На сегодняшний день можно выделить три самостоятельных класса климатических систем с местными кондиционерами: сплит-системы; VRF-системы; системы «чиллер-фэнкойлы». Каждый из них использует аналогичные типы и конструкции внутренних блоков.
Вся номенклатура внутренних блоков разнообразна, но в большинстве обслуживаемых помещений устанавливаются следующие типы местных кондиционеров: настенные, кассетные, напольно-потолочные, канальные. Причем для потребителя в первую очередь важен тип внутреннего блока и его характеристики, поскольку именно внутренний блок взаимодействует с воздухом помещения и производит явные результаты работы всей системы кондиционирования. Кроме того, внутренний блок — «лицо» кондиционера, он располагается в обслуживаемом помещении, поэтому важнейшей его характеристикой является дизайн корпуса.
В большинстве случаев выбор типа внутренних блоков основывается на двух критериях — расчетной холодопроизводительности и дизайне корпуса. Между тем, существует большой класс критериев для выбора типа внутреннего блока, основанных на обеспечении требуемого воздушного режима помещения. Пренебрежение ими приводит к установке внутреннего блока, который отлично сочетается с общим дизайном помещения, обладает необходимой мощностью по охлаждению и нагреву, но при его работе параметры воздуха в помещении не отвечают санитарным нормам и гигиеническим стандартам. Зачастую, выключив кондиционер, потребители находятся в лучших микроклиматических условиях, чем при его функционировании.
Выбор типа и характеристик внутреннего блока должен производиться с учетом воздушного режима помещения. Для этого необходимо учитывать следующие критерии: расчетную температуру воздуха в помещении (температуру рабочей зоны); высоту рабочей зоны; максимальную скорость движения воздуха в рабочей зоне; допустимое отклонение температуры воздушной струи от расчетной температуры рабочей зоны; допустимое отклонение скорости воздушной струи от расчетной скорости в рабочей зоне. Эти параметры нормируются и различаются для теплого и холодного периодов года. Для определения параметров воздушной струи при достижении рабочей зоны необходимы значения параметров воздуха на выходе из местного кондиционера. Для оценки величин скорости воздуха свяжем среднюю подвижность воздуха в объеме помещения с расходом подаваемого воздуха. Исходя из баланса кинетической энергии приточной струи и воздуха помещения, можно написать следующее уравнение:
Пользуясь формулой (3), необходимо иметь в виду, что рассчитанная средняя квадратичная скорость воздуха относится ко всему объему помещения, в то время как подвижность воздуха нормируется в рабочей зоне. Поэтому формула (3) при подаче воздуха в верхнюю зону дает завышенный результат скорости воздуха в рабочей зоне, а при подаче воздуха в рабочую зону — заниженный. Фактические параметры критичных значений приточной струи для теплого и холодного периодов года в значительной степени зависят от конструкции местного кондиционера и особенностей его установки в обслуживаемом помещении. Поэтому рассмотрим эпюры температур и скоростей воздуха в помещениях.
При работе настенного кондиционера в режиме охлаждения воздух в помещение подается одной плоской струей. Как правило, подача производится горизонтальным потоком для создания относительно небольшого градиента температур в помещении. Однако приточная струя под действием гравитационных сил опускается и попадает в рабочую зону, изображенную на рис. 1 и 2 синей линией. При пересечении рабочей зоны параметры воздушной струи следующие: максимальная скорость воздуха — 3 м/с, температура воздуха — менее 21°C. Сравнивая с данными, можно сделать вывод о несоответствии фактических параметров воздушной среды нормативным требованиям в первую очередь по критерию скорости воздуха. На рис. 1 и 2 красной линией выделена граница рабочей зоны для настенных внутренних блоков, работающих в режиме охлаждения.
При установке внутреннего блока настенного типа на уровне 2 м рабочей зоной не должно быть пространство на расстоянии 3 м по горизонтали и 1,2 м вниз от кондиционера. Следовательно, при использовании всей площади помещения, высота установки внутреннего блока настенного типа должна составлять не менее 2,7 м при высоте рабочей зоны 1,5 м, либо не менее 3,2 м при высоте рабочей зоны 2 м. Выводы. При проектировании систем кондиционирования с местными кондиционерами необходимо учитывать особенности воздухораспределения помещений. Средняя квадратичная скорость воздуха в помещениях с местными кондиционерами менее 0,2 м/с. Для настенных внутренних блоков минимальная высота установки должна составлять 2,7 м.