Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях стр - Домашний мастер Dach-Master.ru
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях стр

Блог о климатической технике Консультации по тел.: 8-495-225-37-19

Сегодня строительство высотных объектов в нашей стране становится приоритетным сегментом рынка недвижимости. Серьезные дискуссии вызывает не столько градостроительные и архитектурные аспекты этого нового сегмента рынка, сколько инженерные особенности возводимых сооружений. Во многом эти споры вызваны тем, что как зарубежный, так и первый отечественный опыт возведения подобных зданий неизвестен большинству участников российского рынка. Первые проекты российских высоток показали, что строительный рынок оказался просто неподготовленным к решению многих задач, связанных со столь сложными и трудоемкими объектами.

Из числа инженерных систем, которыми оснащается современное высотное здание, следует выделить системы вентиляции и кондиционирования воздуха, которые, подобно системам отопления и водоснабжения, имеют определенные сложности при реализации. При проектировании этих систем для высотных зданий нельзя применять традиционные схемы, поскольку под действием гравитации в стояках отопления и водоснабжения высотного здания давление может достигнуть значений, при которых пользоваться холодной и горячей водой не только невозможно, но и опасно. Такие же проблемы возникают и при проектировании систем кондиционирования воздуха, в которых теплоноситель также должен циркулировать по всей высоте здания. При увеличении этажности строения все эти системы, приходится разбивать на зоны именно для того, чтобы избежать присутствия в жилых и общественных помещениях трубопроводов с высоким давлением. Зонирование осуществляется между соседними техническими этажами, которые располагают на расстоянии не более 50 метров по высоте.

В настоящее время все большее применение в строительстве в качестве альтернативы традиционным системам кондиционирования с жидким теплоносителем находят мультизональные системы кондиционирования с переменным расходом хладагента (VRF). Помимо более высокой энергетической эффективности, по сравнению с традиционными системами кондиционирования, они имеют еще одно неоспоримое преимущество. Это возможность индивидуального и локального регулирования тепловых параметров микроклимата в помещениях. Для этих систем максимальный перепад по высоте между наружным и внутренними блоками как раз и составляет 50 м, поэтому, располагая наружные блоки на технических этажах, можно было бы решить задачу кондиционирования высотного здания. Однако если наружные блоки располагаются на техническом этаже снаружи здания, например на специальных балконах, то в этом случае существенно возрастает степень риска для технического персонала при проведении монтажа и последующего технического обслуживания систем. Если же наружные блоки располагаются на техническом этаже внутри здания, то для обеспечения процесса теплообмена надо подавать непосредственно в помещения технического этажа необходимое количество свежего воздуха. При номинальной производительности системы VRF для получения 1 кВт холода необходимо обеспечить приток воздуха в 400 м 3 / ч.

Для высотных зданий описанные выше ограничения можно преодолеть при поэтажном размещении систем типа VRF. Наружные блоки систем располагаются в специально отведенных для этого на соответствующем этаже технологических помещениях, с возможностью циркуляции необходимого количества свежего воздуха. Наружные блоки систем VRF традиционного типа оснащены вентиляторами осевого типа с подачей вверх, поскольку разрабатывались исключительно для наружной установки (на кровле или на земле). При размещении таких блоков в технических помещениях используются специальные дефлекторы, которые обеспечивают выброс воздуха, проходящего через теплообменник,горизонтально, направляя его на фасад здания.

Компания LG Electronics Inc. разработала систему типа VRF, предназначенную специально для поэтажного кондиционирования высотных зданий. Эта система называется MULTI V Space.

Основным отличием наружного блока системы MULTI V Space от блоков VRF традиционного типа является конструкция, предназначенная специально для размещения внутри здания. Место размещения блоков системы MULTI V Space, так же как и блоков традиционного типа, должно быть предусмотрено архитектурным проектом.

В наружном блоке этой системы кондиционирования весь воздух, необходимый для осуществления процесса теплообмена, циркулирует со стороны, обращенной к фасаду здания. Вентилятор центробежного типа с регулируемой частотой вращения забирает наружный воздух в нижней части, а выбрасывает его в верхней части блока с отклонением в сторону примерно на 45 градусов (см. рисунок 1). Для чего это сделано, мы расскажем далее. А пока остановимся на некоторых свойствах системы, приносящей очевидную коммерческую выгоду застройщикам, а пользователям — более высокую степень комфорта.

