ПРИНЦИПЫ ПОДХОДА К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

  • автор:

ПРИНЦИПЫ ПОДХОДА К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИПРИНЦИПЫ ПОДХОДА К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ.

ПРИНЦИПЫ ПОДХОДА К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ.

Дата добавления: 02.10.2009 Хиты: 12437 Рейтинг: Голосовать.

1. Расчет теплового баланса помещения. Составление теплового и влажностного баланса для кондиционируемого помещения производится общеизвестными методами, принятыми в отопительно-вентиляционной технике. Здесь должны быть учтены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды помещения. Для составления теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери тепла в помещении. В помещениях различного назначения действуют две основные категории тепловых нагрузок: Тепловые нагрузки, возникающие снаружи помещения (наружные) Тепловые нагрузки, возникающие внутри зданий (внутренние) 1.1. Наружные тепловые нагрузки. Наружные тепловые нагрузки представлены следующими составляющими: Теплопоступления или теплопотери в результате разности температур снаружи и внутри здания через стены, потолки, полы, окна и двери. Разность температур снаружи здания и внутри него летом является положительной, в результате чего имеет место приток тепла снаружи вовнутрь помещения, и наоборот — зимой эта разность является отрицательной и направление потока тепла меняется Теплопоступления от солнечного излучения через застекленные площади; данная нагрузка проявляется в виде ощущаемого тепла. Солнечное излучение всегда создает положительную тепловую нагрузку, как летом, так и зимой. Летом эта нагрузка должна быть компенсирована, а зимой она незначительная и интегрируется с теплом, вырабатываемым установкой искусственного климата. Наружный вентиляционный воздух и проникающий в помещения воздух (за счет инфильтрации) может иметь также различные свойства, которые, однако, почти всегда контрастируют с метеорологическими требованиями помещений. Летом горячий и влажный (в некоторых широтах наоборот — сухой) наружный воздух существенно влияет на работу установки, охлаждающей и осушающей воздух; зимой холодный и сухой (или наоборот — влажный) наружный воздух должен быть подогрет и увлажнен. И только в промежуточный период между двумя этими временами года наружный воздух может в какой-то мере быть использован в форме бесплатного охлаждения помещений. Следует отметить, что наружные тепловые нагрузки могут обладать различными свойствами, то есть, могут быть положительными и отрицательными в зависимости от времени года и времени суток. 1.2. Внутренние тепловые нагрузки. Внутренние тепловые нагрузки в жилых, офисных или относящихся к сфере обслуживания помещениях слагаются в основном из: Тепла, выделяемого людьми Тепла, выделяемого лампами и осветительными приборами, электробытовыми приборами: холодильниками, плитами и т.д. (в жилых помещениях) Тепла, выделяемого работающими приборами и оборудованием: компьютерами, печатающими устройствами, фотокопировальными машинами и пр. (в офисных и других помещениях) В производственных и технологических помещениях различного назначения дополнительными источниками тепловыделений могут быть: Нагретое производственное оборудование Горячие материалы, в том числе жидкости и различного рода полуфабрикаты Продукты сгорания и химических реакций Все перечисленные внутренние тепловые нагрузки являются всегда положительными, и поэтому в летний период они должны быть устранены, а зимой за их счет снижается нагрузка на установки обогрева.

2. Принципы выбора систем кондиционирования воздуха и вентиляции. Задача выбора системы кондиционирования или вентиляции должна решаться на основе технико-экономического сравнительного анализа нескольких возможных вариантов (2-х, 3-х и более). Для этого необходимо всесторонне рассмотреть и оценить объект по предъявляемым к нему требованиям, основными среди которых являются: 2.1. Санитарные требования. Необходимо поддерживать определенную температуру или температуру и влажность. Следует отметить, что поддержание влажности существенно удорожает проект. Подавать в помещения свежий воздух (естественным или механическим путем) или использовать рециркуляционные системы Удалять воздух через местные отсосы или общеобменной вытяжкой (в производственном корпусе), либо с использованием естественной вытяжки (в жилых помещениях) 2.2. Архитектурно-строительные требования. Возможность установки наружного блока кондиционера на фасаде здания, а внутреннего блока кондиционера — в помещении (шкафные кондиционеры) или в подшивном потолке (сплит-система с притоком свежего воздуха). Возможность установки центрального кондиционера на техническом этаже или крышного кондиционера Roof-top на крыше здания. Возможность проложить по зданию или помещению коммуникации воздуховодов, трубопроводов (особенно в реконструируемых зданиях). 2.3. Противопожарные требования по категориям помещений. Нормальные условия — помещения категории «Д» или пожароопасные «В», или взрывопожароопасные «А» и «Б» и соответствующие этим категориям проектные решения (установка обратных и огнезадерживающих клапанов, раздельная установка блоков оборудования, различные схемы прокладки коммуникаций). 2.4. Эксплуатационные требования. Допустимо ли обслуживание и управление системой с центрального пульта управления или необходимо управлять (регулировать параметры) автономно (например, в случае, когда одна часть помещений ориентирована на юг, другая — на север) и необходимо обеспечить раздельные режимы работы оборудования на группы помещений. 2.5. Надежность системы. Особенно важны требования к надежности в прецизионном кондиционировании при точном поддержании микроклиматических параметров различных технологических процессов. 2.6. Экономические требования. Необходимо оптимизировать цену, сравнивая в проекте оборудование различных производителей и различного класса. Для объектов необходимо разработать несколько принципиальных вариантов систем на базе различных типов оборудования и провести их сравнительную оценку.

3. Этапы проектных работ. Проектирование СКВ ведется в основном в два этапа. 3.1. 1-й этап — проект ТЭО (технико-экономическое обоснование). На этой стадии проектирования по укрупненным показателям производят выбор и технико-экономическое обоснование типа системы, определяют технические площади для установки этого оборудования, а также определение в первом приближении ее основных характеристик: Производительности по воздуху, холоду и теплу Типа и числа центральных или автономных кондиционеров, их расположения, типа и расхода тепло- и хладоносителей Типа и числа холодильных машин, насосов Установленной мощности электрооборудования Массы системы При этом: Устанавливают предварительную стоимость системы Разрабатывают принципиальную (предварительную) схему системы Ранее в практике проектирования за этапом ТЭО следовал технический проект. С появлением блочного оборудования эти две стадии объединены и теперь в практике проектных организаций это ТЭО. В коммерческих фирмах это — технический проект. После утверждения Заказчиком ТЭО разрабатывают рабочий проект — это наиболее ответственная стадия проектирования.

3.2. 2-й этап — рабочий проект. Разрабатывается на основании: Строительных планировок Теплотехнических характеристик строительных конструкций Технологического (подробного со спецификацией) задания На этом этапе: Производят расчет тепловлаговыделений и на его основании расчет воздухообмена для каждого помещения, обеспечивающего требуемые параметры. Подбирают оборудование (с определением всех его характеристик), обеспечивающее необходимый воздухообмен Определяют потери напора в сети Окончательно выбирают тип и принципиальную схему системы и определяют ее характеристики, количество воздухораспределителей и т.д. Вычерчивают планы с нанесением расположения оборудования и разводкой сетей воздуховодов и трубопроводов Далее: Чертят аксонометрические схемы сетей воздуховодов и трубопроводов Выполняют аэродинамические и гидравлические расчеты Определяют уровень шума Заполняют спецификации по оборудованию, материалам, арматуре и т.д. с указанием фирмы-изготовителя и стоимости После согласования заказчиком проекта в СЭС и пожарной инспекции, если есть замечания по проекту, вносят коррективы На основе этой документации производят заказ оборудования На этом стадия проектирования заканчивается. Рабочие чертежи передаются монтажникам на объект. После окончания монтажных работ монтирующими организациями составляются исполнительные чертежи и исполнительная спецификация.

Строительные нормы систем кондиционирования.

Проектирование систем кондиционирования и вентиляции основано на строительных нормах и правилах (СНиП), утвержденных Госстроем России или Минстроем России. При проектировании систем кондиционирования воздуха и вентиляции используются следующие основные строительные и санитарные нормы: СНиП 2.01.01-82 — Строительная климатология и геофизика. Информация о климатических условиях конкретных территорий. СНиП 2.04.05-91* — Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Настоящие строительные нормы следует соблюдать при проектировании отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях зданий и сооружений (далее — зданий). При проектировании следует также соблюдать требования по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха СНиП соответствующих зданий и помещений, а также ведомственных нормативов и других нормативных документов, утвержденных и согласованных с Госстроем России. Настоящие нормы не распространяются на проектирование: Отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха убежищ, сооружений, предназначенных для работ с радиоактивными веществами, источниками ионизирующих излучений, объектов подземных горных работ и помещений, в которых производятся, хранятся или применяются взрывчатые вещества. Специальных нагревающих, охлаждающих и обеспыливающих установок и устройств для технологического и электротехнического оборудования, систем пневмотранспорта и пылесосных установок. Печного отопления на газообразном и жидком топливе. СНиП 2.01.02-85* — Противопожарные нормы. Настоящие нормы должны соблюдаться при разработке проектов зданий и сооружений. Настоящие нормы устанавливают пожарно-техническую классификацию зданий и сооружений, их элементов, строительных конструкций, материалов, а также общие противопожарные требования к конструктивным и планировочным решениям помещений, зданий и сооружений различного назначения. Настоящие нормы дополняются и уточняются противопожарными требованиями, изложенными в СНиП части 2 и в других нормативных документах, утвержденных или согласованных Госстроем. СНиП II-3-79* — Строительная теплотехника. Настоящие нормы строительной теплотехники должны соблюдаться при проектировании ограждающих конструкций (наружных и внутренних стен, перегородок, покрытий, чердачных и междуэтажных перекрытий, полов, заполнений проемов: окон, фонарей, дверей, ворот) новых и реконструируемых зданий и сооружений различного назначения (жилых, общественных, производственных и вспомогательных промышленных предприятий, сельскохозяйственных и складских, с нормируемыми температурой или температурой и относительной влажностью внутреннего воздуха). СНиП II-12-77 — Защита от шума. Настоящие нормы и правила должны соблюдаться при проектировании защиты от шума для обеспечения допустимых уровней звукового давления и уровней звука в помещениях на рабочих местах в производственных и вспомогательных зданиях и на площадках промышленных предприятий, в помещениях жилых и общественных зданий, а также на селитебной территории городов и других населенных пунктов. СНиП 2.08.01-89* — Жилые здания. Настоящие нормы и правила распространяются на проектирование жилых зданий (квартирных домов, включая квартирные дома для престарелых и семей с инвалидами, передвигающимися на креслах-колясках, в дальнейшем тексте — семей с инвалидами, а также общежитий) высотой до 25 этажей включительно. Настоящие нормы и правила не распространяются на проектирование инвентарных и мобильных зданий. СНиП 2.08.02-89* — Общественные здания и сооружения. Настоящие нормы и правила распространяются на проектирование общественных зданий (высотой до 16 этажей включительно) и сооружений, а также помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания. При проектировании помещений общественного назначения, встроенных в жилые здания, следует дополнительно руководствоваться СНиП 2.08.01-89* (Жилые здания). СНиП 2.09.04-87* — Административные и бытовые здания. Настоящие нормы распространяются на проектирование административных и бытовых зданий высотой до 16 этажей включительно и помещений предприятий. Настоящие нормы не распространяются на проектирование административных зданий и помещений общественного назначения. При проектировании зданий, перестраиваемых в связи с расширением, реконструкцией или техническим перевооружением предприятий, допускаются отступления от настоящих норм в части геометрических параметров. СНиП 2.09.02-85* — Производственные здания. Настоящие нормы распространяются на проектирование производственных зданий и помещений. Настоящие нормы не распространяются на проектирование зданий и помещений для производства и хранения взрывчатых веществ и средств взрывания, подземных и мобильных (инвентарных) зданий. СНиП 111-28-75 — Правила производства и приемки работ. Пусковые испытания смонтированных систем вентиляции и кондиционирования проводятся в соответствии с требованиями СНиП 111-28-75 «Правила производства и приемки работ» после механического опробования вентиляционного и связанного с ним энергетического оборудования. Целью пусковых испытаний и регулировки систем вентиляции и кондиционирования является установление соответствия параметров их работы проектным и нормативным показателям. До начала испытаний установки вентиляции и кондиционирования должны непрерывно и исправно проработать в течение 7 часов.

При пусковых испытаниях должны быть произведены: Проверка соответствия параметров установленного оборудования и элементов вентиляционных устройств, принятым в проекте, а также соответствия качества их изготовления и монтажа требованиям ТУ и СНиП. Выявление неплотностей в воздуховодах и других элементах систем Проверка соответствия проектным данным объемных расходов воздуха, проходящего через воздухоприемные и воздухораспределительные устройства общеобменных установок вентиляции и кондиционирования воздуха. Проверка соответствия паспортным данным вентиляционного оборудования по производительности и напору. Проверка равномерности прогрева калориферов. (При отсутствии теплоносителя в теплый период года проверка равномерности прогрева калориферов не производится). В ряде случаев при проектировании кондиционирования и вентиляции производственных помещений (фармацевтические и лечебные учреждения, животноводческие и птицеводческие здания и сооружения для хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, теплицы и парники, здания с герметизированными помещениями для точных производств и электроники, предприятия легкой, пищевой, мясной, рыбной и молочной промышленности и холодильники) отсутствуют необходимые для проведения расчетов газовыделений исходные данные о технологическом процессе и оборудовании. Поэтому иногда не представляется возможным установить расчетным путем, например, количество вредных веществ, выделяющихся в воздух производственных помещений. В этом случае в технических проектах, в качестве первого приближения, возможно применение ведомственных нормативных документов.

1. Расчет теплового баланса помещения. Составление теплового и влажностного баланса для кондиционируемого помещения производится общеизвестными методами, принятыми в отопительно-вентиляционной технике. Здесь должны быть учтены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды помещения. Для составления теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери тепла в помещении. В помещениях различного назначения действуют две основные категории тепловых нагрузок: тепловые нагрузки, возникающие снаружи помещения (наружные); тепловые нагрузки, возникающие внутри зданий (внутренние). Наружные тепловые нагрузки представлены следующими составляющими: теплопоступления или теплопотери в результате разности температур снаружи и внутри здания через стены, потолки, полы, окна и двери. Разность температур снаружи здания и внутри него летом является положительной, в результате чего имеет место приток тепла снаружи во внутрь помещения; и наоборот — зимой эта разность является отрицательной и направление потока тепла меняется; теплопоступления от солнечного излучения через застекленные площади; данная нагрузка проявляется в форме ощущаемого тепла; солнечное излучение всегда создает положительную нагрузку как летом, так и зимой. Летом эта нагрузка должна быть компенсирована, а зимой она незначительная и интегрируется с теплом, вырабатываемым установкой искусственного климата; наружный вентиляционный воздух и проникающий в помещения воздух (за счет инфильтрации) может иметь также различные свойства, которые, однако, почти всегда контрастируют с метеорологическими требованиями помещений: летом горячий и влажный (в некоторых широтах наоборот — сухой) наружный воздух существенно влияет на работу установки, охлаждающей и осушающей воздух; зимой холодный и сухой (или наоборот —влажный) наружный воздух должен быть подогрет и увлажнен. И только в промежуточный период между двумя этими временами года наружный воздух может в какой-то мере быть использован в форме бесплатного охлаждения помещений. Следует отметить, что наружные тепловые нагрузки могут обладать различными свойствами, то есть могут быть положительными и отрицательными в зависимости от времени года и времени суток. Внутренние тепловые нагрузки в жилых, офисных или относящихся к сфере обслуживания помещениях слагаются в основном из: тепла, выделяемого людьми; тепла, выделяемого лампами и осветительными приборами, электробытовыми приборами: холодильниками, плитами и т.д. (в жилых помещениях); тепла, выделяемого работающими приборами и оборудованием: компьютерами, печатающими устройствами, фотокопировальными машинами и пр. (в офисных и других помещениях); В производственных и технологических помещениях различного назначения дополнительными источниками тепловыделений могут быть: нагретое производственное оборудование; горячие материалы, в том числе жидкости и различного рода полуфабрикаты; продукты сгорания и химических реакций. Все перечисленные внутренние тепловые нагрузки являются всегда положительными, и, поэтому, в летний период они должны быть устранены, а зимой за их счет снижается нагрузка на установки обогрева.

2. Принципы выбора систем кондиционирования воздуха и вентиляции. Задача выбора системы кондиционирования или вентиляции должна решаться на основе технико-экономического сравнительного анализа нескольких возможных вариантов (2-х, 3-х и более). Для этого необходимо всесторонне рассмотреть и оценить объект по предъявляемым к нему требованиям, основными среди которых являются: Санитарные требования: Необходимо поддерживать определенную температуру или температуру и влажность. Следует отметить, что поддержание влажности существенно удорожает проект. Подавать в помещения свежий воздух (естественным или механическим путем) или использовать рециркуляционные системы. Удалять воздух через местные отсосы или общеобменной вытяжкой (в производственном корпусе), либо с использованием естественной вытяжки (в жилых помещениях). Архитектурно-строительные требования: Возможность установки наружного блока кондиционера на фасаде здания, а внутреннего блока кондиционера в помещении (шкафные кондиционеры) или в подшивном потолке (сплит-система с притоком свежего воздуха). Возможность установки центрального кондиционера на техническом этаже или крышного кондиционера Roof-Top на крыше здания. Возможность проложить по зданию или помещению коммуникации воздуховодов, трубопроводов (особенно в реконструируемых зданиях). Противопожарные требования по категориям помещений: нормальные условия — помещения категории «Д» или пожароопасные «В», взрывопожароопасные «А» и «Б», и соответствующие этим категориям проектные решения (установка обратных и огнезадерживающих клапанов, раздельная установка блоков оборудования, различные схемы прокладки коммуникаций). Эксплуатационные требования: допустимо ли обслуживание и управление системой с центрального пульта управления или необходимо управлять (регулировать параметры) автономно (например, в случае, когда одна часть помещений ориентирована на юг, другая — на север) и обеспечить раздельные режимы работы оборудования на группы помещений. Надежность системы. Особенно важны требования к надежности в прецизионном кондиционировании при точном поддержании микроклиматических параметров различных технологических процессов. Экономические требования. Необходимо оптимизировать цену, сравнивая в проекте оборудование различных производителей и различного класса. Для объекта необходимо разработать несколько принципиальных вариантов систем на базе различных типов оборудования и провести их сравнительную оценку.

