Поиск товараАктивное развитие туризма привело к росту темпов строительства гостиниц – в том числе премиальной категории. Звездный статус таких отелей подразумевает обязательное наличие систем кондиционирования, причем не только в номерах, конференц-залах и ресторанах, но и в хозяйственных помещениях.
Кондиционирование воздуха в новых московских гостиницах чаще всего обеспечивают системы «чиллер-фанкойл» с дополнительно включенными аппаратами охлаждения и нагрева. Работа системы осуществляется по следующему принципу:
- Чиллер (водоохлаждающая машина) понижает температуру жидкости, циркулирующей системы.
- Охладитель подается системой к фанкойлам и центральным установкам кондиционирования, в результате чего понижается температура для воздуха.
- В результате выброса тепла также снижается температура конденсатора охлаждающей машины.
Если температура уличного воздуха падает, и чиллер, и фанкойлы отключаются, а центральные установки работают на нагрев воздуха в самих помещениях. Если же в систему входят воздуховоздушные теплообменники (регенераторы либо рекуператоры), удаляемое из воздуха тепло можно использовать для создания оптимального микроклимата в различных помещениях.
Использование тепла, удаляемого из систем кондиционирования
Современные гостиницы – сложные многоуровневые структуры с десятками помещений различного назначения. Помимо номеров гостям может быть предоставлена обширная инфраструктура с множеством элементов – от ресторанов до фитнес-центров, от конференц-залов до офисов под аренду, от развлекательных комплексов до зимних садов. Количество хозяйственных помещений соответствующее – склады, подсобки, комнаты администрации, кухонные цеха. Вся структура работает круглосуточно, обслуживая заселившихся постояльцев и занимаясь подготовкой к прибытию новых.
Часть помещений – прачечные, химчистки, технические узлы, холодильные и морозильные камеры – требуют охлаждения воздуха круглый год, а потому становятся постоянными источниками тепла. В тоже время другие помещения требуют постоянного обогрева зимой и в межсезонье. Различие в потребностях нагрева и охлаждения натолкнуло инженеров на мысль использовать отдаваемое при охлаждении тепло для более эффективного поддержания комфортной температуры в других комнатах и залах.
Процесс можно наладить с помощью нагревающих и охлаждающих теплообменников – компонентов центральной установки кондиционирования. Благодаря им удаляемый из системы воздух на выходе отдает тепло в поток приточного воздуха – и оно направляется в нужное помещение. Решение отличается высокой энергоэффективностью, однако его использование выявляет определенные недостатки. Если система с функцией теплообмена установлена в прачечной гостиницы, то здесь возможны две проблемы:
- Эффективная работа только в сильные холода из-за потребности в умеренном нагреве воздуха снаружи.
- Забор воздуха как из помещений прачечной, так и из работающего в них оборудования – стиральных машин, сушилок, гладильных прессов. Содержащийся в нем ворс скапливается во внутренних рабочих элементах воздуховоздушных устройств и делает теплообмен менее интенсивным. При использовании фильтров для удержания ворса утилизация тепла становится нерентабельной.
Эти проблемы нередко характерны и для применения систем на гостиничных кухнях, где препятствием для эффективного теплообмена становятся частицы жира. Утилизация тепла, отдаваемого камерами холодильного и морозильного оборудования, также осложняется их размерами оборудования.
Несколько лет назад в одной московской гостинице инженеры провели проведен эксперимент по перенаправлению тепла, отдаваемого холодильными и водоохлаждающими установками, в систему горячего водоснабжения. Однако ночью водопровод почти не используется, поэтому утилизация оказалась неэффективна, а температура воды в сетях, идущей обратно в центральный тепловой пункт в процессе циркуляции, значительно повысилась.
Инженеры сетей и владельцы гостиниц пробуют и другие способы наладить действенное использование тепла из систем кондиционирования. Однако большинство этих способов приводит к новым проблемам – усложнению конструкций и увеличению объемам оборудования, поискам более просторных помещений для их установки, росту расходов на усложненную автоматику. Некоторые отели пробуют отказаться от подобного способа утилизации тепла, чтобы избежать лишних хлопот.
В то же время в гостиницах возможна реализация более комфортного решения – кольцевой системы кондиционирования воздуха.
Особенности систем, работающих по кольцевому принципу
Работа системы основана на применении тепловых насосов. Агрегаты забирают тепло из помещений с последующей перекачкой в замкнутый водяной контур, а также действуют в обратном порядке, перекачивая тепло в помещения из того же самого контура. При этом температура воды внутри схемы поддерживается на одном уровне.
Такие системы воздушного теплообмена используются в отельных сетях по всему миру, однако в России пока еще не слишком популярны. В то же время кольцевой принцип актуален именно для характерного для средней полосы климатом – с продолжительными, часто затяжными периодами межсезонья весной и осенью и зимними перепадами температур. Убедиться в этом можно на примере гостиницы «Ирис Конгресс Отель» на Коровинском шоссе, известной сегодня как Edge Seligerskaya – здесь такая система была организована еще на этапе строительства в 1990 году.
