Классификация систем вентиляции
Лекция 1. Отопление Вентиляция и кондиционирование воздуха.
1. Тепловой баланс помещений.
2. Воздухообмен помещений.
1. Тепловой баланс – создание микроклимата внутри помещений с соблюдением нормативных температур ( комфортных условий), а также обеспечение условий долговечности зданий.
Микроклимат помещения характеризуется совокупностью температуры воздуха и поверхностей, обращенных в помещение, влажностью и подвижностью воздуха.
Значение параметров микроклимата следует принимать в зависимости от назначения помещения и времени года, исходя из требований комфорта для находящихся в помещении людей и нормального протекания технологического процесса.
Комфортная температурная обстановка в помещениях, при которой человек отдает явное тепло находясь в середине не испытывает ни перегрева, ни переохлаждения. По данным института общей коммунальной гигиены им. А.Н. Сытина, оптимальные параметры в служебных (конторских) помещениях, применительно ко 2-му климатическому поясу составляет в холодное время года 21-220С, пр относительной влажности 30-45% и скорости движения воздуха 0,1 м/с.; в теплый период года – 20-250С, при относительной влажности 22-25% и скорости движения воздуха 0,15 м.с.
По стандарту ASHRAE 55-56 (США) тепловой комфорт определяется как «состояние человека удовлетворенного условиями окружающей среды, при которых он не знает, хочет ли он изменить условия среды, сделав ее более теплой или более холодной». Параметры, удовлетворяющие более 80% здоровых нормально одетых людей, выполняющих легкую работу в сидячем положении, по данным этого стандарта составляет температура tc по сухому стандарту 23-250С; средняя температура t н излучения 21-270С; относительная влажность 20-60%, скорость движения воздуха 0,05-0,23 м/с с условием, что максимальные колебания t- +- 1 0С, влажность +-10%.
|
|
|
Физические величины, характеризующие состояние воздуха:
1. Температура (С,К) Т=t+273
2. Влажность:
- абсолютная – количество водяного пара (кг или г в 1м3):
-относительная – 
3. Влагосодержание воздуха – отношение массы содержащейся во влажном воздухе влаги W к массе сухой части влажного воздуха G d=W/G;
4. Температура точки росы tр – температуры, при которой начинается конденсация влаги из воздуха
5. Теплоемкость воздуха (С) – кол-во тепла которое потребуется для нагрева 1м3 воздуха на 1 0С при постоянном давлении – С = ккал/м3*0С.;
6. Теплосодержание (энтальпия) – количество тепла, содержащегося в 1 кг. Воздуха при данной t и Р;
7. Теплопроводность.
Рабочей зоной считают пространство высотой до 2-х м. от уровня пола или площадки на которой находятся люди. Постоянным рабочим местом считают рабочее место, где человек находится 50% рабочего времени или более 2-х часов непрерывно.
|
|
|
Допустимые температуры, относительная влажность, скорость движения воздуха в зависимости от характеристики помещения, категории работы, периода года. При проектировании учитываются нормы в СНиП II-33-75. Тепловые условия определяются сочетанием:
- tв- температура внутреннего воздуха;
- tR – радиационная
-t – средняя температура внутренних поверхностей относительно человека, находящегося в середине помещения;
Τ – температуры отдельных нагретых и охлажденных поверхностей;
V – подвижность воздуха;
- относительная влажность воздуха.
Отопительные системы служат для обеспечения в помещениях санитарно-гигиенических условий, т.е микроклимата, благоприятного для жизнедеятельности человека.
К системам отопления предъявляют ряд требований:
- тепловая надежность;
- пожарная безопасность;
- бесшумность действия;
- удобство регулирования, обслуживания и ремонта.
Система отпления состоит из генератора теплоты (печь, котоел), теплоносителя, проводника теплоты и приборов.
Чистота воздуха – самочувствие, работоспособность и в конечном итоге – здоровье человека.
|
|
|
Качество воздуха определяется химическим составом и физическими свойствами, а так же наличием посторонних частиц.
При проектировании систем отопления принимают такие расчетные температуры наружного воздуха:
- зимнюю, равную средней наиболее холодных пятидневок из восьми зим за 50-летний период – t н;
- среднюю отопительного периода со среднесуточной t не более 80С – tо.п.;
- среднюю наиболее холодного периода (для вентиляции) – t х.п.
Расчетные температуры наружного воздуха, продолжительность отопительного периода n, скорость ветра V принимают по СНиП II 4.6-72 «Строительная климатология и геофизика» или по таблице 1.3(Щекин) при отсутствии нужного города (ближайшего).