1. Применение системы MULTI V Space позволяет экономить площадь, необходимую для ее монтажа и технического обслуживания. Отсюда и название системы. (space — по-английски означает: место, площадь, пространство) (см. рисунок 2). Видно, что площадь, которая была бы занята наружным блоком традиционной системы, может быть использована, например, для установки встроенного пылесоса. К тому же блок системы MULTI V Space не имеет над собой дефлектора, меняющего направление воздушного потока с вертикального на горизонтальный. За счет этого появляется возможность размещения в подпотолочном пространстве того же помещения блока рекуперативной вентиляции. Площадь, необходимая для размещения наружного блока системы MULTI V Space уменьшается на 1,1 м 2 (заштрихованный участок). Это на 40% меньше, чем требуется для размещения блока традиционного типа. Если сэкономленная площадь примыкает к жилой зоне, то дополнительные выгоды для риэлторов, с учетом количества этажей, очевидны.

2. В случае установки наружного блока традиционной конструкции, например, в отгороженной части лоджии, циркулирующий вокруг него воздух неизбежно будет попадать в рабочую зону (см. рисунок 1). Этого не происходит в системе кондиционирования MULTI V Space, что также положительно влияет на общую энергетическую эффективность системы.

3. Наружный блок системы MULTI V Space имеет существенно более низкие, чем у традиционного блока, шумовые характеристики. Поскольку вокруг блока традиционной конструкции воздух циркулирует практически со всех сторон, то шум от работающего блока также распространяется во все стороны, и в том числе в примыкающую к техническому помещению рабочую зону. В наружном блоке системы MULTI V Space воздух циркулирует только с одной стороны, обращенной на фасад здания. При этом корпус блока является звукоизолирующим экраном, который практически вдвое снижает уровень шума в рабочей зоне.

В предыдущем номере были представлены некоторые особенности системы Multi V Space: экономия пространства при монтаже наружного блока на этаже и обеспечение необходимого уровня шума в жилых помещениях, примыкающих к месту установки блока. Однако эти особенности новой системы кондиционирования не являются основными. О действительно уникальных отличиях этой системы речь пойдет дальше.

При реализации проектов высотных зданий следует обращать особое внимание на их аэродинамические характеристики, которые в некоторых случаях являются определяющими при выборе концепции и типа системы кондиционирования. Имеются в виду конвективные воздушные потоки, возникающие у наружной поверхности здания вследствие разности температур между самим зданием и окружающим воздухом. Интенсивность этих потоков возрастает с увеличением этажности строения. Поэтому, чем выше относительно основания здания расположен наружный блок системы кондиционирования, тем более вероятна ситуация, при которой воздух, выбрасываемый наружным блоком, установленным внутри здания и оснащенным дефлектором, не сможет противостоять ветровому напору на фасад. В этом случае температура конденсации резко возрастает, что приводит к снижению производительности данной системы кондиционирования и увеличению потребления энергии. В критических случаях возможен даже выход системы кондиционирования из строя (Рис. 1).

Некоторые производители систем типа VRF предлагают для решения подобной проблемы применять наружные блоки систем с водяным охлаждением конденсатора. Однако, при этом в здании появляется дополнительный водяной контур, проходящий по всей его высоте. Вследствие этого приходится осуществлять вертикальное зонирование этого контура. Кроме того возникает необходимость размещения градирни для сброса теплоты в окружающую среду. Такое решение в значительной степени увеличивает энергопотребление здания в целом. В итоге мультизональная система данного типа теряет практически все свои преимущества по сравнению с традиционными водяными системами, за исключением возможности централизованного управления и индивидуального регулирования параметров микроклимата.

Система Multi V Space была специально разработана для поэтажного кондиционирования высотных зданий с учетом ветрового режима вблизи фасада. Конструкция наружного блока обеспечивает нормальное функционирование системы даже при скорости набегающего потока воздуха 10 м/сек. (Рис. 1).

