Техника системы
реклама
Техника системы Внутренний климат ОГЛАВЛЕНИЕ Внутренний климат................................................. 14 Теплопередача........................................................ 16 Климат...................................................................... 18 Комфортное охлаждение....................................... 21 Охлаждение помещений ....................................... 26 Проектирование . ................................................... 27 Климатические системы Swegon.......................... 31 Тестирование . ........................................................ 38 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Внутренний климат ЗНАЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕГО КЛИМАТА Ощущение внутреннего климата Ощущение человеком внутреннего климата- это результат общего влияния нескольких факторов: • Уровень активности, теплопроизводительность человека • Тип одежды • Температура окружающего воздуха • Температура окружающих поверхностей • Относительная скорость воздуха • Относительная влажность воздуха Согласно профессору П.O.Фангер, идеальный внутренний климат соответствует ощущению человеком термического комфорта, или, иными словами, ощущению термической неитральности. Главной проблемой, однако, в стремлении создать идеальный климат с помощью климатической системы, является то, что разные люди ощущают климат по разному. Принято считать, что нам удалось создать идеальный внутренний климат, если количество недовольных им не превышает 5%. PPD % 80 60 40 0 20 0 8 6 4 –2,0 –, –,0 –0, 0 PMV 0, ,0 , 2,0 Рис. 1. Зависимость значения ожидаемого % недовольных (PPD = Predicted Percentage Dissaticfied) от ощущения термическогокомфорта (PMV = Predicted Mean Vote). -2 = прохладно -1 = немного прохладно ±0 = нейтрально +1 = немного жарко +2 = жарко Efficiency [%] 00 0 Рис. 1 показывает зависимость доли недовольных климатом от значения отклонения температуры от идеальной (для одного "средневзвешенного" человека). 80 0 60 0 40 Эффективность деятельности Наше ощущение идеального климата индивидуально, поэтому и зависимость нашей интеллектуальной и физической эффективности от степени отклонения от идеального климата- индивидуальна. Ideal temp. Room temp. Рис. 2. Зависимость эффективности деятельности от отклонения от идеальной температуры. Рис. 2 показывает, какое важное значение имеет отклонение температуры помещения от идеальной. Уже пару градусов отклонения от идеальной температуры резко снижают эффективность нашей деятельности. Можно произвести расчет, который покажет, что результатом инвестиции во внутренний климат является не только приятное ощущение комфорта, но и прямая экономическая выгода. Право на изменения 20070703 www.swegon.com ВНУТРЕННИЙ КЛИМАТ Потребность в холоде и в тепле 600 Каждый человек отдает примерно 100 W тепловой мощности. Зажженная лампочка дает дополнительно 120 W. Суммируя тепло людей, освещения, офисного оборудования и солнца, получаем около 650 W тепла в помещении. При температуре наружного воздуха –18°C теплопотери через наружные стены, окна и проч. достигают примерно от 180 до 300 W, в зависимости от расположения помещения в здании (значение 300 W характеризует угловое помещение). Потребность в холоде помещения почти всегда больше, чем его потребность в тепле, даже при температуре наружного воздуха –18°C. 500 A 400 300 (W) Пример, иллюстрирующий тепловой баланс в обычном офисном помещении. Помещение имеет окно с U-значением стекла примерно 1,3 W/m2, K. Рис. 3 показывает влияние отдельных источников тепла на изменение соотношения между потребностью в тепле и в холоде. B 200 100 C 0 D -100 E -200 -300 -20 -10 0 10 (˚C) 20 Рис.3. Тепловой баланс офисного помещения A = Солнце B = Компьютеры и подобн. C = Освещение 120 W D = Человек 100 W E = Трансмиссия Пример окупаемости инвестиции в комфортный климат Предпосылки Тип помещения: Офис Эффективность персонала: 100% до 25°C, затем снижение 10% с каждым градусом Конструкция здания: Тяжелая: бетонные перекрытия, кирпичные стены Вентиляция с охлаждением воздухом: 4 л/с м , работа ночью летом 2 Вентиляция с 1,5 л/с м2, работа ночью охлаждением водой: летом КПД вентилятора: 50% Потребность в холоде: 35 Вт/м2 Затраты на заработную плату: 350 SEK в час/чел, включая упущенную прибыль Время работы: 700 ч/год Стоимость электроэнергии: 0,8 SEK/кВтч Снижение эффективности работы Расходы, связанные со снижением эффективности работы персонала составят 6160 SEK год/чел. Если допустить, что 1 человек использует 20 м2 площади помещения, включая вспомогательную площадь, то сумма расходов будет 310 SEK за м2 в год. Эти расходы нужно сравнить с инвестицией и эксплуатационными расходами за год. Инвестиция в климатическую систему Среднестатистические расходы на организацию климатической системы составляют 700-800 SEK на 1 м2 помещения офиса, что окупается примерно за 3 года работы персонала в условиях комфортного климата. Эксплуатационные расходы Дополнительные расходы на эксплуатацию климатической системы составляют примерно 9 SEK/м2 в год. Экономия в связи с использованием меньшего расхода воздуха для охлаждения составит около 31 SEK/м2 в год. Уменьшение расхода воздуха на 2,5 л/с м2 снижает, таким образом, расходы на эксплуатацию вентиляторов так, что это с запасом