Вся номенклатура внутренних блоков разнообразна, но в большинстве обслуживаемых помещений устанавливаются следующие типы местных кондиционеров: настенные, кассетные, напольно-потолочные, канальные. Причем для потребителя в первую очередь важен тип внутреннего блока и его характеристики, поскольку именно внутренний блок взаимодействует с воздухом помещения и производит явные результаты работы всей системы кондиционирования. Кроме того, внутренний блок — «лицо» кондиционера, он располагается в обслуживаемом помещении, поэтому важнейшей его характеристикой является дизайн корпуса. В большинстве случаев выбор типа внутренних блоков основывается на двух критериях — расчетной холодопроизводительности и дизайне корпуса. Между тем, существует большой класс критериев для выбора типа внутреннего блока, основанных на обеспечении требуемого воздушного режима помещения. Пренебрежение ими приводит к установке внутреннего блока, который отлично сочетается с общим дизайном помещения, обладает необходимой мощностью по охлаждению и нагреву, но при его работе параметры воздуха в помещении не отвечают санитарным нормам и гигиеническим стандартам. Зачастую, выключив кондиционер, потребители находятся в лучших микроклиматических условиях, чем при его функционировании. Выбор типа и характеристик внутреннего блока должен производиться с учетом воздушного режима помещения. Для этого необходимо учитывать следующие критерии: расчетную температуру воздуха в помещении (температуру рабочей зоны); высоту рабочей зоны; максимальную скорость движения воздуха в рабочей зоне; допустимое отклонение температуры воздушной струи от расчетной температуры рабочей зоны; допустимое отклонение скорости воздушной струи от расчетной скорости в рабочей зоне. Эти параметры нормируются и различаются для теплого и холодного периодов года (табл. 1). Для определения параметров воздушной струи при достижении рабочей зоны необходимы значения параметров воздуха на выходе из местного кондиционера (табл. 2, номинальные условия). Для оценки величин скорости воздуха свяжем среднюю подвижность воздуха в объеме помещения с расходом подаваемого воздуха. Исходя из баланса кинетической энергии приточной струи и воздуха помещения, можно написать следующее уравнение: Gв і V2/2 = M і Vср2/2, (1) где Gв — массовый расход воздуха через местный кондиционер, кг/с; V — скорость воздуха на выходе из местного кондиционера, м/с; M = r і Wпом — масса воздуха в объеме помещения, кг; Vср — средняя квадратичная скорость воздуха в объеме помещения, м/с; Исходя из формулы (2), можно определить среднюю скорость воздуха в помещении: Vср = V і (Gв/М)0,5 = = V і (L/Wпом)0,5. (2) Учитывая, что удельная тепловая нагрузка помещений в среднем равна 150 Вт/м2, а средний удельный расход воздуха равен 160 м3/(ч•кВт), можно записать следующее уравнение: Vср = V і (L/Wпом)0,5 = = 4 і (0,16 і 50/3600)0,5 = 0,188 м/с. (3) Пользуясь формулой (3), необходимо иметь в виду, что рассчитанная средняя квадратичная скорость воздуха относится ко всему объему помещения, в то время как подвижность воздуха нормируется в рабочей зоне. Поэтому формула (3) при подаче воздуха в верхнюю зону дает завышенный результат скорости воздуха в рабочей зоне, а при подаче воздуха в рабочую зону — заниженный. Фактические параметры критичных значений приточной струи для теплого и холодного периодов года в значительной степени зависят от конструкции местного кондиционера и особенностей его установки в обслуживаемом помещении. Поэтому рассмотрим эпюры температур и скоростей воздуха в помещениях. При работе настенного кондиционера в режиме охлаждения воздух в помещение подается одной плоской струей. Как правило, подача производится горизонтальным потоком для создания относительно небольшого градиента температур в помещении. Однако приточная струя под действием гравитационных сил опускается и попадает в рабочую зону, изображенную на рис. 1 и 2 синей линией. При пересечении рабочей зоны параметры воздушной струи следующие: максимальная скорость воздуха — 3 м/с, температура воздуха — менее 21°C. Сравнивая с данными табл. 1, можно сделать вывод о несоответствии фактических параметров воздушной среды нормативным требованиям в первую очередь по критерию скорости воздуха. На рис. 1 и 2 красной линией выделена граница рабочей зоны для настенных внутренних блоков, работающих в режиме охлаждения. При установке внутреннего блока настенного типа на уровне 2 м рабочей зоной не должно быть пространство на расстоянии 3 м по горизонтали и 1,2 м вниз от кондиционера. Следовательно, при использовании всей площади помещения, высота установки внутреннего блока настенного типа должна составлять не менее 2,7 м при высоте рабочей зоны 1,5 м, либо не менее 3,2 м при высоте рабочей зоны 2 м. Выводы. При проектировании систем кондиционирования с местными кондиционерами необходимо учитывать особенности воздухораспределения помещений. Средняя квадратичная скорость воздуха в помещениях с местными кондиционерами менее 0,2 м/с. Для настенных внутренних блоков минимальная высота установки должна составлять 2,7 м.
Воздушный режим офисных помещений с местным кондиционированием
Опубликовано в журнале СОК №8 | 2004
Rubric:
На сегодняшний день можно выделить три самостоятельных класса климатических систем с местными кондиционерами: сплит-системы; VRF-системы; системы «чиллер-фэнкойлы». Каждый из них использует аналогичные типы и конструкции внутренних блоков.