Авторы Ольга Слуцкая, Владимир Заславский, ООО «Треймакс Украина»

Крышный кондиционер или руфтоп ( на англ. — rooftop ) — это моноблочная конструкция, которая является соединением центрального кондиционера и холодильной машины с воздушным охлаждением конденсатора и предназначена для поддержания требуемого микроклимата в помещении. Обеспечение комфортных условий в теплый период года достигается путем подачи охлажденного воздуха в кондиционируемое помещение. Кроме этого, с помощью крышного кондиционера (опционально) существует возможность подачи в помещение теплого, нагретого воздуха и таким образом в холодный период года можно решить вопрос и с отоплением помещения.

Условия применения

Одним из главных условий применения крышных кондиционеров является наличие неделимого, единого и открытого пространства ( на англ. — open space ). Таким образом, данный вид оборудования, как правило, применяется для поддержания микроклимата в супермаркетах, кинотеатрах ресторанах, офисных помещениях, производственных цехах и т. д.

Кроме этого, в США, которые являются лидером в использовании крышных кондиционеров, это оборудование активно применяется и в коттеджном строительстве.

Крышные кондиционеры, хотя и называются крышными, однако могут устанавливаться, как и на крыше здания, так и на земле или технологической площадке рядом со зданием.

Таким образом, для удобства монтажа, крышные кондиционеры могут иметь нижний (вертикальный) или горизонтальный забор и выхлоп воздуха.

Модельный ряд крышных кондиционеров Trane

Крышные кондиционеры Trane , серии Voyager™ ( рис. 1 ) производится в г. Голбей (Франция). Модельный ряд состоит из 15 типоразмеров в диапазоне холодопроизводительностей от 17 кВт до 170 кВт.

Применение высоконапорных вентиляторов позволяет создавать свободный напор воздуха до 600 Па,

что дает возможность применять руфтопы для работы на большие помещения.

Существует три основные версии крышных кондиционеров:

❏ только охлаждение;

❏ охлаждение с функцией «теплового насоса»;

❏ охлаждение с функцией газового нагрева.

Первая фаза в расширении крышных кондиционеров Trane серии Voyager™ была проведена в сентябре 2006 г. и ознаменовалась обновлением существующих, а также появлением новых типоразмеров и расширилась до 170 кВт.

Вторая фаза планируется на лето 2007 г. Появятся три новых типоразмера с функцией «теплового насоса» в диапазоне холодопроизводительностей от 70 до 100 кВт, что позволит закрыть окно в модельном ряде для крышных кондиционеров с функцией «теплового насоса».

Охлаждение воздуха

Крышные кондиционеры Trane имеют два контура охлаждения и комплектуются двумя спиральными компрессорами (по одному на контур) для типоразмеров от 30 до 170 кВт. Типоразмеры от 17 до 25 кВт имеют один контур охлаждения и один спиральный компрессор.

Следуя европейским и мировым тенденциям по экологической безопасности, крышные кондиционеры Trane работают на озонобезопасном хладагенте R407C . Однако, принимая во внимание пожелания ряда заказчиков из стран бывшего Советского Союза, включая и Украину, крышные кондиционеры могут поставляться и на хладагенте R22 .

Нагрев воздуха

Кроме основной функции руфтопа — охлаждения воздуха, крышный кондиционер также может и нагревать воздух и таким образом отапливать помещение в холодный период года при использовании следующих опций:

❏ функция «теплового насоса»;

❏ встроенный электронагреватель;

❏ встроенный теплообменник горячей воды с 3-ходовым клапаном;

❏ газовый нагрев (встроенная газовая горелка).

Стоит отметить, что крышный кондиционер с функцией «теплового насоса» (т.е. при работе в реверсивном холодильном цикле) может опционально комплектоваться или электронагревателем, или теплообменником горячей воды. Это сделано для того, чтобы нагрев воздуха в переходный период года, мог осуществляться при использовании функции «теплового насоса» (с помощью фреонового цикла).

А при понижении температуры наружного воздуха (ниже -10 °С), когда функция «теплового насоса» не работает, в работу может включаться теплообменник горячей воды, который продолжает подогревать воздух для подачи его в обогреваемое помещение. В этом варианте электронагреватель может служить альтернативой теплообменнику горячей воды, в случае отсутствия или дефицита последней.

Крышные кондиционеры в версии «только охлаждение» также могут комплектоваться встроенным теплообменником горячей воды или электронагревателем.

Газовый нагрев

Функция газового нагрева, используемая в крышных кондиционерах Trane , позволяет подогревать воздух и подавать его в отапливаемое помещение на протяжении и переходного, и холодного периодов года. Кроме этого применение функции газового нагрева в крышном кондиционере значительно уменьшает нагрузку на теплопункт здания и соответственно значительно уменьшает требуемую мощность котла.