компенсирует затраты в климатическую систему. Право на изменения 20070703 www.swegon.co Теплопередача ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Теплообмен Человек- Окружающая среда осуществляется в основном 3 способами: • тепловыделение лучеиспусканием на окружающие поверхности либо в атмосферу. • тепловыделение конвекцией в окружающий воздух. • тепловыделение от испарения жидкости, главным образом потоотделение от людей. Ps = обмен тепловой мощности в W между поверхностью A1 в m2 , имеющей температуру t1 с прочими поверхностями помещения, имеющими среднюю температуру поверхности tm as = коэффициент теплопередачи лучеиспускания в W/m2 K Значение as в интервале температур для t1 и tm от 0 до 100°С с допуском менее, чем 2,5%, может быть принято: Теплота лучеиспускания as = e0 · (4,38 + 0,034 · (t1 + tm)) [W/m2 K] Теплота лучеиспускания непрерывно передается от более теплых к более холодным поверхностям и становится интенсивнее с увеличением разности температур между ними. Процесс теплопередачи здесь зависит от факторов: e0 = коэффициент эмиссии • площади поверхностей и расположение их по отношению друг к другу • температура каждой поверхности • эмиссионные и абсорбционные свойства поверхностей, т.е. способность принять и отдать данный вид теплоты. Нужно различать 2 вида теплоты лучеиспускания: • Высокотемпературное лучеиспускание от тел с температурой выше примерно +500°C • Низкотемпературное лучеиспускание от тел с температурой ниже примерно +250°C Так как поверхности помещения и традиционные обогреватели имеют относительно низкую температуру, теплообмен Человек-Окружающие внутренние поверхности происходит в форме длинноволнового лучеиспускания, при котором структура и окраска поверхностей практически не влияет на их абсорбционные свойства (за исключением необработанных металлических поверхностей). Примером низкотемпературных источников лучеиспускания являются радиаторы отопления и отапливаемые полы. Рис. 4. Теплообмен лучеиспускания происходит между всеми поверхностями с разной температурой Расчет данных внутреннего климата помещения в границах – 50 до + 100°C показывает основное влияние на него теплопередачи между его поверхностями как невидимое длинноволновое низкотемпературное лучеиспускание. Таким образом, при расчете теплового баланса помещения, нужно учитывать теплообмен низкотемпературного лучеиспускания между различными поверхностями помещения: стенами, полом, потолком, мебелью, обогревателями, а также вероятное получение высокотемпературной теплоты лучеиспускания от солнца. Теплопередача между поверхностями помещения обычно рассчитывается по формуле: Ps = as · A1 · (t1 - tm) [W] Право на изменения 20070703 www.swegon.com Если какая-либо поверхность теплее, чем воздух помещения, то она передает тепло этому воздуху. Таким же образом воздух передает свое тепло поверхности с более низкой температурой. Такая форма теплопередачи называется конвекцией и подразделяется на: • Естественная конвекция • Форсированная конвекция В основе принципа естественной конвекции лежит разность в удельной плотности/денситете слоев воздуха с разной температурой, как следствие разности температур между воздухом помещения и различными телами, к которым или вокруг которых движутся воздушные струи. Форсированная конвекция- это ускорение движения струй холодного воздуха, например, вентилятором, для повышения интенсивности его смешивания с теплым. Интенсивность теплообмена единицы поверхности растет с ростом скорости воздуха, уменьшением размера поверхности тела и увеличением разности температур между поверхностью тела и воздуха. Эжекция ТЕПЛОПЕРЕДАЧА Конвекция C B A Рис. 5. Тепловыделения от тела человека при различных типах его активности A = Конвекция B = Теплота лучеиспускания C = Эвапоративное испарение 1 = Полный отдых 2 = Легкая конторская работа 3 = Нормальная конторская работа 4 = Работа на компьютере 5 = Легкая физическая работа 6 = Спокойная прогулка 7 = Малярная работа Эжекция- это форма форсированной конвекции, возникающая в случае, когда струя воздуха, следующая с высокой скоростью, увлекает за собой окружающий воздух и, как следствие, растет в объеме. Этот принцип используется как в активных балках (охлаждающий аппарат с интегрированным приточным воздухом), так и в прочих эжекционных аппаратах, см. раздел ОХЛАЖДЕНИЕ ЗДАНИЯ. Рис. 6. Форсированная конвекция Испарение жидкости Жидкость, испаряясь, выделяет тепло. При потоотделении поверхность тела человека отдает в воздух тепло и охлаждается. В процессе дыхания человека также происходит теплообмен- как испарения, так и конвективный. Данный тип тепловыделения зависит от относительной влажности воздуха помещения. При температуре помещения +18°C до +25°C и относительной влажности 20-50%, влияние тепловыделения испарения незначительно. Если уровень относительной влажности не поддерживается max 45% при 25°C, а повышается до 60% RH и выше, кожа человека становится влажной, что препятствует потоотделению и, значит, охлаждению тела человека. Это должно учитываться при организации климатической системы помещения. Центральный приточный агрегат и система охлаждения должны иметь достаточную производительность по холоду, чтобы при необходимости осушать воздух, подаваемый в помещение, см. раздел Защита от конденсата. Право на изменения 20070703 