Наружный блок системы может быть размещен и внутри здания, если архитектурный проект не позволяет разместить его непосредственно у фасада. В таком случае к блоку подсоединяются воздуховоды для подачи и выброса воздуха. Внешнее статическое давление вентилятора при этом может быть задано в диапазоне от 0 до 140 Па (вентилятор наружного блока системы VRF традиционного типа может обеспечить статическое давление лишь до 60 Па).

В здании с неизменной планировкой несущих конструкций при поэтажном расположении систем кондиционирования наружные блоки оказываются установленными друг над другом. При одновременной их работе возникает так называемый эффект плавучести — горячий воздух, выбрасываемый работающими блоками, поднимается к верхним этажам. По всему фасаду здания при этом возникают зоны застоя горячего воздуха.

Наружные блоки традиционной конструкции в системах кондиционирования выбрасывают воздух из конденсатора вверх, а дефлектор изменяет направление потока отработанного воздуха на горизонтальное. Блоки, расположенные на верхних этажах, в таком случае будут всасывать воздух с повышенной температурой. Это неизбежно снижает производительность, энергетическую эффективность и надежность систем кондиционирования, расположенных на верхних этажах (Рис. 2).

Наружные блоки системы Multi V Space выбрасывают отработанный воздух под углом в 45 градусов, поэтому застойные зоны и восходящие потоки горячего воздуха не влияют на температуру воздуха на всасывании. Благодаря этому системы кондиционирования, расположенные на нижних и верхних этажах здания, имеют одинаковую энергетическую эффективность.

Читать еще:  Утепление колодца на зиму своими руками

Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях стр.97. Как работают кондиционеры на воде

В современной климатической технике большое внимание уделяется энергоэффективности оборудования. Этим объясняется возросший в последнее время интерес к водоиспарительным системам охлаждения на основе косвенно-испарительных теплообменных аппаратов (косвенно-испарительные системы охлаждения). Водоиспарительные системы охлаждения могут оказаться эффективным решением для многих регионов нашей страны, климат которых отличается относительно низкой влажностью воздуха. Вода как хладагент уникальна — она обладает большой теплоемкостью и скрытой теплотой парообразования, безвредна и доступна. Кроме того, вода хорошо изучена, что позволяет достаточно точно предсказывать ее поведение в различных технических системах.

Особенности систем охлаждения с косвенно-испарительными теплообменниками

В косвенно-испарительных же системах воздух может быть охлажден до точки «3» (рис. 1). Процесс на диаграмме в данном случае идет вертикально вниз по линии постоянного влагосодержания. В результате получаемая температура оказывается ниже, а влагосодержание воздуха не растет (остается постоянным).

Кроме того, водоиспарительные системы обладают следующими положительными качествами:

  • Возможность совместного получения охлажденного воздуха и холодной воды.
  • Малое энергопотребление. Основными потребителями электроэнергии являются вентиляторы и водяные насосы.
  • Высокая надежность, обусловленная отсутствием сложных машин и использованием неагрессивного рабочего тела — воды.
  • Экологическая чистота: низкий уровень шума и вибраций, неагрессивное рабочее тело, малая экологическая вредность промышленного производства системы в силу малой трудоемкости изготовления.
  • Простота конструктивного исполнения и относительно низкая стоимость, связанные с отсутствием жестких требований к герметичности системы и ее отдельных узлов, отсутствием сложных и дорогих машин (холодильных компрессоров), малыми избыточными давлениями в цикле, низкой металлоемкостью и возможностью широкого использования пластмасс.

Системы охлаждения, использующие эффект поглощения теплоты при испарении воды, известны очень давно. Однако на данный момент водоиспарительные системы охлаждения распространены недостаточно широко. Практически вся ниша промышленных и бытовых систем охлаждения в области умеренных температур заполнена хладоновыми парокомпрессионными системами.

Такая ситуация, очевидно, связана с проблемами эксплуатации водоиспарительных систем при отрицательных температурах и их непригодностью к эксплуатации при высокой относительной влажности наружного воздуха. Сказалось и то, что основные аппараты подобных систем (градирни, теплообменники), использовавшиеся ранее, обладали большими габаритами, массой и другими недостатками, связанными с работой в условиях высокой влажности. Кроме того, им требовалась система водоподготовки.

Однако сегодня благодаря техническому прогрессу получили распространение высокоэффективные и компактные градирни, способные охладить воду до температур, всего на 0,8 … 1,0° С отличающихся от температуры входящего в градирню воздушного потока по мокрому термометру.

