Тепловая инерционность воздуха в офисных помещениях с системами кондиционирования
 
               Ниже описанные заблуждения и аргументы, очередной раз доказывает, что при выборе компании, предлагающих услуги по системам вентиляции, холодоснабжения и кондиционирования воздуха, необходимо подходить тщательней. Только профессионалы в этом бизнесе предложат Вам комфорт как дома, так и на работе.
              Проблема индивидуального управления температурой воздуха в отдельно взятом помещении производственного здания, офиса, купе пассажирского вагона или кабины транспортного средства привлекает пристальное внимание специалистов, разрабатывающих централизованные системы кондиционирования (СКВ). Кондиционирование, в частности, диктуется новыми санитарно техническими требованиями, а также желанием пассажиров и обслуживающего персонала путешествовать в более комфортных условиях. При решении этой проблемы перед специалистами (проектировщиками кондиционирования) возникло одно принципиальное затруднение. Оно связано с отсутствием ясности в вопросе о тепловой инерционности воздуха в кондиционируемом помещении, что влияет на грамотный выбор кондиционера, как источника  индивидуального автоматического управления температурой помещения, а точнее – воздуха в нем.
               Среди специалистов холодильщиков, в частности, широко распространено интуитивное убеждение, что температура в помещении практически всегда совпадает с температурой его стен. Но в условиях активного кондиционирования помещения такое убеждение чаще всего остается неоправданным. Поэтому при выборе системы кондиционирования управления температурой воздуха внутри помещения следует учитывать реальную тепловую инерционность вентиляционного воздушного потока, прогоняемого через помещение кондиционером. Ниже будет показано, что она оказывается значительно ниже тепловой инерционности стен помещения и исчисляется минутами, а не часами, что характерно для стен. На качественном уровне убедиться в том, что инерционные свойства воздуха в помещении и его стен должны существенно различаться, можно даже без анализа соответствующих дифференциальных уравнений теплообмена.
               Любой из нас сталкивался с ситуацией, как в холодную ветреную погоду наружный воздух, врываясь в комнату через случайно открывшуюся форточку или окно, успевает охладить содержащийся в ней воздух за несколько минут. Но если в жилом доме с толстыми наружными стенами неожиданно отключается центральное отопление, то стены помещения, а при закрытых окнах вместе с ними и воздух комнаты, успевают ощутимо охладиться лишь по прошествии нескольких часов. Для конкретности рассуждений проанализируем тепловую инерционность воздуха в офисном помещении, где нет систем вентиляции, опираясь на конкретные аналитические соотношения. Для этого учтем ряд особенностей рассматриваемой задачи, существенно упрощающих ее решение.
             Так, температурное поле воздуха в основной, центральной зоне офиса, благодаря естественной и принудительной вентиляции, остается близким к равномерному, несмотря на низкую теплопроводность воздуха. Поэтому при анализе закономерностей теплообмена воздуха со стенами офиса вполне может использоваться тепловая модель с центральным изотермическим ядром, окруженным теплоизоляционной оболочкой (толщина ~45 мм) с относительно малой теплоемкостью, удельная тепловая проводимость которой совпадает с коэффициентом теплоотдачи. Тепловая модель изотермического ядра, окруженного теплозащитной оболочкой, используется, в частности, в теории теплообмена. Кстати, именно на этой модели базируется представление о пограничном слое.
               Оценочные расчеты (если есть необходимость могу предоставить) показывают, что за счет возникшего при скачке постоянного теплового потока температура стенок и воздуха в офисном помещении  в рассмотренном примере в течение 1...2-х часов может дополнительно повыситься на (1…2) К. Однако анализ этого процесса выходит за рамки данной статьи.

Общие выводы:
 - Показатель тепловой инерционности воздуха в офисе близок к одной минуте, поэтому длительность переходных процессов при регулировании температуры воздуха в кондиционируемом помещении незначительна и не превышает 5 минут.
 - При регулировании температуры воздуха в офисном помещении следует учитывать, что основной скачок температуры воздуха DQ происходит в течение первых 5 минут, а затем начинает проявляться очень медленное и слабо заметное изменение температуры стен помещения  в сторону дальнейшего роста скачка.
 - Выбор тех или иных систем кондиционирования пассивного и активного регулирования температуры воздуха в помещении является самостоятельной задачей. Из приведенного выше теплового анализа следует, что для активного регулирования достаточно использовать простейшую электронную систему, которая управляла бы непосредственно температурой и расходом приточного воздуха в доме.
 - В летнее время в условиях кондиционирования при индивидуальном регулировании энергетически целесообразно, например, поочередно (с шагом 5 минут и более) прокачивать через помещении два независимых воздушных потока с заметно различающимися температурами – один охлажденный в кондиционере (основной) и другой теплый наружный (вспомогательный). Если же кондиционер способен работать в режиме теплового насоса, то указанную систему индивидуального регулирования удается полностью сохранить и в зимнем периоде эксплуатации вагона. В этом случае наружный воздух позволит осуществлять управляемое снижение температуры воздуха в купе, если по одному воздуховоду в купе подается нагретый воздух, а по другому – наружный.
 - Анализ проблемы был проведен на примере офисного помещения, однако все основные результаты анализа остаются справедливыми и для жилых и производственных зданий, обслуживаемых централизованными систем кондиционирования воздуха.