www.swegon.co Климат Teмпература Температура воздуха- это легче всего понимаемый параметр, который явно демонстрирует различия между людьми. Оперативная температура Это- примерное среднее значение температуры окружающих поверхностей помещения и температуры воздуха, иными словами, это восприятие человеком температуры помещения. Так как разные поверхности помещения- окна, наружные и внутренние стены, пол, потолок и проч. имеют разную температуру и положение в помещении, оперативная температура может быть различна в зависимости от ее направления. Рис. 7. Холодная поверхность со стороны. Dtpr < 10K Направленная оперативная температура Мы можем ощущать холод от холодного окна сильнее, чем более высокую температуру от поверхностей помещения. Причиной этого явления является то, что наш теплообмен с поверхностью окна значительно интенсивнее, чем с поверхностями помещения. Если разность этих значений направленной оперативной температуры будет большой, то мы получим охлаждение частей тела, находящихся ближе к окну, которое будет ощущаться как холодный сквозняк. Причиной ощущения сквозняка не всегда, таким образом, является значительное движение воздуха, но и случаи, когда часть нашего тела подвергается интенсивному теплообмену с какой-либо холодной поверхностью. Рис. 8. Горячая поверхность со стороны. Dtpr < 23K Ассиметрия температуры лучеиспускания Известно, что находиться долгое время возле холодной поверхности, как например, большое окно плохого качества - либо возле горячей поверхности, как радиатор отопления- неприятно. Исследования привели к граничной величине 5% численности тестируемой группы людей, ощущающих термический дискомфорт даже в условиях теплового баланса с окружающей средой, см. Рис. 7-10. Рис. 9. Холодная поверхность над головой. Dtpr < 14K Под ассиметрией лучеиспускания понимается разница температур прямого лучеиспускания с противоположных сторон поперечного сечения примерного физического центра тела человека. На рисунках видны несколько типовых ситуаций с указанием этой разницы Dtpr при которой 5% исследуемых начинают чувствовать термический дискомфорт. Температура воздуха и температура прочих поверхностей в помещении приняты равными. Рисунки показывают, что человек нормально воспринимает большую разность температур в форме холодного лучеиспускания с потолка и горячего со стороны. Хуже мы воспринимаем холодное лучеиспускание со стороны и горячее с потолка. Рис. 10. Горячая поверхность над головой. Dtpr < 5K Право на изменения 20070703 www.swegon.com Влажность воздуха- это параметр, обычно менее всего вляющий на наше ощущение климата. Иногда бывает, что другие параметры, такие, как загрязненность воздуха, связывают с его влажностью. Вышеизложенное является причиной различий в требовании к макимальной скорости воздуха в зимнее (не выше 0,15 м/сек) и летнее (не выше 0,25 м/сек) время. Если мощность системы охлаждения помещения недостаточна для осушения воздуха, то его влажность может стать негативным фактором в летнее время. Одежда Объяснение влияния этого фактора не так просто, как кажется на первый взгляд. Например, обычно, в летний день женщины одеты легче мужчин- юбка и тонкая блузка по сравнению с брюками и рубашкой- и это достаточно сильный параметр, мотивирующий разный уровень температур в помещении. Летняя ситуация, таким образом, может стать климатически конфликтной в помещении офиса, где работает много людей. Рис. 11. Одежда имеет большое значение в нашем ощущении климата Уровень активности Уровень активности или, другими словами, производственные обязанности человека- в высшей степени важный параметр. Более подвижная работа требует температуру среды ниже, чем менее подвижная. Поэтому, с точки зрения создания комфортного климата, нельзя комбинировать работу, требующую слишком разной активности, в одном помещении. Скорость воздуха Влияние скорости воздуха на ощущение нами внутреннего климата известно, менее известно общее влияние на нас температуры и скорости воздуха. Простое сравнение- мы едем в автомобиле в жаркий летний день, выставляем руку в окно и наслаждаемся, охлаждаясь встречным ветерком. Ощущение не будет таким же приятным, если мы проделаем тот же эксперимент зимой, с температурой воздуха -10°C. Таким образом понятно, что не только скорость воздуха вызывает интерес, но и в этой связи его температура. ISO 7730 выражает это с помощью так называемого индекса сквозняка Dr-index, некоторого относительного коэффициента, состоящего из величин: • Скорости воздуха • Интенсивности турбулентности воздуха • Температуры воздуха Произведя измерение этих величин в заданном промежутке времени (и рассчитав турбулентность, т.е. как сильно изменяется скорость воздуха в процессе измерения) можно рассчитать Dr-index в данном месте помещения. Результат показывает: чем холоднее в помещении, тем ниже скорость воздуха позволительна. Рис. 12. Ощущение человеком внутреннего климата в большой степени зависит от уровня его активности. Чем выше наша активность, тем ниже температура ощущается комфортной Рис. 13. Скорость воздуха оказывает значительное влияние на ощущение нами климата Право на изменения 20070703 www.swegon.co КЛИМАТ Влажность воздуха Климат Качество воздуха Здесь- гораздо большие различия в нашем ощущении, чем в ощущении термического климата. Исследования показывают, что 14% исследуемой группы людей чувствуют дискомфорт в помещении с содержанием СО2 800 ppm. Величина 1000 ppm известна нам как граница допустимого содержания агрязнений в помещении. Важно, однако, помнить, что это касается только веществ, выделяемых человеком, т.