Системы кондиционирования

Разработка теоретических основ кондиционирования возууха

admin — Wed, 01 Sep 2010 15:05:31 +0000

Разработка теоретических основ кондиционирования воздуха, создание прикладной науки кондиционирования воздуха появилось как объективная необходимость развития техники для разработки новых конструкций агрегатов, повышения их эффективности с учетом требований защиты окружающей среды и экономии энергии.
Впервые термин «кондиционирование воздуха» был употреблен в 1815 г., когда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Одним из создателей основ кондиционирования воздуха можно назвать М. Ломоносова, с именем которого связана разработка теории теплоты и теории движения воздуха в каналах и трубах, а также Рихмана, заложившего основы теории психрометрии, определяющей для кондиционирования воздуха. Основные принципы кондиционирования воздуха были впервые сформулированы профессором Берлинского королевского технологического института Германом Ритшелом, когда он в 1894 г. опубликовал «Руководство по расчету и проектированию установок вентиляции и отопления». В этой книге был раздел, посвященный охлаждениюпомещений. Впервые были определены основные положения: расчет нагрузки на систему охлаждения, первая и вторая рециркуляция воздуха, возможность охлаждения воздуха с осушением, необходимость применения байпаса при охлаждении воздуха, формулы для расчета расхода приточного воздуха, расчета воздухоохладителя, пример расчета охлаждения помещения. Принципы Ритшела получили развитие в выступлении американского инженера Г. Эйсерта «Охлаждение закрытых помещений» на собрании Американской ассоциации инженеров по отоплению и вентиляции в 1896 г. и в проектах одного из ведущих в то время инженеров Альфреда Вольфа, разработавшего проекты охлаждения помещений медицинского колледжа (1899 г.), фондовой биржи в Нью-Йорке (1901 г.), национального банка в Ганновере (1903 г.). Идея байпаса охладителя реализована Вудбриджем в здании Капитолия США (1895 г.) и впоследствии в Венском театре (1909 г.).
Прообразами систем кондиционирования воздуха можно считать приточные установки с увлажнением воздуха при помощи открытых наполненных водой сосудов, предложенные Флавицким и применявшиеся в зданиях больниц Петербурга. Он первым показал необходимость учета совместного действия на человека температуры, относительной влажности и подвижности воздуха в 1861 г.
Как упоминалось выше, Кэрриер исследовал и анализировал процессы тепло- и массообмена между воздухом и чистой водой, а также раствором хлористого кальция в камере орошения, а в 1911 г. опубликовал психрометрическую диаграмму влажного воздуха t-x (температура по сухому термометру — влагосодержание). В 1918 г. русский профессор Л. К. Рамзин разработал i - d диаграмму влажного воздуха (энтальпия -влагосодержание). В странах Европы обычно применяют 1-х диаграмму влажного воздуха (энтальпия — влагосодержание) француза Молье, которая была им опубликована в 1921 г. Впервые на уровне международного сотрудничества признается приоритет России в лице профессора Л.М. Рамзина (1918 г.) в построении i - d диаграммы влажного воздуха в изданном ЦНИИпромзданий совместно с фирмой «Daikin» в 1980 г. «Англо-русско-японском терминологическом словаре по кондиционированию воздуха»
В последующие годы исследованиями в области влагообмена между воздухом и водой занимались Льюис, Меркель, Вольф, Акерман. В 1922 г. Льюис в работе «Испарение жидкости в газ», анализируя случай испарения жидкости при установившемся состоянии, без подвода теплоты извне, вывел, что отношение коэффициента теплообмена к коэффициенту влагообмена равно теплоемкости влажного воздуха. В 1925 г. Меркель, построивший на основании соотношения Льюиса стройную теорию процесса испарительного охлаждения воды, проверил соотношение Льюиса, экспериментируя с небольшим охладителем воды, заполненным металлическими кольцами Рашига. Дальнейшие исследования Гильперта, Шропнома, Линге в 20-30-х гг. XX в. показали, что соотношение Льюиса при небольшой интенсивности теплообмена и невысоких температурах, имеющих место в аппаратах кондиционирования воздуха, можно считать справедливым. Заслугой Меркеля считают вывод основного уравнения теплообмена между воздухом и водой, названного уравнением Меркеля. Линге, проводя многочисленные опыты при контакте воздуха с растворами солей в 1929 г., показал, что парциальное давление водяных паров в пограничном слое воздуха над растворами солей значительно ниже, чем давление над чистой водой при той же температуре. Он доказал, что парциальное давление над раствором соли зависит только от температуры замерзания раствора и практически одинаково для растворов различных солей, имеющих одинаковую температуру замерзания.

