Проектиране на системи за климатизация на сгради: важни нюанси и етапи на изготвяне на проекта

Трудно е да не се съгласим, че поддържането на комфортна температура в помещението и добрият въздухообмен са основата на нормалния микроклимат в сграда с каквото и да е предназначение. Съвременната климатична техника и оборудването за подобряване на работата на вентилацията могат само за няколко минути да създадат комфортна атмосфера в стаята – с нужната температура и приемлив праг на влажност.

Обаче простото инсталиране на който и да е харесал модел климатик не винаги може да реши проблема с прекалено високата температура на въздуха, съгласни ли сте? Ето защо професионалното и грамотно проектиране на климатични системи за сгради е първата стъпка преди закупуването на подобна техника. Подборът на оптимално оборудване и инсталирането му на подходящото място ще позволят да се охлажда или нагрява въздухът с най-малко енергийни разходи и да се вземат предвид нуждите на всички присъстващи в помещението.

В този материал ще разгледаме основните етапи на създаване на проект за ефективна климатична система на помещенията, ще се запознаем с изчисленията, които трябва да се направят при планирането, и ще разберем как да се състави правилна схема за терморегулация на въздуха.

Необходимост от климатизация на помещенията

Системата за климатизация, както и за вентилация, играе огромна роля в поддържането на комфортна атмосфера за живот и работа на хората. Твърде горещият въздух сериозно се отразява на самочувствието и работоспособността на човека, затова да се погрижим за микроклимата на помещението и посоката на движение на въздушните маси си струва още на етапа на строителство или ремонт на сградата.

Освен влиянието върху хората, температурният режим и влажността се отразяват и на работата на оборудването в офиси или производствени цехове. Високите стойности на температурата увеличават натоварването на техниката, което може да стане причина за повреда на определени възли.

От високите температури страдат не само двигателите на струговете. Съвременното оборудване, оборудвано със сложна електроника, е доста чувствително към температурния режим.

Поддържането на необходимата температура може да бъде и основа за безопасност. Съхраняването на определени материали в помещения с прекалено нагрят въздух е просто недопустимо. За да се намали вероятността от възникване на пожар, системата за охлаждане на въздуха трябва да работи изправно и напълно да компенсира излишъците от вътрешно и външно постъпване на топлина.

Защо е необходимо да се състави проект?

Спазването на необходимите норми и точният изчисление на натоварването върху системата за климатизация освобождава потребителите от маса проблеми. В процеса на създаване на плана се взема предвид огромен брой фактори, които могат да повлияят на ефективността на работа на оборудването. Без отчитане на тези нюанси функционирането на звената на климатичната система може да има недопустимо нисък КПД.

Грамотният подход към създаването на проекта дава възможност да се реализират ключовите задачи, към които трябва да се отнесат:

• поддържане на оптимална температура и влажност в сградата;
• избор на най-подходяща климатична и вентилационна техника;
• възможност за мултизонална настройка на температурния режим;
• щадяща експлоатация на оборудването, която допринася за неговата износоустойчивост;
• организиране на правилното направление на потоците на движение на въздуха;
• изключително ниско потребление на електроенергия за постигане на зададените температурни режими и пр.

При проектирането допълнително се вземат предвид и естетическите особености на инсталирането на климатика. Системата, охлаждаща въздуха, може да бъде филигранно вписана в интериора, ако към нейната интеграция в помещението се подходи грамотно и с опит.

Естетично вграденият климатик може да остава практически незабележим за гостите и абсолютно да не влияе на общата идея на дизайна на интериора.

Етапът на планиране на климатичната система не може да се пропуска, тъй като именно ясният план позволява да се разработи действена концепция за охлаждане на всяко помещение или цяла сграда, да се подготвят необходимите чертежи и конкретни задания за монтажните бригади, електротехници и други специалисти.

Типове климатични системи

Изчисленията и конкретните особености на помещението влияят на избора на система за климатизация. Във всяка от тях се използват определени модели климатици, които могат да се разделят на три обширни вида: битови, промишлени, търговски.