е. содержание СО2 в воздухе не может служить параметром для иного типа загрязнений, выделяемых, например, строительными материалами. Известны случаи, когда ощущение недостаточного качества воздуха вызвано на самом деле высокой его температурой. Рис.14. На качество воздуха влияет много факторов: эмиссия строительных материалов, выделения от людей и т.п. Курение- один из примеров загрязнения воздуха Освещение С возрастом потребность человека в освещении возрастает. Шестидесятилетнему человеку требуется примерно вдвое сильнее освещение, чем двадцатилетнему. Поэтому принято основное освещение от потолочных приборов принимать примерно 500 lux , тогда как местное освещение подбирается по потребности каждого человека. Рис. 15. Освещение Право на изменения 20070703 www.swegon.com Потребностью в холоде мы называем величину теплоизбытков, которые необходимо удалить из помещения, чтобы температура воздуха в нем стала ниже разрешенной максимальной. Применяемые для активного охлаждения зданий системы, можно в целом подразделить на три категории: • Системы с охлаждением воздуха прохладным воздухом • Системы с охлаждением воздуха холодной водой • Комбинированные системы (воздух+вода) В этих системах можно использовать 2-скоростные вентиляторы, снижающие расход воздуха в периоды, когда потребность здания в холоде это позволяет. Температура приточного воздуха в такой системе может быть постоянной либо переменной. Важно различать общую и сенсибельную потребность в мощности охлаждения. Сенсибельная или ощущаемая мощность получается из разности желаемой в помещении температуры и планируемой температуры подаваемого в помещение воздуха. Общая же потребность в охлаждающей мощности предусматривает еще и латентную, т.е. скрытую потребность в холоде, включающую мокрое охлаждение. Здесь имеется ввиду разность энтальпии, которая должна быть достигнута, чтобы воздух был осушен в охлаждающем теплообменнике вентиляционного агрегата, см. Рис.16. Учет этой латентной потребности в холоде повышает расчетную потребность в охлаждающей мощности более, чем на 100%. ∆i n se el b si ∆i lt tao Системы с хладоносителем- воздух В этих системах потребность в холоде определяет расчетный расход воздуха, иными словами, мы удовлетворяем термические требования к воздуху, но не требования к его качеству. В существующих зданиях обычно сложно и дорого менять систему воздуховодов. При невозможности транспортировать достаточно большой объем воздуха для создания климата в существующей системе воздуховодов, в реконструируемых зданиях обычно используют системы с хладоносителемвода. Система охлаждения должна быть управляема в зависимости от потребности в холоде в течение дня и в течение года. Два основных типа воздушных систем- это системы с постоянным и с переменным расходом воздуха. Иногда применяются и комбинированные системы. Рис. 16. Общая потребная мощность холода представляет собой сумму сенсибельной и латентной потребности в охлаждающей мощности Системы CAV -с постоянным расходом воздуха Системы CAV (Constant Air Volume) рассчитываются обычно по помещению с самой большой потребностью в мощности холода, что и определяет температуру приточного воздуха, подготавливаемую центральным воздухоподготовительным агрегатом. В остальных помещениях воздух догревается. Рис. 17. Принцип CAV-системы Право на изменения 20070703 www.swegon.co КОМФОРТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ КОМФОРТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ Комфортное охлаждение Системы VAV-с переменным расходом воздуха В VAV-системе (Variable Air Volume) расход воздуха каждого помещения изменяется по его потребности. Температура приточного воздуха поддерживается постоянной, т.е. не изменяется при изменении нагрузки, однако обычно изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха. Расход воздуха в каждое помещение регулируется с помощью локальных заслонок, тогда как расход воздуха вентиляторов центрального вентиляционного агрегата регулируется обычно преобразователями частоты их дигателей. В системе обычно поддерживается постоянное статическое давление с помощью датчика, установленного в какой-либо дальней ветке приточного воздуховода. Расход воздуха изменяется от максимального в самые жаркие дни до примерно 20% от максимального в самые холодные дни, когда задачей воздуха является только удовлетворить требование по его качеству. Рис. 18. Принцип VAV-системы Системы с хладоносителем- вода Такие системы предусматривают применение водяных климатических систем для охлаждения отдельных помещений здания. Главная задача системы воздуховодов здесь- обменивать воздух с целью поддержания необходимого его качества. В реконструируемых зданиях обычно применяются именно такие системы, так как при их монтаже используется, как правило, место в имеющемся подвесном потолке для размещения трубопроводов, необходимых для подачи холодной воды в помещение. Рис. 19. Принцип системы с хладоносителем- вода Комбинированные системы Охлаждение воздухом и водой может комбинироваться различными способами. Главной причиной использования таких комбинированных систем является недостаточная охлаждающая мощность воздушной системы. Комбинированную систему можно с успехом применять в отдельных частях здания, используя, например, в отдельных помещениях VAV-систему с устройствами VAV для управления расходом воздуха, в остальных же помещениях здания- CAV-систему. 