увеличенный воздухообмен в помещении в случае присутствия там людей и связанными с этим дополнительными тепло- и влаговыделениями.

Существует несколько рабочих режимов с разными внутренними нагрузками для различных климатических условий. При подборе оборудования базовым для расчетов служит самый "напряженный" режим. При этом выбранное оборудование должно нормально работать и при менее интенсивных нагрузках, быть легким и удобным в управлении. А поскольку иногда приходится управлять одновременно несколькими блоками в нескольких помещениях, возникает необходимость централизации функции управления.

Рис.2. Характеристика здания: Назначение — элитное жилое здание на 13 квартир. Общая площадь — 5000 м2. Площадь кондиционируемых помещений — 3600 м2. Количество кондиционируемых помещений — 110. Суммарная холодопроизводительность систем кондиционирования — 300 кВт. Количество наружных блоков — 13 (каждая квартира имеет собственную VRV систему кондиционирования). Система кондиционирования здания имеет центральное управление.

Возможности централизации управления сплит-системами и традиционными мульти-сплит-системами ограничены: определенные трудности возникают с изменением режимов работы оборудования, не всегда получается варьировать расход воздуха или температуру в требуемом диапазоне. Также усложняется монтаж, что связано с установкой дополнительных адаптеров во внутренние блоки и необходимостью прокладки управляющей кабельной сети.

Переход на кондиционирование супермультисистемами и VRF-системами подразумевает использование внутренних блоков со встроенными элементами центрального управления и возможностью получения полной информации о работе всех компонентов системы кондиционирования. Такое техническое решение является наиболее надежным, поскольку задача согласования штатной системы управления с техническими возможностями оборудования решена еще на стадии проектирования данного оборудования. В этом случае многократно сокращаются затраты на монтаж и пуско-наладочные работы центральной системы управления - производитель поставляет практически готовую систему кондиционирования со встроенным центральным управлением, которую остается лишь дополнить центральным пультом управления (рис. 3) или компьютером с блоком связи.

Сегодня в элитном жилье чаще всего применяются именно такие системы управления климатическим оборудованием. Для систем кондиционирования на 5-10 помещений в элитном жилье функция централизованного управления реализуется с помощью групповых пультов. Также возможно и более интегрированное решение, предусматривающее сбор информации от групповых пультов и передачу ее через конвертор на персональный управляющий компьютер.

Следует отметить, что требование многорежимности работы предъявляется не только к кондиционерному оборудованию, но и ко всем инженерным системам элитного жилья. Вследствие этого проблема централизованного и согласованного управления инженерией здания становится все более значимой при проектировании инженерных систем и подборе оборудования.

Примерами инженерных систем, требующих согласованного управления, являются системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поскольку все они воздействуют на основные параметры микроклимата и используют в алгоритмах управления информацию о температуре и влажности в помещении. Совершенно недопустимо, чтобы эти системы работали в разных режимах, когда, например, одна греет, а вторая - охлаждает помещение.

При управлении этими системами необходимо учитывать и их динамические характеристики. Так, при работе на обогрев помещений можно использовать как систему отопления, так и систему кондиционирования. Фреоновая система кондиционирования, которая обладает меньшей инерционностью, по сравнению с водяной отопительной системой, обеспечивает достижение требуемых параметров воздуха в помещении всего за 15-20 минут и используется для перехода с дежурного на рабочий режим. В то же время система отопления более экономична, и ее следует задействовать в стационарных режимах. Выбирая в качестве критерия для управления в одних случаях динамику, а в других - экономические показатели, можно оптимально использовать систему.

Возможность использования климатического оборудования с системами центрального управления необходимо закладывать в проект с самого начала, что позволит существенно сократить финансовые и временные затраты по реализации этого проекта на более поздних его стадиях.

Анатолий Штейн,
главный специалисткомпании DAICHI

Источник: Мир Климата