Кольцевая схема кондиционирована в Edge Seligerskaya
На момент ввода в эксплуатацию восьмиэтажная гостиница предлагала 195 номеров различных категорий, 10 конференц-залов вместимостью по 300 человек каждый, бар, фитнес-центр, два ресторана, сауны, бассейн и подземную парковку. После ремонта фонд расширился до 201 номера, появились еще два банкетных зала и лобби.
Все помещения в отеле укомплектованы тепловыми насосами, состоящими из двух компонентов – холодильного агрегата на фреоне с четырехходовым перепускным клапаном для смены режимов охлаждения и нагрева и вентилятором для нагнетания воздуха. Расположение и интенсивность работы тепловых насосов варьируется в зависимости от назначения и площади помещения: маломощные скрыты за подшивными потолками в самих комнатах или рядом, более эффективные – в полах технических помещений, расположенных через стену. Для стабилизации температуры в самом начале водяного контура подключена емкость на 20 тысяч литров.
Кондиционирование воздуха на базе оборудования организуют по следующему принципу:
- Тепловые насосы (их теплообменники «фреон/вода»), а таже конденсаторы морозильных и холодильных агрегатов подключаются к общему водяному контуру в системе.
- Внутри контура обеспечивается постоянная циркуляция воды, за которую отвечает центробежный тепловой насос.
- Через теплообменник «воздух/фреон» в номера, комнаты и залы подается воздух.
- Если оборудование настроено на режим испарения, то подаваемый в помещение воздух охлаждается – теплообменник «фреон/вода» выступает конденсатором.
- Чтобы повысить температуру воздуха, переключают перепускной клапан, что приводит к смене направления движения охладителя и работе системы в обратном порядке.
Нормальная температура в контурах определяется в диапазоне 18-32 градусов. Если она повышается до 24 градусов и более, циркуляция воды осуществляется через закрытую градирню. Сооружение состоит из двухскоростного вентилятора, системы орошения, а также оборудования для подогрева уличного воздуха при отрицательных температурах.
Если тепло уходит до нижней границы, специальный насос подкачивает в контур теплую воду из системы отопления. Благодаря такому устройству отпадает необходимость теплоизоляции труб системы, что позволяет сэкономить средства, силы и время при обустройстве разветвленных сетей на крупных объектах.
Вентиляция при использовании тепловых насосов в отелях
Благодаря теплонасосам для обеспечения кондиционирования воздуха в гостиничных помещениях удалось упростить и систему вентиляции. В здании Edge Seligerskaya она состоит из 5 пароувлажнителей, 20 устройств вытяжки воздуха и 7 приточных вентиляторов, сообщающихся с калорифером первичного подогрева воздуха на входе. Элемент системы отопления нагревает воздух до 12 градусов, после чего тот сразу подается системой в помещения с наибольшим объемом тепловыделения – на кухню и в прачечную.
Также в парах с приточными вентиляторами работают дополнительные калориферы, одновременно обслуживающие систему отопления. Устройства прогревают воздух до 20 градусов – оптимальной температуры для микроклимата в гостиничных номерах.
Сама система отопления, с которой взаимодействует вентиляция, тоже достаточно проста и основана на двухтрубной схеме. В этом случае в радиатор подается вода, температура которой точно соответствует минимально необходимой для помещения с возможностью понижения или повышения посредством теплового насоса. К примеру, 20 градусов в номере можно поддерживать при температуре -5 на улице и +37 в отопительной системе.
Благодаря такой организации схемы получилось обойтись без регулирующих приборов и запорных устройств на радиаторах в большей части гостиничных помещений. Кроме того, в ряде зон, включая конференц-залы и столовую для сотрудников, радиаторы не установлены: обогрев с помощью теплонасосов демонстрирует эффективность при сниженных затратах на оборудование и его монтаж.
Вентиляция в прачечных
Конкретные подтверждения эффективности кольцевого принципа включают и вентиляцию отдела прачечных. Здесь воздух из стирального, сушильного и прочего оборудования очищается до соответствия экологическим требованиям и выводится наружу – при этом его часть забирается с последующей подачей к тепловому насосу.
В аппарате он смешивается со свежим наружным воздухом (с нагревом до 12 градусов в зимний период), после чего фильтруется, охлаждается с помощью теплового насоса до 6-10 градусов и затем подается в залы прачечной. В процессе циркулирующая в контуре вода забирает тепло, которое потом можно направить на обогрев номеров, залов и прочих помещений.
