Децентрализирана климатизация

Основно предизвикателство пред проектантите на климатични инсталации за сгради и обекти с различна структура и предназначение е изборът между централизирана или децентрализирана система. Централизираните климатични апарати са разположени в едно базово помещение, от което се осигурява разпределение на охладен въздух към множество отделни пространства, обикновено чрез голяма мрежа от тръбопроводи и въздуховоди.

Децентрализираната климатизация се отличава с модулна структура, при която различните помещения в една сграда се охлаждат посредством отделни климатични апарати, свързани в обща система. Инсталациите от този тип позволяват индивидуален стаен контрол на ниво помещение, което гарантира подобрен комфорт за обитателите. Ако дадена стая се нуждае от охлаждане, а съседната – от отопление, двете децентрализирани ОВК системи биха могли да работят едновременно, без конфликт помежду им. Така функциите за отопление и охлаждане биха могли да бъдат адекватно изпълнени по всяко време, без ангажимент към останалите помещения в сградата.

Принципи

Децентрализираните климатични системи обикновено включват обслужване на едно помещение от един апарат, монтиран в непосредствена близост до него, без необходимост от дълга тръбна инсталация и система от въздуховоди.
Типично тези решения са от типа DX (direct expansion) системи – с директно разширение, при които въздухът се охлажда непосредствено чрез обмен на топлина с хладилния агент.

Децентрализираната климатизация обхваща фабрично проектирани модули, асемблирани в компактен апарат, който включва вентилатори, филтри, източник на топлина, охлаждаща серпентина, хладилна серпентина, контролен блок за управление и кондензатор. Целият процес на охлаждане и топлоотдаване се случва в тялото на модула.

Тъй като в системите с директно разширение въздухът се охлажда непосредствено от хладилния агент, ефективността на охлаждане при тези решения е по-висока в сравнение с конвенционалните инсталации. Обикновено обаче не е рентабилно охлаждащият агент да се пренася на големи разстояния (над 30 м), ето защо DX системите са най-подходящи за климатизация на малки сгради или отделни стаи на един етаж. По тази причина децентрализираните решения типично включват самостоятелни и работещи независимо един от друг климатични апарати, обхващащи цялата сграда етаж по етаж.

Дизайн

Централизираните и децентрализираните системи се различават по това дали дадена сграда се климатизира като едно цяло или зона по зона с отделни параметри и настройки. Ето защо системата от тръбопроводи и въздуховоди се проектира спрямо местоположението на климатичните апарати. ОВК проектантът е препоръчително задълбочено да оцени наличното пространството на тавана за монтиране на въздуховоди. Малките междини между окачените тавани и покрива изискват внимателно проучване на местоположението и размера на конструктивните греди. Недостатъчното място за монтаж на въздуховоди често става повод за избор на децентрализирана система с локални климатични апарати.

Повечето децентрализирани системи използват кондензатори с въздушно охлаждане за изхвърляне на топлината от инсталацията. Най-общо, те трябва да бъдат монтирани възможно най-близо до изпарителните агрегати в по-компактните системи, а разстоянието между тях е препоръчително да бъде около 10 м. При по-мащабните инсталации с по-мощни агрегати тази дистанция може да се увеличи до 3 или 4 пъти.

Предимства и предизвикателства

Основни предимства на децентрализираната климатизация са по-ниските първоначални разходи, опростената инсталация, отпадането на необходимостта от изграждане на система от тръбопроводи и въздуховоди, възможностите за независим зонов контрол на температурата, както и по-малкото общо необходимо пространство за разполагане на системните елементи.