Значительный вклад в развитие теоретических основ проектирования

admin — Tue, 24 Aug 2010 15:06:06 +0000

Значительный вклад в развитие теоретических основ проектирования, разработки нового оборудовании, совершенствования схемных решений внесли отечественные специалисты А. А. Гоголин, А. В. Нестеренко, Е. Е. Карпис, Е. В. Стефанов, В. И. Прохоров, П. В. Участкин, В. Н. Тетеревников, И. Г. Сенатов, А. Я. Креслинь, Л. М. Зусманович, И. Р. Щекин, А. Г. Сотников, А. А. Рымкевич, О. Я. Кокорин, Л. В. Петров, Б. И. Вялый и др. Научно-исследовательская и научно-организационная работа в СССР проводилась в крупных научно-исследовательских институтах: НИИсантехники, ГИПРОНИИполиграф, ЦНИИпромзданий, АКХ им. К. Д. Памфилова, НИИстройфизики.В СССР в 30-е годы многочисленные эксперименты по исследованию тепло- и массообмена между воздухом и водой проводились под руководством А. А. Гоголина в ВНИХИ и непосредственно на производстве по испытанию воздухоохладителей — контактных аппаратов с насадкой из колец Рашига. Параллельно велись работы над испытанием и усовершенствованием конструкции поверхностных воздухоохладителей. В 1943 г. А. А. Гоголин был репрессирован и смог продолжить работу только после реабилитации в 1957 г. По материалам своих исследований в 1968 г. в НИИсантехники он защитил кандидатскую диссертацию на тему «Исследование процесса охлаждения и осушения воздуха в орошаемых регулярных насадках», впоследствии им была защищена и докторская диссертация. О. Я. Кокорин в июне 1955 г. защитил кандидатскую диссертацию «Исследование процессов тепло- и массообмена в форсуночных камерах». В 60-е гг. А. В. Нестеренко и его учениками изучались процессы тепло- и массообмена между поверхностью воды и воздухом в контактных аппаратах различного типа. Эти работы были продолжены в последующие годы Л. М. Зусмановичем, Л. В. Петровым и его учениками, изучавшими работу контактных аппаратов с использованием растворов абсорбентов при утилизации теплоты вторичных энергоресурсов. В эти годы большой объем экспериментальных исследований контактных аппаратов проводился в Ленинградском ВВИТКУ под руководством Е. В. Стефанова.
Теория расчета оребренных трубчатых теплообменников с использованием безразмерных комплексов была создана группой исследователей по результатам экспериментальных и аналитических работ, проводимых в научно-исследовательском институте Военно-морского флота США, в Стэндфордском университете, а впоследствии — в Комиссии по атомной энергетике США. С 1948 по 1954 гг. по результатам работ были опубликованы 22 доклада, изданы монография «Теплообменники газотурбинных установок», подготовленная В. Кейсом, А. Лондоном и Д. Джонсоном (1951 г.), и книга В. Кейса и А. Лондона «Компактные теплообменники» (1954 г.), русское издание которой вышло в 1962 г. Полученные данные оказались полезными при конструировании теплообменных устройств установок кондиционирования воздуха, авиационных охладителей, систем воздушного охлаждения мощных электронных приборов, ядерных установок, и не только рекуперативных, но и теплообменников другого типа. В 70-80-е гг. Б. И. Бялый и А. В. Степанов на основе обширных экспериментальных и теоретических исследований во ВНИИ «Кондиционер» создали две методики расчета камер орошения центральных кондиционеров КТЦ, основанные на решении дифференциальных уравнений, описывающих процессы тепло- и массообмена в контактных аппаратах с использованием безразмерных комплексов. В конце 70-х — начале 80-х гг. В. Н. Богословский и М. Я. Поз применили и развили эту теорию на основе теоретических и экспериментальных исследований к теплообменникам различного типа, используемых в системах регенерации и утилизации вторичной теплоты.

