Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Вентиляция и кондиционирование
.pdf
Два примера вентиляции, приведенные выше, не ох-
ватывают и не могут охватить все возможные варианты и
привлечены как наиболее часто используемые. Не стоит
забывать, что проблема влажности решается сложным
инженерно-техническим решением, над проектировани-
ем которого должны работать профессионалы.
Бассейны
Вентиляция бассейнов, которые являются не-
отъемлемым атрибутом современной бани, представляет
собой довольно сложную инженерную задачу. И вообще,
к организации микроклимата в больших помещениях пла-
вательных бассейнов или аквапарков следует подходить с
особой ответственностью. Неконтролируемые процессы
тепловлагообмена могут привести к серьезным послед-
ствиям: разрушениям ограждающих конструкций, гриб-
ку, порче внутренней отделки, плохому самочувствию
посетителей и т.д.
Плавательные комплексы становятся все более попу-
лярными и используются не только в банях, но и в
спортивных и развлекательных комплексах. При проекти-
ровании систем вентиляции этих зданий наибольшее зна-
чение имеет контроль относительной влажности помеще-
ния. В холодном климате переувлажнение строительных
конструкций может иметь катастрофические последствия.
Наибольший ущерб причиняет коррозия металлических
материалов, возникающая из-за конденсации влаги на
поверхности, и замерзание влаги внутри несущих и ог-
раждающих конструкций здания.
Рекомендуемые значения относительной влажности в
помещении бассейнов составляют 5060%. Более высо-
кие значения относительной влажности приводят к кон-
денсации влаги на поверхностях помещения, а более низ-
кие создают ощущение дискомфорта для пловцов.
Если учесть, что чаще всего происходит реконструк-
ция старых плавательных бассейнов и переоборудование
их в аквапарки и зоны отдыха, а не строительство новых
по европейским требованиям и рекомендациям, то по-
лученный результат сильно зависит от подхода заказ-
чика к реализации проблемы. Экономия на системах орга-
низации микроклимата и остальной инженерии, как
161
правило, приводит к неучтенным расходам и разочарова-
íèÿì.
Общее указание по проектированию систем воздухо-
распределения помещений бассейнов может быть сформу-
лировано следующим образом: приточные струи следует
формировать настилающимися на внутренние поверхно-
сти тех ограждающих конструкций, температура которых
может быть ниже точки росы воздуха помещения. Абсо-
лютную влажность воздуха и, соответственно, темпера-
туру точки росы во всем объеме помещений плаватель-
ных комплексов можно с достаточной степенью точности
считать одинаковой. В связи с этим нет необходимости
использовать мероприятия по выравниванию параметров
воздушной среды по высоте, которые обычно применяют
для высоких помещений большого объема.
Если в бассейнах есть помещения для зрителей, систе-
ма воздухораспределения должна быть спроектирована
таким образом, чтобы зрители не ощущали высокой
влажности и запахов бассейна. Рекомендуется подача воз-
духа сверху с направлением от зрителей к бассейну и за-
бор вытяжного воздуха в удаленной от зрителей зоне.
Устройства, требующие периодического обслужива-
ния (клапаны, заслонки и пр.), должны быть размещены
таким образом, чтобы доступ к ним не вызывал затруд-
нений (т.е. над поверхностью воды эти устройства уста-
навливать не следует).
Требования к воздухообмену согласно действующим
отечественным нормам и европейским стандартам имеют
принципиальные отличия. Оборудование, которое постав-
ляется на рынок России и предназначено для решения за-
дач по созданию микроклимата в помещении бассейнов,
имеет достаточно широкий спектр. Большее количество
оборудования импортного производства было разработано
для конкретных климатических условий в соответствии с
требованиями стран-производителей. Поэтому не все од-
нотипное оборудование целесообразно применять для ана-
логичных бассейнов, построенных во многих городах РФ.
В разных случаях можно получить абсолютно противопо-
ложные результаты по микроклимату в помещении, по эк-
сплуатационным затратам, по тепловым и электрическим
нагрузкам.
162
Задача воздухораспределения состоит в том, чтобы
обеспечить равномерную подачу воздуха в рабочую зону
с заданной скоростью и температурой, а также обеспе-
чить отсутствие застойных зон (потенциальных мест кон-
денсации влаги). В помещениях бассейна приток воздуха
необходимо осуществлять в несколько зон: с нижней
зоны (из пола или подоконников) и верхней (обдув све-
товых фонарей и других поверхностей). Удаление воздуха
может выполняться из нескольких зон. Особое внимание
нужно уделять температуре приточного воздуха и скорос-
ти его раздачи, т.к. при завышенных скоростях люди мо-
гут ощущать сквозняки, а при заниженных скоростях мо-
жет образовываться конденсат на холодных поверхностях
в зонах плохого обдува.