3. Этапы проектных работ.

Проектирование СКВ ведется в основном в два этапа.

I-й этап — так называемый проект ТЭО (технико-экономическое обоснование). На этой стадии проектирования по укрупненным показателям производят выбор и технико-экономическое обоснование типа системы, определяют технические площади для установки этого оборудования, а также определение в первом приближении ее основных характеристик: производительности по воздуху, холоду и теплу, типа и числа центральных или автономных кондиционеров, их расположения, типа и расхода тепло- и хладоносителей, типа и числа холодильных машин, насосов, установленной мощности электрооборудования, массы системы. При этом устанавливают предварительную стоимость системы. Разрабатывают принципиальную (предварительную) схему системы. Ранее в практике проектирования за этапом ТЭО следовал технический проект. С появлением блочного оборудования эти две стадии проектирования объединены и теперь в практике проектных организаций это ТЭО. В коммерческих фирмах — это технический проект. После утверждения заказчиком ТЭО разрабатывают рабочий проект — это наиболее ответственная стадия проектирования. 2-й этап — рабочий проект разрабатывается на основании строительных планировок, теплотехнических характеристик строительных конструкций и технологического (подробного со спецификацией) задания. Производят расчет тепловлаговыделений и на его основании расчет воздухообмена для каждого помещения, обеспечивающий требуемые параметры. Подбирают оборудование (с определением всех его характеристик), обеспечивающее необходимый воздухообмен и потери напора в сети. Окончательно выбирают тип и принципиальную схему системы и определяют ее характеристики, количество воздухораспределителей и т.д. Вычерчивают планы с нанесением оборудования и разводкой сетей воздуховодов и трубопроводов. Далее чертят аксонометрические схемы сетей воздуховодов и трубопроводов. Выполняют аэродинамические и гидравлические расчеты. Определяют уровень шума. Заполняют спецификации по оборудованию, материалам, арматуре и так далее с указанием фирмы-изготовителя и стоимости. После согласования заказчиком проекта в СЭС и пожарной инспекции, если есть замечания по проекту, вносят коррективы. На основе этой документации производят заказ оборудования. На этом стадия проектирования заканчивается. Рабочие чертежи передаются монтажникам на объект. После окончания монтажных работ монтирующими организациями составляются исполнительные чертежи и исполнительная сертификация. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ И ОТОПЛЕНИЯ.

Что такое кондиционирование воздуха. Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения) воздуха на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, то есть придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и ео распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления. Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий). Основное оборудование системы кондиционирования для подготовки и перемещения воздуха агрегатируется (компонуется в едином корпусе) в аппарат, называемый кондиционером. Во многих случаях все технические средства для кондиционирования воздуха скомпонованы в одном блоке или двух блоках, и тогда понятия «СКВ» и «кондиционер» однозначны.

Признаки классификации систем кондиционирования. Прежде чем перейти к классификации систем кондиционирования, следует отметить, что общепринятой классификации СКВ до сих пор не существует, и связано это с многовариантностью принципиальных схем, технических и функциональных характеристик, зависящих не только от технических возможностей самих систем, но и от объекта применения (кондиционируемых помещений). Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам: по основному назначению (объекту применения): комфортные технологические по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные местные по наличию собственного (входящего в состав кондиционера) источника тепла и холода: автономные неавтономные по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные многозональные по принципу действия: приточные рециркуляционные комбинированные по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха: с качественным (однотрубным ) с количественным (двухтрубным ) регулированием по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего классов по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления Кроме приведенных выше классификаций существуют разнообразные системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися по времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами Комфортные СКВ. Комфортные системы кондиционирования воздуха предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений.

Технологические СКВ. Технологические системы кондиционирования воздуха предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды.

Фрагмент центрального кондиционера.

Снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр. Центральные системы кондиционирования воздуха расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток). Центральные СКВ оборудуются центральными неавтономными кондиционерами, которые изготавливаются по базовым (типовым) схемам компоновки оборудования и их модификациям.

Центральные системы кондиционирования воздуха обладают следующими преимуществами: 1.Возможностью эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях. 2.Сосредоточением оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта, как правило, в одном месте (подсобном помещении, техническом этаже и т.п.) 3.Возможностями обеспечения эффективного шумо- и виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достичь наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радио- и телестудии и т.п. Несмотря на ряд достоинств центральных СКВ, надо отметить, что крупные габариты и проведение сложных монтажно-строительных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов часто приводят к невозможности применения этих систем в существующих реконструируемых зданиях.

Местные СКВ. Местные системы кондиционирования воздуха разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях. Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа. Такая система может применяться в большом ряде случаев: В существующих жилых и административных зданиях для поддержания теплового микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах. Во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, режим потребления холода в которых резко отличается от такого режима в большинстве других помещений, например, в серверных и других насыщенных тепловыделяющей техникой комнатах административных зданий. Подача свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха при этом выполняется, как правило, центральными системами приточно-вытяжной вентиляции. Во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе номеров люкс небольшой гостиницы. В больших помещениях как существующих, так и вновь строящихся зданий: кафе и ресторанах, магазинах, проектных залах, аудиториях и т.д. Автономные СКВ. Автономные системы кондиционирования воздуха снабжаются извне только электрической энергией, например, кондиционеры сплит-систем, шкафные кондиционеры и т.п. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное или зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого «теплового насоса». Наиболее простым вариантом, представляющим децентрализованное обеспечение в помещениях температурных условий, можно считать применение кондиционеров сплит-систем.

Неавтономные СКВ. Неавтономные системы кондиционирования воздуха подразделяются на: Воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух. (мини-центральные кондиционеры, центральные кондиционеры). Водовоздушные, при использовании которых в обслуживаемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо и то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т.п.). Однозональные центральные СКВ. Однозональные центральные системы кондиционирования воздуха применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла и влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т.п. Такие СКВ, как правило, комплектуются устройствами для утилизации тепла (теплоутилизаторами) или смесительными камерами для использования в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха.

Многозональные центральные СКВ. Многозональные центральные системы кондиционирования воздуха применяют для обслуживания больших помещений, в которых оборудование размещено неравномерно, а также для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений. Такие системы более экономичны, чем отдельные системы для каждой зоны или каждого помещения. Однако с их помощью не может быть достигнута такая же степень точности поддержания одного или двух заданных параметров (влажности и температуры), как автономными СКВ (кондиционерами сплит-систем и т.п.

Прямоточные СКВ. Прямоточные системы кондиционирования воздуха полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение.

Рециркуляционные СКВ. Рециркуляционные системы кондиционирования воздуха, работают без притока или с частичной подачей (до 40%) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100%), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение. Классификация кондиционирования воздуха по принципу действия на прямоточные и рециркуляционные обуславливается, главным образом, требованиями к комфортности, условиями технологического процесса производства либо технико-экономическими соображениями.

СКВ с качественным регулированием. Центральные системы кондиционирования воздуха с качественным регулированием метеорологических параметров представляют собой широкий ряд наиболее распространенных, так называемых одноканальных систем, в которых весь обработанный воздух при заданных кондициях выходит из кондиционера по одному каналу и поступает далее в одно или несколько помещений. При этом регулирующий сигнал от терморегулятора, установленного в обслуживаемом помещении, поступает непосредственно на центральный кондиционер.

СКВ с количественным регулированием. Системы кондиционирования воздуха с количественным регулированием подают в одно или несколько помещений холодный или подогретый воздух по двум параллельным каналам. Температура в каждом помещении регулируется комнатным терморегулятором, воздействующим на местные смесители (воздушные клапаны), которые изменяют соотношение расходов холодного и подогретого воздуха в подаваемой смеси. Двухканальные системы используются очень редко из-за сложности регулирования, хотя и обладают некоторыми преимуществами, в частности, отсутствием в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов тепло-холодоносителя, возможностью совместной работы с системой отопления, что особенно важно для существующих зданий, системы отопления которых при устройстве двухканальных систем могут быть сохранены. Недостатком таких систем являются повышенные затраты на тепловую изоляцию параллельных воздуховодов, подводимых к каждому обслуживаемому помещению. Двухканальные системы так же, как и одноканальные, могут быть прямоточными и рециркуляционными.

Степень обеспечения метеорологических условий. Кондиционирование воздуха, согласно СниП 2.04.05-91, по степени обеспечения метеорологических условий, подразделяется на три класса: 1.Первый класс — обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами. 2.Второй класс — обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы. 3.Третий класс — обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха. Создаваемое вентиляторами давление. По давлению, создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров, системы кондиционирования воздуха подразделяются на системы: Низкого давления (до 100 кг/кв.м.) Среднего давления (от 100 до 300 кг/кв.м.) Высокого давления (выше 300 кг/кв.м.

Чиллер с водяным охлаждением конденсатора.

Классификация систем вентиляции.

Что такое система вентиляции. Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (строительными нормами и правилами). Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологических параметров в помещениях различного назначения.

Признаки классификации систем вентиляции. При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т.п. их можно классифицировать по следующим характерным признакам: 1.По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным с искусственным (механическим) побуждением 2.По назначению: приточные вытяжные 3.По зоне обслуживания: местные общеобменнные 4.По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные Естественная вентиляция. Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит: Вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации. Вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания — конвекция. В результате воздействия так называемого ветрового давления Аэрация. Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

Конвекция. В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него более легкий теплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор — конвекция. В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 метров. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.

Ветровое давление. Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, — пониженное давление (разрежение). Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.

Достоинства и недостатки. Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электроэнергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением. Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, то есть одновременно естественную и механическую вентиляцию. В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

Приточная вентиляция. Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.

Вытяжная вентиляция. Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная), или для всего помещения (общеобменная.

Местная вентиляция. Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция.

Местная приточная вентиляция. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т.д.) обычно применяют смешанную систему вентиляции — общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Воздушные души. К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

Воздушные оазисы. К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы — участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2.5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Воздушные завесы. Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и т.д.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха.

Местная вытяжная вентиляция. Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредных веществ и выделений в помещении локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяются местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зоны, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.) Основные требования, которым они должны удовлетворять: Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто. Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда. Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль — вниз). Конструкции местных отсосов условно делят на три группы: Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, см. рис. 1). Объемы воздуха определяются расчетом. Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха (рис.2). Система с местными отсосами изображена на рис. 3 Полуоткрытые отсосы. Рис. 1.

Зонты-козырьки у нагревательных печей: а) — у щелевого отверстия при выпуске из него продуктов горения; б — у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна.

Бортовые отсосы. Рис. 2.

Бортовые отсосы. Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха.

Местные отсосы. Рис. 3.

Система вентиляции с местными отсосами изображена на рис.3. Основными элементами такой системы являются местные отсосы — укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ — вытяжная шахта. При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливаемой пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров). Местные вытяжные системы вентиляции, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха. Однако местные системы вентиляции не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме, подача воздуха в отдельные помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещениями и т.д.

Общеобменная вентиляция. Общеобменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

Общеобменная приточная вентиляция. Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне. При отрицательном тепловом балансе, то есть при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли. При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция. Рис.4 Простейшие схемы вытяжной вентиляции: 1.Утепленный клапан 2.Вентилятор 3.Лопасти вентилятора 4.Вытяжная шахта 5.Шибер 6.Электродвигатель 7.Вытяжная сеть Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси (рис. 4), расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен. В некоторых случаях установка имеет протяженных вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв.м. то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа. Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделения от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов. В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т.п.), и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т.п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной. В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы. В определенных случаях в производственных помещениях наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

Канальная и бесканальная вентиляция. Системы вентиляции либо имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы), либо каналы-воздуховоды могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т.д. (бесканальные системы.

Вентиляционное оборудование: 1.Вентиляторы: осевые радиальные диаметральные 2.Вентиляторные агрегаты: канальные крышные 3.Вентиляционные установки: приточные вытяжные приточно-вытяжные 4.Воздушно-тепловые завесы 5.Шумопоглотители 6.Воздушные фильтры 7.Воздухонагреватели: электрические водяные 8.Воздуховоды: металлические металлопластиковые неметаллические гибкие и полугибкие 9.Запорные и регулирующие устройства: воздушные клапаны диафрагмы обратные клапаны 10.Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления: решетки щелевые воздухораспределительные устройства плафоны насадки с форсунками перфорированные панели 11.Тепловая изоляция Вентиляция. Что же это такое? Энциклопедический словарь дает на этот счет следующее определение: «Под вентиляцией понимают регулируемый воздухообмен, осуществляемый для создания в помещениях воздушной среды, благоприятной для здоровья и трудовой деятельности человека. Под вентиляцией также понимается совокупность технических средств, необходимых для осуществления воздухообмена». Что именно следует считать комфортным и благоприятным, прописано в СНиП (Строительных Нормах и Правилах). При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений, их можно классифицировать по следующим характерным признакам: 1.по способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением; 2.по назначению: приточные и вытяжные; 3.по зоне обслуживания: местные и общеобменные; 4.по конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.

Системы вентиляции включают группы сомого разнообразного оборудования. 1. Вентиляторы: осевые вентиляторы; радиальные вентиляторы; диаметральные вентиляторы. 2. Вентиляторные агрегаты: канальные; крышные. 3. Вентиляционные установки: приточные; вытяжные; приточно-вытяжные. 4. Воздушно-тепловые завесы. 5. Шумоглушители. 6. Воздушные фильтры. 7. Воздухонагреватели: электрические; водяные. 8. Воздуховоды: металлические; металлопластиковые; неметаллические; гибкие и полугибкие. 9. Запорные и регулирующие устройства: воздушные клапаны; диафрагмы; обратные клапаны. 10. Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления: решетки; щелевые воздухораспределительные устройтва; плафоны; насадки с форсунками; перфорированные панели. 11. Тепловая изоляция.

Отопление. Задачей любой системы обогрева является поддержание заданной температуры внутри помещения в то время, когда температура окружающей среды может значительно изменяться в зависимости от сезона и географического расположения. Для обеспечения заданного режима необходимо компенсировать потери тепла, возникающие вследствие разности температур, за счет подвода тепловой энергии.

Тепловой электрический конвектор.

Системы обогрева предназначены для компенсации всех видов тепловых потерь: как трансмиссионных (через элементы здания), так и вентиляционных (с притоком холодного воздуха снаружи и потерями теплого воздуха). Существуют три основных вида обогревательных систем: 1.передающие тепло излучением (инфракрасные системы); 2.конвекционные; 3.обогревающие подачей теплого воздуха.

Типы оборудования. 1. Инфракрасные системы обогрева: печи и камины; лампы (электрические и газовые); панели (водяные, электрические и газовые); теплые полы (электрические и водяные); радиаторы водяного отопления (чугунные и трубчатые, стальные панельные без конвекторных решеток). 2. Конвекторы: радиаторы конвекторного типа (стальные панельные с конвекторными решетками); радиаторы с принудительной конвекцией; конвекторы (электрические и водяные); конвекторы с принудительной конвекцией (электрические и водяные). 3. Обогреватели с подачей теплого воздуха: тепловые завесы (электрические и водяные); тепловые вентиляторы переносные (электрические) и стационарные (электрические и водяные); системы воздушного обогрева (водяные, электрические и газовые.

ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ОБОРУДОВАНИЯ.

1. СКВ на базе кондиционеров сплит-систем и система естественной вытяжной вентиляции жилых помещений (рис. 1.

На рис. 1. рассмотрен вариант автономного обеспечения внутренних температурных условий в жилых помещениях с использованием кондиционеров сплит-систем настенного типа. Достоинством автономных кондиционеров такого типа является простота установки и монтажа. Внутренний блок установлен на стене на высоте h?2,5 м. Наружный блок — на балконе. Фреоновая трасса между внутренним и наружным блоками прокладывается вдоль стены в декоративных коробах. Конденсат, образующийся во внутреннем блоке, при работе кондиционера в режиме охлаждения с помощью дренажного трубопровода выведен на улицу. Вентиляция жилых помещений осуществляется естественным путем. Приток свежего воздуха — через открытые окна. Вытяжка на улицу — через решетки, установленные на кухне и в санузле, далее — через вытяжные шахты. Для очистки воздуха на кухне используется воздухоочиститель. СКВ на базе кондиционеров сплит-систем может применяться в большом ряде случаев: 1.в существующих зданиях для поддержания микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах; 2.во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе люксов небольшой гостиницы; 3.во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, тепловой режим в которых отличается от других помещений, например, в серверных, насыщенных тепловыделяющим оборудованием. Поскольку такие кондиционеры работают, как правило, на рециркуляцию, при необходимости, подача в помещения свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха выполняется отдельной системой приточно-вытяжной вентиляции. 2. Система технической вентиляции на базе при точной установки и вытяжного крышного вентилятора (рис. 2.

На рис. 2. показан пример механической вентиляции жилых помещений коттеджа. Приточная вентиляционная установка обеспечивает допустимые метеорологические условия и санитарные нормы воздуха в помещениях согласно СНиП. В своем составе приточная установка имеет: клапан с электрическим приводом на воздухозаборе; фильтр для очистки воздуха от пыли; электрический (или водяной) калорифер для нагрева воздуха в зимний период времени; вентилятор; систему автоматики с пунктом управления. Все перечисленные элементы смонтированы в едином металлическом звукоизолированном корпусе. Такая компактная конструкция приточной установки позволяет монтировать ее в зоне подвесного потолка в обслуживаемом помещении. В данном примере рассмотрен вариант монтажа приточной установки на техническом этаже. Обработанный воздух по сети воздуховодов поступает в обслуживаемое помещение через потолочные плафоны с регулятором расхода воздуха. Система вытяжной вентиляции решена с использованием крышного вентилятора. Аналогичные системы вентиляции смогут использоваться и в офисных помещениях при наличии подвесных потолков. 3. СКВ на базе сплит-системы с приточной вентиляцией (Рис. 3.

