Системы кондиционирования воздуха с непосредственным кипением хладагента

Постоянное ужесточение требований к энергетической эффективности приточных вентиляционных установок стало причиной роста популярности систем кондиционирования с непосредственным кипением хладагента, так называемых DX-систем (Direct Expansion). В таких системах поток воздуха, создаваемый вентиляционной установкой, непосредственно контактирует с испарителем холодильного контура.

Применительно к такой установке термин «direct» («непосредственный») и определяет положение испарителя в холодильном контуре относительно потока воздуха в вентиляционной системе. Термин «expansion» («расширение») относится к способу получения холода путем попадания хладагента в теплообменник-охладитель (в данном случае испаритель в цикле холодильной установки). В расширительном устройстве (обычно это регулируемый вентиль) происходит резкое снижение давления и соответственно температуры жидкого хладагента до значения, ниже температуры воздуха, проходящего через теплообменник.

Все компоненты холодильного контура, входящие в состав системы DX: испаритель, компрессор, конденсатор, расширительное устройство, а также элементы управления, включая все электрические соединения и фреоновые трубопроводы, обычно собираются на заводе-производителе и там же проходят соответствующие проверки на работоспособность и безопасность.

Диапазоны температур воздуха для различных режимов работы системы DX

Режим работыВоздух на входе на приточную установку (из помещения)Воздух на выходе из приточной установки (в помещение)
Охлаждение19~32°C10~25°C
Нагрев0~28°C20~60°C

Данные системы бывают двух типов: моноблочные и компонентные (split). Последние предоставляют возможность инженерам проектировать различные варианты подачи кондиционированного воздуха в обслуживаемое помещение.

Эти устройства отличаются большим диапазоном производительности и широким спектром применения: системы большой производительности (например, от 12 до 56 кВт) могут использоваться в офисных зданиях, гостиницах, учебных заведениях, на общественных и промышленных объектах. DX-системы производительностью до 10 кВт применяются для кондиционирования небольших коммерческих помещений (баров, ресторанов и магазинов), а также отдельно стоящих малоэтажных зданий.

Одна из причин популярности систем с непосредственным кипением хладагента — меньшие капитальные затраты по сравнению с традиционными системами с промежуточным теплоносителем. Монтаж системы DX более технологичен, менее трудоемок и требует меньшего количества расходных материалов. Наружные блоки с конденсатором воздушного охлаждения не требуют специальных технических помещений и могут размещаться как на кровле, так и на внешней стене здания.

Кроме того, в том случае, если арендаторы, например, офисного здания вынуждены оплачивать арендные счета, в которых отдельной позицией выделены расходы на кондиционирование, система DX, особенно состоящая из нескольких подсистем, объединенных только в единую сеть управления, делает это намного проще по сравнению с традиционной СКВ с промежуточным теплоносителем. При этом не стоит забывать, что при индивидуальном охлаждении или нагреве помещений каждым арендатором можно оптимизировать и минимизировать потребление электроэнергии здания в целом. А поскольку в современном офисном здании на долю систем кондиционирования приходится до 40 % от всей потребляемой электрической энергии, то возникает реальная возможность экономии энергоресурсов.

Если рассматривать все факторы, которые позволяют выбрать ту или иную концепцию СКВ, то для системы DX очевидны следующие преимущества по сравнению с традиционной системой с промежуточным теплоносителем:

  • Стоимость монтажа;
  • Экономия энергоресурсов;
  • Компактность;
  • Защита от размораживания;
  • Точность поддержания параметров;
  • Плавное регулирование производительности;
  • Один теплообменник для охлаждения и нагрева;
  • Невысокая стоимость технического обслуживания;
  • Современная система управления;
  • Оптимизация и дифференциация энергопотребления.

Для реализации DX-систем компания Mitsubishi Electric предлагает наружные блоки с инверторным приводом компрессора производительностью от 3,6 до 56 кВт. Приточные установки, входящие в состав системы DX, имеют диапазон производительности по воздуху от 1 000 до 10 000 м3 /ч.

Для организации взаимодействия наружного блока системы DX, именуемого обычно компрессорно-конденсаторным блоком, и приточной установки компания Mitsubishi Electric предлагает использовать специальный блок-интерфейс PAC–IF012B-E. Данный интерфейс взаимодействует с наружными блоками серии Mr. Slim. Для наружных блоков серии City Multi необходимо использовать контроллер PAC-AH*M-J. В состав систем DX могут входить приточные установки различной конструкции, выпущенные любым производителем. При проектировании необходимо лишь соблюсти рекомендации по объему внутренних полостей фреонового теплообменника и максимальному давлению хладагента в них, равному 4,15 МПа. При этом система может функционировать как в ручном, так и в автоматическом режимах, с поддержанием температуры воздуха на входе в приточную установку или на выходе из нее, охлаждая или нагревая воздух.

Принципиальная схема построения системы DX для ее работы в автоматическом режиме (т.е. частота привода компрессора наружного блока меняется автоматически в зависимости от температуры воздуха на входе в приточную установку) приводится на рисунке.

Принципиальная схема построения системы DX
Принципиальная схема построения системы DX

В комплект поставки блока-интерфейса PAC-IF012B-E входят термисторы ТН1, ТН2 и ТН5, расположение которых в системе DX также показано на рисунке.

Более подробная информация о процессе настройки системы DX и управлении ею с помощью контроллеров PAC–IF012B-E и PAC-AH*M-J приводится в технической литературе, которую можно скачать по ссылке: www.mitsubishi-aircon.ru

Статья подготовлена Филиалом Mitsubishi Electric Europe B. V. в г. Москве (www.mitsubishi-aircon.ru)

наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест