Weltem для временной площадки: как рассчитать отвод горячего воздуха

Мобильный кондиционер для временной площадки: как рассчитать отвод горячего воздуха? Начинают с тепла конденсатора: оно примерно равно сумме холодопроизводительности и потребляемой мощности. По опубликованным номиналам Weltem WPC-5000 это 6,2 + 2,0 = 8,2 кВт, и всё это тепло горячий канал должен вынести за пределы шатра. Если оставить выброс внутри, аппарат будет давать местный холодный обдув, но суммарно добавит в шатёр тепло на величину своего потребления — около 2 кВт.

Шатёр, ангар, бытовка: что считать нагрузкой

Паспорт Weltem прямо называет шатры, бытовки, ангары, спортсооружения и ярмарочные комплексы среди быстровозводимых и временных сооружений, где применяют WPC; выставочные площадки там отнесены к рабочим местам под открытым небом. У такой площадки нагрузка складывается из солнца на тент или кровлю, людей, техники и освещения. У неутеплённого тента поступления тепла через оболочку на солнце значительны; их оценивают вместе с воздухообменом через входы, людьми, техникой и освещением.

Площадь охлаждения, которую указывают для моделей (40 м² у WPC-4000, 100 м² у WPC-9000), годится для первого ориентира; для шатра под солнцем модель выбирают по фактическим теплопритокам. Под высоким тентом мобильный аппарат обычно охлаждает рабочую зону: стойку регистрации, кассу, место оператора. Холодный воздух направляют к людям. Весь объём шатра не охлаждают, но теплообмен с верхней зоной и нагретой кровлей учитывают: горячий воздух оттуда перемешивается и попадает к испарителю.

Сколько тепла уносит горячий канал

Для предварительной оценки считают, что горячий поток уносит тепло, отобранное испарителем у воздуха, и основную часть потребляемой мощности аппарата:

Qотв ≈ Qх + Pэл,

где Qх — холодопроизводительность, Pэл — потребляемая мощность, обе в кВт. Холод и потребление приведены для питания 50 Гц; потребление указано при 35 °C и влажности 40 %, условия для холодопроизводительности не раскрыты, поэтому расчёт — оценка. Для WPC-15000 опубликованное потребление 9,2 кВт не сходится с питанием 380 В и током 12,8 А (не больше 8,4 кВА), поэтому тепло на выброс для него уточняют по шильдику.

Тепло на выброс больше холода примерно на величину потребления. Поэтому при выбросе внутри того же шатра испаритель снимает 6,2 кВт, конденсатор возвращает 8,2 кВт, и в объём суммарно добавляется около 2 кВт тепла. По температуре воздуха шатёр греется ещё заметнее: часть холодопроизводительности уходит на осушение воздуха — эта влага стекает в ёмкость, а конденсатор отдаёт всё тепло на нагрев воздуха.

Объём горячего воздуха и подпитка шатра

Расход через конденсатор в открытых данных серии не приводится, поэтому оценим, сколько воздуха нужно, чтобы унести это тепло:

L = Qотв × 3600 / (ρ × c × Δt),

где ρ ≈ 1,2 кг/м³, c ≈ 1,005 кДж/(кг·К), Δt — нагрев воздуха на конденсаторе. Нагрев на конденсаторе в открытых данных тоже не указан, поэтому возьмём два условных сценария — 15 и 10 К. Для WPC-5000 получаем 8,2 × 3600 / (1,2 × 1,005 × 15) ≈ 1630 м³/ч и около 2450 м³/ч соответственно. Эти значения иллюстрируют энергобаланс; для подбора воздуховода нужны данные поставщика о расходе и допустимом сопротивлении канала, а фактический расход измеряют по сечению установленного воздуховода.

У WPC-4000 и WPC-5000 конденсатор забирает воздух через заднюю решётку из того объёма, где стоит аппарат, а вытяжной вентилятор выбрасывает его вверх, в горячий канал. Если аппарат внутри шатра, этот воздух уходит наружу, и примерно такой же объём уличного воздуха заходит через входы и щели тента; кроме того, через открытые входы воздух обменивается под действием ветра и разности температур. При +32 °C снаружи и +26 °C внутри поток 1630 м³/ч несёт примерно 1630 × 1,2 × 1,005 × 6 / 3600 ≈ 3,3 кВт, поток 2450 м³/ч — около 4,9 кВт. Это от половины до четырёх пятых холода WPC-5000, и это только явное тепло. Если уличный воздух влажнее внутреннего, его осушение добавит нагрузку и конденсат.

Поэтому подпиточный проём мы рекомендуем делать с теневой стороны рядом с решёткой конденсатора, сохранив паспортный зазор 60 см и не допуская подсоса горячего выброса. Тогда часть уличного воздуха может уходить через конденсатор в канал, не проходя через рабочую зону; насколько это работает на конкретной площадке, проверяют по фактическому движению воздуха. Конденсатор при этом охлаждается более тёплым уличным воздухом, поэтому в сильную жару проверяют, не останавливается ли аппарат с кодом P5.

Куда направить холодный и горячий потоки

• Холодные патрубки (два у WPC-4000 и WPC-5000, три у WPC-15000) разворачивают на людей и рабочие места.
• Горячий канал ведут наружу коротким маршрутом с плавными поворотами, без сужений и пережимов, подальше от входа, очереди посетителей и подпиточного проёма; диаметр и допустимую длину согласуют с поставщиком. Пережатый или заблокированный канал вызывает срабатывание датчика высокого давления: на панели появляется код P5, и аппарат останавливается.
• Между корпусом и стенками оставляют не меньше 60 см, аппарат ставят на горизонтальную площадку.

Паспортный диапазон эксплуатации — от +25 до +45 °C при влажности не выше 80 %. Паспорт требует не ставить аппарат под прямое солнце и рядом с источником тепла.

Конденсат и режим работы

У WPC-4000…9000 конденсат собирается в ёмкость на 15 л с датчиком заполнения: при полной ёмкости аппарат останавливается, а после опорожнения работу возобновляют кнопкой SPOT COOL или ROOM COOL. Сколько часов она продержится, зависит от влажности, поэтому заполнение проверяют в первый день работы. У WPC-15000 есть дренажный насос и патрубок для шланга, у WPC-36000 — самотёчный слив.

На панели два режима охлаждения. SPOT COOL регулирует работу по температуре выходящего холодного воздуха и подходит для точечного обдува рабочего места. ROOM COOL ориентируется на температуру воздуха в помещении, и только в нём оператор задаёт уставку температуры. Режим выбирают по задаче: для обдува поста — SPOT COOL, для небольшого закрытого объёма — ROOM COOL. Таймер отключения ставят на 15, 30, 60 или 90 минут.

Порядок расчёта для площадки

1. Определить рабочую зону и её теплопритоки: солнце, люди, техника.
2. Предварительно выбрать модель по холоду для зоны.
3. Посчитать тепло на выброс и объём горячего воздуха.
4. Решить, откуда конденсатор берёт воздух. Если подпитка идёт через рабочую зону, учесть её нагрузку. Для более мощной модели повторить расчёт: у неё больше и холод, и расход через конденсатор, а значит и нагрузка подпитки; иногда выгоднее изменить схему воздухоснабжения.
5. Проложить горячий канал наружу без пережимов, развернуть холодные патрубки на людей.
6. Проверить питание: напряжение, частоту, число фаз и ток аппарата. WPC-4000…9000 — однофазные 230 В (у WPC-9000 номинальный ток 20,8 А, обычная розетка на 16 А не подходит), WPC-15000 и WPC-36000 — трёхфазные 380 В.

Когда мобильной схемы мало

Мобильный моноблок хорош для сезона, мероприятия или аварийной ситуации.

Если подпитку у решётки устроить нельзя, уличный воздух идёт через рабочую зону: у WPC-5000 после вычитания только явной нагрузки подпитки остаётся 1,3–2,9 кВт номинального холода, и из них ещё нужно покрыть тепло от солнца, людей, техники и осушение воздуха. Тогда смотрят на оборудование для установки снаружи с подачей холодного воздуха по воздуховодам — у Weltem так устанавливают крупные модели серии; конденсатор у них не берёт воздух из шатра. Исполнение для сети 380 В 50 Гц в опубликованных данных указано, например, у WPC-36000, для других моделей частоту сети проверяют. Нагрузка подпитки при этом исчезает, если обратный воздух к испарителю тоже забирают из шатра; возможность такого подключения подтверждают у поставщика. Для постоянного здания обычно выбирают стационарную систему: у неё конденсатор стоит снаружи, и воздух помещения не уходит через горячий канал.

Мобильные кондиционеры WPC собраны в разделе промышленных мобильных кондиционеров.