Здесь особым образом следует отметить градирни компаний Muntes и SRH-Lauer . Такой малый температурный напор удалось обеспечить главным образом за счет оригинальной конструкции насадки градирни, обладающей уникальными свойствами — хорошей смачиваемостью, технологичностью, компактностью.

Описание системы косвенно-испарительного охлаждения

После теплообменника основной поток воздуха разделяется на два: вспомогательный и рабочий, направляемый к потребителю.

Вспомогательный поток одновременно играет роль и охладителя, и охлаждаемого потока — после теплообменника он направляется обратно, навстречу основному потоку (рис. 2).

При этом в каналы вспомогательного потока подается вода. Смысл подачи воды заключается в «замедлении» роста температуры воздуха за счет параллельного его увлажнения: как известно, одного и того же изменения тепловой энергии можно достичь как изменением только температуры, так и изменением температуры и влажности одновременно. Поэтому при увлажнении вспомогательного потока тот же обмен теплом достигается меньшим изменением температуры.

В косвенно-испарительных теплообменниках другого вида (рис. 3) вспомогательный поток направляется не в теплообменник, а в градирню, где охлаждает воду, циркулирующую через косвенно-испарительный теплообменник: вода нагревается в нем за счет основного потока и остывает в градирне за счет вспомогательного. Перемещение воды по контуру осуществляется с помощью циркуляционного насоса.

Расчет косвенно-испарительного теплообменника

ЧТО ТАКОЕ ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ?

Испарительное охлаждение лежит в основе одной из самых первых придуманных человеком систем охлаждения пространства, где охлаждение воздуха происходит за счет естественного испарения воды. Данное явление очень распространено и встречается повсеместно: одним из примеров может быть ощущение холода, которое вы испытываете, когда вода испаряется с поверхности вашего тела под воздействием ветра. То же самое происходит и с воздухом, в котором распыляется вода: поскольку данный процесс происходит без внешнего источника энергии (именно это и означает слово «адиабатический»), тепло, необходимое для испарения воды, берется из воздуха, который, соответственно, становится холоднее.

Использование такого способа охлаждения в современных системах кондиционирования обеспечивает высокую холодопроизводительность при низком электропотреблении, поскольку в этом случае электричество расходуется только для поддержания процесса испарения воды. В то же время в качестве охладителя вместо химических составов используется обычная вода, что делает испарительное охлаждение более выгодным экономически и не наносит вреда экологии.

ВИДЫ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Существует два основных способа испарительного охлаждения — прямое и косвенное.

Прямое испарительное охлаждение

Прямое испарительное охлаждение – это процесс снижения температуры воздуха в помещении с помощью его непосредственного увлажнения. Другими словами, за счет испарения распыленной воды происходит охлаждение окружающего воздуха. При этом раздача влаги осуществляется либо непосредственно в помещении с помощью промышленных увлажнителей и форсунок, либо за счет насыщения приточного воздуха влагой и его охлаждения в секции вентиляционной установки.

Следует заметить, что в условиях прямого испарительного охлаждения неизбежно значительное повышение влажности приточного воздуха внутри помещения, поэтому для оценки применимости данного способа рекомендуется брать за основу формулу, известную как «показатель температуры и дискомфорта». По формуле вычисляется комфортная температура в градусах Цельсия с учетом влажности и показаний температуры по сухому термометру (таблица 1). Забегая вперед, отметим, что система прямого испарительного охлаждения применяется только в тех случаях, когда уличный воздух в летний период имеет высокие значения температуры по сухому термометру и низкий абсолютный уровень влажности.

Косвенное испарительное охлаждение

Для повышения эффективности испарительного охлаждения при высокой влажности уличного воздуха рекомендуется сочетать испарительное охлаждение с рекуперацией тепла. Данная технология известна как «косвенное испарительное охлаждение» и подходит практически для любой страны мира, включая страны с очень влажным климатом.

Общая схема работы приточно-вентиляционной системы с рекуперацией заключается в том, что горячий приточный воздух, проходя через специальную теплообменную кассету, охлаждается за счет прохладного воздуха, удаляемого из помещения. Принцип работы косвенного испарительного охлаждения заключается в установке системы адиабатического увлажнения в вытяжном канале приточно-вытяжных центральных кондиционеров, с последующей передачей холода через рекуператор приточному воздуху.

