Скв что такое вентиляция

Естественная, гибридная, механическая, местная? И все же СКВ

Natural, hybrid, mechanical, local? But still – air conditioning systems

M. G. Tarabanov, Director of SRC «Invent», Vice President of NP «AVOK»

Keywords: natural ventilation, hybrid ventilation, mechanical ventilation, local ventilation, air conditioning system

The article is dedicated to the problem with correct selection of a ventilation system that is not only able to create comfortable microclimate, but also significantly saves energy resources.

Статья посвящена проблеме правильного выбора системы вентиляции, способной обеспечить не только создание комфортного микроклимата, но и значительную экономию энергетических ресурсов.

Естественная, гибридная, механическая, местная?
И все же СКВ

М. Г. Тарабанов, директор НИЦ «Инвент», вице-президент НП «АВОК», otvet@abok.ru

Здравствуйте, уважаемые коллеги! Любите ли вы пофантазировать, заглянуть мысленно хотя бы в недалекое будущее? Если да, то усаживайтесь поудобнее, отключите компьютер и телевизор и давайте пофантазируем вместе на тему, которую нам любезно предложили Ю.А. Табунщиков и А.Л. Наумов: «Какой будет вентиляция в жилых домах в ближайшие 20 лет?».

Для начала представим себе семью из трех-четырех человек, проживающую в квартире или небольшом загородном доме. Доходы позволяют им заботиться о своем здоровье, и они просят посоветовать, как им сделать хорошую вентиляцию и что для этого надо приобрести, чтобы не тратить потом значительную часть дохода на оплату счетов за электроэнергию и теплоту.

Кстати, такую же задачу уже сегодня ставят перед нами современные инвесторы, заказывая проекты новых жилых домов.

Хорошо, просто, недорого, энергоэффективно! Как распутать этот клубок противоречий? Попробуем? Ну а если ошибемся, коллеги помогут, они у нас доброжелательные. Мне недавно в отзыве на статью о классификации СКВ коллега из Ростова-на-Дону посоветовал разделить СКВ на большие и маленькие и заодно популярно объяснил, что такое сплит-система, но это так, лирическое отступление.

Однако вернемся к теме нашей фантазии.

Наверное, никто не станет спорить, что квартира или дом – это среда обитания человека, в которой он проводит практически половину своей жизни, и качество этой среды наряду с пищей и водой играет огромную роль в оценке качества жизни. Собственно, человек и начал строить жилье, чтобы защитить себя от окружающей среды. В самом деле, если бы на улице круглый год была температура воздуха +22…+24 °C и относительная влажность 40–50%, то у нас сегодня не было бы предмета для фантазии. Именно этот момент я и предлагаю принять в качестве точки отсчета для наших дальнейших рассуждений. Итак, если на улице температура и влажность воздуха такие, как указано выше, или близкие к ним, причем наружный воздух не загазован и нет внешнего шума, то откройте все окна и двери и наслаждайтесь жизнью, не думая о том, какая вентиляция вам нужна.

Фактически мы, особо не задумываясь, определили область применения естественной вентиляции, причем в этом случае потребление теплоты, холода и электроэнергии равно нулю.

Указанная область может быть значительно расширена как за счет изменения нижнего и верхнего пределов температуры и относительной влажности, так и за счет увеличения количества людей, недовольных внутренним климатом, мнением которых мы готовы пренебречь.

Попутно следует отметить, что для объективного принятия решения нам давно пора по аналогии с понятием градусо-суток в отопительный период ввести такое же понятие для переходного и теплого периодов, а еще лучше для этих периодов ввести понятие «градусо-часы», которое уже используется во многих развитых странах.

Однако решение, которое показалось нам совсем простым, на практике может значительно усложниться, т.к. при указанных параметрах наружного воздуха нет движущей силы для воздухообмена; вспомните, как часто мы сетуем на то, что летом не можем воспользоваться ночной прохладой в тихую безветренную погоду. Кроме того, открыть окна и двери может помешать внешний шум и загазованность наружного воздуха, и даже в загородном домике вы можете просто побояться спать с открытыми окнами. И вам уже понадобится гибридная или механическая вентиляция, т.е. появятся затраты электроэнергии, но они будут невелики.

