Classification des systèmes de climatisation et leurs caractéristiques

Les systèmes de climatisation ou SLE abrégé sont conçus pour créer des conditions thermiques confortables pour une personne ou un équipement dans la pièce. Ils vous permettent de créer un microclimat favorable à la chaleur et au froid en utilisant dans sa composition une machine frigorifique fonctionnant au fréon.

La climatisation confortable comprend la climatisation essentielle: refroidissement, chauffage, drainage, humidification, filtration, ionisation, etc. Le maintien des paramètres donnés est presque indépendant des paramètres de l'air atmosphérique et de leurs oscillations. Les seules exceptions sont l'utilisation de devises fortes à des températures inacceptables dans la rue, qui ont été déterminées par le fabricant de l'équipement.

Si nous considérons plus en détail l'objectif des systèmes de climatisation, nous pouvons les diviser en deux groupes:

  • SLE confortable - maintenir les paramètres de base de l'air (température, humidité, propreté) qui répondent aux normes sanitaires et hygiéniques;
  • Technologie SLE - maintenir les paramètres d'air requis dans une salle de production ou technique particulière.
Schéma du système de climatisation
Schéma du système de climatisation

Par exemple, l'une des tâches d'un système de climatisation pour un appartement est d'assurer un niveau d'humidité normal. Le même 20% est la limite inférieure de la norme, lorsque la peau humaine et ses muqueuses sèchent, et 70% est la limite supérieure, à laquelle l'échange de chaleur du corps avec l'environnement est considérablement réduit, le système cardiovasculaire est aggravé, les maux de tête commencent et se font sentir manque d'oxygène. Le climatiseur maintient une humidité moyenne en été comme en hiver - environ 40 à 60%.

La technologie SLE crée des conditions confortables pour les équipements en production. Par exemple, la fiabilité des ordinateurs puissants sera assurée par des systèmes de précision capables de contrôler la température, l'humidité et la mobilité de l'air avec une précision de 0,5%.

Tout le monde ne sait pas que le but du système de climatisation est également de maintenir le niveau acceptable de dioxyde de carbone dans la pièce.

Dans les hôpitaux pour enfants, les bureaux, les magasins et les appartements, les indicateurs diffèrent considérablement, de sorte que des types complètement différents de systèmes de climatisation sont installés dans ces institutions.

La composition gazeuse normale de l'air peut fournir des climatiseurs capables de faire circuler régulièrement de l'oxygène dans la pièce, c'est-à-dire d'augmenter le taux d'échange d'air. Un excès ou un manque de dioxyde de carbone dans le corps nuit à la santé.

En général, la classification des devises fortes est très diversifiée. Ils peuvent être répartis selon différents signes:

  • selon le principe de placement par rapport à la zone desservie - local et central;
  • par le principe d'action - recirculation, flux direct et combiné;
  • par le nombre de locaux desservis - mono et multizone;
  • par le nombre de régulateurs des paramètres de l'air sortant - monotube et bitube.

Ce n'est pas une liste complète de classifications. De nombreux auteurs d'ouvrages thématiques ont des points de vue différents sur cette question et proposent leurs versions de la division de la monnaie forte en classes.

Types et disposition des climatiseurs

système de refroidissement fractionné à cycle de compression
système de refroidissement fractionné à cycle de compression

Si nous parlons des types de systèmes de climatisation, il existe une grande variété, car il existe des appareils pour l'appartement, des appareils pour les immeubles de bureaux et des unités pour les locaux industriels. Dans ce cas, l'automatisation des systèmes de climatisation est réalisée à l'aide d'équipements supplémentaires.

Ils peuvent être réalisés sous la forme d'un monobloc ou d'un dispositif à deux composants - un système divisé.Les premiers ont dans un cas tous les éléments qui assurent le déplacement du fréon le long du circuit frigorifique. Le second a des pièces plus bruyantes placées dans une unité extérieure située dans la rue, et des filtres, un ventilateur, un radiateur évaporatif, parfois un tableau de commande et d'autres pièces silencieuses restent dans l'unité intérieure (la pièce).