Как показано на примере, за счет использования пластинчатого рекуператора уличный воздух в системе вентиляции охлаждается на 6 °С. Применение испарительного охлаждения вытяжного воздуха увеличит разность температур с 6°C до 10°C без роста потребления электроэнергии и уровня влажности в помещении. Применение косвенного испарительного охлаждения эффективно при высоких теплопритоках, например в офисных и торговых центрах, ЦОДах, производственных помещениях и т.д.

Система косвенного охлаждения с применением адиабатического увлажнителя CAREL серии humiFog:

Вентиляция и кондиционирование

В Москве все чаще строятся бизнес-центры класса А и В+, представляющие собой многоэтажные административные (нежилые) здания с внутренней «нарезкой» помещений под офисы. Специалисты портала www.wozduh.ru опубликовали обзор популярных решений.

Естественно, что вопрос о том, делать или не делать климатизацию таких современных офисных центров уже не стоит. Нужно только решить — как именно организовать централизованную систему кондиционирования и вентиляции. На данный момент существует множество технических путей для решения поставленной задачи. В каждом конкретном случае девелопер принимает во внимание конкретные условия, чтобы предложить оптимальное решение как по технике, так и по стоимости оборудования и работ. При этом, как правило, почти всегда пытается обеспечить наилучший климат при минимальных издержках на его организацию.

В качестве рассматриваемых примеров выбрано многоэтажное офисное здание как наиболее сложное из-за большого количества внутренних помещений, в которых могут быть различные условия по климату.

Оптимальные инженерные решения для бизнес центра могут быть следующими:

Вариант 1. Система кондиционирования и вентиляции бизнес центра на базе кондиционеров сплит-систем и система естественной вытяжной вентиляции

На рисунке рассмотрен вариант автономного обеспечения внутренних температурных условий с использованием автономных кондиционеров, сплит-систем настенного типа. Достоинством автономных кондиционеров такого типа является относительная 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 вытяжные шахты.

Данное техническое решение может применяться также в большом ряде случаев:
— в существующих зданиях для поддержания микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах;
— во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе люксов небольшой гостиницы;
— 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.

Читать еще:  Особенности покраски радиаторов и труб отопления

Вариант 2. Система кондиционирования и вентиляции на базе «чиллера-фанкойлов», совмещенная с центральным отоплением, и система естественной вентиляции бизнес центра

В данной системе кондиционирования источником холодоснабжения является чиллер, установленный на крыше. Местные неавтономные кондиционеры-фанкойлы обеспечивают оптимальные температурные условия в комнатах. 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. Горячая вода поступает в систему из 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 также при строительстве или реконструкции здания целиком или хотя бы отдельного этажа в гостиницах, медицинских учреждениях, школах и пр.

Вариант 3. Система кондиционирования и вентиляции на базе «чиллера-фанкойлов» и система приточно-вытяжной принудительной вентиляции бизнес-центра

На рисунке 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. Ф анкойлы, 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.

Вариант 4.Система кондиционирования и вентиляции на базе «чиллера-фанкойлов» и система приточно-вытяжной принудительной вентиляции бизнес центра

На рисунке рассмотрен вариант установки центрального кондиционера в подвале, а чиллера и насосной станции — на кровле бизнес-центра. 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 гликолем) 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.

Вариант 5. Система вентиляции бизнес центра на базе поэтажных приточно-вытяжных вентиляционных установок с утилизацией тепла вытяжного воздуха

Система приточно-вытяжной вентиляции бизнес центра 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.