Однако внезапно кончилось лето, пролетела вместе с желтыми листьями осень, и, как всегда в России, совершенно неожиданно пришла зима. Мы закрыли наши современные плотные окна, которые не пропускают наружный воздух, и с удивлением почувствовали, что нам нечем дышать. Значит, пора подать этот наружный воздух хотя бы в минимальном объеме, но для этого его надо очистить и нагреть. Попытки решить вопрос с помощью неполного закрытия окон или установки в них каких-либо элементов, открывающих доступ наружному воздуху, являются вынужденным, но неэффективным решением.

В самом деле, если таким естественным путем подать в жилую комнату площадью всего 20 м 2 наружный воздух в объеме 60 м 3 /ч, то мы должны увеличить мощность системы отопления этой комнаты на 1000 Вт, что значительно превышает теплопотери через наружные ограждающие конструкции.

Читайте также:  Как выглядит клапан экономайзера

А это значит, что нам пора прекратить выбрасывать деньги на дальнейшее утепление ограждающих конструкций, а надо серьезно заняться производством компактных местных вентсистем с утилизацией теплоты удаляемого воздуха, тем более что в России уже есть аппараты с переключаемыми регенеративными теплообменниками [1] и с пластинчатыми утилизаторами [2]. В этом случае, как образно сказал наш американский коллега из Санкт-Петербурга, можно будет отопить квартиру с помощью фена для сушки волос. Но утилизации теплоты недостаточно, надо еще увлажнять и очищать воздух, и для этого весьма перспективны аппараты типа РПТМ [3] и РПУТ [4]. В РПТМ осуществляются высокоэффективное адиабатное увлажнение воздуха и его очистка от пыли, в РПУТ в поддоне установлен змеевик, в который можно подавать низкотемпературный теплоноситель и одновременно нагревать наружный воздух от –30 до +10 °C и увлажнять хоть до 100%.

Заметим, что все решения, которые мы рассмотрели, это уже сегодняшний день, а если заглянуть немного дальше, то необходимо вспомнить и об обеззараживании воздуха.

Несколько лет назад в Брюсселе нам показали дом будущего, в разработке и создании которого принимали участие более 50 фирм. Этот дом очень энергонасыщен и неэффективен с бытовой точки зрения. В доме огромная кухня с несколькими электроплитами различного назначения, мощные – во всю стену – морозильные и холодильные камеры, разделенные на отдельные пронумерованные ячейки, в которых находятся строго определенные продукты, а информация о них хранится в памяти компьютера. Достаточно набрать название блюда, и компьютер сразу выдаст несколько рецептов его приготовления и укажет, в какой ячейке надо взять необходимые продукты, а то, чего нет, автоматически закажет в ближайшем супермаркете.

В комнате для пожилых людей есть прикроватный коврик, который автоматически вызовет скорую помощь, если человек проснулся, но долго не встает с постели, или если человек, поднимаясь с постели, упадет на этот коврик.

Энергоэффективность дома, а точнее энергонезависимость от внешних источников, обеспечивают ветрогенератор и солнечные батареи, и, конечно же, в доме самые современные ограждающие конструкции, включая остекление, изменяющее свои свойства в зависимости от солнечного излучения и наружной температуры, тепловой насос, использующий теплоту и холод грунта под домом, самое «навороченное» освещение и полнейшая автоматизация и контроль всего оборудования в доме, включая открытие и закрытие дома, во всяком случае, силовые щиты и щиты автоматики занимают в доме отдельную большую комнату.

Наверное, я уделил этому дому излишнее внимание, но я хочу, чтобы мы поняли одно: энергоэффективный дом – это не тот, в котором ничего нет и ничего нельзя включить, а тот, в котором любая энергия вырабатывается и используется с максимально возможной эффективностью.

Что касается вентиляции, то с ее задачами без каких-либо проблем справляются небольшие, но центральные системы кондиционирования воздуха с утилизаторами теплоты и холода, с переменным расходом наружного и приточного воздуха, дополненными потолочными и стеновыми панелями для местного доохлаждения и нагревания.