Более того, при нагреве воздуха в помещении с помощью газовой горелки установленной непосредственно в крышном кондиционере уменьшаются потери, и увеличивается КПД системы за счет того, что пропадает промежуточное звено (система горячей воды) между природным газом и подогретым воздухом.

Термостат контроля пламени газовой горелки, исключает возможность выхода из строя агрегатов крышного кондиционера при работе на обогрев.

Также стоит отметить, что в крышных кондиционерах холодопроизводительностью от 70 до 170 кВт, существует возможность вариации функции газового нагрева и выбора теплопроизводительности между слабым и сильным нагревом.

Опции и аксессуары

Крышные кондиционеры Trane могут быть укомплектованы широким набором дополнительных принадлежностей (опций) и конфигураций, которые монтируются на заводе-изготовителе:

❏ система забора свежего воздуха для повышения качества приточного воздуха и экономии энергии при «свободном охлаждении» с помощью экономайзера, работающего по относительной энтальпии: использует наружный воздух, когда его теплосодержание ниже теплосодержания возвратного воздуха. Также для подачи свежего воздуха могут использоваться ручные (0-25% свежего воздуха) или моторизованные (0-50% свежего воздуха) заслонки подачи свежего воздуха;

❏ черное эпоксидное покрытие теплообменников конденсатора и испарителя;

❏ высокоэффективные моющиеся фильтры EU4 ;

❏ датчики СО 2 , наличия дыма в помещении;

❏ датчик, позволяющий контролировать состояние загрязнения фильтра;

❏ реле отказа вентилятора;

❏ главный выключатель с плавким предохранителем;

❏ для более удобного монтажа крышных кондиционеров, особенно с нижним забором и выхлопом воздуха, они могут комплектоваться регулируемыми или нерегулируемыми монтажными рамами.

Преимущество регулируемой рамы в том, что она может устанавливаться на наклонных крышах (или поверхностях) с наклоном до 5%.

Система экономии электроэнергии

На следующую опцию для крышных кондиционеров Trane , серии Voyager™ , холодопроизводительностью от 70 до 170 кВт следует обратить особое внимание. Также как и опция экономайзера, позволяющая работать в режиме «свободного охлаждения» и таким образом экономить электроэнергию, эта опция также направлена на экономию электроэнергии.

Для приточного вентилятора существует опция двухскоростного инвентора с диапазоном регулирования 80-100%.

При 80% от номинальной скорости, потребляемая мощность приточного вентилятора уменьшается в два раза (см. рис. 2 ).

Системы диспетчеризации зданий

Крышные кондиционеры Trane , серии Voyager™ , как и все оборудование Trane, через свой микропроцессорный модуль управления могут интегрироваться в различные системы диспетчеризации зданий на основании открытых протоколов BACnet™, LonTalk®,Modbus®.

Управление

Крышные кондиционеры Trane комплектуются микропроцессорным модулем управления и управляются с помощью удаленного программируемого электронного термостата THP 03 , позволяющего устанавливать те или иные режимы работы оборудования в зависимости от требуемых условий. С его помощью можно регулировать работу кондиционеров в дневные и ночные часы, регулировать параметры подаваемого в помещения воздуха.

Система управления полупромышленных зданий Tracker

Микропроцессорная система управления полупромышленных зданий Tracker ( рис. 3 ) предназначена для управления, контроля и диагностики систем кондиционирования воздуха с применением крышных или центральных кондиционеров, а также и систем с регулируемым расходом воздуха (при необходимости).

Одна система Tracker позволяет одновременно управлять следующим максимальным количеством оборудования:

❏ 12 крышных кондиционеров Trane , серии Voyager™ ;

❏ 8 систем VariTrac™ II с переменных расходом воздуха — через панель управления CCP2 с 16 зонами (см. ниже);

❏ 12 центральных кондиционеров Trane или производства третьих фирм, совместимых с системой ICS через модуль Trane TCM .

Основные функции системы Tracker заключаются в управлении климатическим оборудованием путем задания контрольных значений температур в дневное/ночное время, создания календаря, диагностики сигналов тревоги по неверной температуре или сбою в работе системы, включая журнал последних сбоев с описанием и указанием даты.

Также немаловажным преимуществом является уменьшение нагрузки с целью снижения потребления электрической энергии в здании.

Кроме этого, система Tracker позволяет с одного места управлять внешним оборудованием — освещением, сигнализацией здания, вентиляторами.