Самите системи се разделят на следните типове:

• мултизонални комплекси;
• сплит- и мултисплит-системи;
• централно охлаждане;
• прецизионно климатизиране;
• чилър-фанкойл системи;
• системи с канални или покривни климатици и др.

За битова употреба най-често се избират мултизонални, сплит-системи и мултисплит-системи. Основната разлика на такива комплекси е количеството на вътрешни блокове на оборудването.

Сплит-система означава наличието на един вътрешен блок за охлаждане, мултисплит – пет, а в мултизоналния комплекс са интегрирани от 10 до 15 звена, които функционират благодарение на изключително мощния външен блок.

Мултизоналната система за климатизация е един от най-ефективните начини за охлаждане на въздуха в помещения с различно предназначение, благодарение на независимата работа на вътрешните блокове и мощността на външния блок.

Съставянето на план за ефективна климатична система се основава на изчисляване на топловъздушния баланс, като при това се вземат предвид всички ключови фактори, които влияят на микроклимата вътре в сградата.

Проектирането се подчинява и на нормативни документи, като отчита санитарните, архитектурните, противопожарните и други изисквания.

Изчисления за съставяне на план на системата

За да се избере оптималната мощност на работния външен блок и да се изчисли броят на вътрешните блокове, се отчита вътрешното и външното топлинно натоварване на сградата.

Вътрешните топлинни натоварвания винаги имат положителна стойност и представляват отделяне на топлина от хората, живеещи в дома, производство на топлинна енергия от домакински уреди и източници на осветление. В търговски или офис помещения към такова натоварване на климатичната система се добавя топлина от енергоемки машини, а в сгради с производствено предназначение – топлоотдаване от горещи течности, оборудване, както и топлината, отделяна в процеса на химични реакции.

Външните топлинни натоварвания могат да имат както отрицателни, така и положителни характеристики. Следователно външното натоварване представлява топлинни постъпления или топлинни загуби.

Ясно проводниците на топлинните загуби и постъпления са показани на схемата по-горе. С червени стрелки са отбелязани потоците на загуба на топлина, а със сини – проникването на студ в сградата.

Източници на подобно топлинно натоварване са:

• слънчева светлина, проникваща през стъклопакети;
• топлина или студ, чиито проводници са стени, прозоречни конструкции, под, покрив и таван;
• топлинни загуби и постъпления от приточна вентилация;

Количествените показатели на един и същ вид външно топлинно натоварване могат да се променят от положителни до отрицателни натоварвания през денонощието, например при голяма амплитуда на разликата между дневната и нощната температура на въздуха, и от сезон на сезон. Например, през лятото разликата в температурата навън и в помещението е незначителна, поради което топлината по-лесно прониква в сградата. През зимата протича обратният процес, при който топлината по-бързо напуска сградата.

Изчисляването на топловъздушния баланс позволява да се избере необходимото оборудване и да се планира подходящото място за инсталиране на климатика.

Съвременните климатици могат при необходимост значително да затоплят въздуха. Затова при проектирането на климатичната система е важно да се вземат предвид и основните участъци, в които се наблюдават високи топлинни загуби.

При изчисленията задължително се вземат предвид ключовите фактори, които влияят на притока и загубата на топлина:

• климатични особености на местността;
• материалите, от които е построена сградата;
• дебелина на стените и наличие на изолация;
• брой камери в стъклопакета и обща енергийна ефективност на прозоречната конструкция;
• ориентация на сградата спрямо посоките на света;
• наличие на оборудване и техника, която произвежда топлина в процеса на работа;
• брой на живеещите или редовно пребиваващите в помещението хора;
• брой стаи в апартамента или къщата и др.

Изхождайки от това, не е трудно да се разбере, че максимално точно и компетентно да подходи към плана на бъдещата климатична система може само опитен професионалист, тъй като в процеса на подготовка на проекта трябва да се предвидят твърде много специфични нюанси.

Етапи на провеждане на проектирането

Съставянето на план на необходимите работи се провежда на два последователни етапа, включващи подготовката на всички необходими изчисления, сметки, технически задания за специалисти от сродни области и избор на подходящ моделен ред оборудване.

