Книги / Проектирование котельных и современных систем отопления

13. Дополнительные аспекты

Экономическое сравнение базируется преимущественно на практических параметрах, т. е. КПД котлов принимается ниже стандартного с учетом потерь в окружающую среду от неработающего котла, готового к запуску. В частности, принимается пониженный КПД котлов с атмосферными горелками в связи с охлаждением камеры сгорания воздухом во время простоя горелки или пониженный КПД в результате менее эффективной конденсации, чем при рекомендуемых параметрах – 40/30°С или 50/30°С. Таким образом, экономический анализ выполняется для менее выгодных условий с целью получения достоверных результатов, на основании которых заказчик и проектировщик принимают решение о выборе источника тепла.

Пример: котел средней мощности Vitoplex 100, Vitoplex 300, Vitocrossal 300

Исходные данные:

максимальная мощность СО . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 кВт

средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых помещений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20°С

расчетная температура наружного воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -20°С

количество градусо-дней для г. Катовице . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3900

коэффициент “а” понижения мощности СО за счет дежурного режима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,85

низшая теплота сгорания природного газа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48896 кДж/кг

принятый среднегодовой КПД:

Vitoplex 100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90%

Vitoplex 300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92,5%

Vitocrossal 300. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102%

Комментарий:

среднегодовой КПД котлов принят пониженным относительно стандартного за счет дополнительных эксплуатационных потерь;

цена газа принята усредненной по новым тарифам – 1,15 PLN/м3 брутто (1PLN = 0,23 евро).

238

242

14. Защита от вибраций

14. Защита помещений котельных от вибраций 14.1. Распространение шума из помещения котельной в окружающую среду

Современные технологии, которые применяются в отопительных установках, повышают КПД оборудования, упрощают его эксплуатацию и уменьшают количество вредных химических веществ, выбрасываемых в атмосферу. Все больше внимания уделяется вопросам, касающимся снижения уровня вибрации и шума. В большинстве случаев работа сложного оборудования (горелок, насосов, регулирующей арматуры, вентиляторов) влечет за собой повышение уровня звука, что создает дискомфорт у людей, проживающих вблизи котельной.

Рис. 14.1. Пути распространения звука из помещения котельной, установленной в жилом доме

Котельная, размещенная, по экономическим соображениям, в хозяйственном помещении жилого дома, может своим шумом и вибрацией отрицательно влиять на жителей и окружающую среду. На рис. 14.1 схематически показаны пути распространения звука, источником которого может быть оборудование котельной.

243

14. Защита от вибраций

Шум, возникающий в помещении котельной, распространяется не только в воздушной среде, и поэтому его нельзя локализовать лишь в конкретном помещении. В помещении с источником шума переменное давление, создаваемое звуковыми волнами на поверхности ограждающих помещение конструкций, вызывает колебания. Колебания поверхности конструкций передаются частицам воздуха в соседнем помещении. Происходит излучение в него звуковой энергии. Таков в наиболее обобщенном виде механизм прямой передачи звука между двумя смежными помещениями через разделяющую конструкцию. Основное отличие в механизме передачи ударного шума через ограждение в том, что колебания возбуждаются в результате динамического воздействия на конструкцию твердого тела, а не звукового поля в воздухе.

Вибрация оборудования котельной может передаваться непосредственно через перекрытие или стену, к которой оборудование прикреплено, особенно, если не используются амортизационные элементы, предохраняющие от такой передачи. Люди, находящиеся в помещении с работающим оборудованием или под ним, воспринимают эти колебания органами слуха, и эти слуховые ощущения воспринимаются как ударный шум.

Пути распространения звука через строительные конструкции показаны на рис. 14.2. Если строительная конструкция жесткая, то, кроме прямого пути распространения 1, существуют и косвенные пути 2, 3 и 4 передачи звука в соседние помещения.

Механические

колебания

Звуковые

колебания

Рис. 14.2. Пути распространения звука через строительные конструкции в смежное помещение

Для защиты жителей от шума котельной необходимо предусмотреть снижение его уровня еще на этапе проектирования отопительной установки. Руководствуясь требованиями норм и инструкций относительно уровня звукового давления от работающего оборудования и акустическими строительными нормами, можно обеспечить защиту людей и окружающей среды. Это позволяет также избежать дополнительных финансовых затрат на виброакустическую защиту в случае превышения уровня звука, определенного действующими акустическими нормами при эксплуатации.