Системы с регулируемым расходом воздуха VariTrac™ II

В случае, если крышные кондиционеры используются для нескольких отдельных зон, где необходимо поддерживать определенный микроклимат, то через систему управления полупромышленных зданий Tracker возможно использовать систему с регулируемым расходом воздуха VariTrac™ II компании Trane (см. рис. 4 ).

Центральная панель управления CCP2 координирует работу, осуществляет мониторинг и выполняет диагностику зональной системы управления VariTrac™ II . Панель управления CCP2 обслуживает до 16 зон и осуществляет обмен данными с зонными заслонками VADA ( рис. 5 ), определяя потребность в нагреве ли охлаждении, и выбирает режим работы.

Датчик скорости ( DVS ) измеряет давления воздуха в главном раздаточном канале и передает ее значение на центральную панель управления CCP2 .

Датчик DTS измеряет температуру потока воздуха в главном раздаточном канале и передает ее значение на панель управления CCP2 , которая управляет крышным кондиционером.

Байпасная заслонка ( BYPS ) управляется панелью управления CCP2 и используется для отвода части потока воздуха из главного раздаточного канала, чтобы не допустить создания в системе избыточного давления.

Каждая зонная заслонка ( VADA ) связана с модулем управления UCM III . Зонный датчик температуры ( TZS ) измеряет температуру в зоне, а модуль управления ( UCM III ) изменяет положение зонной заслонки ( VADA ) таким образом, чтобы обеспечить подачу необходимого количества холодного или теплого воздуха.

Этот модуль также передает на центральную панель управления ( CCP2 ) параметры комфортных условий в соответствующей зоне.

Таким образом, одна система VariTrac™ II позволяет регулировать различные тепловые режимы и создавать индивидуальные комфортные условия в 16 зонах здания с различными требованиями по микроклимату.

Опыт эксплуатации

За последние несколько лет компанией «Треймакс Украина» , которая является эксклюзивным дистрибьютором Trane в Украине реализован ряд крупных и небольших проектов с применением крышных кондиционеров Trane , а именно:

❏ Торгово-развлекательный комплекс «Большевик», г. Киев (2006-2007 гг.) — 24 крышных кондиционера с газовым нагревом суммарной холодопроизводительностью 2620 кВт, теплопроизводительностью 3086 кВт;

❏ Торгово-развлекательный комплекс «Терминал», г. Бровары, Киевской обл., 1-я и 2-я очереди (2004-2005 гг.) — 21 крышный кондиционер с газовым нагревом суммарной холодопроизводительностью 1544 кВт, теплопроизводительностью 1867 кВт;

❏ Торгово-развлекательный комплекс «Victory Plaza», г. Кривой Рог (2005-2006 гг.) — 12 крышных

кондиционеров с газовым нагревом суммарной холодопроизводительностью 1371 кВт, теплопроизводительностью 1597 кВт;

❏ Инкубаторий «Эго», г. Львов (2005 г.) — 3 крышных кондиционера с газовым нагревом суммарной холодопроизводительностью 107 кВт, теплопроизводительностью 156 кВт;

❏ Хрустальный зал гостиницы «Русь» (г. Киев) — 1 крышный кондиционер холодопроизводительностью 50 кВт (2002 г.).

Сертификация

Крышные кондиционеры Trane , наряду с практически всем оборудованием Trane прошли сертификацию по стандартам Eurovent .

В этом можно убедиться, посетив сайт www.eurovent-certification.com . Кроме этого в Украине, компанией «Треймакс Украина» произведена сертификация всего оборудования Trane , включая и крышные кондиционеры, и в результате получены сертификаты соответствия УкрСЕПРО , которые ежегодно обновляются и которые размещены на сайте ООО «Треймакс Украина» — www.trane.com.ua .

Выводы

Главным преимуществом в применении крышных кондиционеров является относительная простота монтажа и простота обслуживания.

Весь процесс обработки воздуха (фильтрация, охлаждение, нагрев) сосредоточен в одном блоке, что исключает необходимость в использовании дополнительного оборудования для подготовки воздуха. Благодаря этому в помещениях с открытым пространством (супермаркеты, торговые центры, производственные цеха и т. д.) в последние годы крышные кондиционеры имеют все более частое применение в Украине.

Комбинация крышных кондиционеров с микропроцессорной системой управления полупромышленных зданий Tracker (и при необходимости с системами с регулируемым расходом воздуха VariTrac™ II ) представляет собой завершенное решение и позволяет максимально удобно управлять, контролировать, диагностировать и администрировать как систему кондиционирования воздуха, так и другие инженерные системы здания.

Наличие широкого типоряда, многообразие опций и аксессуаров, гибкость в применении и экономичность позволяет максимально удовлетворять потребности заказчиков при поддержании требуемого микроклимата в помещении, с применением крышных кондиционеров Trane .