Система автоматического регулирования заданных параметров микроклимата

admin — Tue, 17 Aug 2010 15:07:01 +0000

Важной частью системы кондиционирования воздуха является система автоматического регулирования заданных параметров микроклимата в помещении. Разработке теории автоматического регулирования применительно к системам кондиционирования воздуха посвящены работы Г. В. Архипова, А.Я.Креслиня, Б. Н. Юрманова, А. Г. Сотникова, С. В. Нефедова, А. А. Рымкевича, М. Б. Халамайзера.
Подготовка специалистов по кондиционированию воздуха в нашей стране впервые началась на факультете «Теплогазоснабжение и вентиляция» Московского инженерно-строительного института (МИСИ). Дисциплина «Кондиционирование воздуха» формировалась в начале в контексте курса по вентиляции. Первые лекции читал доцент Н. В. Дегтярев — автор одной из первых отечественных книг «Кондиционирование воздуха», изданной в 1939 г. Важным событием стало издание в 1940 г. в качестве учебного пособия для технических вузов перевода книги Д. Мойера и Р. Фиттца «Кондиционирование воздуха» под редакцией профессора Н. С. Комарова, инженера И. В. Гохберга с дополнениями профессора П. Н. Каменева, где были даны ответы на многие сложные вопросы по новой для того времени технике кондиционирования воздуха. В предисловии было отмечено: «Выпуск настоящего перевода не снимает с повестки дня вопроса об издании отечественного систематизированного учебника по кондиционированию воздуха». Великая Отечественная война нарушила планы. Только в 1950 г. в Промстрой п роекте Б. В. Баркаловым были разработаны технические указания по проектированию и расчету системы кондиционирования воздуха (СКВ). Впоследствии вышла книга Б. В. Баркалова и Е. Е. Карииса «Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях», выдержавшая два издания (1971 и 1982 г.). В этой книге обобщался опыт проектирования систем кондиционирования воздуха. Первое учебное пособие «Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха» было подготовлено В. Нестеренко и издано в 1962 г., впоследствии вышло еще второе (1965 г.) и третье (1971 г.) издание.
Самостоятельный курс «Кондиционирование воздуха» для студентов дневного и вечернего отделения МИСИ вели профессор!»! А. В. Нестеренко, О. Я. Кокорин, К). Я. Кувшинов, доценты Л. В. Петров, В. А. Гоголин. В 1975 г. была разработана программа курса «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение», а в 1985 г. вышел первый учебник В. Н. Богословского, О. Я. Кокорина, Л. В. Петрова «Кондиционирование воздуха и холодоснабжение». О. Я. Кокорин читал студентам спецкурс по энергосберегающей технологии функционирования систем вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха (ВОК), что описано в его монографии «Энергосберегающие технологии функционирования систем вентиляции, отопления, кондиционирования воздуха» (1999 г.). В настоящее время он продолжает работать над созданием нового оборудования и энергосберегающих систем ВОК, что получило изложение в монографии «Современные системы кондиционирования воздуха» (2003 г.).