На рис. 3. показан пример кондиционирования магазина с использованием сплит-системы с приточной вентиляцией. Наружный (компрессорно-конденсаторный) блок устанавливается на улице на стене здания (или в техническом помещении в случае комплектации наружного блока центробежным вентилятором). Внутренний блок (включающий в свой состав: фильтр, вентилятор, фреоновый охладитель, электронную панель управления, воздухонагреватель) монтируется в помещении за подвесным потолком. Свежий воздух забирается с улицы и через термоизолированный воздуховод подается в смесительную камеру, где он смешивается с воздухом, забираемым из помещения. Затем воздушная смесь фильтруется и обрабатывается во внутреннем блоке в зависимости от заданного режима (охлаждение или нагрев). Далее обрабатываемый воздух поступает в обслуживаемые помещения по системе воздуховодов через воздухораспределительные решетки. При этом никак не нарушается дизайн интерьера, т.к. все оборудование монтируется за подвесным потолком. В интерьере остаются лишь изящные декоративные решетки для подачи воздуха. Между собой внутренний и наружный блоки соединяются фреоновым трубопроводом в изоляции. Сплит-система с приточной вентиляцией, оснащенная электронной системой управления поддерживает нужные параметры микроклимата в любое время года. Летом воздуховод охдаждается, и в помещении поддерживается заданная температура. Осенью и весной кондиционер переключается в режим «теплового насоса» и эффективно подогревает воздуховод без включения калорифера. Если температура наружного воздуха опускается ниже 0°С, включается дополнительный калорифер. Электронный модуль управления калорифера позволяет плавно регулировать его мощность в зависимости от температуры наружного воздуха, что обеспечивает минимальное потребление электроэнергии. Для создания воздушного баланса в помещениях магазина предусмотрена вытяжная вентиляция с применением канального вентилятора. 4. СКВ на базе «чиллера-фанкойлов», совмещенная с центральным отоплением, и система естественной вентиляции административного здания (рис. 4.

В данной системе кондиционирования источником холодоснабжения является чиллер, установленный на крыше. Местные неавтономные кондиционеры-фанкойлы напольной установки обеспечивают оптимальные температурные условия в помещениях административного здания. Фанкойлы включают в себя 2 теплообменника и подключены по четырехтрубной схеме, что позволяет использовать их в зимнее время как приборы центрального отопления. Четырехтрубная установка предполагает круглогодичное использование фанкойла. В период охлаждения в основной теплообменник поступает холодная вода от чиллера, в межсезонье теплая вода также поступает от чиллера, работающего в режиме теплового насоса; в отопительный (зимний) сезон через дополнительный теплообменник циркулирует горячая вода (с температурой теплоносителя 70–95°C) от системы центрального отопления. Воздухообмен осуществляется за счет естественной вытяжной вентиляции. Чиллер снабжает хладоносителем фанкойлы многоэтажного здания. Горячая вода поступает в систему из городской теплосети через индивидуальный тепловой пункт в подвале. Воздухоохлаждаемый чиллер с осевыми вентиляторами установлен на крыше. Такой вариант установки является наиболее дешевым, поскольку не требуется места в здании или во дворе. При этом выбрана установка с малошумными осевыми вентиляторами, чтобы их шум не проникал в обслуживаемое и рядом стоящие здания. Насосная станция, обеспечивающая циркуляцию хладоносителя в системе «чиллер-фанкойлы», также установлена на крыше. Представленная система кондиционирования широко применяется, как правило, при строительстве или реконструкции здания целиком или хотя бы отдельного этажа в гостиницах, офисах, медицинских учреждениях и школах. 5. СКВ на базе «чиллера-фанкойлов» и система приточно-вытяжной принудительной вентиляции офисных помещений (рис. 5.

На рис. 5. показан пример комплексной системы кондиционирования для достаточно распространенного офисного типа общественных зданий. Основное оборудование расположено на техническом этаже. Для приготовления холодной воды, поступающей в воздухоохладители центрального кондиционера и фанкойлы, используется чиллер. Воздушное охлаждение конденсатора этой моноблочной холодильной машины осуществляется радиальным вентилятором. Воздух для охлаждения конденсатора подается и отводится по воздуховодам, проходящим через кровлю здания. В чиллер встроена гидравлическая группа, перекачивающая хладоноситель, в качестве которого используется вода. В чиллере предусмотрено переключение на режим теплового насоса, и поэтому, в холодные дни, когда система отопления еще не работает, в воздухоохладитель центрального кондиционера и теплообменники фанкойлов подается вода с температурой около 50°С для обогрева приточного воздуха, поступающего в дальнейшем в помещения. Фанкойлы, аналогичные внутреннему блоку сплит-системы, работают на рециркуляции воздуха в помещении и осуществляют индивидуальное регулирование теплового режима в каждом помещении. Центральный кондиционер забирает воздух с улицы через жалюзийную решетку, установленную на фасаде технического этажа. В состав центрального кондиционера, кроме двух ступеней воздушного фильтра (ячейкового и карманного), входят воздухонагреватель, воздухоохладитель и вентиляторная секция, после которой установлены шумоглушители. Для холодного периода года в кондиционере предусмотрен поверхностный увлажнитель воздуха. Такой воздухоувлажнитель способен обеспечить требуемую влажность в помещениях в широком диапазоне. Кроме того, в сравнении с оросительной камерой, он компактнее и разбрызгиватели не требуют поддержания избыточного давления, как форсунки в оросительной камере. В теплый период года влажность подаваемого воздуха снижается за счет выпадения конденсата на теплообменной поверхности фанкойлов. Приточный воздух от центрального кондиционера по сети воздуховодов самостоятельными каналами подается в помещения на каждый этаж через приточные решетки. Вытяжной воздух удаляется с каждого этажа по сети воздуховодов через решетки в стенах и затем, вытяжным радиальным вентилятором, выбрасывается в атмосферу. На рисунке условно не показаны перегородки между приточной и вытяжной вентиляционными камерами и чиллером. 6. СКВ на базе «чиллера-фанкойлов» и система приточно-вытяжной принудительной вентиляции здания гостиницы (рис. 6.

На рис. 6. рассмотрен вариант установки центрального кондиционера в подвале, а чиллера и насосной станции — на кровле здания. В данной системе используются фанкойлы скрытой установки в фальш-потолке. Наружный воздух поступает в кондиционер через воздухозаборную шахту на высоте 2-х метров от уровня земли. Охлажденный (летом) или нагретый (зимой) в кондиционере воздух по системе воздуховодов подается к каждому фанкойлу. С помощью фанкойлов обеспечивается индивидуальное поддержание заданной температуры в каждом помещении. В свою очередь, теплообменник центрального кондиционера снабжается охлажденной водой (или этиленгликолем) от чиллера. Циркуляцию воды в системе «чиллер-фанкойлы — теплообменник центрального кондиционера» обеспечивает насосная станция, также, как и чиллер, установленная на кровле здания, и регулирует индивидуальный тепловой режим в каждом помещении. Фанкойлы в данном случае работают на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Удаление воздуха из санузлов и умывальных комнат осуществляется по сети воздуховодов централизованно крышным вентилятором, установленным на кровле здания. 7. СКВ зала кинотеатра на базе центрального приточно-рециркуляционного кондиционера (рис. 7.

Общественное здание «зального типа» оборудовано центральной системой кондиционирования воздуха на базе центрального кондиционера и чиллера. Соотношение расходов рециркуляционного и приточного воздуха — переменное и зависит от времени года (зима–лето). Приточно-рециркуляционный кондиционер, вентиляционное оборудование и чиллер для подготовки хладоносителя установлены в подвале и отделены от зала строительными конструкциями. С помощью насосной группы, встроенной в чиллер, хладоноситель подается к воздухоохладителям. В качестве открытой градирни в системе оборотного водоснабжения для охлаждения конденсаторов чиллера используется фонтан. Приток воздуха в зал осуществляется центральным кондиционером через потолочные воздухораспределители. Вытяжка из зала естественная, через шахту, установленную на кровле. 8. СКВ технологического помещения на базе прецизионного шкафного кондиционера (рис. 8.

В обслуживаемом помещении установлено технологическое оборудование со значительными выделениями тепла. Для точного поддержания заданной температуры и влажности внутреннего воздуха используется шкафной автономный кондиционер. Применена система естественной вентиляции. При необходимости может обеспечиваться подмес свежего воздуха в кондиционере (в незначительных объемах). Внутренний блок кондиционера установлен в соседнем техническом помещении (может быть установлен непосредственно в обслуживаемом помещении). Конструкция фальш-пола в помещении позволила проложить сеть воздуховодов в полу и осуществить раздачу обработанного в кондиционере воздуха непосредственно под стойки технологического оборудования. Рециркуляционный воздух забирается из верхней зоны помещения и так же по сети воздуховодов поступает на обработку во внутренний блок кондиционера. Конденсаторный блок воздушного охлаждения расположен на стене с наружной стороны здания. 9. СКВ выставочного зала на базе центрального кондиционера с утилизацией тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном теплообменнике (рис. 9.

Оптимальные параметры в выставочном зале поддерживаются с помощью центрального кондиционера. Центральный кондиционер включает в свой состав дополнительную секцию вытяжного вентилятора, а также систему утилизации тепла вытяжного воздуха в перекрестно-точном теплообменнике. При этом секции самого кондиционера и вытяжной вентиляции размещаются в два яруса. Источником холодоснабжения центрального кондиционера служит чиллер, установленный на кровле. Насосная станция, также установленная на кровле здания, перекачивает хладоноситель по системе чиллер-теплообменник кондиционера. Воздух поступает в выставочный зал через напольные воздухораспределители и удаляется через потолочные плафоны по системе воздуховодов с помощью вытяжной вентиляционной установки. Удаляемый из помещения воздух отдает свое тепло приточному воздуху в перекрестно-точном теплообменнике. 10. СКВ операционной на базе приточно-вытяжного автономного кондиционера (рис. 10.

Для кондиционирования операционной использован моноблочный приточно-вытяжной автономный кондиционер. В конструкции кондиционера использована двухярусная компоновка. Кондиционер с фреоновым воздухоохладителем расположен в нижнем ярусе. Наружный воздух поступает в кондиционер, охлаждается или нагревается в нем, в зависимости от температуры наружного воздуха, проходит две ступени очистки и по системе воздуховодов поступает в помещение операционной. Раздача воздуха осуществляется в верхнюю зону через специальные решетки, оснащенные специальными фильтрами тонкой очистки. Вытяжные решетки в помещениях установлены в верхней и нижней зонах операционной для удаления из нее легких и тяжелых наркозных газов. По сети воздуховодов вытяжной воздух поступает в секции кондиционера, расположенные во втором ярусе. Холодильная машина кондиционера имеет воздухоохлаждаемый конденсатор. Для охлаждения конденсатора используется воздух вытяжной системы с дополнительным подмесом наружного воздуха. Удаление вытяжного воздуха осуществляется в атмосферу через специальную шахту на кровле здания. 11. Система вентиляции административного здания на базе поэтажных приточно-вытяжных вентиляционных установок с утилизацией тепла вытяжного воздуха (рис. 11.

Система приточно-вытяжной вентиляции двухэтажного административного здания включает приточно-вытяжные агрегаты, установленные на каждом этаже. В своем составе вентиляционные агрегаты (установки) содержат воздухо-воздушный теплообменник (теплоутилизатор), в котором в холодный период года тепло от вытяжного воздуха передается приточному воздуху. Кроме теплоутилизатора, приточного и вытяжного вентиляторов, в вентиляционных агрегатах установлены воздушные фильтры для очистки от пыли обоих потоков воздуха на входе в установку и водяной воздухонагреватель для дополнительного подогрева приточного воздуха. В агрегатах есть также приемный и рециркуляционный воздушные клапаны для регулирования расходов воздуха в каждом потоке. Воздухозабор осуществляется с фасада здания, обращенного в сторону зеленой зоны, вытяжной воздух выбрасывается на другой, глухой (не имеющий окон) фасад. Для раздачи приточного воздуха в помещении и удаления вытяжного воздуха использованы приточные и вытяжные плафоны. 12. СКВ на базе крышных кондиционеров и система естественной вытяжной вентиляции торгового зала (рис. 12.

Автономный крышный кондиционер установлен на кровле одноэтажного здания магазина. Кондиционер работает на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Необходимое количество наружного воздуха поступает в смесительную камеру, где перемешивается с воздухом, забираемым из помещения. Общее количество воздуха проходит через фреоновый воздухоохладитель и поступает в помещение через систему воздуховодов и воздухораспределителей. Удаление вытяжного воздуха осуществляется системой естественной вытяжной вентиляции через крышный дефлектор. 13. СКВ спортивного зала на базе крышных кондиционеров с секцией вытяжного вентилятора (рис. 13.

Автономные крышные кондиционеры установлены на кровле одноэтажного здания и работают на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Кондиционеры укомплектованы дополнительным центробежным вентилятором для подключения вытяжной вентиляции. Такая конструкция кондиционеров позволяет одновременно решить задачу вентиляции и кондиционирования воздуха спортивного зала. Подача кондиционированного воздуха осуществляется через настенные вентиляционные решетки; удаление вытяжного воздуха — через потолочные плафоны. 14. СКВ на базе кондиционера «сплит-системы с приточной вентиляцией» и система естественной вытяжной вентиляции коттеджа (рис. 14.

Кондиционер сплит-системы с приточной вентиляцией состоит из внутреннего (испарительного) и наружного (компрессорно-конденсаторного) блоков. В данном примере использован компрессорно-конденсаторный блок с центробежным вентилятором. Он размещен на техническом этаже. Для его охлаждения воздух забирается с улицы. Внутренний блок установлен на техническом этаже и работает на смеси наружного и рециркуляционного воздуха. Охлаждение воздуха летом осуществляется с помощью фреонового воздухоохладителя, а подогрев воздуха зимой — с помощью водяного (или электрического) калорифера. В данном случае используется водяной калорифер, работающий в период отопления от газового котла. Забор наружного воздуха в кондиционер и раздача его по помещениям осуществляются по сети воздуховодов. Воздух для охлаждения конденсатора подается центробежным вентилятором по системе воздуховодов. Для компенсации приточного воздуха из помещений санузлов и кухни предусмотрена вытяжная вентиляция. 15. СКВ на базе «чиллера-фанкойлов» и приточно-вытяжная установка с утилизацией тепла вытяжного воздуха коттеджа (рис. 15.

Оборудование систем кондиционирования и вентиляции расположено на техническом этаже. В системе кондиционирования используется чиллер с воздушным охлаждением конденсатора. Охлаждающий воздух подается в конденсатор центробежным вентилятором по системе воздуховодов. В жилых помещениях расположены вентиляторные доводчики (фанкойлы) напольного типа вертикального исполнения. Они осуществляют индивидуальную регулировку температуры в каждом помещении. Система обвязки фанкойлов двухтрубная, но в зимний (отопительный) период времени предусмотрено их переключение от чиллера на индивидуальный газовый котел, установленный в отдельном помещении. Зимой фанкойлы работают как радиаторы отопления. МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ.

За последние годы значительно возросли темпы строительства и реконструкции частных коттеджей, домов элитной застройки, спортивных и оздоровительных центров с устройством в них закрытых плавательных бассейнов. К сожалению, предусматриваемые для помещений бассейнов инженерные решения по созданию в них требуемого температурно-влажностного режима зачастую не дают желаемых результатов. Низкая эффективность предусматриваемых технических решений объясняется как экономией средств в процессе строительства, так и отсутствием методической литературы по расчету и проектированию систем обеспечения микроклимата (СОМ) в помещениях закрытых плавательных бассейнов различного назначения. Недостаточное внимание к вопросам обеспечения микроклимата при строительстве и реконструкции помещений бассейнов приводило к негативным последствиям в процессе их эксплуатации: активной конденсации влаги на ограждающих конструкциях, образованию грибковой плесени, коррозии металлических и гниению деревянных конструкций, несоблюдению санитарно-гигиенических условий по температуре, влажности и подвижности воздуха в зоне нахождения людей. Следует отметить, что помещения закрытых плавательных бассейнов относятся к категории помещений с влажным режимом, имеющим свои отличительные особенности при формировании в них тепловых и влажностных потоков, определяющих выбор того или иного технического решения по обеспечению требуемых санитарно-гигиенических условий. Процесс формирования тепло-влажностного режима в таких помещениях представлен на схеме (рис. 1) и может быть описан следующей системой уравнений теплового и влажностного балансов: Qогр.+Qисп.+Qосв.+Qл.+ Qот.+Qпр=Qуд, Wисп.+Wл.+Wпр.=Wуд. (1) Рассмотрим особенности каждой из составляющих, влияющих на формирование тепло-влажностного режима.

Интенсивность теплового потока через ограждающие конструкции (Qогр) является функцией температуры и влажности наружного и внутреннего воздуха, температуры на внутренней поверхности ограждающих конструкций и теплофизических характеристик соответствующего ограждения, то есть. Qогр=f(tн, tв, Iн,?в,tог,Rог), (2) где tн, Iн — расчетные зимние температура и теплосодержание наружного воздуха принимаются в соответствии со СНиП 2.01.01.82. с учетом тепловой инерции здания, табл. 5* СНиП 11-3-79**; tв — расчетная температура внутреннего воздуха для помещений плавательных бассейнов принимается в соответствии со СНиП 2.08.02- 89* на 1–2°С выше температуры поверхности воды в бассейне. При этом температуру поверхности воды в бассейне необходимо поддерживать на уровне 26–28°С, а в лечебных бассейнах на 4–8°С выше. Таким образом, нормируемая температура воздуха в бассейнах — 27–30°С. Rог — требуемое сопротивление теплопередаче, м2•°С/Вт, характеризующее степень тепловой защиты ограждающей конструкции, определяется по формуле: Rо = n•(tв-tн)/(tв-tог)•Lв (3) n — коэффициент, зависящий от ориентации ограждения относительно наружного воздуха, принимается по табл. 3 СниП 11-3-79**; Для помещений плавательных бассейнов температурный перепад (tв — tог) является определяющим параметром, не допускающим выпадение конденсата и увлажнения материала конструкций, где температура внутренней поверхности ограждающих конструкций (tог) должна быть на 1–2°С выше температуры точки росы (tр) при нормируемых значениях температуры и относительной влажности внутреннего воздуха.