14.2. Основные акустические величины

Звук

Звук – это колебания частиц упругой среды около положения равновесия в определенном интервале частот, которые человек воспринимает органами слуха. Звук вызывает продольные колебания частиц упругой среды, в которой он распространяется. Направление продольных колебаний совпадает с направлением распространения звука. Звуковая волна, распространяющаяся в воздухе, вызывает местные изменения давления, которое называют звуковым давлением.

244

14. Защита от вибраций

Уровень звукового давления (дБ)

Величиназвуковогодавлениявокружающейсредеизменяетсявширокомдиапазоне.Диапазонзначениймежду наименьшим звуковым давлением, которое воспринимает человеческое ухо, и наибольшим, при котором возникают болевые ощущения, составляет около шести порядков. Для оценки звукового давления пользуются единицей уровня звукового давления, бел – это показатель, при котором сила звука изменяется в 10 раз. Минимальное изменение уровня звукового давления, которое улавливает человеческое ухо, равно 1/10 бел или 1 децибел (дБ). Изменение уровня звука, ощущаемого человеческим ухом, пропорционально логарифму квадрата звукового давления.

[14.1]

где: Lp – уровень звукового давления, дБ

p– звуковое давление в данной точке, Па

pо – пороговое значение звукового давления, pо = 2·10-5, Па.

Звуковая мощность

Звуковая мощность – это количество звуковой энергии, излучаемой источником за единицу времени.

[14.2]

F– площадь измеряемой поверхности.

Определение звуковой мощности оборудования осуществляется с помощью методов и в условиях, однозначно определенных нормами.

Уровень звуковой мощности

Уровень звуковой мощности определяется отношением звуковой мощности, излучаемой источником, к пороговому значению звуковой мощности, равному N0 = 10-12Вт.

[14.3]

Шум

Шумом называют звуки со статистически случайными колебаниями, нежелательными в данных условиях и для данного человека.

Частота звука

Количество колебаний в 1 секунду – это частота звука, измеряемая в Гц [1/сек].

Звуковой диапазон

Диапазон, в котором человек воспринимает звуковые колебания органами слуха, находится в пределах от 16 Гц до 20 кГц.

245

14. Защита от вибраций

Инфразвук

Инфразвук – это звук в диапазоне частот ниже 16 Гц. Ощущается телом человека в виде колебаний (вибрации). Отрицательно влияет на самочувствие человека, нервную систему и функции внутренних органов.

Низкочастотный шум

Шум, создаваемый отопительным оборудованием, в спектре которого максимальные уровни звукового давления находятся преимущественно в диапазоне частот ниже 250 Гц.

Корректирующий фильтр А

При анализе влияния шума на человеческий организм используется уровень звука в дБ (А). Этот уровень звука, измеренный шумомером с использованием корректирующего фильтра А, приводится в соответствие с субъективным восприятием человеком уровня громкости шума.

Октавный анализ

Согласно нормам, для акустического анализа звуковой диапазон разбивают на октавы. Октава – это диапазон звуковых колебаний, соответствующий изменению частоты колебаний в два раза. Средние для диапазона относительной ширины ∆f/f = 0,71 величины звуковых сигналов приводятся при анализе отдельно для каждой октавы.

Звук материала (ударный)

Это звук, который распространяется в виде упругой волны в твердых телах.

14.3.Требования

Общие данные

При проектировании и строительстве помещений котельных необходимо учитывать требования по акустике согласно нормам PN-87/8-02151/02 и PN-B-02151-3 (1999 г.), которые охватывают:

допустимый шум (уровень звука А) системы, проникающий в квартиры;

допустимый шум (уровень звука А) от оборудования, установленного в теплопунктах или насосных;

минимальную звукоизоляцию помещения котельной при наличии смежных квартир.

Допустимый шум (уровень звука А), проникающий из помещения котельной в квартиры

Уровень звука А (шум) котельной, который проникает в квартиру, не может превышать, согласно PN-87/8-02151/02, п. 2:

–в жилых комнатах – LA = 25 дБ (30дБ согласно СНиП II-12-77);

–в кухнях и санитарных помещениях – LA = 40 дБ.

Значения допустимого уровня звука А, согласно нормам, касаются помещений с мебелью и убранством, которые являются поглотителями звука:

–в комнатах с эквивалентной площадью звукопоглощения A0 = 10 м2;

–в кухнях при A0 = 4 м2;

–санитарных помещениях при A0 = 2 м2.

246