Новый подход к строительству и эксплуатации систем холодоснабжения зданий с кондиционированием воздуха

Сейчас в России возводится все больше торгово-развлекательных центров, гостиничных и административных зданий, спортивно-оздоровительных объектов. Это выводит на первый план технические и экономические вопросы, связанные с постепенным вводом в эксплуатацию очередей крупных многофункциональных комплексов. И если финансирование и производство основных строительно-монтажных работ может быть четко распределено по этапам, то с системами холодоснабжения для кондиционирования воздуха возникает множество проблем.

Для снижения капитальных затрат и эксплуатационных расходов холодильный центр выгодно компоновать из холодильных машин большой производительности. При этом холодоснабжение всех элементов системы кондиционирования воздуха предпочтительно осуществлять по единому принципу, например, жидким холодоносителем - водой или водными растворами солей с температурой замерзания ниже 0°С. В этом случае электропотребление на привод компрессоров минимально. К тому же тепло конденсации холодильного цикла можно эффективно утилизировать, используя, например, для предварительного подогрева водопроводной воды. Коэффициент эффективности использования электроэнергии в этом режиме превышает 10, то есть на каждый 1 кВт.ч электроэнергии, затраченной на привод компрессоров, будет получено более 10 кВт.ч холода и тепла: холода примерно 4 кВт.ч, тепла, соответственно, около 6 кВт.ч. Экономически полученное тепло самое дешевое для потребителя, а экологически - наиболее безвредное.

В то же время производительность единичных мощных агрегатов может существенно превышать расчетные потребности объектов, поэтапно вводимых в строй. К тому же холодильные центры из крупногабаритных холодильных машин, как правило, стараются полностью смонтировать к первому пусковому этапу, чтобы в дальнейшем избежать проблем с транспортировкой и установкой. Такой холодильный центр - это досрочно выведенные из оборота финансы. За 2-3 года неэффективного использования его реальная стоимость может удвоиться, а вместо экономии энергии будет иметь место ее перерасход.

Хотя современные холодильные машины снабжены множеством средств защиты по электрическим, хладоновым и гидравлическим линиям и способны без каких-либо существенных поломок отработать 8-12 лет, человеческий фактор не позволяет полностью избежать поломок. В этом случае могут возникнуть проблемы с заменой отдельных агрегатов, если проведение таких работ не было предусмотрено в архитектурно-строительной части проекта.

Выбор децентрализованного принципа холодоснабжения, например, с автономными кондиционерами, сплит-системами на основе компрессорно-конденсаторного блока и воздухоохладителя непосредственного испарения хладагента позволяет равномерно распределить финансирование по этапам. Однако при этом резко возрастут расходы на обслуживание, а электропотребление на привод компрессоров по сравнению с единым холодильным центром увеличится в 1,5-2 раза. Надежность же всей системы снизится из-за большего числа элементов и отсутствия их взаимного резервирования на случай аварии. Такой подход практически исключает возможность использования эффективных технических решений по экономии энергии.

Основными преимуществами систем с децентрализованным холодоснабжением являются полная независимость подсистем, обслуживающих отдельные помещения и зоны, и малогабаритность элементов, позволяющая без проблем перемещать их по объекту. В тоже время при разгерметизации любого контура хладагента в помещения поступает хладон, который хоть и не токсичен, но может вытеснять кислород. Кроме того, контакт с открытым пламенем разлагает хладон на ядовитые газы.

Решением, лишенным большей части отмеченных выше недостатков, следует признать модульные холодильные центры (МХЦ) "Домино" итальянской фирмы Thermocold Costruzioni S.r.l. МХЦ производительностью от 40 до 1200 кВт, которые компонуются из отдельных модулей. Исходную базу центра составляют 5 типоразмеров агрегатных парокомпрессионных водяных холодильных машин (модулей) с воздушным охлаждением конденсатора. Имеется также реверсивное исполнение модулей с режимом теплового насоса. Модули классифицируются по округленной номинальной холодопроизводительности: 40, 50, 60, 80 и 100 кВт. Агрегаты оснащены высокоэффективными спиральными компрессорами и малошумными осевыми вентиляторами. В качестве хладагента используется экологически безопасный фреон R410A. Общее количество агрегатов в МХЦ не может превышать 12, а их набор определяется требуемой холодопроизводительностью и гибкостью регулирования. (Подробнее см.: Модульные холодильные центры "Домино" - новые возможности в освоении рынка кондиционирования. - "МИР КЛИМАТА", № 47, с. 58-59.)

Модули - все или только часть - могут быть укомплектованы элементами утилизации тепла конденсации, например, для нагрева водопроводной воды или наружного воздуха.

Компактность исключает проблемы при транспортировке холодильных машин по объекту. Требуемая холодопроизводительность на любом этапе строительства обеспечивается подбором нужного количества модулей соответствующих типоразмеров. По мере введения в эксплуатацию других очередей объекта остается только добавлять к центру холодильные машины. Модули могут устанавливаться в МХЦ как компактно, путем пристыковки друг к другу с любой из сторон, кроме лицевой, так и децентрализовано. В случае необходимости весь МХЦ или его часть можно легко перемещать с изначального места установки в любое другое подходящее место.

Управление модулями осуществляется централизовано, как единым агрегатом. МХЦ "Домино" управляются посредством персонального компьютера, а также могут быть включены в единую систему управления и диспетчеризации BMS.

Энергетическая эффективность выработки холода на всех этапах комплектации МХЦ максимальна и по общеевропейской классификации соответствует классу А.

В процессе эксплуатации возможна модернизация отдельных модулей, например, переделка агрегата из холодильной машины в модуль с режимом теплового насоса, прямо на месте установки. Ремонт или замена отдельных модулей не создают существенных проблем эксплуатационного или организационного характера.

Материал подготовлен сотрудниками ООО "База комплектных поставок ОВК"