Рис. 2 (щелкните по изображению чтобы увеличить.

Нормируемая относительная влажность внутреннего воздуха (?в) в помещениях плавательных бассейнов принимается в соответствии со СниП 2.08.02-89* равной 50–65%, но конкретное ее значение в каждом отдельном случае диктуется степенью защиты ограждающих конструкций. Исходя из рассчитанного значения требуемого сопротивления теплопередаче (Rо) определяется термическое сопротивление соответствующей ограждающей конструкции (Rк), по которому подбирается материал и толщина конструктивных слоев ограждения с учетом коэффициента теплопроводности материала соответствующего слоя (. Вт/м•°С): b= Rк•?= (Rо- 1/Lв- 1/Lн)•? (4) где Lв и Lн — соответственно коэффициенты теплообмена на внутренней и наружной поверхностях ограждений (Вт/м2•°С). Принятые на основе расчета по холодному периоду года конструктивные решения должны быть проверены на условия теплоустойчивости в теплый период года с учетом допустимой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждений в соответствии с разделом 3 СниП 11- 3 79.

При устройстве входа в помещение бассейна со стороны наружного воздуха выбор конструкции входных дверей должен исключать инфильтрацию, при этом требуемое сопротивление теплопередаче наружных дверей (Rдв) должно быть не менее 0,6 Rо.ст.

После окончательного выбора конструктивных решений ( или уточнения фактических значений сопротивлений теплопередаче строительных конструкций реконструируемых зданий) рассчитывается суммарное значение теплового потока, теряемого в холодный и поступающего в теплый периоды года через строительные ограждения: Qог = 1/Rог•(tв- tн)•Fог, (5) где Fог — площадь соответствующей ограждающей конструкции, м2. Количество теплоты, поступающее в теплый период года с учетом теплопоступлений от солнечной радиации через светопрозрачные ограждения, зависит от их ориентации и теплофизических характеристик и рассчитывается по методике, изложенной в Справочнике проектировщика часть 11. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Стройиздат 1978г.: Qогл=(q’•F’ог+q’’•Fог’’)•Kотнп+(tн-tв)•Fог/Rог (5’) где q’, q’’ — соответственно тепловые потоки через облученную и необлученную солнечной радиацией поверхности ограждающих конструкций, Котн.п — коэффициент относительного проникания солнечной радиации. Количество теплоты (Qи, Вт), поступающее в помещение с испаряющимся потоком влаги (Wи), определяется из выражения: Qи = 0,68•( Wи+Wл) (6) где Wи — суммарное количество влаги (г/ч), испаряющейся с открытой водной поверхности зеркала бассейна и со смоченных поверхностей, прилегающих к водному зеркалу определится из выражения: Wи= wотк•Fотк + wсм•Fсм, (7) где wотк wсм — f(tв, fв, Рв Рнас,Vвп.,А) — интенсивность испарения влаги в условиях температурно-влажностного режима закрытых плавательных бассейнов в основном зависит от разницы парциальных давлений водяного пара при нормируемых значениях температуры и влажности внутреннего воздуха (Рв) и при полном его насыщении(Рнас) при температуре воды в бассейне (tw). На интенсивность испарения влаги значительное влияние оказывает скорость движения воздуха над поверхностью воды (Vв.п.), а также состояние водного зеркала при различной активности купающихся — (А). Нормируемая подвижность воздуха в зоне нахождения людей и над поверхностью воды составляет 0,15–0,2 м/с.

По активности использования бассейнов их можно разделить на: лечебные бассейны (теплые ванны) с неподвижной открытой водной поверхностью, небольшие частные бассейны с ограниченным временем использования, общественные бассейны (в том числе отелей) для отдыха с нормальной активностью купающихся, спортивные бассейны, бассейны для отдыха и развлечений и, наконец, аквапарки с несколькими видами бассейнов со значительным волнообразованием и водными горками. Используемое в отечественной практике проектирования выражение для опре деления количества влаги, испаряющееся с открытой не кипящей водной поверхности (формула 2.59 «Справочник проектировщика часть11. Вентиляция и кондиционирование воздуха»), не учитывает условий испарения при активной барбатации воды в бассейнах с различной активностью купающихся, при образовании искусственных волн и так далее.