Нельзя не сказать несколько слов о представленной на фотографии капсуле для релаксации. Сама капсула нам не понравилась, вернее, она настолько эффектна и дорога, что с трудом втискивается в наше сознание, как автомобиль Ferrary, но сама идея великолепна.

В доме выделено место, в котором можно, придя, например, с работы, просто полежать, полностью отгородившись от окружающих, послушать музыку, посмотреть телевизор или видео и восстановить силы и настроение. И пусть о капсуле мы пока можем только мечтать, но выделить для этой же цели самую маленькую комнату в квартире или в доме вполне реально, а это помогло бы решить еще одну серьезную проблему.

Наверное, каждый из нас приходил домой в состоянии, когда четко ощущаешь, что ты уже заболел, например, гриппом или просто сильно простыл. Как хорошо в такой момент побыть в помещении, где ты сам можешь быстро задать нужную тебе температуру и подышать идеально чистым воздухом, не боясь никого заразить.

Обработку воздуха для такой комнаты следует выполнять в небольшом местном кондиционере с использованием раствора хлористого лития, который обеспечивает высокоэффективную бактерицидную очистку воздуха. Разработкой такого кондиционера в настоящее время уже занимается научное подразделение НИЦ «Инвент».

Мы не изобретаем новый метод лечения. Применение раствора хлористого лития проверено в лечебных учреждениях США и подтверждено при испытании пилотного образца нашего кондиционера в одной из больниц г. Риги.

Кстати, создание таких комнат релаксации целесообразно во всех поликлиниках и в общественных зданиях, так как позволило бы значительно снизить число заболевших в период эпидемий.

Пожалуй, на этой мажорной ноте можно закончить наши фантазии для холодного периода и перенестись в лето, с учетом уже приобретенного оборудования.

Конечно, в теплый период просто наружным воздухом не обойдешься, его нужно охлаждать. Но если у нас уже есть установки с утилизаторами [1, 2], то, в принципе, наружный воздух уже можно не охлаждать, а просто несколько увеличить нагрузку на местные охладители, в качестве которых можно использовать аппараты типа [4], подав в змеевик охлажденную воду, или охлаждаемые потолки и панели, вместо заполонивших мир сплит-систем.

Читайте также:  Как переделать клапана на двс

Приобретенные нами системы механической вентиляции позволят эффективно использовать ночную прохладу, а адиабатные увлажнители «ИНВЕНТ» [3] очень пригодятся для местного душирования вместо настольных и напольных вентиляторов, так как подают воздух на 8–10 °C холоднее.

Что касается нашей маленькой комнаты с хлористо-литиевым кондиционером, то она остается главной достопримечательностью в доме, так как по-прежнему будет использоваться для релаксации и, кроме того, для лечения при аллергиях, астме и т.п. заболеваниях.

Эта статья не предполагает глубокого научного анализа и сравнения возможных вариантов вентиляции жилых зданий, это просто мысли вслух, чтобы начать широкую дискуссию по высказанным проблемам в журнале «АВОК» и в Интернете.

Источник

Подробная 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 с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.

Фрагмент центрального кондиционера

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.

Чиллер с водяным охлаждением
конденсатора

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.

Чиллер с воздушным охлаждением конденсатора

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).

Фанкойл напольного типа

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.

Кроме приведенных классификаций, существуют разнообразные системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися во времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами.

Фанкойл канального типа

Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений.

Типология насосных станций

Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды.

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.

Типовая схема построения сплит-системы с приточной вентиляцией

Центральные СКВ 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.

Внутренний
блок сплит-
системы
напольного
(колонного),
типа

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.

Внутренний блок сплит-
системы настенного типа

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 СНиП 2.04. 05—91*, 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).

  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. Системы с чилерами и фанкойлами;
  4. Крышные кондиционеры;
  5. Шкафные кондиционеры;
  6. Прецизионные кондиционеры;
  7. Центральные кондиционеры.

Источник

Читайте также:  Какие регулирующие клапаны лучше
Поделиться с друзьями
Дядя Валера