Если бассейн используется одновременно для оздо-
ровительного и спортивного плавания, то при оздоро-
вительном плавании температура воды в 25°C может
показаться слишком низкой. Опыт показывает, что тем-
пература воды в 27°C и температура воздуха в 28°C пред-
ставляют собой оптимальное сочетание параметров, под-
ходящих как для оздоровительного, так и для спортивного
плавания. Периодический нагрев и охлаждение воды при
переходе от одного режима плавания к другому практи-
чески не используется, так как занимает слишком много
времени.
Для регулирования относительной влажности в поме-
щении может быть использована система вентиляции с
подачей до 100% наружного воздуха, однако наибольшее
распространение получили системы с механическим осу-
шением рециркуляционного воздуха в сочетании с энер-
госберегающими мероприятиями. Влагопоглощающие ве-
щества также могут быть использованы для этих целей,
однако высокая стоимость оборудования и высокая тем-
пература выпускаемого воздуха препятствует их массово-
му применению в плавательных комплексах.
В каждом конкретном случае должно быть свое инди-
видуальное решение задачи. Это зависит от архитектур-
ных особенностей здания, от назначения бассейна (для
спортивных соревнований, для отдыха и т.д.), от клима-
тических условий и т.д.
Типовая схема вентиляционной установки в помеще-
нии бассейна приведена на ðèñ. 52.
163
13
5
342
1
14
6
Рис. 52. Типовая схема вентиляционной установки бассейна: 1 èñïà-
ритель; 2 конденсатор воздушного охлаждения; 3 теплообменник;
4 бассейн; 5 вентилятор; 6 клапан притока воздуха; 7 установ-
ка водоподготовки; 8 вентили протока воды через конденсатор и теп-
лообменник; 9 основной теплообменник; 10 фильтрационная уста-
новка; 11 охлаждающий конденсатор; 12 подача воздуха в бассейн;
13 вытяжной трубопровод; 14 выход воздушных масс
7
8
11
12
88
12
9
10
Помимо осушителей воздуха не менее важной состав-
ляющей частью вентиляционной установки является
система воздуховодов. Использование жестких стальных
воздуховодов имеет ряд недостатков, среди которых: вы-
падение конденсата внутри воздуховодов, неравномерное
распределение подаваемого воздуха в помещении бассей-
на, образование ржавчины по фланцевым соединениям,
а также большие проблемы с очисткой и дезинфекцией
вентиляционных каналов. Избежать этого поможет при-
менение текстильных воздуховодов и диффузоров, к пре-
имуществам которых следует отнести простоту и деше-
визну их монтажа и технического обслуживания. Так,
когда возникает потребность в очистке, текстильные воз-
духоводы легко снимаются и моются, в отличие от ме-
таллических, для чистки которых необходимо примене-
ние специальной дорогостоящей техники.
Кроме того, подача воздуха по текстильным воздухо-
водам исключает появление направленных воздушных
струй и зон с разной температурой, а также образование
вокруг решеток грязных разводов. Подача воздуха здесь
осуществляется по необходимым участкам или же по всей
длине воздуховода. При правильном подборе материала
164
текстильного воздуховода и схемы перфорации можно
задать любую скорость и направление воздушного потока.
Например, если диаметр отверстий равен 10 мм и они
расположены с интервалом в 20 мм, а давление равно
100 Па, мы можем получить скорость потока 0,5 м/с на
расстоянии 10 м от диффузора.
Для большей части территории РФ можно применять
приточно-вытяжные установки Produkt IV (Швеция) с
термосифонным рекуператором теплоты, камерой сме-
шения, секцией доохлаждения вытяжного воздуха, сек-
цией охлаждения приточного воздуха и подогревом воды
в бассейне или в дополнительном водяном теплообмен-
íèêå.
Приточно-вытяжная установка Produkt IV (Flexopool)
обладает очень высокими экономическими показателями,
имеет доступную цену и может обеспечить любой задан-
ный температурный и влажностный режим в помещении
бассейна. Компоновка приточно-вытяжной установки и ее
автоматика специально разрабатывались для условий
Швеции, где многие населенные пункты не обеспечены
газоснабжением, а магистральное теплоснабжение есть
только в очень крупных городах и то не во всех районах.
Основным источником энергии в Швеции является элек-
тричество и нетрадиционные источники тепла (тепловые
насосы с использованием тепла воздуха, воды, почвы),
поэтому вопрос энергосбережения и аккумулирования
тепла в этой стране стоит на очень высоком уровне.