Эмпирические зависимости, рекомендуемые финскими (8) и немецкими специалистами (9,10) наиболее полно учитывают изменения условий испарения влаги в закрытых бассейнах с различной активностью купающихся: Wотк=А•?•(dм-d1)/1000•Fотк (8) Wотк = е•(Рw-Р1)/1000•Fотк (9) Wотк= •Fотк (10) где Wотк — количество влаги, испаряющейся с открытой водной поверхности плавательного бассейна, кг/час, F — площадь открытой водной поверхности, м2. = (25 + 19 • Vп.в) — коэффициент испарения, кг/м2•ч•кг влаги, Vп.в — скорость воздуха над поверхностью воды, dw, dl — соответственно, влагосодержание насыщенного воздуха и воздуха при заданной температуре и влажности (г/кг сухого воздуха), Pw, Pl — давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды в бассейне и при заданных температуре и влажности воздуха, e — эмпирический коэф. равный: 0,5 — для закрытых поверхностей бассейна, 5 — для неподвижных открытых поверхностей бассейна, 15 — небольших частных бассейнов с ограниченным временем использования, 20 — для общественных бассейнов с нормальной активностью купающихся, 28 — для больших бассейнов для отдыха и развлечений, 35 — для аквапарков и значительным волнообразованием; А — коэффициент занятости бассейна людьми:1,5 — для игровых бассейнов с активным волнообразованием, 0,5 — для больших общественных бассейнов, 0,4 — для бассейнов отелей, 0,3 — для небольших частных бассейнов. Сравнительные расчеты, проведенные по вышеуказанным формулам, показывают на значительное расхождение в количестве испаряющейся влаги при одних и тех же условиях. Так, при температуре воды 26°С, температуре воздуха 28°С, относительной влажности 60% и подвижности воздуха 0,2 м/с; для плавательного бассейна с нормальной активностью купающихся и площадью бассейна 354 м2, количество испаряющейся влаги составит соответственно: 107(8), 72.5(9), 68.3(10) кг/ч. Как показывает практика, результаты полученные для указанных условий по формуле (9) и (10) — более точные. Количество влаги, рассчитанное по финской методике (8) сильно завышено для такого типа бассейнов и более подходит для условий игровых бассейнов. Наиболее универсальной является формула (9), в которой эмпирический коэффициент «е» дает возможность учесть и наиболее высокую интенсивность испарения в бассейнах с активными играми, горками и значительным волнообразованием, а также и в малых индивидуальных плавательных бассейнах. Использование нами этой методики при разработке и реализации технических решений систем вентиляции ряда объектов дало высокие результаты. Практически во всех случаях объем воздуха, рассчитанный по этому выражению, обеспечивал требуемый температурно-влажностный режим помещении бассейнов в течение всех периодов года. Для подсчета количества влаги, испаряющейся со смоченных поверхностей пола справедливо выражение: Wсм = 0,006•(tв-tм)•Fсм (11) Поверхность испарения Fсм определяется в процентном отношении к открытой водной поверхности и принимается равной 20–40% открытой водной поверхности. Причем, чем больше площадь водного зеркала бассейна, тем меньше процент. Теплопоступления и влагопоступления от купающихся могут быть подсчитаны по формулам: Qл = n•qл, (12), Wл = n•wл (13), где qл — количество теплоты (Вт) и wл — количество влаги (г/час) принимаются при условиях легкой физической работы для нормируемых температурно-влажностных параметров в помещениях бассейнов равными: qл — 132 Вт/час, wл — 225 г/час. Тепловыделения от приборов освещения определятся из выражения: Qосв = n•Noсв (14) где Nocв — установочная мощность приборов освещения (Вт), n — коэффициент перехода электрической энергии в тепловую принимается для ламп накаливания — 0,92; для люминисцентных ламп- 0,55; для подвесных вентилируемых потолков — 0,65; для подвесных вентилируемых потолков и вытяжкой через плафоны — 0,5. В помещениях ванн бассейнов, как правило, проектируется система вентиляции, совмещенная с отоплением. Поэтому при таких схемах составляющая Qот в балансовом уравнении, рассчитываемая из условия компенсации теплопотерь через ограждающие конструкции, не учитывается. Исключение составляют дополнительно предусматриваемые источники теплопоступлений как например обогреваемые полы, витражи, дежурное отопление и другое. Теплопоступления и влагопоступления с приточным воздухом (Qпр) и (Wпр) определяется из выражений: Qпр = Gпр•Iпр (15), Wпр = Gпр•dпр (16) Количество удаляемой теплоты (Qуд) и влаги (Wуд) вентиляционным (вытяжным) воздухом определяется из выражения: Qуд = Gуд•Iуд (17); Wуд = Gуд•dуд (18) где Gпр, Gуд — соответственно количество приточного и удаляемого воздуха приточно-вытяжной вентиляцией, кг/час; Iпр, Iуд — теплосодержание приточного и удаляемого воздуха кдж (ккал.) на кг. воздуха; dпр, dуд — влагосодержание приточного и удаляемого воздуха г/кг сухого воздуха. Перечисленные параметры являются определяющими при расчете производительности вентиляционного оборудования по воздуху, теплу и холоду, а также при выборе принципиально-технологической схемы автоматического регулирования. Одним из основных параметров СОМ является минимально требуемое количество наружного воздуха (Gпр), которое определяется из условия удаления избытков влаги, то есть: Gпр = W/(dв — dн) (19) Величина влагосодержания внутреннего воздуха (dв) определяется по «I-d» диаграмме влажного воздуха в соответствии с нормируемыми значениями температуры (tв) и влажности (fв). Величина влагосодержания наружного воздуха (dн) определяется по «I-d» диаграмме влажного воздуха в соответствии с расчетными значениями (параметры «Б» для холодного и теплого периодов года — СНиП 2.04.05.91) температуры (tн) и теплосодержания (Iн). Рассчитанная по влаге величина воздухообмена не должна быть ниже нормируемых минимальных значений по объему помещения закрытого бассейна, которая в соответствии со СНиП 2.08.02.89 принимается равной 3–5 кратному объему в час. Причем, большая величина относится к объему вытяжной системы вентиляции. Вторым определяющим параметром СОМ является ее теплопроизводительность (Qв) кВт, то есть, количество теплоты, которое необходимо затратить на нагрев количества наружного воздуха (Gпр) до температуры приточного воздуха (tпр): Qв = 0,278•Gпр(tпр-tн) (20), где — (tпр) определяется по «I-D» диаграмме влажного воздуха как точка пересечения линии постоянного влагосодержания наружного воздуха (dн) с лучом процесса : (Е=Qоб/W) (21), где — Qоб — избытки общего тепла в помещении в соответствии с балансовым уравнением без учета количества теплоты, поступающей с приточным воздухом (Qпр). Здесь необходимо отметить основную особенность при выборе принципиальной технологической схемы приточно-вытяжной вентиляции бассейнов. Дело в том, что воздухообмен для различных периодов года подвержен значительному изменению из-за резкого увеличения градиента перепада влагосодержания внутреннего и наружного воздуха в холодный период года в сравнении с теплым периодом. С учетом указанной особенности, максимальное(определяющее выбор вентиляционной установки по воздухопроизводительности) количество приточного воздуха требуется в теплый период года. Естественно, подавать такое количество наружного воздуха в холодный период года нерационально, так как это приводит к значительному перерасходу тепла на его нагрев и к резкому снижению влажности внутреннего воздуха. Для обеспечения в холодный период нормируемых условий микроклимата в бассейне и экономии топливно-энергетических ресурсов вентиляционные установки проектируются с переменной рециркуляцией. При этом количество наружного воздуха подается из расчета минимально требуемого в холодный период из условия удаления избытка влаги. В малых бассейнах с незначительной мощностью вентиляционного оборудования рациональнее применять вентиляционные установки с плавным или ступенчатым регулированием воздухопроизводительности в холодный и теплый периоды года. Снижения воздухопроизводительности вентиляционных установок можно также достичь, применяя осушители воздуха и устанавливая их по периметру ограждающих конструкций. При этом осушители воздуха рекомендуется применять в малых и средних по объему бассейнах при дефиците энергообеспечения для систем вентиляции. В теплый период года необходимо проводить проверку воздухообмена, рассчитанного по влаге, на теплоизбытки и при технико- экономической целесообразности снижать воздухообмен за счет применения установок охлаждения воздуха. В холодный период года с целью экономии тепла на подогрев вентиляционного воздуха, могут применятся установки, утилизирующие теплоту выбросного воздуха. Для помещений бассейнов рекомендуется применять рекуперативные теплоутилизаторы непосредственного действия и с промежуточным теплоносителем. Нагрев приточного наружного воздуха в теплоутилизационной установке может быть определен по следующему уравнению теплового баланса: Qт.у.=Lн.р•0,278(tн.у.-tн.х.)=Lу.х.•?(Iу1-Iу2) (22) где Lн.p. Lу.х. — соответственно количество наружного приточного воздуха, поступающего через теплый контур и количество удаляемого воздуха через холодный контур теплоутилизационной установки; tн.х, tн.у. — соответственно температура наружного воздуха до и после теплого контура теплоутилизатора; Iу1, Iу2 — соответственно теплосодержание (кдж/кг) удаляемого воздуха до и после холодного контура теплоутилизатора. При этом, выбор типа и конструктивно-технологичес кой схемы теплоутилизационной установки зависит от задаваемых проектировщиком рациональных значений tн.у. и Iу2 и коэффициента эффективности теплообмена Еут. При проектировании системы вентиляции очень важно учитывать особенности распределения приточного и вытяжного воздуха, обеспечивая комфортную подвижность в зоне обитания людей. Учитывая, что приточный воздух имеет высокую температуру tпр ?28°С, низкую относительную влажность (15–20%) и высокую скорость, его целесообразно подавать вдоль стен и окон по периметру помещения (особенно это относится к бассейнам с малыми объемами). Такое распределение воздуха позволяет увеличивать «поглотительную способность» приточного воздуха обеспечивая поддержание температуры у поверхности ограждающих конструкций выше температуры точки росы окружающего воздуха. При этом удаление влажного воздуха производится из верхней зоны помещения. Это связано с тем, что влажный воздух легче сухого и под перекрытием влагосодержание воздуха значительно выше, чем в зоне пребывания людей. При наличии значительной поверхности верхнего света (перекрытие из стеклопакетов) часть приточного воздуха подается в верхнюю зону настилающими струями с высокой скоростью со стороны одной из продольных стен, а удаление производится со стороны другой продольной стены. При такой схеме достигается повышение температуры поверхности остекления (при более высокой температуре подаваемого воздуха в верхнюю зону) в холодный период и снятие перегрева (при охлаждении приточного воздуха) в жаркий период года. При проектировании СОМ бассейнов необходимо предусматривать устройства для снижения уровня аэродинамического и механического шумов от работающего вентиляционного оборудования. Как правило, шумоглушители (пластинчатые или трубчатые в зависимости от конфигурации воздуховодов) устанавливаются на обеих сторонах вентилятора. Расчет площади поперечного сечения глушителя (Sш) ведется из условия допустимой по шумообразованию скорости воздуха в живом сечении глушителя, которая принимается в пределах 4–5м/сек. Sш = Lв/Vдоп (23) Снижение аэродинамического шума, распространяемого по воздуховодам, достигается уменьшением скорости воздуха за счет увеличения сечения воздуховодов. Снизить уровень шума на конечных участках можно также с помощью соединения металлических воздуховодов и воздухораспределительных устройств гибкими шумопоглощающими воздуховодами типа «Sonodec». Приточная вентиляционная установка при проектировании должна комплектоваться набором фильтров грубой (ЕU3) и тонкой (ЕU5) очистки приточного воздуха. Фильтровальными материалами для фильтров грубой очистки могут быть металлизированные или синтетические сетки в виде панелей. В фильтрах тонкой очистки применяется стеклоткань со специальной пропиткой. В основном здесь применяются карманные ячейковые фильтры, либо фильтры со сменными пластинами. По результатам расчетов тепло-влажностного баланса помещения бассейна, а также анализа круглогодичных режимов работы вентиляционного оборудования, соответствующих техническому заданию, проводится, собственно, проектирование СОМ, то есть, разрабатывается принципиально-технологическая схема обработки, подачи и удаления приточно-вытяжного воздуха, выбор оборудования и привязка его к объемно-планировочным решениям здания. Полная принципиально-технологическая схема СОМ, представленная на рис. 2, включает в себя приточный и вытяжной контуры, взаимоувязанные между собой по воздуху. Приточный контур СОМ собирается из функциональных блоков кондиционеров, включающих по ходу воздуха: воздушный клапан с электроприводом для регулирования поступления наружного воздуха, воздушные фильтры грубой и тонкой очистки, гликолевый рекуперативный теплообменник, где наружный воздух от расчетных параметров зимнего периода догревается до выбранной оптимальной температуры, за счет теплоты удаляемого воздуха, теплообменник 1-го подогрева, в котором приточный воздух догревается до +10–15°С за счет использования теплоносителя повышенных параметров (перегретая вода системы теплоснабжения), камера смешивания удаляемого и приточного воздуха (рециркуляция), где приточный воздух за счет смешивания с удаляемым воздухом догревается и увлажняется в холодный период года, секция 11-го подогрева, в которой приточный воздух догревается до расчетной приточной температуры и, как правило, на этом теплообменнике устанавливается узел регулирования температуры приточного воздуха, вентиляторная секция и секция глушения шума. Для снятия перегрева помещения бассейна в теплый период года при наличии больших площадей остекленных поверхностей в функциональной схеме предусматривается установка охлаждения приточного воздуха, включающая теплообменник-охладитель с холодильной машиной (либо прямого испарения, либо с промежуточным теплоносителем). После глушителя воздух по воздуховодам подается в бассейновую зону. При этом организация воздухообмена в помещении бассейна принимается с учетом объемно-планировочных и конструктивных решений здания. Приточный воздух может подаваться в несколько зон, причем в некоторых случаях (наличие витражей, фонарей, верхнего остекления и так далее) температура приточного воздуха может быть выше нормируемой температуры внутреннего воздуха, что связано с необходимостью компенсации теплопотерь, повышением температуры внутренней поверхности ограждения и предупреждением выпадения конденсата. Вытяжной влажный воздух удаляется из верхней зоны (под перекрытием) и по воздуховодам поступает в вытяжной агрегат, включающий: воздушный двухступенчатый фильтр, вытяжной вентилятор, секцию смешивания (рециркуляция) рекуперативный гликолевый теплообменник, в котором из удаляемого воздуха в холодный период отбирается тепло, понижая температуру выбрасываемого воздуха до рациональных заданных значений, и наружный воздушный клапан с электроприводом. При необходимости до и после вентилятора устанавливаются глушители шума. В целях соблюдения правил пожарной безопасности на нагнетательной стороне приточного вентилятора и всасывающей стороне вытяжного вентилятора при проходах воздуховодов через ограждающие конструкции устанавливают огнезадерживающие клапана. В качестве воздухораспределителей применяются различные регулируемые устройства, позволяющие равномерно раздать и удалить воздух, обеспечивая в зоне нахождения людей нормируемые параметры по температуре и скорости движения воздуха. Представленная классическая принципиально-технологическая схема СОМ закрытых помещений плавательных бассейнов может быть в каждом отдельном случае скорре ктирована в зависимости от объёмно-планировочных решений здания, района застройки, назначения бассейна и в соответствии с техническим заданием на проектирование. Рассмотрим на конкретном примере применение приведенной методики проектирования СОМ плавательных бассейнов. Требуется запроектировать СОМ закрытого плавательного бассейна, пристраиваемого к существующему зданию теннисных кортов (Детская Академия тенниса «Валери», г. Москва). Пристраиваемое здание бассейна с верхним световым проемом, перекрытым стеклопакетами с двойным слоем остекления. Сопротивление теплопередаче остекления Rс.пр.=0,4 м2•°С/Вт. Строительные ограждающие конструкции бассейна, кроме верхнего перекрытия, контакта с наружным воздухом не имеют. Общая площадь помещения бассейна — (17•25) = 425 м2, средняя высота — 6,8 м. Размеры водного зеркала бассейна — (13•20) = 260 м2. Горизонтальная проекция поверхности остекления верхнего светового проема — (10•25) = 250 м2, угол наклона к гори зонту — 150, ориентация — юго-запад. Бассейн предназначен для отдыха после спортивных занятий. Количество одновременно находящихся людей в бассейне — 20 человек. Освещение осуществляется люминисцентными лампами по периметру бассейна в количестве 20 шт. мощностью 200 Вт. каждая. В проходах между чашей бассейна и душевыми кабинами предусмотрены подогреваемые полы. Расчетные параметры наружного воздуха принимаются: — для холодного периода — tн = -26°С; Iн = -26 кдж/кг; dн = 0,24 г/кг; для теплого периода — tн = 28,5°С; Iн = 54 кдж/кг; dн = 10 г/кг. Нормируемая температура воды в бассейне — 27°С. Расчетные параметры воздуха в помещении бассейна — tв = 29°С; ?в = 65%; dв = 16,3 г/кг. Iв = 71 кдж/кг. Расчет начинаем с определения теплового потока, теряемого в холодный и поступающего в теплый периоды года через ограждающие строительные конструкции помещения бассейна. Тепловой поток через стены бассейна, являющимися внутренними строительными ограждениями помещений с незначительной (меньше 5°С) разницей температур внутреннего воздуха принимаем, равным нулю. Тепловой поток через верхнее остекление определяется из выражения (5): Qог=1/Rог•(tв–tн)•Fог=1/04•(29-(-26))•250=34375 Вт. Далее необходимо проверить ограждающие конструкции на соблюдение условий невыпадения конденсата на их внутренних поверхностях. Такую проверку требуется провести только для верхнего остекления. Согласно выражению (3), температурный перепад (tв-tог), характеризующий возможность выпадения конденсата будет равен: (tв-tог) = n (tв-tн)/Rог•Lв= 1•(29-(-26))/0,4•8,7= 15,8°С, где Lв — определяется по табл. 4 СНиП 11-3-79**. Тогда температура внутренней поверхности остекления будет равна: tог = tв-15,8 = 13,2°С. Температура точки росы внутреннего воздуха при заданных внутренних температурно-влажностных условиях определится по I-d диаграмме на пересечении линии постоянного влагосодержания dв= 16,3 г/кг с кривой насыщения (?=100%), то есть tр = 21,8°С. Для выполнения условий невыпадения конденсата температура на внутренней поверхности ограждения должна быть на 1–2°С выше tр, то есть tог 22,8°С, что значительно выше фактического значения tог.ф. = 13,2°С. Так как изменить строительное решение не представляется возможным, для обеспечения невыпадения конденсата необходимо в зону остекления подать сухой воздух с температурой выше температуры внутреннего воздуха равномерно распределенными настилающимися струями с относительно высокой скоростью, обеспечивая таким образом повышение температуры ограждения и низкую степень контакта внутреннего влажного воздуха с низкотемпературной поверхностью остекления. В теплый период года количество теплоты, поступающее в помещение через светопрозрачные ограждения, определится из выражения (5’): Qог.л = (q’•Fог’+q’’•Fог’’)•Kотн.п. +(tн-tв/Rог)•Fог. В связи с тем, что в данном помещении облучению солнечной радиации подвергается только горизонтальная незначительно наклоненная ( 150) поверхность, то составляющая (q’’) теплового потока через необлученную поверхность в расчете не учитывается. В данном расчете также не учитывается составляющая теплового потока (tн-tв)/Rог. в связи с незначительной разницей температур наружного и внутреннего воздуха в теплый период года. Значение (q’) теплового потока через горизонтальную наклонную поверхность, облученную прямой солнечной радиацией определится из выражения: q’ = (qг.п.•K3+qг.р.) K1•K2, где qг.п. qг.р. — соответственно тепловые потоки от прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в помещение в июле через одинарное остекление со стеклом толщиной до 3,5 мм. принимаются равными 521 и 80 ккал/час•м2 (расчетный час 11–13, широта г. Москвы 560); Котн.п — коэффициэнт относительного проникания солнечной радиации для двойного остекления толщиной до 3,5 мм. принимаем равным 0,9; К1 — коэффициэнт, учитывающий затенение переплетами и загрязнение атмосферы, принимаем равным — 0,75; К2 — коэффициэнт, учитывающий загрязнение стекла, принимаем равным — 0,95; К3 — коэффициэнт, учитывающий угол наклона заполнения светового проема (при 150), принимается равным — 0,97. С учетом всех вышеуказанных значений, тепловой поток от солнечной радиации в помещение бассейна составит: Qог.л.=((521•0,97+80)•0,75•0,95•0,9•250)•1,163 = 109138 Вт. Учитывая значительное количество тепла солнечной радиации, поступающей через верхний световой проем, для снятия перегрева помещения и парникового эффекта в зоне остекления, необходимо в теплый период года в верхнюю зону подавать охлажденный воздух равномерно распределенными настилающими струями. Теплопоступления в помещение бассейна от купающихся и зрителей составит: Qл = n•qл = 20•132 = 2640 Вт. Тепловыделения от освещения люминисцентными лампами составит: Qосв.=n•Nосв.= 0,55•(20•200)=2200 Вт. Тепловой поток, поступающий в помещение от источника обогрева пола составляет: Qпол = 14500Вт. Количество теплоты, поступающее в помещение с испаряющимся потоком влаги, определится из выражения (6): Qи=0,68•Wи•1000=0,68 •(Wотк+Wсм+Wл)•1000=0,68•(45,8+3,25+4,5)•1000=36414 Вт. где Wотк. определится из выражения (12): Wотк=[e•(Pw-P1)/1000)]•Fотк=20•(34,8-26,0)•260/1000 = 45,8 кг/ч, где «е» — эмпирический коэффициент для условий общественных басейнов с нормальной активностью купающихся принимается равным «20»; Pw — давление водяных паров насыщенного воздуха при температуре воды, равной 27°С, составит 34,8 бара; Р1 — парциальное давление насыщенных водяных паров при температуре воздуха 29°С и относительной влажности 65% составит 26,0 бара. Количество влаги, испаряющееся со смоченной поверхности пола Wсм определится по выражению (11): Wсм=0,006•(tв-tм)Fсм=0,006•(29-23,8)•104=3,25кг/ч, где tв — температура воздуха в помещении бассейна равна 29°С; tм — температура воздуха в помещении по мокрому термометру определяется как точка пересечения линии постоянного теплосодержания Iв = 71 кдж/кг с кривой 100% насыщения, то есть tм = 23,8°С; Fсм — поверхность смоченного пола принимается равной 40% от площади открытой водной поверхности, то есть Fсм = 260•0,4 = 104 м2. Количество влаги, выделяемое людьми,составит: Wл=n•wл=20•225=4,5 кг/ч. Минимально требуемое количество наружного воздуха в холодный период года определится из условия удаления избытков влаги по выражению (19): Gпр=((Wи+Wл)/(dв-dн))•1000=((49,05+4,5)/(16,3-0,24))•1000= 3334 кг/ч. Максимальное количество воздуха требуется подать в теплый период года и это количество будет равно: Gпр.л=(53550/(16,3-10,0))•1000= 8500 кг/ч. или Lпр=8500/1,2=7080 м3/ч. Объем помещения бассейна Vб=425•6,8=2890 м3,тогда минимально требуемый воздухообмен по объему помещения составит: Lоб=2890•3= 8670 м3/ч. Максимально требуемое количество воздуха по объему составит: Lоб=2890•5= 14450 м3/ч. Исходя из полученных результатов, принимается приточная установка, рассчитанная на среднее по объему количество приточного воздуха, то есть 11550 м3/ч. Вытяжная установка принимается из расчета максимально требуемого количества воздуха по объему, то есть 14450 м3/ч, обеспечивая таким образом 20% разряжение в помещении бассейна. Для холодного периода года принимается система вентиляции с переменной рециркуляцией. Максимальное количество рециркуляционного воздуха принимается равным 70%, что, с небольшим запасом, обеспечивает подачу минимально требуемого количества наружного воздуха в холодный период года для удаления избытка влаги, то есть 3450 м3/ч. Количество теплоты, которое необходимо затратить на нагрев наружного (смешанного) воздуха до температуры притока, определится из выражения (20): Qв=0,278•Lпр•(tпр-tсм) Для дальнейших расчетов воспользуемся графическим методом построения процессов обработки приточного воздуха с использованием «I-d» диаграммы, приведенной на рис. 3. На поле «I-d» диаграммы (для г. Москвы барометрическое давление 745 мм.рт.ст.) наносим точки с параметрами внутреннего (tв=29°С. в=65%, dв=16,3 г/кг) и наружного воздуха (tн=-26°С, Iн=-26 кдж/кг, dн=0,24 г/кг). На линии соединения параметров внутреннего (т. «В»)и наружного (т. «Н») воздуха определяем точку смеси (т.«С»), для чего на линии смеси наружного и внутреннего воздуха (Н-В) от т. «В» отмеряем отрезок, равный 30% всей ее длины, указывающий на процентное отношение принятого количества наружного воздуха. Параметры т. «С» — (tсм=13,2°С, Iсм=42,5 кдж/кг, dсм=11,6 г/кг). Далее по выражению (21) определяем направление луча процесса (Е), характеризующего процесс ассимиляции тепла и влаги в помещении приточным воздухом: Е=3,6•(Qи+Qл+Qосв+Qпол-Qогр)/(Wотк+Wсм+Wл)=3,6(36414+ 2640+2200+14500-34375)/(45,8+3,25+4,5)=1436 кдж/кг. Через точку «В» проводим линию параллельную лучу процесса (Е=1436) до пересечения с линией постоянного влагосодержания dсм=11,6 г/кг. Полученная точка «П» характеризует параметры приточного воздуха: (tпр=34,3°С, Iпр=64,8 кдж/кг, dпр=11,6 г/кг). Тогда тепловая мощность теплообменника приточной установки составит: Qпр=0,278•11550•1,2•(34,3-13,2)=81300 Вт. На эту тепловую мощность с запасом не более 20%, а также с учетом параметров теплоносителя, задаваемого техническим заданием, подбирается теплообменник приточной установки. На этой стадии можно было бы и закончить расчеты и подобрать одну приточно-вытяжную установку с производительностью L=11550 м3/ч и по теплу Q=98 кВт.При оценке единовременных затрат этот вариант более экономичен в сравнении с двумя приточно-вытяжными установками. Но более детальный технико-экономический расчет с учетом объемно-планировочных и конструктивных особенностей здания показывает, что, с точки зрения эксплуатационных затрат, экономичнее запроектировать две идентичные приточно-вытяжные установки, работающие в холодный период в режиме 50% рециркуляции. При этом одна установка может быть резервной. В теплый период работают обе установки. В этом случае, при построении процесса на «I=d» диаграмме, отрезок «В-Н» будет характеризовать общее количество воздуха, проходящего через вентиляционную установку, то есть 5750 м3/ч, а отрезок «В-С’» — количество наружного воздуха, поступающего в помещение бассейна, т.е. 2875 м3/ч. Количество теплоты, требуемое для нагрева приточного воздуха (от t’см= +2,0°С до t’пр=38,2°С), составит: Q’пр=0,278•5750•1,2•(38,2-2,0)=69440 Вт. Как видно из «I-d» диаграммы точки смеси и в первом и во втором вариантах находят ся в зоне «тумана», то есть в камере смешивания наружного и внутреннего воздуха будет происходить конденсация влаги и во втором варианте возможно обледенение поверхностей в том числе и фильтров грубой очистки, т.к. воздушный режим смешивания неустойчивый, а температура смеси довольно низкая (t’см= +2,0°С). Чтобы избежать этих неприятностей, а также с целью более точного регулирования температуры приточного воздуха, в приточной установке предусматривается два теплообменника — первого и второго подогрева. При этом, камера смешивания устраивается после теплообменника первого подогрева, в котором все количество наружного воздуха, требуемого для холодного периода нагревается до температуры безопасной для замерзания в нем теплоносителя, т.е. 15°С (рис. 4, т. К1). После 50% смешивания внутреннего и подогретого в первом теплообменнике, приточный воздух в полном объеме с параметрами в точке «С» (tсм=22,0°С, dсм=8,2 г/кг, ) поступает в калорифер второго подогрева, где нагревается до параметров приточного воздуха (т. К2 — tпр=38,1°С, dпр=8,2 г/кг). Подбор теплообменников (при двух приточно-вытяжных установках) в этом случае ведется на тепловые нагрузки соответственно равные: Q1=0,278•2875•1,2•[15-(-26)]=39323 Вт. Q2=0,278•5750•1,2•(38,1-22,0)=30883 Вт. Суммарная тепловая вентиляционная нагрузка на систему теплоснабжения с учетом 20% запаса составит: Qсум=(39323+30883)•1,2=84247 Вт. В связи с незначительной тепловой мощностью теплообменников, а также с целью повышения надежности работы системы в холодный период года можно запроектировать электрические теплообменники, особенно первого подогрева, что приведет к снижению затрат на автоматизацию, но при этом могут повысится эксплуатационные затраты из-за высокой стоимости электроэнергии. С целью экономии топливно-энергетических ресурсов подогрев наружного воздуха до рациональной температуры в теплообменнике 1-го подогрева может осуществляться за счет теплообмена наружного и удаляемого воздуха в теплоутилизационной установке. Для определения параметров и выбора конструкции телоутилизационной установки воспользуемся формулой (22): Qут=Lн.p•1,2•0,278(tну-tнх)=Lн.p•1,2(Iу1-Iу2)=2875•1,2•0,278 [15-(-26)]=39323 Вт, тогда Iу2=Iв-(39323•3,6/2875•1,2)=71,0-41,03=29,97 кдж/кг. Вторую характерную точку для удаляемого воздуха после теплоутилизатора можно определить по безразмерному комплексу эффективности теплообмена, значение которого по удаляемому воздуху будет равно: Еу=(tув-tук)/(tув-tн)=(Iув-Iук/Iув-Iн)=(64,1-28,7)/[64,1-(-26)]=0,43 где — tув и Iув — соответственно температура и теплосодержание удаляемого воздуха до холодного контура теплоутилизатора; tук, Iук — соостветственно температура и теплосодержание удаляемого воздуха после холодного контура теплоутилизатора; tук=tув-Eут(tув-tн)=29-0,43[29-(26)]=5,4°С Определив на I-d диаграмме точку Утк с параметрами уходящего воздуха после теплоутилизатора, видим, что процесс теплообмена идет с активной конденсацией влаги для чего необходимо предусмотреть устройство специального поддона с трапом для удаления конденсата. Для теплого периода построение процесса на «I-d» диаграмме начинаем с определения точки, характеризующей параметры наружного воздуха (т.нл-tнл=28,5°С, Iнл=54 кдж/кг, dнл=10 г/кг). Процесс охлаждения наружного воздуха в вентиляционной установке будет проходить по линии постоянного влагосодержания. Тепловлажностное отношение в теплый период года будет равно: Eл=3,6(Qсум.л/W)=3,6(109138 =36414=2640=2200)/53,55=10100 кдж/кг Тепловой поток от подогрева полов в летнем тепловом балансе не учитывается, так как в теплый период подогрев полов отключен, а для нагрева полов используется тепло солнечной радиации. На поле «I-d» диаграммы наносим линию постоянного влагосодержания d=10 г/кг от точки «Н» до пересечения ее с кривой насыщения ?=100%. Полученная точка «О» характеризует идеальный процесс охлаждения в испарителе холодильной установки. Но, как правило, эффективность теплообмена несколько ниже и реальным параметром можно считать точку пересечения линии постоянного влагосодержания с кривой ?=85%. Из полученной таким образом точки «Пл» (рис.4) с параметрами: tпр.л=16,3°С, dпр.л=10.0 г/кг проводим линию, параллельную лучу процесса Ел=10100 кдж/кг, характеризующему процесс ассимиляции тепла и влаги приточным воздухом для наших конкретных условий, до пересечения с линией нормируемой температуры воздуха в бассейне t=29°С. Полученная точка «Вл» с параметрами tвл=29°С. вл=47% характеризует состояние воздуха в помещении бассейна в теплый период года. Холодопроизводительность вентиляционной системы составит: Qхол.л=0,278•11550•1,2(tн-tпр.л)=0,278•11550•1,2•(28,5-16,3)=47000 Вт. К установке принимаются две фреоновые холодильные машины прямого испарения производительностью по холоду 24 кВт каждая. В принципиально-технологической схеме приточной установки испаритель проектируется между теплообменниками 1-го и 2-го подогрева. Следующим этапом в проектировании СОМ является разработка схемы организации воздухообмена. На этом этапе необходимо учитывать все особенности архитектурно-строительных и объемно-планировочных решений здания. Для наших условий при наличии верхнего света и значительной разнице высот продольных стен предпочтительная схема воздухообмена будет следующая: — приток перегретого зимой и охлажденного летом воздуха осуществляется в верхнюю зону (h=8 м) вдоль остекления настилающимися струями, для чего используются специально изготавливаемые щелевые воздухораспределительные решетки размером (1000х40 мм). Начальная скорость струи при такой конструкции составляет 3–6 м/с, что при ширине светового проема в горизонте 10 м является достаточным для эффективной ассимиляции тепла и влаги приточным воздухом в зоне светового проема; — удаление отработанного воздуха в количестве 70% (10100 м3/ч) предусматривается также из верхней зоны (h=4,5 м) с противоположной стороны притока. Для теплого периода предусматривается в качестве общеобменной вентиляции подача приточного воздуха вдоль одного из проходов на высоте 3 м. и удаление отработанного воздуха из нижней зоны противоположного прохода в размере 30% (4450 м3/ч). Разработанная схема реализована на вышеуказанном объекте и представлена на рис. 5. Чтобы окончательно определить характеристику приточных и вытяжных вентиляционных агрегатов, необходимо провести аэродинамические расчеты вентиляционной сети, выявив по их результатам располагаемый напор вентилятора. По воздухопроизводительности установки и располагаемому напору подбирают тип, мощность и обороты электродвигателя, диаметры шкивов и тип передачи. Окончательно выбрав принципиально-технологическую схему СОМ и подобрав соответствующее оборудование приступают к разработке функциональной схемы автоматического регулирования параметров и управления работой оборудования. Регулируемыми параметрами в помещениях бассейнов являются температура и относительная влажность внутреннего воздуха. При этом сигнал от датчика температуры внутреннего воздуха поступает на управляющие блоки теплового и холодильного оборудования, а сигнал от датчика влажности поступает на управляющие блоки оборудования, регулирующего воздухопроизводительность системы (воздушные заслонки. электропривод вентиляторов и так далее). Контролируемыми параметрами являются температура обратного теплоносителя и температура воздуха после теплообменника 1-го подогрева. Сигнал от этих датчиков поступает на управляющие блоки электродвигателя вентилятора, циркуляционного насоса и регулирующего клапана на теплоносителе, осуществляя защиту теплового (и холодильного) оборудования от размораживания. Более высокую надежность работы теплового оборудования можно обеспечить, применяя в качестве теплоносителя (холодоносителя) этиленгликолевые смеси, незамерзающие при низких температурах. В случае применения теплоутилизационных установок в системе СОМ, контролируемым параметром должна быть температура воздуха на выходе из теплоутилизатора по холодному контуру (на стороне выбросного воздуха). Сигнал от этого датчика должен поступать на управляющий блок защиты от обмерзания теплообменника (образования ледяной шубы). Вышеприведенная методика была применена при проектировании СОМ большого количества бассейнов различного назначения от небольших коттеджных до аквапарков. Принципиальные схемы некоторых из них приведены ниже. Наибольший интерес, в связи с рассматриваемой проблемой, представляет помещение развлекательного комплекса Аквапарка Магнитогорского металлургического комбината (рис. 6), где на территории 2740 м2 под высоким куполом (высота около 15 м) размещено пять бассейнов различного назначения общей площадью 1087 м2: 1 — оздоровительно-спортивный бассейн — 354 м2; 2 — бассейн для отдыха и развлечений – 362 м2; 3 — массажный бассейн — 68,3 м2; 4 — детский бассейн — 156,9 м2; 5 — бассейн с водяными горками — 146 м2. Как уже указывалось раньше, основной «вредностью», по которой определяются требуемый воздухообмен в помещениях плавательных бассейнов, является влага, испаряющаяся с открытой водной и смочен ной поверхностей, а также от людей, находящихся в бассейне. Суммарное количество влаги, испаряющейся с открытой водной поверхности, рассчитанное по формуле (9), составит 273,7 кг/ч, в том числе: с поверхности плавательного бассейна с нормальной активностью купающихся — 72,5 кг/ч, бассейна для отдыха и развлечений — 103,8 кг/ч, бассейна для массажа — 14 кг/ч, детского бассейна 31,1 кг/ч и бассейна с горками 52,3 кг/ч. Суммарная площадь бассейнов составляет 1087 м2. Смоченная поверхность принимается в размере 20%, то есть 217,4 м2. Тогда количесвто влаги, испаряющейся с этой поверхности, при температуре внутреннего воздуха 28°C и относительной влажность 60%, составит 7,56 кг/ч. Количество влаги от находящихся в бассейне людей при легкой физической работе и вышеуказанных температурных условиях, составит 0,225 кг/ч на человека, при одновременном нахождении в зоне отдыха 127 человек, количество испаряющейся влаги составит Wв = 27,3 кг/ч. Таким образом, суммарное количество влаги, поступающей в бассейновый комплекс составит: ?Wисп=?Wот+Wсм+Wл=308,56 кг/ч Расчетные параметры «Б» наружного воздуха для летнего периода (город Магнитогорск): температура 27,4°C, теплосодержание 52,3 кдж/кг. Параметры внутреннего воздуха tв=28°C, относительная влажность 60 %. При этих условиях, значение влагосодержания воздуха составит: dн — 9,8 г/кг, dв — 14,3 г/кг. Тогда количество воздуха составит — 59 625 м3/ч. Исходя из полученных результатов расчета требуемого количества воздуха к установке принято две приточно-вытяжных системы на базе центральных конидиционеров AIRSET 2000. 21.15 (DAICHI) производительностью по воздуху 35 тыс. м3/ч каждая. Расчет теплового баланса в помещениях плавательного бассейна не отличается какими либо особенностями и проводятся по вышеприведенной методике. Результаты расчета тепло-влажностного баланса приведены на «I-d» диаграмме (рис. 7). С учетом проведенного анализа круглогодичных режимов работы системы микроклимата бассейнового комплекса Аквапарка, разработана принципиальная схема обработки приточно-вытяжного воздуха (рис. 8). Приточные агрегаты собираются из функциональных блоков кондиционеров AIRSET 2000. 21.15 (DAICHI), включающих по ходу воздуха: воздуш ный клапан с электроприводом для регулирования поступления наружного воздуха, воздушный фильтр грубой и тонкой очистки, гликолевый рекуперативный теплообменник, где наружный воздух от расчетных параметров зимнего периода (-34°C) догревается до (-11°C), теплообменник I подогрева с параметрами теплоносителя 110/70°C, в котром приточный воздух от — 11°C догревается до 12,8°C, камера смешивания удаляемого и приточного воздуха, где приточный воздух за счет смешивания с удаляемым воздухом догревается до 25°C, секция II подогрева, в которой воздух нагревается до температуры притока (38°C), вентиляторная секция и секция глушения шума. После глушителя воздух по воздуховодам подается в бассейную зону с температурой 38°C. Перегрев на 10°C по сравнению с температурой внутреннего воздуха связан с необходимостью компенсации теплопотерь и повышения температуры поверхности ограждающих конструкций, исключая выпадение на них конденсата. Организация воздухообмена в помещениях бассейна принята с учетом объемно-планировочных и конструктивных решений здания. Приточный воздух подается в несколько зон (рис. 6). Подача приточного воздуха вдоль витражей производится регулируемыми напольнымирешетками типа AR-9 «IMP Klima, создавая настилающуюся на поверхность стекла изотермическую струю с высокой температурой (38°C ) и низкой относительной влажностью (18%), обеспечивающую защиту витражей от конденсации влаги. Основная масса приточного воздуха распределяется приточными воздушными соплами типа VS-4E «IMP Klima», обеспечивающими возможность регулирования направления потока в пределах ±30°C. Аэродинамические характеристики этих типов воздухораспределителей позволяют раздать большой объем воздуха свободными изотермическими струями при высокой начальной (осевой) скорости Vо 10 м/с на значительное расстояние. При этом, требуемая в зоне обитания подвижность воздуха Vтр = 0,2 м/c по ходу струи обеспечивается за счет обратных воздушных потоков (вентиляция методом разбавления). Воздухораспределители установлены на высоте 4 м, количество воздухораспределителей и их размер подобраны с учетом угла раскрытия струи, требуемого количества приточного воздухи и максимального расстояния до точки, где осевая скорость струи падает до нормативного значения Vо = Vтр = 0,2 м/с. Вытяжной влажный воздух удаляется из верхней зоны (под перекрытием) и по воздуховодам поступает в вытяжной агрегат, включающий: воздушный двухступенчатый фильтр, вытяжной вентилятор, секцию смешивания, рекуперативный гликолевый теплообменник, в котором из удаляемого воздуха в холодный период отбирается тепло, понижая температуру выбрасываемого воздуха с +28°C до +15,6°C и наружный воздушный клапан с электроприводом. Проведенные пуско-наладочные работы подтвердили правильность принятых технических и технологических решений систем обеспечения микроклимата в бассейновой зоне комплекса Аквапарка, включающей большое количество плавательных бассейнов различного назначения. Практика монтажных и пуско-наладочных работ показывает на удобства и экономичность принятой приточно-вытяжной вентиляции и центрального кондиционирования на базе функциональных блоков AIRSET 2000 (DAICHI). Антонов П.П. к.т.н. специалист компании ООО «СИТЭС-КОНДИЦИОНЕР.