Расчет температуры внутри внутреннего воздуха и относительной влажности в помещениях жилых и общественных зданий по таб. 1.4
Пример:
1.«расчетные параметры наружного воздуха».
| Кишинев | Москва | Ялта | |
| tн | -15 | -25 | -6 |
| tх.с | -20 | -32 | -8 |
| t о.п. | +0,6 | 3,2 | +5,2 |
| tх.п. | -7,0 | -14 | +1,0 |
| V | 4,8 | 4,9 | 4,4 |
| Зона влажности | С | Н | С |
| n | 166 | 205 | 126 |
2. «Расчетные температуры внутреннего воздуха в помещениях и общественных зданиях»
|
|
|
| Жилая комната, коридор общежития, кабинет врача | 18 | Больницы: палаты, гиенич. комнаты, предродовые, леч-водные процедурн. морг | 20 25 2 | |
| Ванна, душевая, сан.узел | 25 | Спортивные сооружения: зал зал бассейна душевая
| ||
| Кухня, сушилка | 15 | 15 | ||
| Вестибюль, лестничная клетка, кладовая | 16 | 26 25 | ||
| Больнич. палата, процедурная | 20 | |||
| Машинное отделение лифта, мусоросборник | 5 | Баня русская сауна | 60-75 60-120 | |
| Детский сад: игровая младше группы (зависит от р-на) Спортзал Спальня Туалеты | 21-23 19-21 18 21-22 | Школы, Вузы: Классы, лаборатории Гимнастический зал Учительская мастерские | 16 15 18 14 | |
| Театр до спектакля Во время спектакля | 16 19-21 | Магазин торг.зал прод. непродуктовый | 12 15 | |
| Кинотеатр | 14 |
2. Для обеспечения параметров воздушной среды помещений, установленных санитарными нормами и технологическими требованиями в зданиях и сооружениях устраивают системы вентиляции с естественным и механическим побуждением, смешанными системами, либо системами кондиционирования воздуха.
Естественные – параметры воздушной среды могут быть обеспечены использованием гравитационного или ветрового давления, когда когда наружный воздух не требует предварительной подготовки.
Системы с механическим побуждением- когда естесвенное не обеспечивается
Смешанное - при экономической целесообразности.
Лекция 2. Тема «Вентиляция и кондиционирование воздуха»
1. Назначение и применение В и К
2. Классификация систем вентиляции.
3. Кондиционирование воздуха
4. Технико-гигиенические требования
5. Конструктивные элементы систем вентиляции и кондиционирования.
1. Системой вентиляции называется комплекс устройств, обеспечивающих поддержание в помещениях, обслуживаемых этими устройствами, требуемых санитарно-гигиенических условий воздушной среды/ Система вентиляции в зависимости от назначения помещений и технологических требований включает следующие установки (марка установки выбирается по СН 460-74): общеобменной приточной вентидяции (П), местной приточной вентиляции (П), кондиционирования воздуха (УКВ), общеобменной вытяжной вентиляции (В), местной вытяжной вентиляции (В), аспирационные (В), воздушные тепловые завесы (У), устройства естественной вентиляции: аэрация, дефлекторы, шахты (BE).
Вентиляционная установка, а также установка кондиционирования воздуха включают комплекс элементов, обеспечивающих требуемые функции этих установок. В зависимости от назначения установки оборудуются приборами и аппаратурой, необходимыми для обработки воздуха, его перемещения и распределения, а также средствами автоматического регулирования и контроля. Кроме того, установки кондиционирования воздуха снабжаются источниками тепло- и холодоснабжения, насосами и трубопроводами для тепло- и холодоносителя, местными нагревателями, охладителями, осушителями и увлажнителями, а также вспомогательным электрооборудованием.
В отличие от системы вентиляции (СВ), система кондиционирования воздуха (СКВ) предназначена для автоматического поддержания в помещениях в течение всего года заданных параметров воздуха независимо от параметров наружного воздуха.
СКВ представляют собой комплекс устройств для создания и поддержания заданных кондиций воздушной среды в помещениях, а именно: температуры и влажности, чистоты, иногда газового состава, давления и скорости движения, а кроме того,
Классификация систем вентиляции
Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (Строительными нормами).
Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологических параметров в помещениях различного назначения.
При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам:
1. По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением, смешанные
2. По назначению: приточные и вытяжные.