Схемные решения систем кондиционирования воздуха

admin — Tue, 10 Aug 2010 15:07:45 +0000

Наряду с развитием оборудования и разработкой теоретических основ совершенствовались схемные решения систем кондиционирования воздуха для зданий различного назначения. В 1834 г. в здании английского парламента была смонтирована первая установка круглогодичного комфортного кондиционирования воздуха. В 1903 г. в Кельнском театре появилась установка с рассольным аккумулятором холода, что позволило сократить требуемую холодопроизводительность машины в 4-5 раз. Первичное охлаждение воздуха осуществлялось с помощью артезианской воды, используемой затем для охлаждения конденсаторов. В 1924 г. система кондиционирования воздуха была установлена в одном из универмагов Детройта, что способствовало привлечению покупателей.
Начиная с 1917 г. сразу в нескольких городах США появились первые театры и кинозалы, оборудованные системой кондиционирования воздуха, что привело к резкому росту их посещаемости в жаркие летние месяцы. В 1920-е гг. центральные системы комфортного кондиционирования воздуха обычно устраивались в театрах, гостиницах, торговых центрах, но мало были распространены в офисных и жилых зданиях. В первых небоскребах США были использованы системы естественной вентиляции. В реконструируемых зданиях в существующие системы приточной вентиляции встраивали воздухоохладители. В связи с разработкой и выпуском местных автономных кондиционеров в начале 20-х годов в офисных и гражданских зданиях преобладали местные системы кондиционирования воздуха. В 1930 г. большинство основных государственных учреждений США имели системы кондиционирования воздуха, в том числе Белый дом. В 30-е годы в США, а затем и в других странах, началось широкое применение комнатных, бытовых и шкафных автономных кондиционеров для жилых зданий.
Практически до середины 40-х годов системы кондиционирования гражданских зданий, в том числе офисных, это — центральные воздушные системы с местными рециркуляционными вентиляторами или температурными доводчиками. Система с температурными доводчиками применяется для помещений с высокими нагрузками по скрытой теплоте, для реконструируемых зданий
с существующими системами водяного отопления, для новых зданий, в которых на первом этапепредполагается осуществить только ©топление и вентиляцию, а охлаждение в более поздние сроки —- посредством добавления воздухоохладителя в центральную установку. Наибольшее распространение получила, например» для музеев и картинных галерей.
Позже стали применять двухканальные системы кондиционирования воздуха. Это системы, в которых наружным воздух смешивается с рециркуляционным, смесь охлаждается и осушается летом, увлажняется зимой, делится на два канала и в каждом потоке устанавливаются соответственно воздухонагреватель и воздухоохладитель. Возможна обработка воздуха в двух параллельных установках. Нагретый и охлажденный воздух по двум каналам поступает в помещения, где смешивается в необходимом соотношении, чтобы обеспечить заданную температуру воздуха в помещении, В США и Европе двухканальные СКВ использовались значительно реже, чем водовоздушные, а в СССР практически не применялись.
Незадолго до окончания Второй мировой войны появились новые идем и их воплощение в архитектуре, связанные с применением новых строительных материалов — бетона, алюминия, получаемого при утилизации военной техники» и тонированного стекла, предложенные Ле Корбюзье и Р. Беллучини. Возросли нагрузки на систему кондиционирования воздуха за счет солнечной радиации, требовались новые схемные решения. Для снижения теплоиоступлений от солнечной радиации через окна использовали специальные окна» внутренние жалюзи» реже — наружные солнцезащитные устройства. Первая водовоздушная система с режимами охлаждения и отопления, включая использование теплового насоса» была запроектирована Д. Крокером в 1944 г. для здания в Портланде, архитектором которого был Р. Беллучини. 1 здании были предусмотрены водовоздушные поэтажные системы кондиционирования воздуха для каждого фасада и внутренней зоны, обеспечивающие автоматический контроль и поддержание заданных параметров воздуха в помещении. В течение 1948 г. в построенном и функционирующем здании проводились наблюдения, показавшие отличную работу системы и хорошие экономические показатели. Затраты на систему кондиционирования воздуха выросли на 10-25% по сравнению с обычными системами отопления и вентиляции. В качестве местных агрегатов использовались эжекционные доводчики, в том числе в зданиях послевоенной постройки» например в здании ООН в Нью-Йорке. Еще в 1920 г. у В. Кэрриера возникла идея создать местные агрегаты — комнатные терминалы для снижения общего расхода приточного воздуха путем подачи первичного воздуха в меньшем количестве с низкой температурой и последующего смешения его с вторичным воздухом помещения. В 1937 г. эта идея получила развитие, и в 1940 г., за месяц до вступления США в войну, он получил патент на эжекционный доводчик "Carrier weathermaster». Преимуществами этом системы были; размещение местных агрегатов под окнами, где теплопотери и теилопоступления достигают наибольшего значения; вода оказалась более экономичным теплоносителем, чем воздух; не требовалось пространства для прокладки вертикальных воздуховодов, высокие скорости воздуха обеспечивали малые размеры воздуховодов.

Сочетание бетонных стен, тонированных стекол, внутренних жалюзи с периметральной системой кондиционирования