Новый многофункциональный комплекс.

Новый многофункциональный комплекс класса «А» расположен в заповедной зоне Старого Арбата — самом престижном историческом районе Москвы. Внешний вид здания, выдержанный в старом московском стиле, исключительно органично вписывается в архитектурный ансамбль Старого Арбата. Более того, этот комплекс, по замыслу архитекторов, призван подчеркнуть гармонию, дух Старого Арбата, который, к сожалению, был нарушен, в связи со сносом некоторых исторических зданий. В «начинке» здания применены самые современные технические средства и разработки, обеспечивающие полноценный комфорт. Комплекс представляет собой разновысокое 7-ми и 6-этажное здание с двух- и трехуровневой подземной автостоянкой. Надземная часть представляет собой сочетание делового, культурного и торгового центров. На нижних этажах расположены 4-зальный кинокомплекс, различные магазины, ресторан, кафе, администрация. Пространство с 4-ого по 7-ой этажи отдано под офисные помещения. Отличительной особенностью здания является атриум, проходящий с 4-ого по 6-ой этаж. Специалисты компании ЕВРОКЛИМАТ выполнили проект по разделам: общеобменная вентиляция, противодымная защита, кондиционирование, теплоснабжение, холодоснабжение и отопление. Кроме того, выполнен комплекс работ по автоматизации и электроснабжению указанных выше систем, а также монтажные и пусконаладочные работы. Проектирование комплекса проводилось в две стадии: «Проект» и «Рабочая документация». Сложность проектирования заключалась в том, что одновременно шло строительство и разработка документации по всем разделам, включая архитектурно-строительную часть. Постоянные изменения, вносимые Заказчиком в проект, вели к изменениям в планировках и назначениях помещений. Менялись фасады, остекление, входы в здание, технология подземных стоянок. Блоки питания, кафе и рестораны проектировались по опыту без технологического задания. Здание конструктивно сложное: разновысокое (6 и 7 этажей); 4 и 3 уровня подземных этажей (автостоянки с изолированной рампой, технический этаж и торговый зал); имеет сложную геометрическую форму; не совпадающие по высоте наружные стены; значительное количество пожарных отсеков; различная форма и площадь остекления по этажам; различная высота от пола до остекления; монолитная конструкция; колонны, заканчивающиеся у перекрытия капителями; атриум с четвертого по шестой этажи в офисной части здания; эскалаторы; Общая площадь помещений 26 000 кв. м. Основной состав помещений здания по назначению: подземные автостоянки; торговые площади; офисы; кинозалы; ресторан; блок питания; вспомогательные помещения; зимний сад; Приточные вентиляционные камеры располагаются, в основном, в подземной части здания и на кровле. Вытяжные системы располагаются открыто на кровле. По мере строительной готовности здания, необходимо было вести монтаж систем отопления, вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения, поэтому рабочая документация выдавалась на стройку частями, что также осложняло проектирование. Основные технические решения. Система отопления принята двухтрубная, с нижней разводкой. В подземных автостоянках обогрев предусмотрен гладкими трубами. В надземной части установлены нагревательные приборы KORADO с нижним присоединением. Магистральные трубопроводы и стояки проложены открыто, подводки к приборам предусмотрены в конструкции пола. Описанная выше конструкция здания в значительной степени осложнила конструирование системы отопления.

Чиллер CLIVET WSAT 3.390LN.

Общеобменная приточно-вытяжная система вентиляции обеспечивает санитарную норму свежего воздуха. Общее количество приточных систем —19; вытяжных — 35. В приточных установках наружный воздух проходит очистку в фильтрах и нагрев в теплообменниках зимой. Выполнена противодымная защита здания, которая включает в себя: системы дымоудаления из подземных стоянок, кинозалов, коридоров офисной части, торговых залов и атриума (всего 9 систем). системы подпора в лестничные клетки, шахты лифтов и тамбур-шлюзы подземной части, в рампу и в торговый зал на отметке —3,6. Комфортные условия зимой в здании обеспечиваются системой отопления и системами вентиляции. Летом микроклимат создается системами кондиционирования. Для кинозалов предусмотрена схема чиллер — центральный кондиционер, для остальных помещений — чиллер — фанкойлы. Хладоносителем является холодная вода, которая поступает с помощью насосных групп от двух холодильных машин CLIVET (WSAT 3.390LN) в малошумном исполнении, установленных на кровле. Суммарная мощность охлаждения здания составляет 1720 кВт. Для обеспечения плавной и надежной работы холодильных машин, а также для обеспечения возможности постепенного подключения фанкойлов по мере сдачи помещений в аренду, предусмотрена двухконтурная система холодоснабжения. Из холодильных машин охлажденная вода с помощью насосов (рабочего и резервного) сливается в аккумулирующие баки емкостью 3 м3. Отепленная вода из баков возвращается на охлаждение в холодильные машины — первый контур. Во втором контуре охлажденная вода из баков поступает на потребителей (воздухоохладители центральных кондиционеров и фанкойлы), затем теплая вода от потребителей с помощью насосов сливается опять в баки. Разводка воздуховодов, установка воздухораспределительных устройств и вытяжных решеток, установка фанкойлов и разводка трубопроводов холодоснабжения по арендуемым помещения в общем проекте не предусмотрена. Указанные работы будут выполняться по индивидуальным проектам для арендаторов. Звягинцева С. М. руководитель проектного отдела компании «ЕВРОКЛИМАТ.

Технико-экономическое сравнение вариантов энергоснабжения аквапарка.

Аквапарк — это сложное обособленное инженерное сооружение с высоким энергопотреблением. Выберем на стадии проектных работ наиболее оптимальную схему энергоснабжения здания аквапарка на основе технических и экономических показателей. Проектируемая установленная мощность электропотребителей составляет 1850 кВА. При коэффициенте одновременной работы оборудования к = 0,6 мощность потребителей составляет 1110 кВА. Минимальная нагрузка потребителей электрической энергии составляет 350 кВА. Максимальная часовая нагрузка потребителей тепловой энергии аквапарка составляет 4 Гкал/час, из них: 1,3 Гкал/час — на отопление; 0,9 Гкал/час — на горячее водоснабжение; 1,8 Гкал/час — на вентиляцию. Годовые потребности в энергоресурсах аквапарка составляют: электрическая энергия — 7238000 кВт•час, тепловая энергия — 12240 Гкал. Сравним следующие варианты энергоснабжения аквапарка. 1.Автономное энергоснабжение на базе мини ТЭЦ. 2.Автономное энергоснабжение на базе мини ТЭЦ и газовой котельной. 3.Автономное теплоснабжение на базе газовой котельной и централизованное электроснабжение. 4.Централизованное энергоснабжение. В первом варианте, в качестве источника электро- и теплоснабжения, предлагается использовать мини ТЭЦ на базе когенерационной газопоршневой установки (когенерация — совместная выработка электрической и тепловой энергии). На рис. 1 приведена схема энергоснабжения на базе мини ТЭЦ. Разберем подробнее состав оборудования, предлагаемого к установке. Основу когенерационной газопоршневой мини ТЭЦ составляют два газогенераторных модуля марки JMS-616 фирмы Jenbacher (Австрия). Электрическая мощность двух агрегатов составляет 3892 кВт, тепловая мощность — 3,75 Гкал/час.

Рис. 1 Схема энергоснабжения на базе газопоршневой мини ТЭЦ.

Таким образом, общая тепловая и электрическая мощность двух установок составляет 8044 кВт. Общая потребная тепловая и электрическая мощность аквапарка составляет 5761 кВт, максимальная установленная мощность потребителей электрической и тепловой энергии составляет 6501 кВт. Коэффициент загрузки при номинальной нагрузке составляет 0,71, при максимальной загрузке — 0,81. Газогенераторный модуль поставляется в следующей комплектации: газопоршневой двигатель с электрогенератором; катализатор; система утилизации тепла (70/90°С); насосное оборудование; система аварийного охлаждения, состоящая из пластинчатого теплообменника, «сухой» градирни и система управления. Для обеспечения требуемого давления газа модуль комплектуется газовым компрессором. Генератор вырабатывает электрическую энергию напряжением 6,3 кВ (10 кВ). Для снабжения потребителей электроэнергией напряжением 400 В необходима трансформаторная подстанция.

Рис. 2 Комбинированная схема энергоснабжения на базе газопоршневой мини ТЭЦ и газовой котельной.