3. По зоне обслуживания: местные и общеобменные.
4.По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.
Естественная вентиляция.
Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:
вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;
в результате воздействия так называемого ветрового давления.
Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.
В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух.
При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.
В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.
Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, — пониженное давление (разрежение).
Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.
Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.
Механическая вентиляция.
В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.
Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.
В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.
Приточная вентиляция.
Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению
и т. д.)(
Вытяжная вентиляция.
Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух.
В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.
Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная) .
Местная вентиляция.
Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).
Местная приточная вентиляция.
К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.
К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы — участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2–2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой. (Рис.4 стр.33).
Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции — общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест (Рис.5 стр.33).
Местная вытяжная вентиляция.
Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению.
Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять:
Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.
Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.
Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль — вниз).
Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:
Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты, ). Объемы воздуха определяются расчетом.
Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха
Основными элементами такой системы являются местные отсосы — укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ — вытяжная шахта.
При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).
Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.
Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточенны на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, тоже самое если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.
Общеобменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.
Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.
Общеобменная приточная вентиляция.
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.
При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.
При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
Общеобменная вытяжная вентиляция.
Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси (рис.5 стр.33), расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.
В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30–40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30–40 кг/м2, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.
Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.
В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточенно, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.
В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.
В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.
Канальная и безканальная вентиляция.
Системы вентиляции имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы) либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т. д. (безканальные системы).
Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению.
3. Классификация систем кондиционирования.
Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне, независимо от наружных метеорологических условий и внутренних нагрузок(избытка тепла, влаги)с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса, т.е. комфортного или технологического кондиционирования.
Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления.
Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий).
Основное оборудование системы кондиционирования для подготовки и перемещения воздуха агрегатируется (компонуется в едином корпусе) в аппарат, называемый кондиционером. Во многих случаях все технические средства для кондиционирования воздуха скомпонованы в одном блоке или в двух блоках, и тогда понятия «СКВ» и «кондиционер» однозначны.
Прежде чем перейти к классификации систем кондиционирования, следует отметить, что общепринятой классификации СКВ до сих пор не существует и связано это с многовариантностью принципиальных схем, технических и функциональных характеристик, зависящих не только от технических возможностей самих систем, но и от объектов применения (кондиционируемых помещений).
Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам:
по основному назначению (объекту применения): комфортные и технологические;
по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные;
по наличию собственного (входящего в конструкцию кондиционера) источника тепла и холода: автономные и неавтономные;
по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные;
по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием;
по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса;
по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные;
по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.
Система Комфортного кондиционирования – создать благоприятные условия для самочувствия человека, которое в большей степени зависит от температуры, влажности, скорости, чистоты и газового состава воздуха.
Технологическое кондиционирование воздуха – обеспечивает параметры воздушной среды, удовлетворяющие требованиям технологического процесса. При этом технологическое кондиционирование воздуха в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований
Центральные СКВ снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр.
Расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток). Центральные СКВ оборудуются центральными неавтономными кондиционерами, которые изготавливаются по базовым (типовым) схемам компоновки оборудования и их модификациям.
Центральные СКВ обладают следующими преимуществами:
1) возможностью эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях;
2) сосредоточением оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта, как правило, в одном месте (подсобном помещении, техническом этаже и т. п.);
3) возможностями обеспечения эффективного шумо- и виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достигнуть наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радио- и телевизионные студии и т. п.
Несмотря на ряд достоинств центральных СКВ, надо отметить, что крупные габариты и проведение сложных монтажно-строительных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов часто приводят к невозможности применения этих систем в существующих реконструируемых зданиях.
Местные СКВ разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях.
Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа.
Такая система может применяться в большом ряде случаев:
в существующих жилых и административных зданиях для поддержания теплового микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах;
во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, режим потребления холода в которых резко отличается от такого режима в большинстве других помещений, например, в серверных и других насыщенных тепловыделяющей техникой комнатах административных зданий. Подача свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха при этом выполняется, как правило, центральными системами приточно-вытяжной вентиляции;
во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе номеров-люкс небольшой гостиницы;
в больших помещениях как существующих, так и вновь строящихся зданий: кафе и ресторанах, магазинах, проектных залах, аудиториях и т. д.
Автономные СКВ снабжаются извне только электрической энергией, например, кондиционеры сплит-систем , шкафные кондиционеры и т. п.
Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22.
Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное и зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого «теплового насоса».
