Расчет вентиляционных систем

10.03.2016

Расчет вентиляционных систем

Составление теплового и влажностного ба­ланса для кондиционируемого помещения (кондиционирование и вентиляция) производится общеизвестными методами, принятыми в отопительно-вентиляционной технике. Здесь должны быть учтены все фак­торы, влияющие на изменение состояния воздушной среды помещения.

Для составления теплового баланса по­мещения необходимо определить все поступ­ления и потери тепла в помещении.

В помещениях различного назначения действуют две основные категории тепловых нагрузок:

• тепловые нагрузки, возникающие сна­ружи помещения (наружные);
• тепловые нагрузки, возникающие внут­ри зданий (внутренние). Наружные тепловые нагрузки представ­лены следующими составляющими: теплопоступления или теплопотери в ре­зультате разности температур снаружи и внутри здания через стены, потолки, полы, окна и двери. Разность температур снаружи здания и внутри него летом яв­ляется положительной, в результате чего имеет место приток тепла снаружи во внутрь помещения; и наоборот — зимой эта разность является отрицательной и направление потока тепла меняется;
• теплопоступления от солнечного излуче­ния через застекленные площади; данная нагрузка проявляется в форме ощущае­мого тепла; солнечное излучение всегда создает по­ложительную нагрузку как летом, так и зимой. Летом эта нагрузка должна быть компенсирована, а зимой она незначи­тельная и интегрируется с теплом, выра­батываемым установкой искусственного климата;
• наружный вентиляционный воздух и проникающий в помещения воздух (за счет инфильтрации) может иметь так­же различные свойства, которые, одна­ко, почти всегда контрастируют с ме­теорологическими требованиями помещений: летом горячий и влажный (в некоторых широтах наоборот — су­хой) наружный воздух существенно влияет на работу установки, охлажда­ющей и осушающей воздух; зимой хо­лодный и сухой (или наоборот — влажный) наружный воздух должен быть подогрет и увлажнен. И только в промежуточный период между двумя этими временами года наружный воз­дух может в какой-то мере быть ис­пользован в форме бесплатного ох­лаждения помещений. Следует отметить, что наружные тепло­вые нагрузки могут обладать различными свойствами, то есть могут быть положитель­ными и отрицательными в зависимости от времени года и времени суток.

Внутренние тепловые нагрузки в жи­лых, офисных или относящихся к сфере обслуживания помещениях слагаются в основном из:

• тепла, выделяемого людьми;
• тепла, выделяемого лампами и освети­тельными приборами, электробытовыми приборами: холодильниками, плитами и т.д. (в жилых помещениях);
• тепла, выделяемого работающими при­борами и оборудованием: компьюте­рами, печатающими устройствами, фо­токопировальными машинами и пр. (в офисных и других помещениях).

Задача выбора системы вентиляции или кондиционирова­ния должна решаться на основе технико-экономического сравнитель­ного анализа нескольких возможных вари­антов (2-х, 3-х и более).

Для этого необходимо всесторонне рас­смотреть и оценить объект по предъявляе­мым к нему требованиям, основными среди которых являются - Санитарные требования:

• Необходимо поддерживать определен­ную температуру или температуру и влажность. Следует отметить, что под­держание влажности существенно удо­рожает проект.
• Подавать в помещения свежий воздух (естественным или механическим пу­тем) или использовать рециркуляцион­ные системы.
• Удалять воздух через местные отсосы или общеобменной вытяжкой (в произ­водственном корпусе), либо с использо­ванием естественной вытяжки (в жилых помещениях). Архитектурно-строительные требования:
• Возможность установки наружного бло­ка кондиционера на фасаде здания, а вну­треннего блока кондиционера — в поме­щении (шкафные кондиционеры) или в подшивном потолке (сплит-система с притоком свежего воздуха). Возможность установки центрального кондиционера на техническом этаже или крышного конди­ционера Roof-Тор на крыше здания.
• Возможность проложить по зданию или помещению коммуникации воздухово­дов, трубопроводов (особенно в рекон­струируемых зданиях).

Противопожарные требования по катего­риям помещений: нормальные условия — помещения категории «Д» или пожа­роопасные «В», или взрывопожароопасные «А» и «Б» и соответствующие этим категориям проектные решения (уста­новка обратных и огнезадерживающих клапанов, раздельная установка блоков оборудования, различные схемы про­кладки коммуникаций).

Эксплуатационные требования: допустимо ли обслуживание и управление системой с центрального пульта управления или необходимо управлять (регулировать параметры) автономно (например, в слу­чае, когда одна часть помещений ориен­тирована на юг, другая — на север) и не­обходимо обеспечить раздельные режимы работы оборудования на груп­пы помещений. Надежность системы.

Особенно важны требования к надежно­сти в прецизионном кондиционировании при точном поддержании микроклиматиче­ских параметров различных технологичес­ких процессов. Экономические требования. Необходимо оптимизировать цену, срав­нивая в проекте оборудование различных производителей и различного класса. Для объекта необходимо разработать несколько принципиальных вариантов сис­тем на базе различных типов оборудования и провести их сравнительную оценку. Варианты применения различных типов систем кондиционирования и вентиляции, а также примеры их проектирования пред­ставлены в разделе IX.