admin — Tue, 03 Aug 2010 15:08:32 +0000

Сочетание бетонных стен, тонированных стекол, внутренних жалюзи с периметральной системой кондиционирования воздуха высокого давления с эжекционными доводчиками стало тиражироваться на протяжении последующих 20-30 лет во многих зданиях. В начале 60-х годов» с началом бума строительства новых зданий из стекла и бетона» наибольшее распространение получили водовоздушные системы кондиционирования воздуха с эжекционными доводчиками. Система кондиционирования воздуха с эжекционными кондиционерами-доводчиками получила распространение и в СССР, где она называлась местно-центральной. Создателем этой системы стал О. Я, Кокорин в тесном сотрудничестве с Я. Г. Кронфельдом (Моспроект-2). Наиболее полно энергосберегающую технологию этих систем удалось реализовать в 1983 г. в новом здании Госстроя СССР (сейчас здание Совета Федерации). Расходы теплоты снизились на 60% по сравнению со зданиями аналогичного назначения (здания на Новом Арбате). В дальнейшем такие системы устраивались в новых гостиницах, общественных зданиях и цехах точного машиностроения.В водовоздушных системах, в отечественной практике называемых местно-центральными, в кондиционируемое помещение вводится воздух, обработанный в центральном кондиционере, и вода, несущая тепло или холод. Водовоздушные системы применяются для помещений со значительными явными тепловыделениями, где не требуется жесткое поддержание заданного значения относительной влажности воздуха. Они хорошо себя зарекомендовали за рубежом в офисных зданиях, больницах, гостиницах, школах, жилых зданиях, исследовательских лабораториях, могут применяться в многозональных производственных помещениях точного машиностроения, радиотехнической, фармацевтической, пищевой промышленности и т. д. В последние годы получили широкое распространение в России. В водовоздушных системах в качестве местных агрегатов, устанавливаемых в помещении, применяют эжекционные доводчики, вентиляторные доводчики, напольные конвекторы и охлаждающие панели.
В 70-х годах вентиляторные доводчики (фэнкойлы), патент на которые был получен Р. Трейном еще в 1932 г., заменили и практически вытеснили эжекционные доводчики. Эта система имеет следующие преимущества: подача минимального расхода наружного воздуха в помещение, система среднего давления, меньше расход электроэнергии, отсутствие шума от сопел. Правда, шум создают вентиляторы, встроенные в фэнкойлы.
К концу 60-х годов XX в. в качестве альтернативы СКВ с вентиляторными доводчиками появилась воздушная система кондиционирования воздуха с переменным расходом воздуха. В 70-80-х годах системы с переменным расходом воздуха стали преобладающими в офисных зданиях, построенных в США в течение строительного бума 80-х годов, в Европе они получили меньшее распространение, а в СССР — практически не применялись. Общая площадь зданий, обслуживаемых системами кондиционирования воздуха в Германии в 1960-1998 гг., распределялась по типу систем таким образом:
— одноканальные воздушные системы — 10%;
— двухканальные воздушные системы — 18%;
— системы с переменным расходом воздуха — 19%;
— водовоздушные системы (четырехтрубные — 24%, двухтрубные — 22%);
— другие системы — 7%.
В связи с загрязнением атмосферы, необходимостью защиты от уличного шума в настоящее время значительно расширилась сфера применения комфортных систем кондиционирования воздуха (СКВ) в зданиях различного назначения. В СССР, из-за экономических соображений, нормы ограничивали круг помещений в зданиях, где предусматривалось устройство систем кондиционирования воздуха, в зависимости от климатического района строительства, на которые была разделена территория Советского Союза. В настоящее время заказчик или инвестор строительства сам определяет уровень требований поддержания расчетных внутренних условий в помещениях здания, которые при высоком уровне требований могут обеспечиваться только работой системы кондиционирования воздуха.
В России системы кондиционирования воздуха в офисных зданиях стали применять только в последние годы в связи со стремлением к повышению качества жизни, улучшению условий труда, защиты от загрязнения атмосферы, борьбы с уличным шумом. В настоящее время наибольшее распространение в офисных зданиях России получили системы с вентиляторными доводчиками (фэнкойлами).

Кондиционирование воздуха в жилых зданиях в США

admin — Mon, 26 Jul 2010 15:09:23 +0000

В США кондиционирование воздуха в жилых зданиях начало быстро внедряться с 1964 г. — через 10 лет после стремительного развития кондиционирования воздуха для общественных зданий. До недавнего времени в европейских странах оконные и мобильные автономные кондиционеры для охлаждения отдельных комнат использовали сравнительно мало. Это объясняется более прохладным климатом, меньшей продолжительностью периода охлаждения, малыми объемами производства оборудования для СКВ, а также высокими эксплуатационными и капитальнымизатратами. Автономные оконные кондиционеры обладают двумя существенными недостатками: они создают повышенный уровень шума и ухудшают внешний вид здания при установке их в большом количестве. В США в многоэтажных многоквартирных жилых зданиях используют водовоздушные СКВ с вентиляторными доводчиками (фэнкойлами), с отопительно-охладительны-ми панелями.
В настоящее время кондиционирование воздуха стало необходимым элементом инженерного оборудования жилых зданий. Специалисты все больше приходят к необходимости устройства механической регулируемой пршочно-вытяжной вентиляции с регенерацией теплоты удаляемого воздуха в жилых зданиях. Опыт использования таких установок имеется в некоторых странах Европы, например, Германии, Швеции, Австрии.
В связи с остро стоящей энергетической проблемой в последние годы в Европе разрабатывают децентрализованные системы кондиционирования воздуха с регенерацией теплоты удаляемого воздуха и смешанные системы с использованием естественной вентиляции — «ночное проветривание», а также потенциала наружного воздуха для получения холодной воды — косвенное и комбинированное испарительное охлаждение (здание «Городские ворота Дюссельдофа»).
Требования к системам кондиционирования воздуха
На начальном этапе проектирования системы обеспечения микроклимата перед проектировщиком стоит проблема выбора принципиального решения системы кондиционирования воздуха, основное назначение которой — создавать и поддерживать заданные параметры микроклимата в объеме помещений здания. При этом система кондиционирования воздуха должна в той или иной мере отвечать следующим требованиям: комфортные и технологические, технические, конструктивные, экономические, эксплуатационные, производственно-монтажные. Нет идеальных систем, которые в равной степени отвечали бы всем перечисленным требованиям. Приоритеты заказчика, определяемые собственными целями — чаще всего конструктивные, экономические и производственно-монтажные требования, — не всегда совпадают с приоритетами потребителей (людей и производства) — комфортными и технологическими, а также техническими требованиями. Техническое решение будет хорошим, если учтен максимум требований.