Из схемы теплоснабжения видно, что максимальная тепловая нагрузка потребителей тепла складывается из Q1тепл и Q3тепл. Это связано с тем, что в установках данного типа вырабатываемое количество тепла напрямую зависит от количества вырабатываемого электричества. Поскольку в данной статье рассматривается только вариант обеспечения собственных нужд аквапарка, для покрытия максимальной тепловой нагрузки необходимо часть произведенной электрической энергии преобразовать в тепловую энергию. Для этого в схеме энергоснабжения предусмотрена система электрических водонагревателей, например, гидродинамические генераторы. В летний период, когда тепловая нагрузка минимальная (только на нужды горячего водоснабжения), избытки тепла Q2тепл отводятся в окружающую среду в «сухой» градирне. Достоинства схемы энергоснабжения на базе мини ТЭЦ. 1. Обеспечивает полное автономное снабжение электрической и тепловой энергией комплекс аквапарка. Недостатки схемы энергоснабжения на базе мини ТЭЦ. 1.Невысокий КПД установки. 2.Большая потребность в тепловой энергии требует установки агрегатов с большой электрической мощностью. 3.Для обеспечения потребности в тепловой энергии требуется установка электрических водонагревателей для преобразования части произведенной электрической энергии в тепловую, что приводит к удорожанию комплекса и снижению КПД. 4.Требуется трансформаторная подстанция большой мощности. 5.Комплекс имеет сложное инженерное оборудование и, как следствие, требует большого количества высококвалифицированного персонала. 6.В летний период КПД установки уменьшается из-за сброса части тепловой энергии в окружающую среду. 7.Шум при работе установки. Во втором варианте, в качестве источника электро- и теплоснабжения, предлагается использовать мини ТЭЦ на базе когенерационной газопоршневой установки совместно с газовой котельной. Принципиальное отличие от первого варианта заключается в том, что мини ТЭЦ предназначена для покрытия потребности комплекса аквапарка, в первую очередь, в электрической энергии, а газовая котельная обеспечивает потребность комплекса в тепловой энергии. На рис. 2 приведена комбинированная схема энергоснабжения аквапарка на базе мини ТЭЦ совместно с газовой котельной.

Рис. 3 Схема энергоснабжения на базе газовой котельной и централизованного электроснабжения.

Основу когенерационной газопоршневой мини ТЭЦ составляет два газогенераторных модуля марки JMS-320 фирмы Jenbacher (Австрия). Электрическая мощность двух агрегатов составляет 1946 кВт, тепловая мощность — 2,26 Гкал/час. Для обеспечения потребности в тепловой энергии комплекса аквапарка предусматривается сооружение газовой котельной мощностью 2,58 Гкал/час. Базовая комплектация мини ТЭЦ аналогична комплектации, рассмотренной в первом варианте. «Сухая» градирня в этом варианте сохраняется как система аварийного охлаждения. В газовой котельной предполагается установка двух жаротрубных водогрейных котлов фирмы Vissmann (Германия) марки Vitoplex 100 c системой управления Vitotronic 333 мощностью 1750 кВт каждый. Кроме того, в состав газовой котельной входит: насосное оборудование фирмы Grundfos (Германия); запорно-регулирующая арматура; система управления и автоматика безопасности. КПД котельной составляет 92.

Рис. 4 Схема централизованного энергоснабжения.

Потребность в тепловой энергии комплекса аквапарка обеспечивается теплом вырабатываемым мини ТЭЦ (Q1тепл) и теплом, вырабатываемым газовой котельной (Q4тепл). Достоинства комбинированной схемы энергоснабжения на базе мини ТЭЦ и газовой котельной. 1.Обеспечивает полное автономное снабжение электрической и тепловой энергией комплекс аквапарка. 2.Комбинированная схема сбалансирована, то есть количество выработанной тепловой энергии не зависит от количества выработанной электрической энергии. Недостатки комбинированной схемы энергоснабжения на базе мини ТЭЦ и газовой котельной. 1.Газовая котельная эксплуатируется только в отопительном сезоне. 2.В летний период КПД установки уменьшается из-за сброса части тепловой энергии в окружающую среду. 3.Комплекс имеет сложное инженерное оборудование и, как следствие, требует большого количества высококвалифицированного персонала. 4.Шум при работе установки. В третьем варианте, в качестве источника тепловой энергии, предлагается использовать газовую котельную. Принципиальное отличие от первого и второго вариантов заключается в том, что потребность комплекса в электрической энергии обеспечивается электрическими сетями Мосэнерго, а потребность в тепловой энергии обеспечивается газовой котельной. На рис. 3 приведена схема энергоснабжения аквапарка от электросетей Мосэнерго и газовой котельной. В газовой котельной предполагается установка двух жаротрубных водогрейных котлов фирмы Viessmann (Германия) марки Vitomax 300 c системой управления Vitotronic 333 мощностью 2900 кВт каждый. Состав вспомогательного оборудования котельной аналогичен оборудованию, рассмотренном во втором варианте. Потребность в тепловой энергии комплекса аквапарка обеспечивается теплом, вырабатываемым газовой котельной (Q1тепл). Достоинства схемы энергоснабжения на базе газовой котельной и централизованного электроснабжения. 1.Обеспечивает автономное снабжение тепловой энергией комплекс аквапарка. 2.Круглогодичное обеспечение тепловой энергией потребителей. 3.Отсутствует шум при работе установки. 4.По сравнению с мини ТЭЦ, требует меньшего количества обслуживающего персонала. Недостатки схемы энергоснабжения на базе газовой котельной и централизованного электроснабжения. 1. Зависимость от электросетей Мосэнерго. В четвертом варианте предлагается использовать полное энергоснабжение от сетей Мосэнерго. На рис. 4 приведена схема энергоснабжения аквапарка от электросетей Мосэнерго и газовой котельной. Для обеспечения трансформации и распределения энергии в данном варианте предусматривается сооружение трансформаторной подстанции и индивидуального теплового пункта (ИТП). Оборудование ИТП включает в себя узел учета тепловой энергии, пластинчатые теплообменники, насосное оборудование, систему управления и автоматики. Для обеспечения комплекса аквапарка на период профилактических работ на тепловых сетях предусматривается устройство электрического водяного нагревателя. Достоинства схемы энергоснабжения на базе газовой котельной и централизованного электроснабжения. 1.Наиболее простая схема энергоснабжения. 2.Требует минимального штата для обслуживания, по сравнению с предыдущими рассмотренными схемами. Недостатки схемы энергоснабжения на базе газовой котельной и централизованного электроснабжения. 1. Зависимость от сетей Мосэнерго. Для рассмотренных четырех вариантов энергоснабжения аквапарка проведем сравнительный экономический анализ. Экономический анализ будет выполнен без учета капитальных вложений в наружные коммуникации и, соответственно, без учета расходов на их эксплуатацию. Для расчета стоимости энергоресурсов использовались данные Мосэнерго по состоянию на 1 августа 2002 года (табл. 1.

Наименование Обоз-е Ед. изм. Значение Тариф на заявленную мощность (для промышленных предприятий с мощностью от 750 кВА) Цзм руб/кВт*мес 68 Тариф на потребляемую электрическую энергию Цзм руб/кВт*ч 0,59 Тариф на тепловую энергию Цзм руб/Гкал 377 Стоимость газа Цг руб/(1000 нм3/ч) 780 Таблица 1. Стоимость энергоресурсов.

Наименование Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4 Затраты на закупку электроэнергии, у.е. 0 0 161 500 161 500 Затраты на закупку тепловой энергии, у.е. 0 0 0 146 500 Затраты на газ, у.е. 102 300 102 300 49 500 0 Первичные капиталовложения, у.е. 3 500 000 2 400 000 480 000 250 000 Затраты на техническое обслуживание. у.е. 132 000 108 000 36 000 18 000 Годовые аммортизационные отчисления, у.е. 350 000 240 000 48 000 25 000 Суммарные годовые затраты на выработку электрической и тепловой энергии, у.е. 584 300 450 300 295 000 351 000 Таблица 2. Экономические показатели вариантов энергоснабжения.

Из анализа экономических показателей (табл. 2) видно, что наименьшие затраты на энергоснабжение комплекса аквапарка обеспечивает третий вариант автономного теплоснабжения на базе газовой котельной и централизованного электроснабжения. Стефанчук В.И. к.т.н. Колыхалов В.В. группа компаний «Термоинжениринг.

СПОРТИВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ DAIKIN Кондиционирование стадиона системами Hi-VRV.

Открытый стадион «Локомотив», построенный в первые годы нового столетия в Черкизово, сегодня является одним из самых красивых и современных спортивных сооружений Москвы. Генеральному подрядчику — Балтийской Строительной Компании — в 2001–2002 годах удалось создать удивительно гармоничное сочетание формы и содержания: стильный и современный облик дополняет европейский уровень комфорта, создаваемый высококачественными системами освещения, вентиляции и кондиционирования. С трех сторон окруженный могучими тополями старого парка, стадион уже издали привлекает внимание по-спортивному энергичным цветовым решением. Обычное для сооружений такого типа обилие светло-серого бетона выгодно оживляют ярко-красные металлоконструкции перил и оконных переплетов, с ними работают «на контраст» горизонтальные светозащитные плоскости верхнего яруса цвета поверхности океана в солнечную погоду.

Стадион «Локомотив». Общий вид Частота спортивных соревнований на стадионе «Локомотив» в большей степени подчинена графику игр, нежели изменению погоды. Порог начала и окончания сезона составляет 10 градусов ниже нуля, и, как правило, матчи проводятся с марта по ноябрь, поэтому инженерное оснащение стадиона предусматривает защиту от атмосферных капризов как зрителей, так и игроков. Над трибунами в VIP-зонах установлены «маленькие светила» — специальные инфракрасные обогреватели. Поле стадиона представляет предмет особой гордости устроителей: травяной газон снабжен системой подогрева, причем не электрического, а посредством труб с горячей водой, проложенных вблизи от поверхности. При этом, система мощных тепловых воздушных установок, расположенных на уровне перекрытий первого яруса, создает своеобразный «парниковый эффект», даже в условиях межсезонных заморозков обеспечивая на поле достаточно комфортный «плюс.

Стадион «Локомотив». Вид с трибуны Стадион «Локомотив» изначально проектировался как современное спортивное сооружение для проведения любых, в том числе и международных, соревнований с возможностью приглашения гостей самого высокого уровня. Проект предусматривал наличие помещений класса VIP (президентская ложа, гостевые помещения и холлы), кондиционирование которых должно было обеспечивать индивидуальное регулирование и высокую точность поддержания комфортных температурных условий. Помимо этого, ряд внутренних помещений стадиона, таких как расположенные на верхнем ярусе комментаторские кабины и, наоборот, находящийся «под трибунами» пресс-центр, нуждались в кондиционировании, в связи с высоким тепловыделением находящейся там техники. Оздоровительный комплекс с тренажерными залами, многочисленные кафе, бары и рестораны, «опоясывающие» по периметру стадион, также не могли обойтись без кондиционеров.

Президентский сектор. Лифтовый холл Каждое из помещений было оснащено системой приточно-вытяжной вентиляции в соответствии с существующими санитарными нормами, однако, в связи с особенностями упомянутых выше специальных зон, потребовалось разработать проект кондиционирования. При этом, выбор климатической системы представлял некоторую сложность. Проектировщики из института «Моспроект-4» последовательно «примеряли» различные схемы — и ни одна из них не подходила. От традиционного, в условиях столь масштабного сооружения, применения центральной системы с чиллером и фанкойлами пришлось отказаться в связи со спецификой кондиционируемых помещений. Их «территориальная разобщенность» на огромном пространстве стадиона, в совокупности с высокими требованиями к точности подстройки температурных параметров в VIP-зонах, создавали дополнительные трудности с выбором места установки чиллера и ставили под сомнение саму возможность его применения.

Конструктивные особенности здания в аспекте размещения наружных блоков кондиционирования Использование обычных сплит-систем в данной ситуации также не представлялось возможным из-за большой протяженности трасс между наружными и внутренними блоками, тепловых нагрузок в сотни киловатт, а также, в связи с большим количеством наружных блоков, отсутствия мест для их установки. В результате, «Моспроект-4» был вынужден обратиться к альтернативному решению — мультизональным системам кондиционирования, находящим все более широкое применение в последнее время. При детальном рассмотрении ситуации, была выбрана центральная интеллектуальная система кондиционирования VRV производства японской компании DAIKIN — при традиционно высоком качестве она идеально удовлетворяла многочисленные пожелания заказчиков.

Наружный блок RSXY на несущей опоре здания Центральная интеллектуальная система VRV, установленная на стадионе «Локомотив» в 2002 году компанией «СИТЭС-Кондиционер», состоит из 16 наружных и 160 внутренних блоков общей холодопроизводительностью 400 кВт. Блоки работают как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева, что особенно эффективно в межсезонье в периоды отключения отопления. Основным положительным фактором функционирования этой системы в данных условиях является особая гибкость ее работы — в любом помещении огромного стадиона, в любое время режим кондиционирования можно включить простым нажатием кнопки на пульте — уникальный случай для центральных систем. При выборе места расположения наружных блоков системы VRV, наряду с конструкционными особенностями здания, проектировщикам пришлось учитывать также специфику «мест проведения массовых мероприятий». Особая атмосфера, возникающая на трибунах во время футбольных ба талий, нередко провоцирует особо эмоциональных болельщиков поддержать любимую команду «подвигами» различной степени тяжести. В связи с этим, защита наружных устройств от вандализма стала одной из насущных задач при составлении проекта их размещения.

Наружный блок RSXY, установленный на дне «рва безопасности» Основное количество наружных блоков RSXY10 располагается на внешней стороне верхнего яруса. Они установлены с помощью специально сконструированных консолей на вертикальные несущие опоры здания. Такое местоположение обеспечивает оптимальную удаленность от посторонних глаз, и, в то же время, позволяет «уделить внимание» всем кондиционируемым помещениям, за исключением находящихся под трибунами. Для последних, в число которых, к примеру, входит пресс-центр, специалистами было предложено оригинальное решение: наружные блоки располагаются внутри специального «рва безопасности», разделяющего трибуны и собственно игровое поле. Здесь, приблизительно на полутораметровой глубине, блоки RSXY «прекрасно себя чувствуют», надежно скрытые от глаз под ступенями лестниц, при этом эффективно остужая разгоряченные матчем головы представителей прессы.

Воздухораспределяющая панель канального внутреннего блока.

Помещения стадиона «Локомотив» кондиционируются внутренними блоками трех типов: настенными FXYA, канальными FXYS и кассетными FXYF. Как правило, их выбор обуславливает площадь помещения, его конструктивные особенности и уровень тепловых нагрузок. Значительное количество кассетных блоков FXYF (их общее число — 34) сосредоточено в так называемом «президентском секторе», включающем лифтовый холл, собственно ложу, гостевые помещения и комнату охраны.

Настенные внутренние блоки в спортивно-оздоровительном комплексе Интерьер этого сектора подчеркнуто исключителен: здесь типичный для помещений стадиона техно-стиль дополняют характерные для современных архитектурных решений красивые и удобные аксессуары. Стильная мягкая мебель сочетает в себе контраст блестящего хрома и черной кожи, светло-серые стены украшают декоративные панели из дерева ценных пород. На этом фоне кассетные блоки Daikin FXYF прекрасно вписываются в ритм «стальных» плиток подвесного потолка, но это не является единственным их достоинством. Точность и эффективность четырехпоточного распределения воздуха кассетными блоками позволяет справиться с любыми тепловыми нагрузками. При этом, учитывается все — от медиа-систем Hi-End, установленных не только в ложе, но и в лифтовом холле — и до разгоряченной победой любимой команды группы поддержки, в том же холле встречающей по четных гостей. Любопытным интерьерным решением служит гибкая перегородка, автоматически отделяющая часть президентской ложи для проведения конфиденциального совещания — в ограниченном таким образом пространстве существует отдельная зона кондиционирования, состоящая из двух кассетных блоков FXYF. Встроенные канальные блоки FXYS обеспечивают кондиционирование в помещениях большой площади — в ресторанах, конференц-залах, барах и кафе. Пятнадцать таких блоков установлено за подвесным потолком, их невидно и не слышно — о присутствии системы кондиционирования можно догадываться только по приятной прохладе, равномерно распределяющейся по залам из диффузоров. Настенные внутренние блоки FXYA «обитают», в основном, на «минус первом» уровне, там, где конструктивные особенности помещений не позволяют смонтировать подвесной потолок. Пресс-центр и спортивные залы испытывают тепловые нагрузки разного порядка — в первом «перегреваются» головы, в последнем — тела, но с задачей одинаково успешно справляются настенные модели FXYA. Их в общей сложности 118. Помимо нижнего яруса, они работают и в гостевых помещениях VIP- зоны, и в комментаторских кабинах на самом верху, — везде, где существуют небольшие комнаты с большой тепловой нагрузкой от аппаратуры. При этом, мощность каждой такой установки имеет полуторный «запас прочности». Система VRV, установленная на стадионе «Локомотив», уже прошла достаточно серьезное «боевое крещение» — спортивный сезон 2001–2002 года. По мнению специалистов компании «БСК-47», подрядчика по инженерным системам, взявшего на себя обслуживание системы кондиционирования, эксплуатационный период прошел без забот и хлопот. Оборудованные системой самодиагностики, настенные пульты управления ни разу не зафиксировали случаев отклонения в работе, требующих «оперативного вмешательства». Личное мнение персон особой важности, как и всегда, узнать непросто, но, судя по отсутствию признаков реконструкции помещений, все системы функционируют нормально. как и было задумано в проекте. Что же касается тех, кому сверху видно все — комментаторов — то им весьма уютно в своих кабинах, перегруженных электроникой и особым накалом спортивной борьбы. Это очевидно: достаточно включить любую трансляцию со стадиона «Локомотив». Статья подготовлена центром технического маркетинга компании DAICHI — официального дистрибьютора оборудования DAIKIN в России Опыт одного «проекта.

