Требования к системам кондиционирования воздуха

На начальном этапе проектирования системы обеспечения микро-

климата перед проектировщиком стоит проблема выбора принципиального решения системы кондиционирования воздуха, основное назначение которой – создавать и поддерживать заданные параметры микроклимата в объеме помещений здания. При этом система кондиционирования воздуха должна в той или иной мере отвечать следующим требованиям:

· комфортные

· технологические,

· технические,

· конструктивные,

· экономические,

· эксплуатационные,

· производственно-монтажные.

Нет идеальных систем, которые в равной степени отвечали бы всем

перечисленным требованиям.

Приоритеты заказчика, определяемые собственными целями, – чаще всего конструктивные, экономические и производственно-монтажные требования – не всегда совпадают с приоритетами потребителей (людей и производства) – комфортными и технологическими, а также техническими требованиями. Техническое решение будет хорошим, если учтен максимум

требований.

Комфортные требования предполагают постоянное поддержание в

зоне пребывания людей определенных сочетаний температуры и относи-

тельной влажности воздуха; отсутствие дутья, сквозняков, холодных токов

воздуха; низкий уровень шума (согласно требованиям в зависимости от на-

значения помещения); подачу свежего обработанного воздуха в размере,

необходимом для обеспечения в помещении качественной воздушной сре-

ды, свободной от пыли, запахов, и т.д.

Технология производства продукции выдвигает определенные так

называемые технологические требования к параметрам микроклимата,

от которых в значительной степени зависят качество продукции, ее выход,

уменьшение количества отходов, производительность труда работающих.

Технология одних производств выдвигает требования точного под-

держания температуры воздуха в помещении (прецизионные цеха, инстру-

ментальные, лаборатории контроля качества и т.д.). В других производст-

венных помещениях требуется точное поддержание относительной влаж-

ности воздуха (текстильные производства, изготовление фото- и кино-

пленки, полиграфическое дело и т.д.). Производство таких пищевых про-

дуктов, как пиво, вино, хлеб, кондитерские изделия, молоко, мясо, рыба и

т.д., требует поддержания комплекса параметров температуры и относительной влажности воздуха. Технология некоторых производств (фармакология, производство продуктов питания, электронных микросхем и т.д.) требует высокой чистоты воздуха.

Особое значение имеет поддержание температуры и относительной

влажности в музеях, архивах, библиотеках для сохранности памятников

культуры, старинной мебели, ценных книг, рукописей, тканей и т.д.

Технические требования состоят в том, чтобы СКВ соответствовала

требуемой производительности по воздуху, холоду, теплоте согласно за-

данному уровню требований к обеспеченности параметров микроклимата;

в согласованной работе СКВ с системами, определяющими ее функциони-

рование, – источниками холода, теплоты, воды, электроэнергии; с другими

системами инженерного оборудования – освещения, отопления, горячего

водоснабжения; в безопасности для жизнедеятельности. Производитель-

ность системы в значительной степени зависит от уровня требований к

поддержанию параметров микроклимата: она может быть снижена при менее жестких требованиях к параметрам микроклимата или повышена при возрастании этих требований.

Производительность системы должна быть определена точным рас-

четом при максимальных нагрузках. Сама система и ее подсистемы (тепло-и холодоснабжения, водоснабжения и электроснабжения) должны предусматривать возможность гибкого изменения производительности при изменяющихся нагрузках в каждом конкретном помещении или отдельной зоне. При выборе системы кондиционирования воздуха и определении ее производительности очень важно учитывать нагрузку на отопление и расход вентиляционного воздуха, определяющий чистоту воздуха в помещении, возможность увеличения производительности при расширении производства или достройке отдельных частей здания.

Архитектурно-строительные требования, связанные с размеще-

нием в здании основных и вспомогательных элементов системы конди-

ционирования воздуха, необходимо учитывать при планировке здания,

разработке интерьеров и оформлении фасадов. Система кондиционирова-

ния воздуха и ее подсистемы в большей или меньшей степени требуют

места для установки оборудования и прокладки инженерных коммуника-

ций (воздуховодов, трубопроводов, электрических проводок) и, таким об-

разом, занимают строительный объем и должны предусматривать возможность обслуживания.