Комфортные и технологические требования

admin — Mon, 19 Jul 2010 15:09:58 +0000

Комфортные условия микроклимата предполагают постоянное поддержание в зоне пребывания людей определенных сочетаний температуры и относительной влажности воздуха; отсутствие дутья, сквозняков, холодных токов воздуха; низкий уровень шума (согласно требованиям в зависимости от назначения помещения); подачу свежего обработанного воздуха в размере, необходимом для обеспечения в помещении качественной воздушной среды, свободной от пыли, запахов и т. д. Повышение комфортности при наличии систем кондиционирования воздуха является дополнительным преимуществом при покупке и аренде жилых, офисных, торговых залов и помещений, рыночная стоимость которых постоянно растет.
Технология производства продукции выдвигает определенные требования к параметрам микроклимата, от которых в значительной степени зависит качество продукции, ее выход, уменьшение количества отходов, производительность труда работающих. Таким образом, системы кондиционирования воздуха являются реальным рычагом воздействия на прибыль производства.
Технология одних производств выдвигает требования точного поддержания температуры воздуха в помещении (прецизионные цеха, инструментальные, лаборатории контроля качества и т. д.). В иных производственных помещениях требуется заданное поддержание относительной влажноети воздуха (текстильные производства, изготовление фото- и кинопленки, полиграфическое дело и т. д.). Производство таких пищевых продуктов, как пиво, вино, хлеб, кондитерские изделия, молоко, мясо, рыба и т. д. требует поддержания комплекса параметров температуры и относительной
влажности воздуха. Технология особых производств (фармакология, производство продуктов питания, электронных микросхем и т. д.) требует высокую чистоту воздуха.
Особое значение имеет поддержание температуры и относительной влажности в музеях, архивах, библиотеках для сохранности памятников культуры, старинной мебели, ценных книг, рукописей, тканей и т.д.
Технические требования
Технические требования состоят в том, чтобы СКВ соответствовала требуемой производительности по воздуху, холоду, теплоте согласно заданному уровню требований к обеспеченности параметров микроклимата, в согласованной работе СКВ с системами, определяющими ее функционирование — источниками холода, теплоты, воды, электроэнергии; с другими системами инженерного оборудования — освещения, отопления, горячего водоснабжения, в безопасности для жизнедеятельности. Производительность системы в значительной степени зависит от уровня требований к поддержанию параметров микроклимата, она может быть снижена при менее жестких требованиях к параметрам микроклимата или повышена при возрастании этих требований.
Производительность системы должна быть определена точным расчетом при максимальных нагрузках. Сама система и ее подсистемы (тепло- и холодоснабжения, водоснабжения и электроснабжения) должны предусматривать возможность гибкого изменения производительности при изменяющихся нагрузках в каждом конкретном помещении или отдельной зоне. При выборе системы кондиционирования воздуха и определении ее производительности очень важно учитывать нагрузку на отопление и расход вентиляционного воздуха, определяющий чистоту воздуха в помещении, возможность увеличения производительности при расширении производства или достройке отдельных частей здания. Требования по экологии и пожаробезопасное™ должны быть учтены при выборе типа системы.