Наиболее простым вариантом, представляющим децентрализованное обеспечение в помещениях температурных условий, можно считать применение кондиционеров сплит-систем.
Неавтономные СКВ подразделяются на:
воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух. (Мини-центральные кондиционеры, центральные кондиционеры);
водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т. п.).
Однозональные центральные СКВ применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла, влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т. д. Такие СКВ, как правило, комплектуются устройствами для утилизации тепла (теплоутилизаторами) или смесительными камерами для использования в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха.
Многозональные центральные СКВ применяют для обслуживания больших помещений, в которых оборудование размещено неравномерно, а также для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений. Такие системы более экономичны, чем отдельные системы для каждой зоны или каждого помещения. Однако с их помощью не может быть достигнута такая же степень точности поддержания одного или двух заданных параметров (влажности и температуры), как автономными СКВ (кондиционерами сплит-систем и т. п.).
Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение.
Рециркуляционные СКВ, наоборот, работают без притока или с частичной подачей (до 40%) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100%), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение.
Классификация кондиционирования воздуха по принципу действия на прямоточные и рециркуляционные обусловливается, главным образом, требованиями к комфортности, условиями технологического процесса производства либо технико-экономическими соображениями.
Центральные СКВ с качественным регулированием метеорологических параметров представляют собой широкий ряд наиболее распространенных, так называемых одноканальных систем, в которых весь обработанный воздух при заданных кондициях выходит из кондиционера по одному каналу и поступает далее в одно или несколько помещений.
При этом регулирующий сигнал от терморегулятора, установленного в обслуживаемом помещении, поступает непосредственно на центральный кондиционер.
СКВ с количественным регулированием подают в одно или несколько помещений холодный и подогретый воздух по двум параллельным каналам. Температура в каждом помещении регулируется комнатным терморегулятором, воздействующим на местные смесители (воздушные клапаны), которые изменяют соотношение расходов холодного и подогретого воздуха в подаваемой смеси.
Двухканальные системы используются очень редко из-за сложности регулирования, хотя и обладают некоторыми преимуществами, в частности, отсутствием в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов тепло-холодоносителя; возможностью совместной работы с системой отопления, что особенно важно для существующих зданий, системы отопления которых при устройстве двухканальных систем могут быть сохранены.
Недостатком таких систем являются повышенные затраты на тепловую изоляцию параллельных воздуховодов, подводимых к каждому обслуживаемому помещению.
Двухканальные системы так же как и одноканальные, могут быть прямоточными и рециркуляционными.
Кондиционирование воздуха, согласно СНиП1 по степени обеспечения метеорологических условий подразделяются на три класса:
Первый класс — обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами.
Второй класс — обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы.
Третий класс — обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.
По давлению, создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров, СКВ подразделяются на системы низкого давления (до 100 кг/м2), среднего давления (от 100 до 300 кг/м2) и высокого давления (выше 300 кг/м2).
Типы кондиционеров:
1. Сплит-системы (настенные, напольно-потолочные, колонного типа, кассетного типа, многозоональные с изменяемым расходом хладагента);
2 Напольные кондиционеры и кондиционеры сплит-системы с приточной вентиляцией;
3. Крышные кондиционеры;
4. Шкафные кондиционеры;
5. Центральные кондиционер
4. Тема: Конструктивные элементы и указания по устройству систем вентиляции и кондиционирования.
1. Конструктивные элементы.
2.Указания для проектирования и устройства систем вентиляции.
1. Конструктивные элементы.
1. 1 Воздуховоды и фасонные части – сеть трубопроводов или воздуховодов, по которым транспортируют воздух состоит их прямолинейных и криволинейных элементов с постоянным или переменным сечением.
Изготавливают из различных материалов: металлические и не металлические (асбестовые, винилпластовые, кирпичные оштукатуренные, шлакобетонных плит).
Воздуховоды и фасонные части могут быть: сечения
- - по расходу металла и по трудозатратам, при сопоставляемых аэродинамических характеристиках экономичнее других и поэтому СНиП II – 33-75 допускает их применение только при соответствующих обоснованиях.
Фасонные части предназначены для изменения направления движения воздуха в вентиляционных сетях или для соединения участков сетей различных диаметров
Диффузоры, конфузоры, отврды, колена( с направлеющими лопатками и без, Г-образные, П-образные,утки), тройники и т.п.