Также мы хотели бы заметить, что вентиляция торгового центра — задача не такая простая, как может показаться на первый взгляд. Необходимо руководствоваться множеством факторов, начиная от планировки торгового центра и заканчивая суммой, которую его руководство готово потратить на систему кондиционирования и вентиляции. Рассчитать климатическую систему, которая будет радовать Вас долгие годы под силу только специалисту, имеющему за плечами как минимум 5 лет «грызенья гранита науки» в профильном ВУЗе, знающему современную климатическую технику и индивидуальную практику расчёта и подбора оборудования, чем большую-тем лучше. В противном случае, Вы рискуете оказаться владельцем кучи бесполезного «железа», и, к тому же, с весьма опустевшим кошельком, так как современная система кондиционирования и вентиляции класса «Премиум» с продвинутой автоматикой и интегрированная с системой типа «Умный дом» -довольно дорогое удовольствие.

legiop.ru

Полезный портал про все на свете

Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях стр.97. Энергоэффективность в системах кондиционирования воздуха с применением испарительного охлаждения Двухступенчатые испарительное охлаждение кондиционирование

В современной климатической технике большое внимание уделяется энергоэффективности оборудования. Этим объясняется возросший в последнее время интерес к водоиспарительным системам охлаждения на основе косвенно-испарительных теплообменных аппаратов (косвенно-испарительные системы охлаждения). Водоиспарительные системы охлаждения могут оказаться эффективным решением для многих регионов нашей страны, климат которых отличается относительно низкой влажностью воздуха. Вода как хладагент уникальна — она обладает большой теплоемкостью и скрытой теплотой парообразования, безвредна и доступна. Кроме того, вода хорошо изучена, что позволяет достаточно точно предсказывать ее поведение в различных технических системах.

Особенности систем охлаждения с косвенно-испарительными теплообменниками

В косвенно-испарительных же системах воздух может быть охлажден до точки «3» (рис. 1). Процесс на диаграмме в данном случае идет вертикально вниз по линии постоянного влагосодержания. В результате получаемая температура оказывается ниже, а влагосодержание воздуха не растет (остается постоянным).

Кроме того, водоиспарительные системы обладают следующими положительными качествами:

  • Возможность совместного получения охлажденного воздуха и холодной воды.
  • Малое энергопотребление. Основными потребителями электроэнергии являются вентиляторы и водяные насосы.
  • Высокая надежность, обусловленная отсутствием сложных машин и использованием неагрессивного рабочего тела — воды.
  • Экологическая чистота: низкий уровень шума и вибраций, неагрессивное рабочее тело, малая экологическая вредность промышленного производства системы в силу малой трудоемкости изготовления.
  • Простота конструктивного исполнения и относительно низкая стоимость, связанные с отсутствием жестких требований к герметичности системы и ее отдельных узлов, отсутствием сложных и дорогих машин (холодильных компрессоров), малыми избыточными давлениями в цикле, низкой металлоемкостью и возможностью широкого использования пластмасс.

Системы охлаждения, использующие эффект поглощения теплоты при испарении воды, известны очень давно. Однако на данный момент водоиспарительные системы охлаждения распространены недостаточно широко. Практически вся ниша промышленных и бытовых систем охлаждения в области умеренных температур заполнена хладоновыми парокомпрессионными системами.

Такая ситуация, очевидно, связана с проблемами эксплуатации водоиспарительных систем при отрицательных температурах и их непригодностью к эксплуатации при высокой относительной влажности наружного воздуха. Сказалось и то, что основные аппараты подобных систем (градирни, теплообменники), использовавшиеся ранее, обладали большими габаритами, массой и другими недостатками, связанными с работой в условиях высокой влажности. Кроме того, им требовалась система водоподготовки.

Однако сегодня благодаря техническому прогрессу получили распространение высокоэффективные и компактные градирни, способные охладить воду до температур, всего на 0,8 … 1,0° С отличающихся от температуры входящего в градирню воздушного потока по мокрому термометру.

Здесь особым образом следует отметить градирни компаний Muntes и SRH-Lauer . Такой малый температурный напор удалось обеспечить главным образом за счет оригинальной конструкции насадки градирни, обладающей уникальными свойствами — хорошей смачиваемостью, технологичностью, компактностью.

Читать еще:  Устройство газового котла Бакси возможные неисправности

Описание системы косвенно-испарительного охлаждения

После теплообменника основной поток воздуха разделяется на два: вспомогательный и рабочий, направляемый к потребителю.

Вспомогательный поток одновременно играет роль и охладителя, и охлаждаемого потока — после теплообменника он направляется обратно, навстречу основному потоку (рис. 2).

При этом в каналы вспомогательного потока подается вода. Смысл подачи воды заключается в «замедлении» роста температуры воздуха за счет параллельного его увлажнения: как известно, одного и того же изменения тепловой энергии можно достичь как изменением только температуры, так и изменением температуры и влажности одновременно. Поэтому при увлажнении вспомогательного потока тот же обмен теплом достигается меньшим изменением температуры.

В косвенно-испарительных теплообменниках другого вида (рис. 3) вспомогательный поток направляется не в теплообменник, а в градирню, где охлаждает воду, циркулирующую через косвенно-испарительный теплообменник: вода нагревается в нем за счет основного потока и остывает в градирне за счет вспомогательного. Перемещение воды по контуру осуществляется с помощью циркуляционного насоса.

Системы кондиционирования воздуха (стр. 1 из 5)

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУВПО «Норильский индустриальный институт»

Кафедра строительства и теплогазоводоснабжения

по дисциплине “Теплоэнергетика зданий и городов”

на тему ”Системы кондиционирования воздуха

Выполнил: ст. гр. ТВ-03

Проверил: доцент, к.т.н.

1. Тепловые комфортные условия

2. История создания кондиционеров

3. Классификация систем кондиционирования

4. Кондиционеры сплит-системы

5. Работа современной сплит-системы в условиях низких температур

6. Упрощенная экспресс-методика расчета теплопритоков

7. Расчеты предполагаемой мощности кондиционера

Введение

Здоровье, работоспособность, да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в жилых и общественных помещениях, где он проводит значительную часть своего времени.

Если говорить о физиологическом воздействии на человека окружающего воздуха, то следует напомнить, что человек в сутки потребляет около 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Что это за воздух, какова его свежесть и чистота, душно, жарко или холодно человеку в помещении, во многом зависит от инженерных систем, специально предназначенных для обеспечения воздушного комфорта.

1. Тепловые комфортные условия

На теплоощущения человека оказывают влияние, в основном, следующие четыре фактора: температура и влажность воздуха, скорость его перемещения (подвижность) и температура ограждающих поверхностей помещения. При различных комбинациях этих параметров тепловые ощущения человека могут оказываться одинаковыми. Необходимо иметь в виду, что, хотя, теплоощущение и определяется перечисленными параметрами, не любое их сочетание обеспечивает комфортные условия. Каждый из этих параметров может быть изменен не произвольно, а только в некоторых определенных пределах, удовлетворяющих условиям комфортных теплоощущений. Знание допустимых пределов колебаний температуры, влажности и подвижности воздуха позволяет регламентировать применение тех или иных видов СКВ. Если человек не ощущает ни холода, ни перегрева, ни движения воздуха около тела, метеорологические кондиции окружающей его воздушной среды (с учетом температуры поверхности ограждений) считаются в тепловом отношении комфортными. Иными словами, он чувствует себя комфортно в том случае, когда от него нормально (без форсирования теплоотдачи) отводится столько тепла, сколько вырабатывает его организм, т.е. комфортное теплоощущение человека зависит от баланса между теплогенерацией и теплопотерями в окружающую среду. В результате теплогенерации и теплопотерь внутренняя температура человеческого тела поддерживается на уровне 36,6-36,8’С и управляется довольно сложным механизмом автоматической терморегуляции организма: уменьшением или увеличением потока крови через кожный покров, а также усиленным или заторможенным обменом веществ (расходом энергии). Температура кожного покрова человека зависит от параметров окружающего воздуха и, в среднем, равна 33’С.

На рис.1. представлены кривые, показывающие изменение температуры кожного покрова различных участков тела человека. Как можно заметить, между разными зонами существуют некоторые отличия температурных уровней. Традиционно, средней температурой считается температура лба, составляющая примерно 32 ‘С при температуре окружающей среды 20-21’С.

Благодаря автоматической терморегуляции организма человек приспосабливается к изменению параметров окружающего воздуха. Однако эта терморегуляция эффективна лишь при медленных и малых отклонениях параметров от нормальных, необходимых для хорошего самочувствия.

При больших и быстрых отклонениях параметров воздушной среды нарушаются физиологические функции организма: терморегуляция, обмен веществ, работа сердечно-сосудистой и нервной системы и т.п.