Технические требования

admin — Sun, 11 Jul 2010 15:10:31 +0000

Архитектурно-строительные требования, связанные с размещением в здании основных и вспомогательных элементов системы кондиционирования воздуха, необходимо учитывать при планировке здания, разработке интерьеров и оформлении фасадов. Система кондиционирования воздуха и ее подсистемы в большей или меньшей степени требуют места для установки оборудования и прокладки инженерных коммуникаций (воздуховодов, трубопроводов, электрических проводок) и, таким образом, занимают строительный объем и должны предусматривать возможность обслуживания. Это могут быть отдельные помещения для размещения центральных установок в подвале, на техническом этаже под крышей или между этажами, площадки на крыше или во дворе здания, пространство подшивного потолка, фальшпола. Отдельные элементы СКВ — воздухораспределители, внутренние блоки, фэнкойлы, панели отопления и охлаждения — всегда будут видимыми в помещении. Эти элементы должны гармонировать с интерьером, не должны быть источниками шума в помещении и мешать размещению мебели. Часть элементов (чиллеры, конденсаторы, воздухозаборы, наружные блоки, охладители конденсаторов и т. д.) оказываются видимыми снаружи здания, влияют на его облик. Конструктивные требования состоят в том, чтобы статические и динамические нагрузки от оборудования СКВ не превышали максимально допустимой нагрузки для несущих конструкций перекрытия, фундаментов или отдельных площадок для размещения оборудования, габариты оборудования должны быть согласованы с размерами монтажных проемов.
Экономические требования состоят в разумных затратах средств на создание и функционирование СКВ. Затраты складываются из единовременных и эксплуатационных затрат. Единовременные затраты включают стоимость самой СКВ, источников теплоты, холода, системы водоподготов-ки, системы тепло - холодос н а бже н и я, электроснабжения, автоматического регулирования, строительного объема, занимаемого основным оборудованием и вспомогательными элементами. Эксплуатационные затраты состоят из стоимости электрической и тепловой энергии, стоимости топлива, воды и водоподготовки, стоимости ремонта и межремонтного обслуживания, амортизации оборудования, непосредственно связанной с ожидаемым сроком службы системы, заменой оборудования или отдельных ее компонентов, стоимостью обслуживания (стоимость лицензии на обслуживание, необходимых материалов (химикатов, масла, фреона и т. д.), рабочей силы и т. д.). Применение элементов системы кондиционирования воздуха, обеспечивающих экономию энергии и топлива: энергосберегающие вентиляторы, чиллеры, насосы, оборудование регенерации теплоты удаляемого воздуха, использование потенциала наружного климата, тепловых насосов, аккумуляторов теплоты неизбежно связано с увеличением единовременных затрат на систему кондиционирования воздуха. Здесь очень важно определить приоритеты заказчика, что для него важно — экономия эксплуатационных затрат при возрастании единовременных или, при ограниченных первоначальных средствах, значительные эксплуатационные расходы при функционировании системы. Если заказчик сдает помещения в аренду, то эксплуатационные затраты он включает в арендную плату. Если же он сам эксплуатирует здание, то для него немаловажно, какими будут эксплуатационные расходы. Основным критерием должен быть комплексный показатель (см. Главу 2).
Производственно-монтажные требования
Производственно-монтажные требования непосредственно связаны с долей единовременных затрат на монтаж системы, а также долей эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт всей системы и ее элементов. Использование моноблоков, изготовленных в заводских условиях, может значительно снизить трудоемкость, сроки и стоимость монтажа системы кондиционирования воздуха и ее подсистем, равно как и использование всего набора оборудования одного производителя.
Эксплуатационные требования

Эксплуатационные требования

admin — Sat, 03 Jul 2010 15:11:19 +0000

Эксплуатационные требования состоят в надежности и управляемости системы. Надежность работы СКВ особенно важна при технологическом кондиционировании воздуха, когда не допустимы отказы по условиям протекания технологического процесса. Надежность зависит от типа системы и ее подсистем. Надежность — это свойство объекта, выполняющее заданные функции, сохраняя во времени свои эксплуатационные показатели в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования.
Надежность системы, состоящей из отдельных групп элементов (центральный кондиционер, холодильная машина, теплогенератор, теплообменники, насосные станции), можно рассматривать как в целом, так и ее отдельных элементов (вентиляторы, фильтры, компрессоры, котел и т.д.). Отказ даже небольшого элемента может привести к полному отказу системы. Для повышения надежности следует предусматривать резервирование оборудования или отдельных его элементов: электродвигателей, компрессоров, что связано с увеличением единовременных затрат. Под управляемостью понимают свойство системы обеспечивать в автоматическом режиме заданные параметры микроклимата при внутренних и внешних возмущающих воздействиях.
Псебенносп выбвра системы кондиционирования воздуха в зданиях различного назначения
Часто в литературе приводят примеры решений систем кондиционирования воздуха для отдельных помещений или их группы в зданиях определенного назначения — исторически сложилось.
Представляется возможным выделить общую методику проектирования СКВ независимо от назначения помещения. В то же время при выборе и определении исходных данных для проектирования необходимо учитывать специфику, которая отличает помещения отдельного назначения, а именно:
— расчетные параметры внутреннего воздуха, определяемые условиями технологии, и допустимые их колебания;
— качественный состав внутреннего воздуха;
— величины избыточной теплоты, влаги, вредных газов в помещении;
— количество воздуха, удаляемого местными отсосами от технологического оборудования;
— схемы организации воздухообмена;
— особенности объемно-планировочных и конструктивных характеристик помещения.