1.2 Приточно-вытяжные камеры вентиляционных систеи и СКВ - предназначены для размещепния в них оборудования. Представля.т спеуиалные изолированные помещения. Воздух в них поступает через шахты имеющие воздухозаборные отверстия, снабженные жалюзийными решетками, а в отдельных случаях - фильтрами. Из вытяжных камер воздух выводится в атмосферу через систему воздуховодов, снабженных дефлекторами на крыше.
В приточных камерах очистка, нагревание, адиабатическая обработка воздуха: в оросительных камерах – форсунки, создающие тонкое распыление воды; охлаждение или нагревание. В зависимости от технологических требований производят комплектацию оборудования. Для этого могут использовать агрегаты в собранном виде или их компоновку по секциям.
1.3 Калориферы – установки для нагрева воздуха о виду теплоотдающей поверхности – стальные, пластинчатые, спиральные (навивные). Обогреваемые паром (КП) или водой (КВ).
1.4 Глушители шума - предназначены для снижения шума, создаваемого вентиляторами, кондиционерами, отопительными агрегатами, воздухорегулирующими устройствами, а также шума, возникающего в элементах воздуховодов и распростроняющегося по воздуховодам. Высокий уровень шума отрицательно действует на психику человека. По санитарным нормам в жилых помещениях он не должен превышать 30 дБ. Существует два основных способа уменьшения шума в системах вентиляции: установка шумоглушителя непосредственно за вентилятором и облицовка внутренней поверхности стенок воздуховода звукопоглощающим материалом. Принцип действия применяемых глушителей основан на превращении звуковой энергии в тепловую вследствие трения. По конструкции глушители разделяются на трубчатые, сотовые, пластинчатые и камерные. При этом используется единый принцип: воздух проходит через звукопоглощающий материал (мягкие маты из сверхтонкого стекловолокна или полужесткие плиты из стекловолокна). Толщина звукопоглощающего слоя составляет 100 мм в трубчатых и сотовых глушителях, 100 - 400 мм - в пластинчатых.
Пластинчатый шумоглушитель без обтекателей
Пластинчатый вентиляционный глушитель изготавливается в виде коробки из листового металла, поперечное сечение которой разделено облицованными звукопоглощающим материалом пластинами на ячейки определенного размера. В качестве звукоизолятора обычно используется минеральная или стекловата, войлок.
Трубчатый шумоглушитель
Трубчатые глушители применяются для вентиляционных сетей с сечением воздуховодных каналов до 500х500 мм. Конструктивно круглый трубчатый глушитель состоит из двух концентрично расположенных кожухов. Внутренний кожух выполняется перфорированным, с размерами в сечении, равными проходному сечению воздуховода. Максимальная площадь перфорации – не более 20% от общей площади кожуха. Внешний кожух выполняется большим диаметром и не перфорируется. Пространство между двумя кожухами заполняется звукоизолирующим материалом: войлоком, минватой или стекловолокном.
1.5 Контрольно-измерительные и регулирующие приборы.
- патрубки – для замера давления (из труб Д=15 мм. С заглушками.
- контроль за степенью загрязнения фильтров – У-образные манометры или микроманометры;
- термометры;
- регулировочные клапана.
1.6 вентиляционное оборудование – вентиляторы:
-осевые
-центробежные – одностороннего идвухстороннего всасывания; низкого, среднего и высокого давления.
По функциональному назначению
Выделяют также канальные и крышные вентиляторы. Их наиболее часто применяют в бытовых системах вентиляции, остальные функциональные типы вентиляторов разработаны для промышленного использования (сварочные, мельничные и др.).
Канальные вентиляторы предназначены для установки непосредственно в вентиляционную сеть (проточную часть). Они бывают круглого или прямоугольного сечения. Канальные центробежные вентиляторы появились относительно недавно и завоевали популярность у разработчиков вентиляционных систем благодаря удобству использования и простоте конструкции.
Крышные вентиляторы предназначены для вытяжных систем вентиляции. Как правило, они состоят из вентилятора, электродвигателя, устройств автоматического регулирования и виброизолирующих прокладок, заключенных в едином корпусе. В таких агрегатах применяются как осевые многолопастные вентиляторы, так и радиальные.
Крышные вентиляторы часто работают без сети воздуховодов, что особенно удобно и практично. Они служат для вентиляции жилых помещений, общественных и промышленных зданий: квартир, коттеджей, универмагов, супермаркетов, бань, столовых, складских помещений, гаражей и т.д. Разработаны также крышные вентиляторы для каминов.