10 Право на изменения 20070703 www.swegon.com КОМФОРТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ Традиционная система с компрессором Классический способ производства холода - с помощью компрессорной холодильной машины, позволяющей значительную адаптивность в части способа обеспечения здания холодом. Такая холодильная машина позволяет поставлять холод к охлаждающему теплообменнику центрального воздухоподготовительного агрегата либо к аппарату, расположенному непосредственно в помещении, например, к охлаждающей балке или к вентиляторному доводчику. Эвапоративный холод Здесь используется снижение температуры воздуха в процессе увлажнения при прохождении им мокрой поверхности. Такое увлажнение возможно до насыщения воздуха парами воды. Низшая возможная температура воздуха при таком охлаждении ограничена его мокрой температурой, называемой также иногда границей холода. Рис. 20. Прямое эвапоративное охлаждение Различается прямое эвапоративное охлаждениепроцесс снижения температуры с одновременным повышением влагосодержания приточного воздуха в результате увлажнения, и непрямое эвапоративное охлаждение, когда охлаждается, увлажняясь, вытяжной воздух с последующим теплообменом (без передачи влажности) между вытяжным и приточным воздухом. Холодопроизводительность приточного воздуха определяется состоянием наружного. Чем больше влаги содержит наружный воздух, тем хуже его способность охлаждать, поэтому эвапоративное охлаждение имеет ограниченное применение в офисных и подобных помещениях. Рис. 21. Непрямое эвапоративное охлаждение Сорбционное охлаждение Для возможности максимального снижения температуры приточного воздуха, весьма желательно его максимально осушить прежде, чем начнется процесс его увлажнения. Здесь эвапоративное увлажнение комбинируется с предварительным осушением воздуха, см. Рис.22. Сорбционный агрегат состоит, таким образом, из секции осушения воздуха и эвапоративной секции его охлаждения. Приточный воздух осушается с помощью влагопоглощающего ротора. На стороне вытяжного воздуха полученная вода удаляется из ротора, на что затрачивается тепло, которое должно доставляться в сорбционный агрегат. Рис. 22. Сорбционное охлаждение 11 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Комфортное охлаждение Центральное холодоснабжение Все чаще энергопредприятия предлагают клиентам центральное снабжение холодом так же, как и более знакомое нам центральное теплоснабжение. Холод в этом случае производится разными способами- это может быть и так называемый природный холод (например, морская вода, холод которой может сразу быть использован), традиционный холод компрессорных холодильных машин и проч. Часто используется холод существующих тепловых насосов, поставляющих тепло центрального теплоснабжения. Произведенный холод транспортируется потребителям чаще всего в виде холодной воды, см. Рис. 23. Рис. 23. Использование природного холода 1 2 4 Обычные условия поставщика холода: • Teмпература: например t прямая - t обратная = 6-16 либо 7-17, то есть Dt = 10 K. • Стоимость/такса растет в случае уменьшения разности температур по отношению к договорным. 3 5 6 Природный холод В климатических водяных системах можно использовать природный холод. Обязательное условиеналичие какого-либо теплообменника наружного воздуха, который часто интегрирован в агрегат комфортного охлаждения, см. Рис. 24. Здесь часто определяется граничное значение температуры наружного воздуха, ниже которой для охлаждения воды используется наружный воздух, а не холодильная машина. Обычно это значение равно примерно 10°С. 7 Рис. 24. Холодильная машина, использующая природный холод 1. Koнденсатор 2.Теплообменник хладоносителя 3. Наружный воздух 4. Хладоноситель- обратка 5. Хладоноситель- прямая 6. Испаритель 7. Koмпрессор 12 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Помещение может охлаждаться различными способами. Рассмотрим наиболее распространенные. Охлаждающие балки В работе охлаждающей балки используется принцип конвекции: воздух помещения, циркулируя, проходит через охлаждающий теплообменник, см. Рис. 25. При присоединении к такой балке воздуховода, она может одновременно работать как воздухораспределитель. Охлаждающая мощность ее выше, благодаря использованию эффекта эжекции, см. раздел Эжекционные аппараты. Swegon называет такие балки "активными", так как они могут использоваться как для охлаждения, так и для обогрева помещений. Панели- это так называемое "сухое" охлаждение (выше точки росы). Температура в прямом трубопроводе хладоносителя должна всегда быть выше температуры точки росы воздуха помещения, см. раздел Защита от конденсата. Отличительные свойства охлаждающих панелей • Нейтральное/дискретное решение • Охлаждение лучеиспусканием • Охлаждающая мощность ограничена до 100 Вт/м2 Мощность охлаждающей балки регулируется обычно on/off регулировочным клапаном для одной или нескольких балок, в зависимости от желаемой мощности охлаждения и гибкости