Это могут быть отдельные помещения для размеще-

ния центральных установок в подвале, на техническом этаже под крышей

или между этажами, площадки на крыше или во дворе здания, пространст-

во подшивного потолка, фальшпола. Отдельные элементы СКВ – воздухо-

распределители, внутренние блоки, фанкойлы, панели отопления и охлаж-

дения – всегда будут видимыми в помещении. Эти элементы должны гар-

монировать с интерьером, не должны быть источниками шума и мешать

размещению мебели. Часть элементов (чиллеры, конденсаторы, воздухоза-

борные устройства, наружные блоки, охладители конденсаторов и т.д.)

оказываются видимыми снаружи здания, влияют на его облик.

Конструктивные требования состоят в том, чтобы статические и

динамические нагрузки от оборудования СКВ не превышали максимально

допустимой нагрузки для несущих конструкций перекрытия, фундаментов

или отдельных площадок для размещения оборудования; габариты обору-

дования должны быть согласованы с размерами монтажных проемов.

Экономические требования состоят в разумных затратах средств на

создание и функционирование СКВ. Затраты складываются из единовре-

менных и эксплуатационных затрат.

Единовременные затраты включают:

-стоимость самой СКВ,

-источников теплоты, холода,

-системы водоподготовки,

-системы тепло- и холодоснабжения,

-электроснабжения,

-автоматического регулирования,

-строительного объема, занимаемого основным оборудованием и вспомогательными элементами.

Эксплуатационные затраты состоят из

-стоимости электрической и тепловой энергии,

-стоимости топлива,

-воды и водоподготовки,

-стоимости ремонта и межремонтного обслуживания,

-амортизации оборудования, непосредственно связанной с ожидаемым сроком службы системы,

-замены оборудования или отдельных ее компонентов,

-стоимостью обслуживания (стоимость лицензии на обслуживание, необходимых материалов (химикатов, масла, фреона и т.д.),

рабочей силы и т.д.).

Применение элементов системы кондиционирования

воздуха, обеспечивающих экономию энергии и топлива (энергосберегаю-

щие вентиляторы, чиллеры, насосы, оборудование регенерации теплоты

удаляемого воздуха), использование потенциала наружного климата, теп-

ловых насосов, аккумуляторов теплоты неизбежно связано с увеличением

единовременных затрат на систему кондиционирования воздуха.

Производственно-монтажные требования непосредственно свя-

заны с долей единовременных затрат на монтаж системы, а также долей

эксплуатационных затрат на обслуживание и ремонт всей системы и ее

элементов. Использование моноблоков, изготовленных в заводских усло-

виях, может значительно снизить трудоемкость, сроки и стоимость монта-

жа системы кондиционирования воздуха и ее подсистем, равно как и ис-

пользование всего набора оборудования одного производителя.

Эксплуатационные требования состоят в надежности и управляе-

мости системы. Надежность работы СКВ особенно важна при технологи-

ческом кондиционировании воздуха, когда недопустимы отказы по усло-

виям протекания технологического процесса. Надежность зависит от типа

системы и ее подсистем. Надежность – это свойство объекта, выполняю-

щего заданные функции, сохранять во времени свои эксплуатационные по-

казатели в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и ус-

ловиям использования.

Надежность системы, состоящей из отдельных групп элементов

(центральный кондиционер, холодильная машина, теплогенератор, тепло-

обменники, насосные станции), можно рассматривать как в целом, так и ее отдельных элементов (вентиляторы, фильтры, компрессоры, котел и т.д.).Отказ одного элемента может привести к полному отказу системы.

Для повышения надежности следует предусматривать резервирование оборудования или отдельных его элементов – электродвигателей, компрессоров, что связано с увеличением единовременных затрат. Под управляемостью понимают свойство системы обеспечивать в автоматическом режиме заданные параметры микроклимата при внутренних и внешних возмущающих воздействиях.