1.7 Фильтры: Необходим для защиты как самой приточной системы вентиляции, так и вентилируемых помещений от пыли, пуха, насекомых. Обычно в системе вентиляции устанавливается один фильтр грубой очистки (задерживает частицы размером более 10 мкм), дополнительно могут быть установлены фильтры тонкой очистки (для частиц до 1 мкм) и особо тонкой очистки (задерживают частицы до 0,1 мкм). Фильтры системы вентиляции необходимо очищать от грязи и пыли не реже 1 раза в месяц.
-сухие пористые
-масляные
-электрические
Для очистки приточного воздуха от пыли применят все три вида фильтров.
1.8. Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления:
—решетки;
—щелевые воздухораспределительные устройтва;
—плафоны;
—насадки с форсунками;
—перфорированные панели.
Технико-гигиенические требования
Внутренние блоки всех систем кондиционирования воздуха, вне зависимости от стоимости СКВ, установленных фильтров и систем самоочистки должны проходить обязательное техническое (санитарное) обслуживание. Из-за конденсата воды, примерно на второй год эксплуатации ребра испарителя и турбина тангенциального вентилятора обильно покрываются грибками плесени. Если не проводить ТО внутреннего блока, то значительно (до 50%) снижается производительность СКВ, присутствует неприятный запах, а споры плесени распространяются по кондиционируемому помещению. Техническое и санитарное обслуживание проводится с полной разборкой внутреннего блока с использованием чистящих и дезинфицирующих средств и, как правило, перегретого пара профессиональными сервисными организациями.
Большинство фильтров имеет больше маркетинговую цель, чем пользу при эксплуатации. Так, катехиновые фильтры должны эксплуатироваться не более месяца. По прошествии этого срока они не только бесполезны, но и создают в помещении несильный болотный запах. Об ограниченном сроке службы фильтров потребители систем, как правило, плохо информированы.
5. Конструктивные указания по устройстве систем вентиляции
Выбор систем вентиляции зависит от назначения здания, его объема, характера выделяющихся вредностей и требований, предъявляемых к системе вентиляции.
Жилые здания оборудуются вытяжной естественной канальной системой вентиляции, с устройством каналов во внутренних стенах. В квартирах со сквозным или угловым проветриванием, а также в одно-, двух- и трехкомнатных квартирах вытяжная вентиляция осуществляется из уборных, ванных или объединенных санитарных узлов и кухонь.
В квартирах с четырьмя и более комнатами без сквозного или углового проветривания, должна быть предусмотрена вытяжная вентиляция непосредственно из жилых комнат (не смежных с кухнями и санузлами), кухонь, санузлов и ванных.
Искусственная вытяжная вентиляция проектируется в кухнях многоэтажных зданий, не менее чем в двух верхних этажах, не оборудованных газовыми водонагревателями. Здесь нужно предусматривать установку индивидуальных вентиляторов с обособленными каналами.
Для притока воздуха в жилые комнаты и кухни в окнах должны устраиваться форточки или открывающиеся фрамуги.
Лестничные клетки вентилируются через форточки или фрамуги окон, каналы и шахты.
Гостиницы проектируют с естественной вытяжкой в номерах.
Административные учреждения и проектные организации проектируются с приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением. Подача приточного воздуха предусматривается только в помещения основного назначения (конференц-залы, обеденные залы, кухни (по балансу, но не менее 30%) и вестибюли. В системах приточной вентиляции, как правило, устраивается очистка, а в зимний период также нагревание и увлажнение воздуха.
Самостоятельные системы искусственной вентиляции устанавливают для санитарных узлов, холлов, коридоров, курительных, помещений общественного питания, копировально-множительных служб, аккумуляторных и кинопроекционных.
- Радиус действия систем вентиляции (естественной и искусственной), кондиционирования воздуха и воздушного отопления определяется технико-экономическими расчетами. Для ориентировочных решений можно принимать радиус действия систем вентиляции с естественным побуждением не более 8 м, с механическим - не более 30 м для систем, оборудованных осевыми вентиляторами, и не более 50 м для систем, оборудованных центробежными вентиляторами.
- Приточные камеры, как правило, устанавливают в подвале или на первом этаже, вытяжные - на чердаке. Приточные камеры искусственной вентиляции не разрешается располагать непосредственно под жилыми комнатами, классами и аудиториями учебных заведений, зрительными залами театров, кинотеатров и клубов, операционными и палатами для больных в лечебных учреждениях, студиями звукозаписи и тому подобными помещениями, требующими пониженного уровня громкости проникающего шума.