Экономичность установки исходит из следующих ха-
рактеристик:
основные потребители электроэнергии в установке
с термосифонным рекуператором теплоты приточный и
вытяжные вентиляторы, приводы заслонок и насос для
подачи теплоносителя. На бассейн площадью 350 м
2
ïî-
требление электроэнергии будет составлять ∼25 êÂò, ÷òî
является очень хорошим показателем;
в установке применен термосифонный рекуператор
теплоты. При использовании этого рекуператора нет не-
обходимости устанавливать первый подогрев как при ро-
торных, так и при перекрестноточных системах он не
обмерзает. Такой рекуператор состоит из большого коли-
чества тепловых трубок, запаянных с обеих сторон, внут-
ри которых находится фреон под определенным давлени-
165
ем. КПД рекуператора составляет 5060% в зависимости
от разности температур и влажностей приточного и вы-
тяжного воздуха. Рекуператор электроэнергии не потреб-
ляет. В очень больших установках производительностью
более 22 000 м
3
/ч применяется гликолевый рекуператор
теплоты;
дополнительное осушение вытяжного воздуха в ис-
парителе дает возможность передать отобранное тепло
конденсации влаги на подогрев воды в бассейне или по-
догрев приточного воздуха в зависимости от необходимо-
ñòè;
система автоматики регулирует все процессы, не-
обходимые для поддержания температуры и влажности,
работая по максимально экономичному алгоритму. Учи-
тывая температуру и влажность наружного и внутреннего
воздуха, необходимость подогрева воды в бассейне, кон-
троллер сам выбирает вариант подготовки подаваемого
воздуха, его температуру и влажность. Для выполнения
всех этих операций был разработан и внедрен специаль-
ный контроллер фирмы SIEMENS, задание на разработ-
ку выдавала фирма Produkt IV (Швеция).
Особое внимание следует уделять теплоизоляции по-
мещений бассейна, большой площади остекления и све-
товым фонарям, которые в теплый период года являются
источниками теплопоступлений. Такие теплопоступления
затрудняют контроль над температурой внутреннего воз-
духа и могут стать причиной монтажа дополнительных
секций охлаждения или холодильной машины. В холод-
ный период такое остекление способствует значительным
теплопотерям, что может привести к конденсации на по-
верхности стекла и в застойных зонах.
166
ÂÈÄÛ
ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ВЕНТИЛЯТОРЫ
Основной составляющей любой приточной механи-
ческой вентиляции является вентилятор. Вентиляторы
это механические устройства, служащие для перемеще-
ния воздуха по воздуховодам, или для непосредственной
подачи либо отсоса воздуха из помещения. Перемещение
воздуха происходит из-за создания перепадов давления
между входом и выходом вентилятора.
Корпус большинства вентиляторов изготовлен из горя-
чекатаной гальванизированной листовой стали, в соответ-
ствии со стандартом EN 10 142/10 147. Металлический лист
имеет слой цинка толщиной 20 мкм, обеспечивающий
защиту от коррозии. Детали из листового гальванизиро-
ванного металла сварены точечной сваркой, скреплены
болтами или клепками. Вентиляторы, на поверхности ко-
торых нанесено порошковое покрытие, имеют дополни-
тельную защиту от коррозии. Порошковое покрытие тол-
щиной по меньшей мере 40 мкм образует твердую и
ударостойкую поверхность. Для предотвращения загряз-
нения окружающей среды производители не используют
растворителей при производстве порошковых покрытий.
Для изоляции отечественных вентиляторов использу-
ются водоотталкивающие материалы, некапиллярная
минеральная вата, которая не подвержена влиянию пара
и влаги. Изоляция это негорючий материал, выдержи-
вающий температуру до 200°С. Стрелка на корпусе мотора
167
указывает направление вращения трехфазного двигателя.
Вентиляторы с загнутыми вперед лопастями изготовле-
ны из листовой гальванизированной стали. Загнутые на-
зад лопатки изготовлены из полиамида или листовой
гальванизированной стали. Устанавливают эти лопатки на
стальном листе, надежно защищенном от коррозии.
Крыльчатки монтируют под прессом непосредственно на
роторе внешнего роторного двигателя.
Шариковые подшипники двигателя не требуют ника-
кого технического обслуживания и могут эксплуатиро-
ваться при любом положении установки в пространстве
и при максимально допустимой температуре перемещае-
мого воздуха. При внешней температуре перемещаемого
воздуха 40°С срок службы подшипников, как минимум,
40 000 часов. Если вентилятор включен, низкая наружная
температура не вредит шариковым подшипникам двига-
теля. Это является следствием повышения температуры
от 60 до 90°С внутри двигателя во время работы. Большин-
ство вентиляторов имеют встроенное термореле, которое
обеспечивает лучшую защиту двигателя от перегревания,
чем сверхтоковое реле. Это особенно важно, если ско-
рость вентилятора регулируется путем снижения напря-
жения, так как в этом случае невозможно определить дей-
ствие сверхтоков. Термоконтакты встроены в обмотку
двигателя. Таким образом, при достижении критической
температуры двигателя, прекращается подача энергии.