системы. Балки- это так называемое "сухое" охлаждение (выше точки росы). Температура в прямом трубопроводе хладоносителя должна всегда быть выше температуры точки росы воздуха помещения, см. раздел Защита от конденсата. Рис. 25. Принцип охлаждающей балки Отличительные свойства охлаждающих балок • Оптимальное комфортное решение вентилирования и охлаждения помещения • Достаточно высокая мощность охлаждения • Важно осушить первичный воздух во избежание образования конденсата и снижения мощности балки • Может также использоваться для обогрева помещения вместо радиатора отопления Охлаждающие панели Охлажденная горизонтальная поверхность, подвешенная к потолку, называется охлаждающая панель, см. Рис. 26. . Холодная вода циркулирует в трубках, соединенных с алюминиевым листом панели, тепло которого отдается холодной воде. Панель частично охлаждает теплый воздух помещения и частично отбирает его тепло низкотемпературным лучеиспусканием. Может монтироваться вплотную к потолку, подвешиваться к нему либо встраиваться в подвесной потолок. Мощность охлаждающей панели регулируется обычно on/off регулировочным клапаном для одной или нескольких панелей, в зависимости от желаемой мощности охлаждения и гибкости системы. Рис. 26. Принцип охлаждающей панели 13 Право на изменения 20070703 www.swegon.co ОХЛАЖДЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ОХЛАЖДЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ Охлаждение помещений Вентиляторный конвектор Вентиляторный конвектор/доводчик- это аппарат для охлаждения или обогрева помещения, см. Рис. 27. Здесь циркулирование воздуха в помещении организуется вентилятором. В аппарате воздух охлаждается либо нагревается комбинированным теплообменником с двумя раздельными контурами воды. Горячая или холодная вода поступает в теплообменник из центральной системы здания. Вентиляторный конвектор -это аппарат с самой высокой охлаждающей мощностью из всех комнатных аппаратов, но и с самым высоким уровнем шума. Отличительные свойства вентиляторных конвекторов • Высокая мощность охлаждения • Может работать с мокрым охлаждением при наличии дренажной системы • Значительный уровень шума (при использовании большой мощности) • Большие расходы на эксплуатацию и обслуживание (замена фильтров, вентиляторов, чистка дренажной системы) Отличительные свойства комфортных модулей • Малые строительные размеры оставляют место для других потолочных систем • 4-стороннее распределение воздуха дает большую зону смешивания и высокий комфорт • Дает чистый воздух с комфортной температурой независимо от времени года (вентиляция, охлаждение, обогрев) • Никаких подвижных компонентов= низкие расходы на обслуживание • Адаптивность системы во время всего процесса ее эксплуатации Рис. 27. Принцип вентиляторного конвектора Эжекционные аппараты Эжекционный доводчик- это аппарат для охлаждения или обогрева помещения, см. Рис. 28. Здесь вентиляционный (чистый) воздух подается в помещение через сопла эжекционного аппарата с высокой скоростью, увлекая за собой воздух помещения, заставляя его предварительно пройти теплообменник охлаждения либо обогрева. Отличительные свойства индукционных аппаратов • Относительно высокая охлаждающая мощность • Подача чистого воздуха • Важно осушить первичный воздух во избежание образования конденсата и снижения мощности аппарата • Низкие расходы на эксплуатацию и обслуживание. Рис. 28. Принцип эжекционного аппарата Комфортные модули Комфортный модуль- это абсолютно новый тип продукта, оптимально сочетающий свойства климатической балки, приточного воздухораспределителя и радиатора отопления, cм. Рис. 29. Комфортный модуль комбинирует высокую охлаждающую мощность климатической балки при низких расходах первичного воздуха, со способностью эффективного приточного диффузора быстро смешивать охлажденный воздух с теплым воздухом помещения. Это дает возможность получить большую холодопроизводительность от аппарата значи тельно меньших размеров, чем охлаждающая балка. Те же функции создают значительно лучшие предпосылки для обогрева помещения с потолка. Рис. 29. Принцип комфортного модуля 14 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Расчетные данные: • Потребность в холоде (используйте программу ProClim, см. web-сайт Swegon) • Потребность в тепле (используйте программу ProClim) • Потребность в воздухе (используйте программу ProAir, см. web-сайт Swegon) Прочие факторы: • Максимально разрешенная подвижность воздуха в зоне обслуживания (используйте программу ProAir) • Требования по уровню шума (используйте программу ProAс, см. web-сайт Swegon) • Требования по направленной оперативной температуре (используйте программу ProClim) ProClim COOLING EFFECT AIR ProAir COOLING EFFECT WATER Product Расчет 1) Считаем охлаждающую способность первичного воздуха (далее перв.в.) Pl = ql · 1,2 · Dtl , где ql -это расход перв.в. [л/с] Dtl - разность температуры воздуха помещения и перв.в. [K] SUPPLY AIR IN THE PRODUCT NO 2) Хладопроизводительность воды = Общая потребность в холоде минус охлаждающая способность перв.в. Если нас интересует только охлаждение, см. п. 3а. Если нам нужна также подача перв.в, см. п.3b. YES HEATING FUNCTION YES NO 3a) См. таблицы производительности аппаратов в зависимости от средней разности температур и выбираем желаемый аппарат с охлаждающей мощностью, отвечающей п.2) либо несколько аппаратов, если одного недостаточно. 