В системах с искусственной вентиляцией необходимо соблюдать следующие требования:
-вентиляторы и насосы с моторами устанавливать на звукопоглощающих основаниях;
-вентиляторы отделять от воздуховодов эластичными вставками;
Следует отдать предпочтение центробежным вентиляторам, так как они шумят меньше, чем осевые;
- Воздухозаборные решетки устанавливают на высоте не менее 2 м от уровня земли, при заборе воздуха в чистой зеленой зоне и вдали от проезжей и пешеходной частей улиц - на высоте не менее 1 м.
При заборе воздуха над кровлей зданий низ отверстия следует располагать на высоте не менее 1 м от кровли. Заборные отверстия следует располагать с наветренной стороны (по господствующему направлению ветра) по отношению к дымовым трубам и другим источникам загрязнения воздуха, а также в стороне от горячих поверхностей крыши в летнее время.
Отверстия выброса следует располагать выше приемных отверстий. Расстояние между отверстиями выброса и приемными при расположении их на одной отметке принимают более 10 эквивалентных диаметров (по площади) выхлопной трубы, но не менее 10 м. При разности отметок более 2 м забор наружного воздуха производится в пределах круга на плоскости кровли, описанного радиусом, равным высоте выбросной трубы над кровлей. При наличии над кровлей выбросов воздуха, загрязненного вредными газами и пылью, забор наружного воздуха допускается располагать над кровлей в случаях, когда расчетом или данными анализов будет доказано, что концентрация вредностей в месте забора не превышает 30% предельно допустимой в воздухе рабочей зоны помещений.
Вентиляционные системы квартир, общежитий и гостиниц не должны совмещаться с вентиляционными системами детских учреждений, торговых и других встроенных помещений. В одну систему могут объединяться одноименные или близкие по назначению помещения. Санузлы во всех случаях объединяются в самостоятельные системы. Вентиляционные каналы кухонь и газоходы, как правило, выводятся в виде дымовых труб.
Совмещение вытяжных и дымовых каналов в одном блоке улучшает естественную тягу в том случае, когда топятся плиты. Такое решение целесообразно для кухонных блоков. В газифицированных кухнях вытяжка должна быть из верхней зоны и через колпак над плитой. Для вытяжки из санузла и курительных, особенно в общественных зданиях, более надежным является установка специального вентилятора. Вентиляторы целесообразно устанавливать и в вытяжных каналах кухонь жилых домов, особенно в верхних этажах в жилых зданиях высотой 4 и 5 этажей для обеспечения устойчивой вытяжки из кухонь устанавливается вытяжной вентилятор в одном верхнем этаже; в жилых зданиях высотой 6 и более этажей - в верхней трети здания, но не более чем в четырех верхних этажах. Установка вентиляторов допускается только в обособленные каналы при отсутствии в кухнях газовых водонаг ревателей.
Вытяжные каналы кухонь должны быть рассчитаны на удаление воздуха из жилых комнат всей квартиры.
В жилых зданиях с числом этажей более 5 допускается объединение вытяжных каналов из каждых четырех-пяти этажей в один сборный канал, доведенный до верха здания.
Из верхних трех этажей объединение каналов в сборный канал не допускается. Каналы этих этажей должны выводится самостоятельно наружу или в сборную вытяжную камеру.
В жилых домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных каналов:
-из жилых комнат одной квартиры в один вентиляционный канал, обособленный от вентиляционных каналов из кухни и санитарного узла той же квартиры;
- из санитарного узла без унитаза с вентиляционным каналом из кухни той же квартиры;
- из уборной и ванной или душевой той же квартиры;
- в одной из двух смежных комнат при наличии между ними двери.
В общественных зданиях объединение вентиляционных решеток нескольких помещений в один канал с устройством горизонтальных участков или без них не допускается.
Вытяжку из комнат с окнами, выходящими на одну сторону здания, рекомендуется объединять в одну систему.
Для монтажной регулировки системы вентиляции рекомендуется в месте установки вытяжных решеток или в месте выхода вентиляционных каналов на чердак устанавливать шиберы.
В крупнопанельных зданиях вентиляционные вертикальные каналы рекомендуется устраивать в пределах этажей в стенах или перегородках в виде специальных вентиляционных панелей с каналами круглого, прямоугольного или овального сечений или в виде приставных блоков, объединяющих сразу несколько каналов.Конструкция вентиляционных панелей при установке их друг на друга должна обеспечивать совпадение каналов и герметичность стыков.