Вентиляция кухни
Циркуляция воздуха в кухонных зонах при организации системы осуществляется по тому же принципу. Через оснащенные фильтрами-жироуловителями вытяжки, расположенные над плитами и печами, воздух из кухонных помещений очищается и выводится наружу. Далее он смешивается со свежим уличным воздухом и затем подается к насосу, который является одновременно и источником, и доводчиком тепла. Элементы системы, отвечающие за подогрев, поднимают температуру до минимально комфортных значений, а также помогают эффективному теплообмену между гостиничными помещениями.
Регулирование тепла в помещениях гостиниц
Тепловые насосы технических помещений, морозильное и холодильное оборудование и агрегаты также участвуют в системе перекачивания тепла для переработки в водяном контуре, в то время как агрегаты, установленные в банкетных залах, спортивном центре, ресторанной зоне и административных помещениях используют его для обогрева.
Все это позволяет регулировать микроклимат в гостиничных помещениях в зависимости от потребностей постояльцев. К примеру, кто-то из гостей может создать в номере прохладную атмосферу, в то время как проживающие в других номерах предпочитают более теплые помещения. Тепловые насосы могут справиться и с той, и с другой задачей – с минимальными теплопотерями и затратами исключительно на электроэнергию со стороны владельцев гостиницы.
В то же время в летнюю жару все теплонасосы работают на охлаждение воздуха, а градирни интенсивно сбрасывают тепло за пределы здания. В холодные сезоны работа оборудования направлена на обогрев помещений; при этом некоторые насосы отключены, а другие перекачивают в контур меньше тепла по сравнению с летним периодом, и оно расходуется из контура ускоренными темпами. Чтобы стабилизировать теплоотдачу, из систем отопления перекачивают подогретую воду.
Однако к этой мере прибегают нечасто – как правило, при температуре уличного воздуха ниже -20 градусов на протяжении нескольких дней, а также ночью, когда нагрузка на хозяйственные узлы минимальна. В теплые зимы подкачка воды из отопления может не производиться вовсе. Обогрев градирен также требует минимального количества тепла – благодаря автоматическим заслонкам.
Климат средней полосы с частыми и продолжительными оттепелями в зимний сезон и затяжными весенне-осенними периодами делает применение кольцевых систем кондиционирования воздуха оптимальным решением – как показывает статистика эффективность значительно возрастает в начале и в конце межсезонья.
Преимущества использования кольцевой схемы кондиционирования в гостинице
Помимо описанной выше экономичности организация системы кондиционирования воздуха на базе работы тепловых насосов имеет ряд преимуществ, актуальных для гостиниц и отелей различного формата.
Несложная автоматизация
Для кольцевой системы достаточно простой автоматики, управляющей работой насосов и направленностью теплообменников. Более того, в ряде случаев можно обойтись без монтажа средств управления и программирования в зависимости от времени суток. В ряде случаев достаточно выключать теплонасос вместе с освещением при выходе из комнаты, чтобы сохранить температуру на минимальном заданном уровне. Если также учитывать возможность внедрения достаточно простых в организации систем отопления и вентиляции, затраты на оборудование, его установку и обучение персонала работе с ним оказываются минимальными.
Быстрое охлаждение и подогрев воздуха до заданной температуры
Благодаря малой инерции теплонасосов по сравнению с элементами других видов и способов кондиционирования заданная температура в помещении устанавливается значительно быстрее – кроме того, возможна и ее регулировка в более широком диапазоне. Благодаря этому постояльцы без проблем создают комфортные для себя условия проживания, что повышает их лояльность по отношению к гостинице.
Доступность для ремонта и обслуживания
Кольцевая система кондиционирования проста для наладки и обслуживания, а ее элементы легко ремонтируются и заменяются при необходимости. Модернизация или конструкционные изменения в системе также возможны без нарушения либо остановки ее работы.
Возможные сложности при использовании кольцевой системы
Схемы кондиционирования на основе теплонасосов также отличаются особенностями, которые необходимо учесть при установке кольцевых систем в гостиницах.
Высокий уровень шума
В гостиницах эту проблему можно решить маскировкой оборудования с помощью шумоподавляющих материалов. Так, в номерах Edge Seligerskaya тепловой насос скрыт за подшивным разборным потолком во входной зоне – при этом сам потолок выполнен с использование листов сухой штукатурки и минеральной ваты для поглощения шумов.
Значительная стоимость оборудования
Качественные тепловые насосы требуют вложений, однако затраты быстро компенсируются благодаря эффективности системы, а также меньшим затратам на отопление и вентиляцию. С учетом постоянного роста тарифов ЖКХ значение кольцевых систем для экономии тепла и снижения расходов заметно возрастает.
Практика применения методов кондиционирования воздуха на основе кольцевой схемы и использования тепловых насосов может быть актуальна как для новых российских отелей, так и при реконструкции давно построенных гостиниц. Эксплуатация системы в Edge Seligerskaya с 1990 года позволила выявить все плюсы и возможные трудности при монтаже и может стать основой для более эффективного использования технологии в гостиничной сфере.