Голям плюс на системите от този тип е опцията да се монтират индивидуални измервателни уреди на всеки отделен климатичен апарат, което позволява по-прецизно проследяване на консумацията на енергия, ефективността и производителността на модула.
Изборът на децентрализирана система е подходящ за сгради, при които се очакват резки атмосферни промени или непостоянни обитатели с изменения в предпочитанията по отношение параметрите на микроклимата. Децентрализираната климатизация е по-гъвкаво решение, което може да осигурява поток охладен въздух към желаните помещения в дадени времеви интервали. Благодарение на стаен термостат потребителят може лесно да настрои климатичния модул да работи в съответния режим съобразно собствения си избор.

При централизираните системи климатичните апарати обикновено се намират в една централна локация, до която обитателите на отделните помещения невинаги имат достъп. Независимият зонов контрол прави децентрализираните системи все по-предпочитано решение не само в жилищния, но и в търговския, хотелиерския, индустриалния сектор и т. н.

По показател ефективност на въздухоразпределението децентрализираните ОВК системи се доказват в практиката като по-добро (в сравнение с централизираните) решение, което спомага за намаляване на общите разходи за енергия. По отношение на енергийната ефективност основно значение има ефективността на отделните климатични апарати.

Подаването на охладен въздух директно към обслужваното помещение в близост – без нужда от транспортирането му през система от въздуховоди през цялата сграда, дадени зони от която може дори да не се нуждаят от климатизация, безспорно се оказва по-ефективно. Ето защо при добро проектиране с подходящи модули децентрализираната климатизация се налага като по-рентабилно решение по множество показатели. В допълнение, децентрализираните системи от мини сплит модули осигуряват по-високо качество и чистота на въздуха в сравнение с централизираните конфигурации.

Особености и приложения

Децентрализираните системи обикновено се прилагат в ниски и средни по височина сгради, както и в такива, в които голяма част от помещенията не се използват в дадени периоди. Възможността климатизацията да бъде изцяло спряна в неизползваните зони прави децентрализираните системи предпочитано решение в широк набор от приложения с непостоянна обитаемост на помещенията, например в мотели, общежития и т. н. Охладителният капацитет на предлаганите на пазара системи обикновено е в диапазона 0,5 – 130 хладилни тона, а модулната структура на системата позволява мощността на всеки климатичен апарат да бъде съобразена с предназначението на помещението.

При инсталирането на децентрализирани климатични системи в големи сгради обикновено се използват множество компактни апарати, монтирани в близост до всяка отделна зона, подлежаща на охлаждане. Това прави възможно адаптиране на работата на всеки модул към индивидуална програма за кондициониране спрямо обема и особеностите на пространството, което обслужва.

Децентрализираните системи са подходящи и за модулно разширение на централизирани ОВК инсталации, при които междувременно са нараснали нуждите от охлаждане. Системите с директно разширение налагат използването на отделни климатични апарати за отделните зони, тъй като не позволяват управление чрез модулация на параметрите в повече от едно помещение. Така, ако е необходимо поддържането на температури съответно 19 и 21°C в две съседни стаи, за осигуряването им ще са необходими два отделни климатични модула.

Обикновено управлението на мощността/капацитета на една DX система с напълно херметичен компресор се извършва чрез неговото включване или изключване в съответствие с подадените от термостата сигнали.
Компактните децентрализирани системи са подходящи за външни (периметрични) зони с голямо изложение на открито или когато е необходимо точково охлаждане в големи по площ и обем пространства. Зоните на закрито обикновено се обслужват от сплит модули, които могат да изискват по-голяма дължина на тръбната система за дренаж на кондензат или циркулация на хладилен агент.

Децентрализираните инсталации са по-подходящи за приложения, в които се изисква поддържане на по-ниски температури и по-ниска влажност. Такива са супермаркетите и магазините за хранителни стоки, за плодове и зеленчуци, цеховете за месопреработка, лабораториите, био-медицинските центрове, някои критични производствени и процесни съоръжения и др. Други популярни приложения са: жилищни сгради, общежития, ниски офис сгради, ресторанти, мотели, малки търговски комплекси, кина, театри, библиотеки, клиники и здравни заведения и т. н.