Наименьший размер сечения вентиляционного канала принимается 100 мм, внутренние его поверхности должны быть гладкими.
В качестве горизонтальных вентиляционных каналов в пределах помещения допускается использовать пустоты многопустотного настила перекрытия, при невозможности прокладки каналов в толще перекрытия допускается устройство подшивных горизонтальных каналов из асбестоцементных, керамических или бетонных труб прямоугольного сечения.
Наименьший размер каналов в кирпичных стенах (140 x 140 мм). Каналы рекомендуется выполнять по передвижной пробке с последующей протиркой их мокрой тряпкой; их делают вертикальными, без уводов в стороны.
Каналы в стенах, сложенных из пористых или влагоемких материалов, образуют путем закладки асбоцементных труб;
-размещение вентиляционных каналов в толще внутренних стен помещений с мокрым и влажным режимами не допускается.
При отсутствии кирпичных капитальных стен, а в существующих зданиях при стсутствии каналов во внутренних стенах устраивают приставные каналы из блоков или плит, наименьший размер каналов 100 x 150 мм.
Во вновь строящихся зданиях каналы делают в толще внутренних перегородок.
В помещениях на каналах устанавливают решетки, снабженные регулировочным приспособлением. В газифицированных кухнях устанавливают нерегулируемые решетки и колпак над плитой.
Художественное оформление решеток различно, но живое сечение 60%. Решетки изготовляют из металла, пластмассы и гипса.
Вентиляционные решетки устанавливают на расстоянии 200-500 мм от потолка, размер их определяют исходя из скорости прихода воздуха (0,5-1 м/с). На большею скорость рассчитывают решетки нижних, а на меньшую - верхних этажей. При прокладке вентиляционных каналов в толще перекрытия допускается горизонтальная установка решеток в потолке.
В общественных уборных вытяжные решетки следует располагать под потолком и над полом, в курительных - под потолком и на расстоянии 1,75 м от пола.
Для притока воздуха под дверьми уборных жилых домов, ванн и кухонь следует оставлять щель высотой 30 мм или устанавливать у пола решетку площадью не менее 0,2 м.
При системах вентиляции с механическим побуждением и высоте коридоров не более 3 м приточный воздух следует подавать в коридоры без разводки его воздуховодами по помещениям через решетки в дверях или стенах, отделяющих этих помещения от коридоров. При высоте коридоров более 3 м распределяющий воздуховод делают в виде подшивного потолка в коридоре.
Части вытяжных каналов и шахт, проходящие в неотапливаемых помещениях, к воздухоприемные каналы в отапливаемых помещениях необходимо утеплять.
Каналы в стенах на чердаке направляют к вытяжным камерам. Рекомендуется устанавливать камеры, а не шахты. Камеры и чердачные короба устраивают из из малотеплопроводных материалов, обеспечиваюш,их отсутствие конденсации водяных паров из транспортируемого воздуха.
Вытяжные короба на чердаке для воздуха из мокрых помещений выполняют с уклоном в сторону движения воздуха; в месте присоединения каналов к камере пре-дусматривается спуск воды при помощи труб с гидравлическим затвором.
Для уменьшения количества видимых над крышей шахт ухудшающих архитектурный вид здания, каналы в степах собираются в центральные камеры. Допускается объединение шахт от разных вентиляционных систем под одним зонтом или дефлектором. Групповой прямоугольный дефлектор в аэродинамическом отношении лучше зонта, устанавливаемого над блоком вентиляционных каналов, выведенных над кровлей в виде трубы.Шахты вытяжных камер размещают в наиболее высокой части чердака, со стороны ската, выходящего на дворовой фасад, вблизи слуховых окон. Сложные сдвоенные и строенные шахты изготовляют на заводе и монтируют в готовом виде.
Высоту шахты над кровлей определяют следующими условиями: шахта расположена около конька, ее устье должно возвышаться над коньком не менее чем на 0,5 м; если шахта расположена от конька на расстоянии 1,5-3 м, ее устье устанавливается на уровне конька; если шахта расположена от конька на расстоянии более 3 м, ее устье выводится по прямой, проведенной от конька под углом 10° к горизонту. Во всех случаях расстояние от кровли (возле трубы) до низа выходного отверстия канала или патрубка дефлектора должно быть не менее 0,5 л и не более 1,5 м.
Всегда с учетом изменения характера здания при его реконструкции рекомендуется устраивать самостоятельные каналы для каждого помещения.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!