Для двигателей с изоляцией класса В критической темпе-
ратурой является 130°С, а для двигателей с изоляцией
класса F 155°С.
Вентиляторы подразделяются на типы по нескольким
показателям: по конструкции, по условиям работы; по
создаваемому полному давлению; по способу установки,
по способу соединения с электродвигателем.
По конструкции вентиляторы бывают:
осевые;
центробежные (радиальные);
тангенциальные (диаметральные).
По условиям работы вентиляторы подразделяют на:
обычные (для работы в воздушной или неактивной
газовой среде с температурой до 80°С);
термостойкие (для работы в воздушной или неак-
тивной газовой среде с температурой свыше 80°С);
168
коррозионностойкие (для работы в коррозионной
среде);
взрывозащищенные (для работы во взрывоопасной
среде);
пылевые (для работы в запыленной среде с содер-
жанием твердых частиц более 0,1 г/м
3
).
По создаваемому полному давлению вентиляторы бы-
âàþò:
низкого давления (до 1 кПа);
среднего давления (от 1 до 3 кПа);
высокого давления (от 3 до 12 кПа).
По способу установки вентиляторы подразделяют на:
обычные (устанавливаются на опоре фундамен-
òå, ðàìå è ò.ï.);
канальные (устанавливаются в воздуховоде);
крышные (устанавливаются на крыше здания).
По способу соединения с электродвигателем вентиля-
торы могут быть:
с непосредственным соединением крыльчатки с
электродвигателем;
с бесступенчатой передачей;
с клиноременной передачей.
При выборе вентилятора для решения конкретной за-
дачи в системе кондиционирования и вентиляции нужно
учитывать его следующие основные параметры:
1) полное создаваемое давление;
2) расход воздуха;
3) потребляемую мощность;
4) коэффициент полезного действия (КПД);
5) частоту вращения;
6) уровень звукового давления.
Осевые вентиляторы
Осевой вентилятор применяется для подачи больших
объемов воздуха при небольшом аэродинамическом со-
противлении системы. Такой вентилятор представляет
собой колесо из лопастей (крыльчатку), прикрепленных
к втулке под углом к плоскости вращения. Это колесо ус-
тановлено в цилиндрическом кожухе. При вращении ло-
пастей они захватывают воздух и перемещают его в осе-
вом направлении. При этом в радиальном направлении
воздух почти не перемещается.
169
Чаще всего лопасти осевого вентилятора непосред-
ственно насаживаются на ось электродвигателя. Для улуч-
шения аэродинамики вентилятора перед ним устанавли-
вают коллектор (выпрямитель потока воздуха).
К преимуществам таких вентиляторов относят:
большой КПД по сравнению с другими типами;
легкость регулирования расхода воздуха (поворотом
лопастей);
компактные размеры.
Центробежные вентиляторы
Центробежный вентилятор представляет собой лопа-
точное колесо в спиральном корпусе. Рабочее колесо цен-
тробежного вентилятора это пустотелый цилиндр, в
котором установлены лопатки, скрепленные по окруж-
ности дисками. В центре скрепляющих дисков находится
ступица для насаживания колеса на вал. При вращении
рабочего колеса воздух, попадающий между лопатками,
движется радиально от центра и при этом сжимается. Под
действием центробежной силы воздух выдавливается в
спиральный корпус, а затем направляется в нагнетатель-
ное отверстие.
Лопатки центробежного вентилятора могут быть заг-
нуты вперед или назад. Количество лопаток зависит от
типа и назначения вентилятора. Существуют вентилято-
ры с правым и левым направлениями вращения рабочего
колеса.
К преимуществам вентиляторов с загнутыми назад
лопатками относят:
экономию примерно 20% электроэнергии;
допуск перегрузки по расходу воздуха.
К преимуществам вентиляторов с загнутыми вперед
лопатками относят:
меньший диаметр рабочего колеса (по сравнению с
загнутыми назад лопатками);
меньшую частоту вращения;
сниженный шум.
Тангенциальные вентиляторы
Тангенциальные вентиляторы обычно применяют в
агрегатах вентиляции и кондиционирования (фанкойлах,
воздушных завесах и т.п.). Этот вид вентиляционного обо-
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]