Етап #1 – подготовка на изчисленията и заданията

Подготовката се състои в запознаване със сградата, нейното местоположение, строителни особености и други фактори.

От специалистите се съставя технико-икономическа обосновка, на основата на която приблизително се избира типът на климатичната система. Последната се описва опростено.

На опростената схема са показани ключовите звена на климатичната система, блоковете за разпределение на хладилния агент и основните блокове за управление на климатичното оборудване.

Майсторът предлага потенциално ефективно оборудване, което отговаря на нуждите на помещението по основни характеристики:

• мощност;
• студо-, топло- и въздухопроизводителност.

След това се съставя сметка за бъдещите работи. Ако проектът по ТИО удовлетворява собственика на сградата или апартамента, подготвителният етап преминава в работна фаза.

Етап #2 – подбор на подходящо оборудване

На този етап проектирането се основава на точни изчисления, които отчитат вътрешния и външния топлинен товар, топлотехническите характеристики на обекта. Изчисленията се извършват индивидуално за всяко помещение, след което точно се знаят излишъците на топлина във всяка зона. На основата на тези данни се подбира необходимото за компенсиране на топлинните товари оборудване.

След избора на техниката започва проектирането на местата за инсталиране на климатици, предоставя се схема на разпределението на въздуховодите, подготвя се план на техническите работи за монтажния екип, електротехници.

Всички подготвени материали се предават на клиента и доставчика на климатично оборудване. След монтажа е препоръчително да се извършат пусконаладъчни работи, които ще помогнат за настройка на функционирането на оборудването.

Какво крие самостоятелното проектиране?

Без подходящ опит и знания е доста трудно лично да се състави проект за климатична система.

Ако не се вземе предвид дори един фактор, например ориентацията на апартамента на север или наличието на стъклопакети с ниска ефективност на задържане на топлина, цялата климатична система ще работи неефективно.

Показателите за енергоспестяване на металопластичните прозорци зависят от множество фактори: брой камери, наличие на специално покритие и др. Поради това е доста сложно самостоятелно да се изчислят топлинните загуби и постъпления на топлина.

Освен това климатичното оборудване може да бъде подложено на по-големи натоварвания, тъй като по време на климатизацията техниката ще трябва постоянно да компенсира неотчетените от проектанта топлинни постъпления.

Като цяло, всеки пропуск в съставения проект може да доведе до сериозни проблеми:

• неоправдана работа на климатика в едно помещение, докато повечето от обитателите са в други стаи;
• преразход на електроенергия, която се изразходва за потискане на неотчетената топлина от осветление или техника;
• невъзможност за зонално регулиране на температурата;
• покупка на твърде мощно или малопроизводително оборудване;
• бързо износване или повреда на възлите на сплит-системата поради излишно натоварване и др.

Поради това изготвянето на схема за климатизация дори за малко жилище или офис трябва да поверите на професионалисти.

Икономията на средства от проектирането може да доведе до необосновани разходи в процеса на експлоатация на оборудването.

Изводи и полезно видео по темата

Пет вида най-разпространени системи за климатизация, техните особености, различия и възможности са подробно описани от лектора в следващото видео:

Основното устройство на климатичните системи и препоръки за избор на подходящ тип са дадени от инженер по вентилация и климатизация:

Професионалният подход към климатизацията на сгради позволява да се осигури необходимата температура, чистота, влажност и подвижност на въздуха, от които зависят самочувствието и работоспособността на хората, функционирането на сложна техника, съхранението на мебели или определени материали.

Процесът на проектиране е доста сложен и трудоемък, затова трябва да се подхожда изключително отговорно. Точно поради тази причина не трябва да се занимавате с планирането сами, а предварително да изберете екип от професионалисти, които притежават опит, положителна репутация и разрешение за извършване на подобни изчисления.

Останали ли са ви въпроси относно проектирането на климатични системи? Задайте ги на нашите експерти и на други посетители на сайта в блока за обратна връзка. Оставяйте коментарите си, споделяйте опит, участвайте в дискусията.