Практически в каждом рекламном объявлении климатических компаний есть фраза об «объектах любой сложности». Фирмы декларируют «богатый опыт», «строгое соблюдение сроков», наличие выполненных «крупных объектов», собственную «проектную базу». Действительно ли это так? И так ли объективна оценка собственных возможностей? Ведь подобные заявления должны подтверждаться не только фундаментальными знаниями в области ОВК, реальными наработками, но и способностью принять нестандартное решение, умения убедить заказчика, что выбор более дорогого оборудования — не желание «хапнуть», а необходимость, которая позволит значительно снизить эксплуатационные расходы. Предлагаем на конкретном примере рассмотреть историю одного «крупного объекта» в Москве. Проектным отделом компании было получено задание на реконструкцию систем вентиляции и кондиционирования торговых залов 1-4-го этажей крупного универмага. Общий объем залов — 23443 м3. Общая площадь залов — 6336 м2. Что требовалось? Заменить старую систему центрального кондиционирования (с охлаждением воздуха с помощью артезианской воды) с сохранением старых сетей. Проект реконструкции был выполнен на основании технического задания, согласно которому параметры наружного воздуха приняты: в холодный период года t=-30°C, j=-31 кДж/кг; в теплый период года t=+30°C, j=+68 кДж/кг (относительная влажность 50%); температура в торговых залах в холодный период 18°С, в теплый 23–25°С. Основные решения проекта по вентиляции и кондиционированию. В торговом комплексе на 1–4 этажах запроектирована приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением, с рециркуляцией, очисткой в фильтрах, подогревом и охлаждением приточного воздуха (центральное кондиционирование). Охлаждение воздуха запланировано с помощью водоохлаждающей машины — чиллера. Температура приточного воздуха 16°С. По расчету, требуемая мощность охлаждающей машины при прямоточной схеме кондиционирования составляет около 1380 кВт (теплоизбытки 780 кВт). По соображениям экономии была принята схема с рециркуляцией (75%). Это позволило понизить расчетную требуемую мощность до 1000 кВт. За это пришлось заплатить ухудшением схемы раздачи охлажденного воздуха в торговых залах. Дело в том, что при реконструкции основная система воздуховодов была оставлена без изменений. В этой связи, старая хорошая схема раздачи приточного воздуха в торговых залах (равномерная по площади) была заменена на секционную — приток воздуха по краям, точнее крыльям, рециркуляция — в центре залов. При этом 2/3 площади потолка пришлось на приток, 1/3 — на рециркуляцию. Понятно, что при такой схеме центральная часть залов, в принципе, обрабатывается хуже, чем крылья. Переменный расход наружного воздуха принят из расчета не менее 60 м3/час на одного человека, общий расход при точного воздуха в торговые залы — до 180000 м3/ч, при этом рециркуляция — 50–75% от общего расхода, в зависимости от параметров наружного воздуха. В качестве основного оборудования выбраны: кондиционеры (4 приточные установки) — CV-A 7P(L) N-43A/A-7, рециркуляционные машины (2 шт) — CV-A 8P(L) W-OB/2-7 фирмы VTS Clima (Польша) и чиллер LCB 903 V с тремя выносными конденсаторами ECA 521 P10 08P фирмы Lennox (Франция). Проектные характеристики в рабочих точках: для кондиционеров — 45000 м3/ч при свободном напоре 1000 Па, для рециркуляционных машин — 67500 м3/ч при свободном напоре 1000 Па. Чиллер имеет три независимых контура, три компрессора. Мощность чиллера — 1030 кВт. Наборная насосная станция состоит из сдвоенного насоса CDM 200-240-11,5 фирмы Grundfos производительностью 175 м3/ч при напоре 14 м, накопительного бака производства фирмы АСД емкостью 2,5 м3, расширительного бака на 100 л фирмы Zilmet, грязевика DN200, задвижек DN250, DN200, сливных кранов и воздухоотводчиков. Система кондиционирования разбита на две фиксированные части: по два кондиционера на одну рециркуляционную установку (К1,К2,РК1 и К3,К4,РК2). Каждая часть обеспечивает производительность не менее 50% от расчетной. Все кондиционеры работают на общую статическую камеру. Для этого задействованы три секции существующей старой статической камеры, которые соединены между собой воздуховодами. Обе рециркуляционные установки также объединены одной секцией статической камеры. Было запланировано использовать старую систему разводки воздуховодов из венткамеры в подвале на 1–4 этажи, а для регулировки систем вентиляции на ответвлениях — существующие воздушные клапаны. Подача и вытяжка воздуха принята через потолочные решетки c четырехсторонней раздачей типа 4RAD600*600. Кондиционеры и рециркуляционные установки расположены в существующей венткамере. В соседнем помещении, где и ранее находилась система водяного охлаждения старых кондиционеров, размещен чиллер с соответствующей обвязкой. Конденсат от приточных установок (кондиционеров) отводится в канализацию в подвале. Для наружных конденсаторных блоков разработана и сделана соответствующая металлоконструкция, состоящая из трех ярусов. На каждом ярусе расположено по одному блоку. Для уменьшения шума воздуховоды соединены с вентиляторами через гибкие вставки. Кроме этого, в вентиляционных каналах установлены шумоглушители. Пожарные меры: воздуховоды, приходящие на этажи, выполнены из стали толщиной 1,5 мм, имеют огнестойкое покрытие, конструкция и расположение их предотвращает возможность проникновения дыма с одного этажа на другой. Обеспечено автоматическое и дистанционное выключение вентиляционных систем при сигнале о пожаре. Система автоматизации вентсистем и кондиционирования предусматривает: регулировку температуры приточного воздуха в пределах 16–24°С; автоматическую регулировку расходов приточного и рециркуляционного воздуха в пределах 25–50% и 50–75% от общего расхода соответственно в зависимости от температуры наружного воздуха; защиту калориферов от замерзания по воздуху и обратной воде и блокировку открытия-закрытия клапанов наружного воздуха приточных систем с включением-выключением вентиляторов; сигнализацию при аварии вентилятора, засорении воздушного фильтра. В системе используется программируемый контроллер PRU10.64 фирмы Siemens и другое оборудование автоматики фирмы Landis Staefa. На этапе монтажа Заказчик «вдруг» выяснил, что вентиляционные установки монтируются с нарушением рекомендаций фирмы производителя по направлению отводов нагнетания. Оценки показали, что потери в отводах имеют величину не более 100 Па, а увеличение уровня шума, вызванное этими потерями, пренебрежимо мало на общем уровне шума, создаваемым одной вытяжной вентустановкой. Мы сделали вывод о допустимости использования таких отводов. Желающие более подробно ознакомиться с расчетами могут зайти на сайт ,где размещена статья на эту тематику. Хотя налицо и ошибка проектировщиков. Надо было выбирать машины с соответствующей ориентацией вентиляторов (как слабое оправдание: у VTS Clima в каталоге нужных не представлено). При проведении пуско-наладочных работ было установлено: температура в торговых залах при 28–30°С в тени составляла 22–23, 24–25, 23–24°С в левой части, в центре и правой части торговых залов (этажей) соответственно. Работали все три компрессора, два из них — на 100%, один из них — примерно на 75%–85% от своей максимальной мощности, то есть чиллер работал примерно на 90–95% от максимальной мощности отклонения от проекта по этажам составляли по притоку — -5%, по рециркуляции — -30%. При этом, отклонения производительности вентиляционных установок от номинальной составляли — +10% и +3% соответственно; неравномерность расходов притока на крыльях этажа достигала 28%. Из этих данных можно сделать следующие выводы: а) требуемая температура в летний период поддерживается. Мощность чиллера подобрана практически точно. б) общий расход рециркуляционного воздуха существенно ниже проектного. Доля рециркуляции при полностью открытых клапанах кондиционеров составила около 50%, при проектной величине 75%. Понятно, что в теплый период количество свежего воздуха будет поступать больше проектного. С одной стороны, даже при небольшом запасе мощности, это естественно лучше. С другой стороны, экономия холода при этом меньше проектной. в) в холодный период, вероятно, придется уменьшить количество наружного воздуха с 25% от общего расхода по проекту до 15%, чтобы обеспечить расчетную температуру приточного воздуха без выпадения конденсата в камере смешения. Правда, нужно еще провести наладку системы на холодный период, а потом говорить о процентах. Однако, даже при этом, количество наружного воздуха на человека будет не менее 45 м3/ч, что вполне достаточно по всем нормам. Причины отклонений фактических расходов от проектных, по нашему мнению, следующие: недостаточно точный расчет сопротивления сетей. Сеть, по факту, оказалась более зажатой, особенно для рециркуляции, для которой задействована одна треть старых приточных воздуховодов; наличие значительных потерь в статической камере между секциями притока и вытяжки (рециркуляции). Речь идет о перетекании существенного количества воздуха из секций нагнетания в секцию разряжения. Это желательно исправить. Но ясно, что по рециркуляции значительного увеличения расходов по залам не добиться. существенное различие секций статической камеры по пропускной способности. С помощью объединяющих воздуховодов не удалось сбалансировать правую и левую части приточных воздуховодов в торговом комплексе. В принципе, можно переделать секции статической камеры, чтобы исправить это. Однако это трудоемко. Выравнивать расходы приточного воздуха правых и левых частей шиберением воздуховодов левой части мы не стали, чтобы не терять общей производительности. Добиться равенства температур крыльев, при желании, можно «уставкой» температуры приточного воздуха соответствующей пары кондиционеров. Для этого нужно понизить температуру приточного воздуха пары К3, К4 примерно на 1°С, а пары К1, К2 на столько же повысить. Система позволяет это сделать, есть небольшой запас по мощности. Что можно сказать о машинах фирмы VTS Clima? Мы заказали вентустановки маленького типоразмера. Сэкономили, вписываясь в жесткие рамки цены договора. Нужно было закладывать следующий типоразмер. Тогда бы мы не имели следующих проблем: во-первых, скорости на выбросе были бы значительно меньше (ориентировочно на 20%), следовательно, потери в воздуховодах обвязки машин в венткамере были бы значительно меньше; во-вторых, шумы, создаваемые вентустановками также были бы значительно меньше. В венткамере можно было бы разговаривать, не повышая очень сильно голос; в-третьих, не было бы «увлекания конденсата». В нашем случае скорость воздуха в кондиционерах 4,2 м/с. Это при номинальном расходе. Рекомендуется же скорость до 4, лучше 3,5 м/с, чтобы не было уноса капель. Каплеуловители не справляются. В результате, имеет место вытекание воды из вентиляционной секции кондиционера; в четвертых, имелся бы более значительный ресурс работы фильтров до их смены. Понятно, что потребительские (эксплуатационные) свойства, жизненный цикл такого оборудования будет несколько ниже, чем у точно подобранного. Еще пример. При сборке вытяжных (рециркуляционных) машин не были вовремя установлены рамы жесткости — недопоставили. При этом, сборку осуществляла «фирменная», рекомендованная бригада. При пуске, и даже при работе, у этих установок значительно деформировались стенки. После штатного укрепления корпуса этот дефект все равно наблюдался, хотя и в меньшей степени. Можно сделать вывод о невысоком запасе жесткости корпуса. Здесь, конечно, есть и наша вина — пошли навстречу Заказчику и объединили «в рабочем порядке», для увеличения жизнеспособности системы, обе пары кондиционеров общим рециркуляционным каналом. При выключении одной рециркуляционной установки, при поджатых клапанах кондиционеров (постарался Заказчик), одна из рециркуляционных машин оказалась под избыточным давлением. Слабую стенку заметно выгнуло. Приятного было мало. Из всего вышеизложенного можно сделать следующий вывод — перед тем как решиться на «крупный объект» оцените свои силы: при недостаточном опыте он может стать просто непосильным для компании. Если решились то: необходимо максимально тщательно производить экспертизу объекта и готовить проект; не следует экономить на оборудовании, ибо результатом будет снижение потребительских свойств оборудования, увеличение эксплуатационных расходов, значительные расходы на переделку; надо качественно проводить монтаж, с обязательным контролем хода работ на всех этапах; идти навстречу Заказчику имеет смысл только в разумных пределах, так как основная ответственность за конечный результат будет лежать на вас. Мы не скрываем названия данного объекта, тем более что основные недостатки и просчеты были устранены до окончательной сдачи в эксплуатацию — просто Заказчик не дал своего согласия на упоминание объекта в прессе. Носов Г.Б. к.т.н. специалист компании «АЛЬФА СТИЛЬ ДИЗАЙН» СИСТЕМА КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ офисных помещений с переменным расходом воздуха.

При проектировании систем кондиционирования воздуха для небольших офисных помещений возникают проблемы выбора между системами центрального кондиционирования и сплит-системами. Микроклимат в офисных помещениях оказывает существенное влияние на работоспособность людей. Выбор оптимального варианта системы кондиционирования определяется планировкой помещений, архитектурой и ориентацией здания, внутренними тепловыми нагрузками. Многие заказчики останавливают свой выбор на сплит-системах. Две основные причины в пользу сплит-систем: незначительные первоначальные затраты и экономия энергии. Однако, автономные системы на практике гораздо менее эффективные, чем центральные. Эксплуатационные расходы для сплитов выше, и, при этом, невозможно обеспечить в обслуживаемых помещениях хотя бы минимальную смену воздуха. Системы центрального кондиционирования предусматривают качественное регулирование параметров микроклимата и подачу свежего очищенного воздуха. Системы обладают низкими эксплуатационными затратами, имеют долгий срок службы. Однако, они относительно дорогие, монтаж и наладочные работы требуют привлечения квалифицированных специалистов. Очень показательным объектом в решении этой проблемы оказался офис общей площадью около 250 м2, в помещениях которого переменная солнечная радиация приводит к нестационарности процессов теплообмена во всех помещениях. Для помещений, расположенных на предпоследнем этаже высотного здания, специалистами МГСУ была запроектирована система кондиционирования воздуха на базе центрального кондиционера CDCM 56 фирмы WESPER (Франция) с воздухоохладителем прямого испарения и реверсивного компрессорно-конденсаторного агрегата. Функциональная схема системы кондиционирования приведена на рис. 1. Воздухообмен в помещениях рассчитан на ассимиляцию теплоизбытков. Основное оборудование размещено на последнем техническом этаже. Главной особенностью помещений является то, что часть их выходит окнами на юг – восток, а другая часть — юг – запад. Переменная солнечная радиация вызывает большие, неравномерные в течение дня, тепловые нагрузки.

Рис. 1. Функциональная схема системы кондиционирования офисных помещений. 1 — центральный кондиционер, 2 — компрессорно-конденсаторный агрегат, 3 — вытяжная установка, 4 — байпасный клапан, 5 — забор свежего воздуха, 6 — контур хладагента, 7 — контур теплоснабжения калорифера, 8 — забор наружного воздуха для охлаждения конденсатора Для обеспечения круглогодичной работы, конденсаторный агрегат расположен в потоке вытяжного воздуха. Контур хладагента оборудован терморегулирующим вентилем, фильтром-осушителем, смотровым стеклом, реле высокого и низкого давления, соленоидным вентилем и обратным клапаном. Кондиционер укомплектован всеми секциями, необходимыми для обработки воздуха: входной клапан, фильтр, водяной калорифер, воздухо охладитель прямого испарения, вентилятор. Распределение воздушных потоков осуществляется по четырем магистральным воздуховодам. Параметры воздухообмена по помещениям приведены в таблице 1. На техническом этаже на магистральных разветвлениях смонтированы четыре автоматических регулятора расхода воздуха с термостатами, установленными в обслуживаемых помещениях. Принципиальная схема системы приведена на рис. 2. На центральном магистральном воздуховоде установлен байпасный клапан 14×12 (1). Управление регуляторами осуществляется с центрального управляющего блока (2). Принципиальная схема системы воздухораспределения приведена на рис.1. Система с переменным расходом воздуха обеспечивает поддержание заданных параметров в каждом помещении при использовании установки кондиционирования с постоянным расходом. Расход подаваемого в помещения воздуха изменяется исходя из фактической температуры в помещении и заданных значений регулируемой величины. Управляющий блок (2) постоянно обменивается информацией с каждым клапаном и выбирает заданный режим работы. Избыток воздуха, который не требуется для кондиционирования помещений, возвращается непосредственно в кондиционер через байпасный клапан, обеспечивая постоянный расход воздуха через установку.

Рис. 2. Принципиальная схема системы с переменным расходом воздуха Регулирующие и байпасный клапана имеют прочный сварной цилиндрический корпус. Заслонки, радиальной конструкции, с поворотом в пределах 90 градусов обеспечивают стабильное управление потоком воздуха. Каждый регулирующий клапан связан с термостатом, установленным в обслуживаемом помещении. Чувствительный элемент термостата измеряет температуру в помещении и изменяет положение заслонки таким образом, чтобы за счет количества подаваемого воздуха создать комфортную температуру. С термостата комфортные параметры передаются также на управляющий блок. Байпасный клапан управляется по сигналу датчика скорости/статического давления, перепуская излишки воздуха на вход в кондиционер. № Наименование помещения Площадь, м2 Расход воздуха, м3/ч Теплоизбытки, кВт12 часов/16 часов 1 Кабинет директора 40 800 2.4/4.6 2 Бухгалтерия 20 400 1.8/2.6 3 Комната программистов 120 3200 8.2/20.4 4 Кабинет главного инженера 20 120 1.8/3.6 5 Приемная 30 480 1.6/1.6.

Таблица 1. Параметры воздухообмена по помещениям.

Управляющий блок координирует, контролирует и выполняет диагностику системы управления. Блок осуществляет обмен информацией между регуляторами и выбирает режим работы системы. Таким образом, система с переменным расходом воздуха обеспечивает: подачу свежего воздуха, прошедшего очистку и термообработку в кондиционере; индивидуальное регулирование параметров микроклимата в каждом помещении; небольшое количество хладагента в системе; отсутствие трубопроводов хладагента и дренажа в помещениях. При этом, налицо низкая стоимость технологического оборудования, простота монтажа и обслуживания, а также высокая энергоэффективность (работа кондиционера оптимизируется в зависимости от наружных условий и нагрузок внутри помещения). Наиболее перспективными объектами для систем с переменным расходом воздуха являются частные коттеджи, небольшие офисные и административные помещения, промышленные помещения, торговые комплексы малой площади.