Le dispositif de toute monnaie forte fonctionnant au fréon implique la présence d'éléments importants tels que:

  • un compresseur qui comprime et aspire le réfrigérant;
  • échangeurs de chaleur à évaporation et à condenseur à travers lesquels l'énergie thermique est transférée du fréon à l'environnement;
  • ventilateurs pour souffler les échangeurs de chaleur;
  • filtres mécaniques + filtres souvent fins;
  • carte de contrôle responsable du fonctionnement de tous les appareils électroniques;
  • régulateur de débit (détendeur ou tube capillaire) pour l'alimentation dosée en réfrigérant liquide du condenseur à l'évaporateur;
  • Vanne à 4 voies pour climatiseurs «chauds», redirigeant le réfrigérant de l'autre côté.
diagramme de pression et de chaleur
diagramme de pression et de chaleur

La construction d'un système de climatisation de type industriel est beaucoup plus compliquée. Dans le même refroidisseur, il peut y avoir plusieurs rangées de ventilateurs ou un certain nombre de vannes à trois voies qui modifient le sens d'écoulement de l'eau dans un refroidisseur refroidi par eau.

Le schéma de circuit le plus simple d'un système de climatisation est illustré ici. Il reflète tous les principaux composants du cycle de refroidissement par compression ainsi que les communications de connexion.

Dans presque toutes les devises fortes, le concept du circuit est identique. Vous pouvez imaginer le cycle de refroidissement sous la forme d'une image graphique, comme sur la figure. Ici, le côté gauche de la courbe est l'état du liquide saturé, et le droit est l'état de la vapeur saturée. Au point de jonction, le fréon peut être dans n'importe quel état.

Climatiseurs domestiques en devises fortes

Comme il a déjà été mentionné, il existe des systèmes de climatisation pour les locaux résidentiels - il s'agit de systèmes domestiques divisés et industriels - pour répondre aux besoins de la production ou d'autres installations industrielles et technologiques. Il existe des systèmes dits semi-industriels ou commerciaux installés dans des bureaux, des magasins, des bâtiments administratifs et d'autres installations publiques.

Les systèmes de climatisation d'un appartement comprennent les systèmes de séparation des murs, du sol au plafond, des cassettes, des canaux et des colonnes, ainsi que les monoblocs de fenêtres et mobiles, qui diffèrent par la conception de l'unité intérieure. Ils sont souvent utilisés comme appareils semi-industriels, mais uniquement avec une plage de puissance accrue. Le dispositif de refroidissement domestique le plus populaire est le mur divisé, mais son potentiel de puissance est limité, car les utilisateurs d'appareils ménagers n'ont pas besoin d'un fort flux d'air réfrigéré.

Dans les systèmes séparés, le compresseur est dans l'unité externe, de sorte que le fonctionnement de ces appareils est complètement silencieux. S'il y a plusieurs unités intérieures connectées à des fils électriques externes et à la route du fréon, alors nous parlons déjà d'un système de climatisation multi-split. Un module extérieur peut être connecté de 2 à 9 intérieurs.

Systèmes de climatisation VRV et VRF

Système VRV
Système VRV

Il existe des systèmes multizones qui fonctionnent avec un seul type d'unité intérieure - par exemple, mural, c'est-à-dire que tous les modules internes doivent être exclusivement du même type. Mais les fabricants modernes produisent des systèmes de climatisation multi-split avec la possibilité de connecter différents types d'unités intérieures à une seule extérieure, tandis que pour les bâtiments avec un grand nombre de pièces avec différentes charges thermiques, des systèmes multi-zones avec une consommation variable de réfrigérant ont été créés depuis plusieurs années. Ils ont une unité externe capable de fournir des dizaines d'unités internes.

Par exemple, la série MITSUBISHI ELECTRIC CITY MULTI est conçue pour 16 modules intérieurs de différents types et de capacités complètement différentes. Ces systèmes onduleurs à performances variables sont équipés d'une vanne thermostatique spéciale, qui modifie la puissance de l'unité en fonction de la charge et régule ainsi la consommation de fréon. La température est ainsi maintenue plus précisément et aucune différence ne se produit.

Les unités intérieures de type multi-split du système de climatisation, comme le MITSUBISHI ELECTRIC, peuvent fonctionner dans différents modes en même temps. Cela fournit un contrôleur BC qui distribue le fréon entre les blocs et le sépare avec un séparateur en vapeur et en liquide haute pression. Grâce à ce séparateur, le dispositif de ce système de climatisation est simplifié - les blocs sont connectés au contrôleur avec seulement deux tuyaux. L'installation devient moins chère et plus facile, le nombre de raccords pour l'amarrage est réduit, la longueur admissible du pipeline et l'élévation augmentent considérablement.