Системы комфортного кондиционирования воздуха

admin — Fri, 25 Jun 2010 15:12:12 +0000

Основное назначение систем комфортного кондиционирования воздуха — обеспечить чистоту воздуха и условия теплового комфорта в помещениях здания. Обычно это системы кондиционирования воздуха жилых и гражданских зданий, отдельных локальных зон производственных зданий, таких как кабины крановщиков горячих цехов, помещения пульта управления электростанций и т.д.; в производственных зданиях обычно требуются комбинированные СКВ: технологические и комфортные. Не претендуя на полноту охвата всего многообразия гражданских зданий, отметим некоторые особенности, которые следует учитывать при проектировании систем кондиционирования воздуха в некоторых типах зданий.
Кондиционирование воздуха в театрах
Современные большие театры имеют от 2 до 5 тысяч мест. В XIX веке театры в большинстве случаев строили многоярусными (не менее трех ярусов). В театре имеются: зрительный зал, вестибюль, фойе, комнаты отдыха, курительные, санитарные узлы, а также артистические, административные, служебные и подсобные помещения. Кондиционирование воздуха устраивается в зрительном зале, кулуарах, фойе, комнатах для отдыха, артистических и административных помещениях.
В зрительных залах театров особое внимание следует уделить выбору системы воздухораспределения. Человек, вынужденный сидеть спокойно на месте, очень восприимчив к изменениям температуры и потокам воздуха. Система воздухораспределения помещения должна сочетаться с архитектурно-композиционным решением зала и его декором. Высокое качество этого решения является синтезом архитектурных, технологических и инженерных решений и средств их реализации. До того как в театрах было применено охлаждение воздуха, общепринятым способом вентиляции была подача воздуха из воздуховодов или камеры статического давления, проложенных под полом, снизу через решетки или специальные воздухораспределители в виде «грибков», располагаемые в полу под креслами зрителей, в вертикальных плоскостях ступеней каждого ряда амфитеатра, через спинки кресел. Пройдя через зрительный зал, воздух удалялся через решетки в потолке. Эта схема распределения воздуха получила название «снизу-вверх». В России такая схемамерно 600-700 мм от верхней плоскости спинки кресла в направлении распространения струи затухают скорость и избыточная температура в струе до значений, не превышающих нормируемые. Такие устройства установлены в одном из залов Дворца съездов г. Берлина. Использование явления эжекции позволяет увеличить рабочую разность температур сверх двух градусов без нарушения комфортных условий» сокращая при этом расход приточного воздуха, а также подавать приточный воздух непосредственно в зону дыхания и обеспечивать отсутствие жалоб зрителей на «дутье».
В настоящее время нельзя однозначно рекомендовать ту или другую схему воздухораспределения в зрительных залах, утверждать достоинство одной схемы перед другой. Выбор схемы должен основываться на учете индивидуальных особенностей объемно-планировочного решения зрительного зала, дизайнерских требований, на технико-экономическом обосновании, которому должны предшествовать тщательный расчет необходимого количества приточного воздуха, расчет воздухораспределения, определение технологических показателей, например, расхода электроэнергии и холода на обработку воздуха.
leiguwoHipiiiue «ра 1 офисных зданиях
В России системы кондиционирования воздуха в офисных зданиях стали применять только в последние годы в связи со стремлением к повышению качества жизни, улучшению условий труда, защиты от загрязнения атмосферы, борьбы с уличным шумом. Средства, затрачиваемые на устройство систем кондиционирования воздуха в офисных зданиях, и расходы на эксплуатацию установки оправдываются следующими преимуществами:
— поддержание комфортных условий для работников и посетителей;
— значительное уменьшение проникания в помещение уличных шумов благодаря постоянно закрытым окнам;
— устранение возможности проникания в помещения пыли (особенно в нижних этажах);
— возможность размещения на одной и той же площади большего числа работников без ухудшения состояния воздуха;
— постоянное поддержание температуры и относительной влажности воздуха на заданном уровне способствует повышению производительности труда.
Для современных офисных зданий характерны значительные тенлоиостуиления в связи с тенденцией современной архитектуры к увеличению площади остекленения фасадов, конструированию стен с малоинерционными свойствами, к высокой интенсивности искусственного освещения, к увеличению количества офисной техники. Часто во внутренних зонах в связи с постоянными теи-лопоступлениями от искусственного освещения, людей и офисной техники требуется охлаждение и в холодный период года. Увеличение площади офисных помещений, гибкая планировка, большое количество помещений в здании с разнохарактерной нагрузкой на СКВ, индивидуальное регулирование температуры воздуха в каждом помещении выдвигают определенные требования к системам кондиционирования воздуха. Применение практически герметичного остекления для повышения теплозащиты, борьбы с шумом и пылью, загрязненностью воздуха вокруг здания требует подачи очищенного и обработанного наружного воздуха в помещения.