Кондиционирование без наружных блоков

Сегодня мы рассмотрим варианты, в т.ч. экзотические, выполнения кондиционирования без видимых наружных блоков. Чудес, конечно, ожидать не стоит, но некоторые решения могут вам подойти.

«А это, детектив, правильный вопрос» (из кинофильма «Я, робот»)

В предыдущем выпуске мы много говорили о принципе работы любой холодильной машины. Напомним только, что кондиционер или чиллер не производят холод, а лишь выкачивают тепло из помещения, выводя его на улицу. При этом комната охлаждается, а атмосферный воздух наоборот – нагревается.

Поэтому любая система кондиционирования не может обойтись без среды, куда можно выбросить тепло. Традиционно для этого используются наружные блоки сплит и VRF систем, драйкулеры или чиллеры-моноблоки. Но наша задача узнать, как можно обойтись без них, а для этого нужен лишь один вопрос: «В какую среду и каким образом можно сбросить тепло, поглощенное из помещений?»

Вариант №1. Бытовой кондиционер без наружного блока

Существуют несколько малоизвестных производителей бытовых кондиционеров, в которых нет наружных блоков. Точнее, внутренний и наружный блоки объединены в один корпус, а для отвода тепла используются два отверстия в наружной стене. Через одно отверстие воздух забирается с улицы, охлаждает «наружный» блок и потом выводится через другое обратно на улицу.

Рис. Отвод тепла на улицу производится вентиляторами через два отверстия в стене диаметром 200 мм

Вариант №2. VRV система без наружного блока

Эта система имеет особую конструкцию, в которой реализуется тот же подход – спрятать наружный блок в помещении, и охладить его воздухом, идущим по двум воздуховодам.

Но данная система выполнена на совершенно другом технологическом уровне, поэтому лишена недостатков предыдущего варианта. Правда и обходится несравненно дороже.

В системе уже три компонента: шумный блок с компрессором (1) размещается в техническом помещении, блок с вентиляторами и уличным теплообменником (2) – за потолком, а в помещениях – обычные внутренние VRV блоки (3).

Рис. К блоку с вентиляторами и теплообменником подводятся два воздуховода

Рис. На фасаде размещаются только две решетки – заборная и выбросная 

Вариант №3. Чиллер внутреннего размещения с мощным вентилятором

Предыдущие решения предназначены для кондиционирования отдельных и относительно небольших помещений. Теперь переходим к более мощным системам.

Наверняка, вы много раз встречали традиционные чиллеры-моноблоки, которые устанавливаются на кровле и «обдуваются» уличным воздухом.

Если такой чиллер оснастить мощными вентиляторами (так называемыми «улитками»), спрятать его в помещении и подвести воздуховоды для выброса горячего воздуха на улицу, то получится «чиллер внутреннего размещения с центробежными вентиляторами». Принцип передачи тепла здесь точно такой же, как и в первых двух вариантах, но реализован в большем масштабе.

Рис. Решетка на левой стене – для забора воздуха с улицы, а воздуховоды, уходящие вправо, выбрасывают горячий воздух на улицу

Рис. Это обычный чиллер-моноблок. Он оснащается маломощными вентиляторами и стоит на улице

Рис. А это чиллер внутреннего исполнения с мощными вентиляторами, позволяющие подключать к чиллеру воздуховоды. В остальном – это родной брат моноблока

Перечислим преимущества и недостатки чиллера с центробежным вентилятором:

Вариант №4. Чиллер с драйкулером внутреннего исполнения

Все предыдущие варианты имеют ограничения по мощности, поэтому не используются для центрального кондиционирования крупных объектов. Как тогда быть? Пора переходить к нестандартному оборудованию.

Возможно, вы замечали, что для сложных и крупных объектов часто применяются чиллеры с драйкулерами.

Рис. Упрощенная схема такой традиционной системы. Чиллер находится в техническом помещении, там же — насосы для внешнего (чиллер-драйкулер) и насосы для внутреннего (чиллер-фанкойлы) контуров. На кровле – обычный драйкулер

Но, когда нет возможности всю кровлю «заставить» драйкулерами, то можно заказать драйкулеры в корпусе от приточных установок. Состав такой «приточной» установки-драйкулера очень простой – теплообменники, фильтры и вентиляторы.

Рис. Традиционный драйкулер …

Рис. … можно превратить в драйкулер в корпусе от приточной установки и разместить в венткамере

Вариант №5. Охлаждение чиллера водой

Переходим совсем к экзотике.

В этой схеме используется тот же чиллер, что и в предыдущем варианте, но для сброса тепла мы будем использовать не атмосферу воздуха (для чего нам потребовался бы драйкулер), а воду. Скажем из реки, озера или подземных вод.

Все, что нужно сделать для работы этой схемы, это к горячему теплообменнику чиллера подвести воду из водоема, а потом вернуть ее обратно или слить в центральную канализацию. Звучит просто, но реализация этого решения сложна, как с административной, так и с технической точки зрения.

Рис. Чтобы использовать воду реки, требуются специальные береговые / подводные сооружения

В Москве есть несколько объектов, которые выполнены по этой схеме.

Рис. Разрез помещения холодильного центра. На этом объекте бак аккумулятор речной воды имел емкость около 150 куб.м., занимая площадь более 50 кв.м.

Вариант №6. Чиллер с геотермальным контуром

В этом случае тепло от чиллера передается не воздуху или воде, а почве.

Для этого под землей размещаются теплообменники, по которым циркулирует жидкость от чиллера.  В остальном – все то же самое, что и в вариантах №4-5.

Рис.  В здании размещаются чиллеры, насосные станции внешнего (чиллер-подземный теплообменник) и внутреннего (чиллер-фанкойлы) контуров.  Подземные теплообменники могут быть вертикальными (как скважины) или горизонтальными. Нужно отметить, что длина труб подземного контура очень велика и исчисляется сотнями метров или даже километрами

Вариант №7. Фонтан

Тепло можно передать атмосфере и с помощью фонтана, который может выполнять функции градирни.

В советское время, когда чиллеры еще не применялись, фонтаны использовались в качестве охладителей приточного воздуха. Не зря около зданий кинотеатров, выставочных залов и т.п. можно было встретить фонтаны.

Только, если приглядеться к старым фотографиям, можно увидеть их особенность – часто это были так называемые «брызгальные» фонтаны, которые создавали мелкий туман, что увеличивало эффективность системы, но портило эстетку.

Теоретически, вместо «чиллер-драйкулер» можно использовать схему «чиллер-фонтан».

Но мы такое еще не пробовали.