En règle générale, dans les systèmes simples multi-split, les unités extérieure et intérieure sont connectées linéairement, c'est-à-dire que chaque module de pièce a besoin d'une piste distincte. Dans les multizones, une seule paire de tubes s'écarte de l'unité extérieure, qui se ramifie ensuite selon le principe de l'arbre à l'aide de refnets.

Refnet a différentes tailles de section. Lorsqu'il est combiné avec le tuyau, il est coupé le long d'une ligne d'un diamètre approprié.

refnet
refnet

Les dispositifs multizones à débit de réfrigérant variable ont un autre nom - conditionnement VRV ou VRF. Leurs avantages sont évidents:

  • la longueur d'un système de canalisation unique atteint jusqu'à 100 m et même plus, les différences d'élévation entre les blocs - jusqu'à 50 m, ce qui vous permet de placer le module extérieur dans n'importe quel endroit pratique;
  • le nombre d'unités intérieures connectées à une unité externe atteint plusieurs dizaines, tandis que les performances de ces dernières peuvent être 30% inférieures à la performance totale des premières;
  • la commande peut être effectuée à la fois à partir de télécommandes individuelles et à partir d'une console centrale fixe ou d'un ordinateur - un logiciel spécial permet de combiner un réseau informatique avec un réseau de climatisation et de contrôler chaque climatiseur à partir d'un ordinateur personnel dans différentes zones du bâtiment.

Il n'y a pratiquement aucune différence entre les concepts de conditionnement VRF et VRV. Initialement, la création d'un tel système appartient à DAIKIN, donc d'autres fabricants utilisent une abréviation différente, ce qui ne change pas le sens. C'est juste que différents fabricants dotent les équipements fabriqués de capacités techniques différentes (longueur de voie, capacité de récupération, etc.)

Il convient de rappeler que le fonctionnement de toutes les unités dans différents modes (refroidissement et chaleur) n'est possible qu'avec un système de raccordement à trois tuyaux. Le système de conditionnement VRF à deux tuyaux est capable de fournir différents paramètres d'air prédéfinis, mais uniquement dans un mode.

unité extérieure VRV-installation
unité extérieure VRV-installation

L'unité extérieure de certains systèmes de climatisation VRV peut ressembler à une unité semi-industrielle à double ventilateur ou avoir une structure plus sérieuse, comme sur la photo.

L'inconvénient de la climatisation utilisant le système VRV peut être considéré comme un bruit perceptible émis par la vanne de débit. Ils essaient de le cacher dans la buanderie ou le faux plafond. Il existe également des appareils avec une valve externe.

Conception et calcul de systèmes de climatisation

Lors du choix du bon appareil de réfrigération pour un appartement, ils utilisent souvent la méthode express de calcul du SLE, qui prend en compte la charge thermique approximative de la pièce, et la taille de type la plus proche de l'appareil est sélectionnée par rapport à celle-ci. La sélection s'effectue à la puissance frigorifique nominale.

Pour 10 m², prendre 1 kW de puissance au froid et ajouter aux données reçues de 10 à 30% sous forme de réserve de chaleur entrante des appareils électroménagers, ouvertures de portes et fenêtres, luminaires, etc.

Cette méthodologie de calcul d'un système de climatisation adapté peut simplifier le travail de conception, mais permet des inexactitudes si elle est appliquée à des systèmes dotés de grandes capacités et à un appareil plus complexe, par exemple, en devises fortes multizones. Il est tout à fait applicable lors de l'achat de systèmes split domestiques et de monoblocs fenêtre / mobile.

Ce que vous devez savoir et considérer lors de la conception de systèmes de climatisation avec un appareil compliqué? Tout d'abord, ils regardent les données source:

  • emplacement régional de l'objet et emplacement par rapport aux points cardinaux;
  • dessins de construction et plans d'étage;
  • catégorie de l'objet, en tenant compte des normes de sécurité incendie;
  • dessins montrant l'emplacement de tout l'équipement du bâtiment;
  • nombre d'appareils d'éclairage;
  • caractéristiques énergétiques;
  • les données de la devise forte existante.

Après avoir analysé toutes les données fournies, ils procèdent directement à la conception de la devise forte, qui se déroule généralement en deux étapes.

À la première étape, ils choisissent un système avec justification technique pour laquelle ce type particulier est meilleur pour cette pièce. Ici, le système de climatisation est calculé en fonction de la puissance, son emplacement dans l'installation est déterminé, le nombre d'appareils impliqués est spécifié, la zone d'installation est déterminée et le coût approximatif de tous les travaux avec l'équipement est calculé.

La deuxième étape consiste à élaborer un projet de travail prenant en compte la disposition du bâtiment, les caractéristiques thermiques des structures du bâtiment et la tâche technologique. Assurez-vous de calculer l'échange d'air, l'équilibre thermique et d'humidité de la pièce, d'effectuer des calculs aérodynamiques des réseaux d'air et des calculs hydrauliques des communications des fluides.

De plus, tout est convenu avec le client, SES, l'inspection incendie et, si nécessaire, des modifications sont apportées au projet. Une fois le matériel commandé, les dessins d'exécution sont remis aux installateurs.

Entretien et réparation de climatiseurs

Toute devise dure nécessite un entretien régulier, c'est-à-dire le nettoyage et la vérification des paramètres de fonctionnement et, dans certains cas, une réparation.

La maintenance standard des devises fortes est la prévention des pannes d'équipement. Cela consiste en:

  • nettoyage extérieur des blocs;
  • lavage et désinfection des filtres, ventilateurs, radiateurs;
  • nettoyer la canalisation de drainage;
  • vérifier la pression dans le système et la température des flux d'air sortants;
  • broches attaches.

Si nécessaire, un ravitaillement ou une recharge complète du circuit avec du fréon peut être nécessaire.

En règle générale, l'objectif principal du nettoyage du système de climatisation est d'empêcher la défaillance de pièces telles qu'un ventilateur, une vanne à quatre voies, un compresseur. S'il n'est pas effectué, l'efficacité de l'appareil diminue, les bactéries commencent à se multiplier à l'intérieur, lorsque l'appareil est allumé, une odeur désagréable apparaît et les éléments répertoriés se décomposent.

Même si le système de climatisation a été nettoyé régulièrement, des pannes sont parfois inévitables. Les chutes de tension entraînent la défaillance de la carte de commande, qui est le "cerveau" de la machine, et la violation des recommandations du fabricant pour son utilisation dans certaines limites de température entraîne des problèmes avec les éléments mécaniques du circuit.

Un exemple de ce qui pourrait être nécessaire pour réparer la climatisation est indiqué dans le tableau.

Problème Cause Travaux de récupération
Brouillage du compresseur; début inégal; incapacité à démarrer Mise en marche de l'appareil pour le chauffage en hiver à des températures inférieures à -5 ° C

Mariage d'usine

Mauvaise installation de la piste

Restauration des performances d'une pièce ou son remplacement complet
Brouillage du ventilateur dans l'unité externe; panne de pale de ventilateur Forte pollution due au manque d'entretien

Allumer l'appareil en cas de fortes gelées

Mariage d'usine

Remplacement du ventilateur
LED clignotante; attention aux codes d'erreur; fonctionnement incorrect des modes principaux; dysfonctionnements du ventilateur, du compresseur, du condensateur de démarrage Burnout de puces individuelles

Burnout complet de la carte

Mariage d'usine

Récupération d'une seule puce ou remplacement de la carte complète
Blocs de congélation; mauvais refroidissement; bruit au travail Fuite de fréon Ravitaillement / remplissage complet avec du fréon, remplacement des joints de fraisage, ressoudage des tuyaux

La maintenance des devises fortes industrielles et les travaux de réparation et de restauration sur leur dépannage sont plus complexes et prennent plus de temps. L'identification en temps opportun des problèmes et leur élimination permettent d'éviter d'arrêter l'ensemble du processus de travail sur le site de production ou tout autre grand objet non résidentiel.

L'entretien préventif des systèmes domestiques est recommandé deux fois par an. Les installations industrielles doivent être inspectées et nettoyées beaucoup plus souvent - au moins une fois par trimestre, au maximum - une fois par mois. Tout dépend des conditions de fonctionnement et de l'emplacement de la devise forte.

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Ventilation

Assainissement