При этом могут наблюдаться и серьезные отклонения в организме человека. Например, у людей, попавших в условия «перегрева», повышается температура тела, резко снижается работоспособность, появляется повышенная раздражительность и т.п. На диаграмме (рис.2.) приведена зависимость производительности труда от изменения температуры окружающей среды. Как видим из графика, наблюдается резкое падение показателей производительности труда при превышении температуры более 26 ‘С.

Задача кондиционирования воздуха состоит в поддержании таких параметров воздушной среды, при которых каждый человек благодаря своей индивидуальной системе автоматической терморегуляции организма чувствовал бы себя комфортно, т.е. не замечал влияния этой среды.

С гигиенической точки зрения наиболее благоприятный уровень температуры, поддерживаемой в жилом помещении, составляет 22 ‘С, а допустимые колебания от 21 до 23 ‘С. Более низкая температура воздуха, например 18 ‘С, рекомендуемая в нормативных материалах при проектировании отопительных систем, оценивается как «прохладно» и «холодно».

При этом следует отметить, что в микроклиматических условиях, которые принято считать ”нормальными ”, обычно до 10 % людей ощущают различную степень дискомфорта. Это объясняется различными социальными условиями жизни: привычным климатом, одеждой, питанием, жилищными условиями и пр.

Рис 1. Изменение температуры кожного покрова различных участков тела в условиях покоя в зависимости от изменения температуры окружающей среды:

Рис 2. Зависимость производительности труда от изменений температуры окружающей среды:

2. История создания кондиционеров

Мало кто знает, что слово кондиционер впервые было произнесено вслух еще в 1815 году. Именно тогда француз Жан Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Однако, практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати…

Правда, уже через год аристократия Европы, посещая Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем, живой интерес публики вызывала не только (и не столько) игра труппы, а приятный холодок царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы. А когда в 1924 году система кондиционирования была установлена в одном из универмагов Детройта, наплыв зевак был просто умопомрачительным. Если бы хозяин заведения догадался брать плату за вход, то, наверное, в короткий срок обогнал бы и Форда, и Рокфеллера. Впрочем, заведение внакладе не осталось в считанные дни его оборот вырос более чем в три раза!

Эти первые аппараты и стали предками современных систем центрального кондиционирования воздуха. Уже в те годы существовали водоохлаждающие машины-чиллеры, внутренние блоки-фанкойлы и нечто напоминающее современные центральные кондиционеры.

Со временем появлялись более совершенные компрессоры, в качестве хладагента стал использоваться фреон, а фанкойлы стали похожими на внутренние блоки сплит-систем. Однако принципиальная схема работы традиционных центральных систем кондиционирования осталась неизменной и по сей день.

«Ископаемым» предком всех современных сплит-систем и оконников может считаться первый комнатный кондиционер, выпущенный компанией General Electric еще в 1929 году. Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть, по своей сути, это устройство было самой настоящей сплит-системой! Однако, начиная с 1931 года, когда был изобретен безопасный для человеческого организма хладагент-фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни. Более того, в США, Латинской Америке, на Ближнем Востоке и в Индии «оконники» до сих пор являются наиболее популярным типом кондиционеров. Причины их успеха очевидны: они примерно вдвое дешевле аналогичных по мощности сплит-систем, а их монтаж не требует наличия специальных навыков и дорогостоящего инструмента. Последнее особенно важно вдали от очагов цивилизации, где легче отловить снежного человека, нежели найти гражданина знакомого с труборезом и заправочной станцией с блоком манометров.

Долгое время лидерство в области новейших разработок по вентиляции и кондиционированию воздуха принадлежало американским компаниям, однако, в конце 50-х, начале 60-х годов инициатива прочно перешла к японцам. В дальнейшем именно они определили лицо современной индустрии климата.

В 1958 году Японская компания Daikin разработала первый тепловой насос, тем самым, научив кондиционеры работать на тепло. А еще через три года произошло событие в значительной мере предопределившее дальнейшее развитие бытовых и полупромышленных систем кондиционирования воздуха. Это-начало массового выпуска сплит-систем. Начиная с 1961 года, когда японская компания Toshiba впервые запустила в серийное производство кондиционер, разделенный на два блока, популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера-компрессор теперь вынесена на улицу, в помещениях оборудованных сплит-системами намного тише, чем в комнатах, где работаю оконники. Интенсивность звука уменьшена на порядок! Второй огромный плюс-это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector