8. Водо-воздушная система (vwv).

На Рис.8.1. представлено принципиальное схемное решение водо-воздушной центральной СКВ.

В анализируемой системе в приточной установке или центральном кондиционере обрабатывается суммарное количество минимально необходимого наружного воздуха, подаваемого в помещения. Расход подаваемого воздуха для СКВ определяется из расчетов в соответствии с методикой СНиП 2.04.05-91*. Согласно указанной методики принимается больший из расходов, требуемых для обеспечения:

а) санитарно-гигиенических норм;

б) норм взрывопожарной безопасности.

Рис.8.1

Расход воздуха по санитарно-гигиеническим нормам определяется отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий, принимая в системе большую из полученных величин. Полная подготовка и обработка воздуха осуществляется в центральных кондиционерах (прямоточные или с рециркуляцией) наружного или внутреннего исполнения, расположенных вне кондиционируемых помещений. Первичный, свежий, воздух по сети воздуховодов поступает непосредственно в помещение через воздухораспределители (диффузоры) или в местный доводчик, если его конструкция предусматривает смешение наружного и рециркуляционного воздуха. В местном доводчике проходит обработку рециркуляционный воздух, забираемый из помещения (вторичный воздух), или смесь первичного и рециркуляционного воздуха. Таким образом, местный доводчик снимает тепловую нагрузку помещения.

Особо необходимо отметить следующее: теплопоступления со свежим наружным воздухом составляют значительную величину в полной тепловой нагрузке помещения, особенно при высоких кратностях воздухообмена. Если в рассматриваемом случае в центральном кондиционере не производить в полном объеме обработку воздуха, то эта тепловая нагрузка накладывается на внутренний блок - доводчик. Т.е. потребуется увеличение или площади теплообменного аппарата доводчика (перехода к большему типоразмеру аппарата), либо увеличения числа внутренних блоков. При значительных расходах централизованная обработка свежего воздуха в центральном кондиционере позволяет кроме уменьшения стоимости оборудования, уменьшить и эксплуатационные расходы.

В зависимости от периода года, воздух может охлаждаться или нагреваться в теплообменнике местного доводчика. К теплообменнику по системе трубопроводов, аналогичной системе водяного отопления, подводится холодная вода в теплый период года или горячая вода в переходный или холодный период года. В водо-воздушных системах в качестве местных доводчиков, устанавливаемых в помещениях, могут быть применены вентиляторные доводчики (фанкойлы), эжекционные доводчики или охлаждающие панели и напольные конвекторы.

Эжекционный местный доводчик имеет встроенный теплообменник для охлаждения или нагревания рециркуляционного воздуха, в трубках которого циркулирует соответственно холодный или горячий теплоноситель. Подача и смешение рециркуляционного воздуха обеспечивается за счет эффекта эжекции при движении свежего первичного воздуха через сопла с высокой скоростью. Смесь охлажденного или нагретого рециркуляционного воздуха с первичным, обработанным в центральном кондиционере, поступает в помещения. К теплообменникам эжекционных доводчиков подводится холодная или горячая вода по системам трубопроводов, которая может быть чаще всего 2-х трубной или 4-х трубной.

В водо-воздушных системах в качестве местных доводчиков наибольшее применение получили вентиляторные доводчики (фанкойлы). На приведенной схеме (Рис.8.1), в качестве примера, показана транспортировка холода или тепла в помещение к местным доводчикам  фанкойлам напольного типа. В фанкойле рециркуляционный воздух помещения охлаждается или подогревается при прохождении через теплообменник. Движение рециркуляционного воздуха через теплообменник обеспечивает встроенный вентилятор. Поддержание заданной температуры в каждом помещении осуществляется системой управления. В соответствии с заданной температурой воздуха в помещении и выбранной скоростью вентилятора может регулироваться расход теплоносителя через теплообменник.

В результате центральная система с вентиляторными доводчиками при сохранении минимального воздухообмена обеспечивает поддержание требуемой температуры воздуха в каждом помещении независимо от времени года и изменения нагрузки на СКВ. Относительная влажность воздуха в помещениях также поддерживается в пределах оптимальных значений. Поддержание строго заданных значений относительной влажности воздуха в рассматриваемой схеме невозможно.

В таблице №6 сведены основные показатели центральных водо-воздушных систем.

Таблица №6.

№№ п/п	Показатель	Характеристика
1	Преимущественная область применения	Административные и офисные здания, гостиницы, торговые комплексы.
2	Сложность реализации	Степень заводской готовности системы  низкая (индивидуальный набор оборудования, поставляемый различными производителями). Основное оборудование поставляется от DAICHI (DAIKIN, KENTATSU) (чиллеры, компрессорно-конденсаторные блоки, приточные установки и центральные кондиционеры). Дополнительное оборудование включает в себя автоматику, как для отдельных элементов, так и для всей системы; оборудование гидравличес-кого контура  насосы, теплообменники, расширительные баки и баки акку-муляторы, запорные и регулирующие вентили. Проектирование: только специалистами высокой квалификации. Монтажные работы: высокая трудоемкость, большие затраты времени, сложные пуско-наладочные работы. Размещение оборудования: необходимо найти место для установки чиллера и его компонентов; центральных кондиционеров. Возможность ступенчатого наращивания мощности системы. Да, но холодильная станция должна быть спроектирована и выполнена в полном объеме.
3	Энергопотребление	СРЕДНЕЕ (около 60 Вт/м2)
4	Эксплуатация	Необходим обслуживающий персонал; режим работы системы определяется с учетом индивидуальных требований.

Центральные системы VWV имеют лучшие эксплуатационные показатели по сравнению с воздушными системами. Системы хорошо себя зарекомендовали в административных и офисных зданиях, гостиницах, торговых комплексах и других объектах со значительными тепловыделениями.

Сложность реализации центральных водо-воздушных СКВ вызвана тем, что:

• Используется разнообразное оборудование различных поставщиков, которым комплектуется СКВ. В системах значительную долю составляет сантехническое оборудование (трубы, расширительные баки и баки аккумуляторы, запорные, балансировочные и регулирующие клапаны и вентили, насосное оборудование и др.);

• Большие затраты на проектирование (высокие риски ошибок при проектировании гидравлической системы) оптимальной схемы разводки трубопроводов по строительным конструкциям здания;

• Система требует выделения в здании отдельных звукоизолированных помещений для машинного зала, насосной станции, системы водоподготовки и аккумулирующих баков;

• Высокие удельные нагрузки оборудования на перекрытия и кровлю, что влечет дополнительные затраты на усиление строительных конструкций;

• Длительный, сложный и дорогостоящий монтаж, как самого оборудования, так и высокая трудоемкость монтажных работ по прокладке сетей воздуховодов и протяженных трубопроводов для транспортировки теплоносителей к местным доводчикам;

• При пусконаладке и эксплуатации системы сложно настроить и обеспечить

гидравлическую устойчивость трубопроводов, связывающих холодильную станцию с внутренними блоками;

Центральная система VWV обладает достаточной гибкостью при кондиционировании большого количества помещений. К преимуществам данной системы следует причислить тот факт, что к одной холодильной станции, кроме теплообменников центральных кондиционеров или приточных установок, может подключаться большое количество внутренних доводчиков. Каждый потребитель может работать практически независимо друг от друга – изменять режим работы, включаться или отключаться. Можно постепенно наращивать мощность потребителей, что позволяет вводить систему кондиционирования в эксплуатацию постепенно, отдельными этапами. Предельное расстояние между холодильной станцией и агрегатами системы СКВ не лимитируется и определяется возможностями насосной станции и теплоизоляцией трубопроводов теплоносителя.

При совмещении системы кондиционирования с системой отопления путем использования четырехтрубных местных доводчиков значительно возрастает цена оборудования, поскольку применяется оборудование двойного назначения. При этом возникает необходимость в установке дополнительных пластинчатых теплообменников, организации дополнительного циркуляционного контура по горячему теплоносителю. Если в системе не предусмотрен режим «фрикулинга»  свободного охлаждения, для использования холода окружающей среды в холодное время года, то все внутренние доводчики могут работать одновременно либо только на охлаждение, либо только на тепло (за исключением переходного периода, когда холодильная станция еще работает, а отопление уже включено). Система не позволяет производить утилизацию тепла в зданиях с различными режимами эксплуатации помещений.

При среднем энергопотреблении центральная СКВ VWV требует для эксплуатации многочисленного и высококвалифицированного персонала, обладающего специальными знаниями по обслуживанию различного оборудования. При аварийной остановке холодильной станции, работающей на различные потребители, одновременно нарушается как температурный режим помещения, так и его вентиляция. В идеале анализируемая центральная СКВ должна проектироваться с достаточным уровнем резервирования, что регламентируется действующими СНиПами.