3b) См. таблицы производительности аппаратов в зависимости от средней разности температур и вывыбираем конфигурацию сопел, отвечающих желаемому расходу воздуха. Выбираем аппарат данной конфигурации с желаемым расходом воздуха либо ближайший. Контролируем уровень шума и длину аппарата. COOLING EFFECT ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ SELECTION OF DIMENSIONS THAT SATISFY THE CRITERIA SATISFY NO ACOUSTIC AND DRAUGHT YES CRITERIA IS THE HEATING EFFECT SATISFIED? NO YES CALCULATE RESULTING FLOWS AND PRESSURE DROPS Рис. 30. Основы расчета 4) Из диаграммы "Расход воды - холодопроизводительность" получаем расход воды при выбранном ∆t для холодной воды. 5) Перепад давления в контуре холодной воды аппарата считаем с помощью формулы ∆pk = (qk /kpk) 2 , где kpk берем из той же таблицы, что и холодопроизводительность. 6) Обогрев. Аналогично п.п. 3-5 выше. 15 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Проектирование Расчет системы Система охлаждения Система охлаждения должна быть построена так, чтобы испаритель находился внутри здания. Избыточное тепло снимается с помощью выносного конденсатора или с помощью градирни (системы хладоносителя с антифризом), где теплообменник конденсатора размещен вне здания. Если испаритель размещен снаружи, в здании размещается промежуточный теплообменник, чтобы избежать применения антифриза в охлаждающем контуре системы, который повышает сопротивление системы на 15-25% и снижает производительность примерно на 15% из-за снижения точки передачи тепла на стороне воды. Чтобы обеспечить осушение воздуха при высокой наружной температуре и высокой относительной влажности, необходимо компенсировать температуру первичного воздуха. см. Рис. 32. Начало компенсации- точка +5°С может немного отличаться в зависимости от конкретной системы (см. пунктирную часть диаграммы). Важно при наружной температуре +22°С и выше осушить воздух, поступающий из воздухоподготовительного агрегата так, чтобы точка росы первичного воздуха была ниже или равна температуре прямой воды аппарата. 2 3 1 4 Обычно применяемая система - это кожухотрубный испаритель, в котором хладагент холодильной машины берет энергию холодной воды, циркулирующей в здании. Это решение предпочтительнее экологически, несмотря на потерю мощности в теплообменнике. 5 Управление аппаратом Охлаждающие балки и фасадные аппараты управляются почти всегда 2-ходовыми клапанами, которые дешевле 3-ходовых. Кроме того, их легче подобрать и затем отрегулировать. Чтобы избежать высокого давления при низких нагрузках, в нескольких местах системы монтируются перепускные клапаны. В пользу 2-ходовых клапанов говорит также возможность использовать в системе относительно недорогие насосы, регулирующие давление. Защита от конденсата Чем выше содержание влаги в воздухе, тем выше граница температуры образования конденсата на поверхностях (точка росы). При, например, 25°С и 50% относительной влажности (101 кПа), точка росы равна 14°С, см. Рис. 34. т.е. образование конденсата происходит на поверхностях, температура которых 14°С или ниже. Летом точка росы может достигать 15, а в период дождей и 17°С. Чтобы избежать образования конденсата в климатическом аппарате (балка, фасадный аппарат, комфортный модуль), нужно обеспечить температуру первичного воздуха на пару градусов выше точки росы, что обычно достигается некоторым его осушением. 6 Рис. 31. Вариант системы 1 = Водяная цистерна 2 = Система водоохлаждения 3 = Воздухоподготовительный агрегат 4 = Управление/автоматика 5 = Клапан перепада давления 6 = Охлаждающие балки Рис. 32. Компенсация первичного воздуха с учетом наружной температуры Другая возможность- использовать датчик влажности отработанного воздуха, см. Рис.33. Клапан шунтового узла поддерживает температуру холодной воды всегда выше точки росы. 16 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Ниже приводится пример проектирования системы с конденсозащитой. Система рассчитывается для показателей: НВ = +25°C и RH = 50% , что соответствует точке росы +14°C. Расчетная температура хладоносителя для аппарата принимается: прямая +13°C и обратная +17°C, см. Рис. 34. Охлаждающий теплообменник воздухоподготовительного агрегата считаем для условий: прямая +8°C и обратка +13°C, что подходит также и для условий центрального холодоснабжения. Расчет производится для помещения площадью 1000 m2 с расходом воздуха 1,5 л/с на м2. При применении центрального хладоснабжения, температура обратной воды требуется выше+16°C. Здесь нужно также учитывать потерю не менее 1 градуса в теплообменнике. Иными словами, выбираем температуру обратной воды из аппарата не ниже +17°C. 1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ Проектирование защиты от конденсата 3 2 5 RC GX GT 4 Рис. 33. Защита от конденсата с помощью шунтгруппы 1 = Испаритель/Конденсатор 2 = Циркуляционный насос 3 = Шунт 4 = Воздуховод отработанного воздуха 5 = Охлаждающая балка RC = Регулятор GX = Датчик влажности GT = Датчик температуры Из ИД-диаграммы для данных расчетных показателей получаем разность энтальпии D i =16 kJ/kg. PПВ = qПВ · r ПВ · D i [kW] = 1,5 · 1,2 · 16 = 28,8 kW, где PПВ = требуемая мощность для охлаждения первичного воздуха с образованием конденсата при данной наружной температуре. rПВ = удельная плотность ПВ в kg/m3 qПВ = расход ПВ в m3 /s Из вышеуказанного расчетный расход хладоносителя qВ при DtВ = 5 K (+8°C до +13°C), и PПВ = 28,8 kW: qВ = PПВ / (DtВ · cp) = 1,72 л/с, где qВ = 28,8 / (5 · 4,187) = 1,72 л/с rВ = удельная плотность воды в kg/m3 cp = удельная теплоемкость воды в kJ/kg °C 4,187 = rВ · cp / 1000 Аналогично получаем требуемую охлаждающую мощность для аппарата 1000 m2 · 40 W/m2 = 40 kW. qВk = 40 / (4 · 4,187) = 1,38 л/с. Принимаем, например, перепускной объем воды 0,09 л/с (трехходовой клапан SV1) мимо охлаждающего теплообменника. С помощью раздельных объемов и их температур считаем затем температуры смешивания в раздельных контурах системы труб. Видим, что в данном расчетном случае выбрано верно. Регулирующие клапаны должны измеряться в следующих условиях: порт управляющего клапана должен быть полностью открыт для соответствующего регулирующего клапана. Тогда постоянный расход жидкости для RV-клапана настраивается на расчетное значение. Из Рис.35. видим полученные расходы и температуры. Рис. 34. Конденсозащита. Изменение состояния первичного воздуха 17 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Проектирование Teмпература Указанные значения температуры рекомендуются: 000m2 x , l/s m2 = , m/s Рекомендуемая температура Температура прямой воды, охлаждение: >13°C (см. раздел Защита от конденсата) Повышение температуры, охлаждение: 2-4K Температура ПВ в режиме охлаждения: см. Рис.32 ,2 l/s, ,0 ˚C ,2 l/s, 8,0 ˚C 0,0 l/s, 8,0 ˚C RV RV SV ,82 l/s, 2, ˚C 2,8 l/s, ,0 ˚C RV SV ,82 l/s, 8,0 ˚C 0,0 l/s, ,0 ˚C 2,8 l/s, ,0 ˚C ,82 l/s, ,0 ˚C 000m2 x 40 W/s m2 = 40 kW Регулирование температуры помещения Рис. 35. Принципиальная схема конденсозащиты Регулирование температуры производится, как правило, в каждом помещении индивидуально. Автоматика помещения управляет клапанами холода и (для совместных систем) тепла в последовательности так, чтобы холод и тепло не подавались в помещение одновременно (для новых зданий). В более старых зданиях с ухудшенной изоляцией, охлаждение и обогрев не всегда происходят в последовательности. Здесь рекомендуется контролировать направленную оперативную температуру, т.к. может оказаться, что в районе фасада необходим обогрев, тогда как во внутренних климатических зонах здания требуется одновременно охлаждение. КЛИМАТИЧЕСКИЕ БАЛКИ SWEGON 18 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Секционное помещение Принцип работы климатических балок Swegon: первичный воздух подается из аппарата в высокой скоростью через специальные эжекционные сопла. Он увлекает за собой воздух помещения, заставляя его предварительно пройти через теплообменник аппарата. В зависимости от геометрии помещения, места расположения источников тепла и собственно аппаратов, можно получить различные картины распределения воздуха. Такие помещения обычно характеризуются возможностью получения длинной зоны смешивания воздуха, который успевает нагреться достаточно для использования его в зоне обслуживания помещения. Подаваемый балкой воздух смешивается в зоне потолка, стены и части пола, постепенно нагреваясь. Так мы избегаем явления холодного сквозняка. Благодаря такой длинной зоне смешивания, конфигурация форсунок балки не всегда требует изменения при изменении расхода воздуха. Коридор-фасад Расположение балок с ориентацией коридор-фасад часто применяется в модульных офисных помещениях. Балка размещается по центру комнаты/ модуля либо вдоль стены-перегородки. Размещение по центру применяется для всех балок, как с воздухом/обогревом, так и без него. Размещение вдоль перегородки может применяться для балок с первичным воздухом и без него. При размещении балок с воздухом предпочитается ассимитричная его подача в помещение. Достоинства: простое подключение воды и воздуха из коридора. Задняя стена Такое решение применимо для модульных помещений и помещений с открытой планировкой. В зависимости от расхода воздуха выбирается симметричная либо ассиметричная подача воздуха. В связи с тем, что большая часть источников тепла находится обычно у фасадной стены, струи охлажденного воздуха, направляемого сверху вниз, взаимодействуют с теплым, вызывая повышенную его скорость в зоне пола. Поэтому следует не менее 50% воздуха направлять к фасадной стене, контролируя его распределение устройством ADC. Аппараты теплового лучеиспускания не рекомендуется размещать возле задней стены. Для получения наименьшей ассиметрии лучеиспускания, в этом случае используется радиатор отопления либо балка возле наружной стены. Достоинства: простое подключение воды и воздуха из коридора. Рис. 36. Ориентация аппарата коридор-фасад в секционном помещении Передняя стена Решение, рекомендуемое в офисных помещениях: модульных и открытой планировки, с применением аппаратов вентиляция/холод/тепло. В аппаратах с высокими значениями давления форсунок и расхода воздуха, при размещении их у фасадной стены, используется ассиметричное распределение воздуха. При размещении таких аппаратов ближе к центру помещения используется симметричное распределение воздуха. Достоинства: комбинирование нескольких функций в одном аппарате значительно упрощает проектирование и монтаж системы. В открытом/большом офисном помещении позволяет большее расстояние между аппаратами, чем при монтаже коридор-фасад, что дает возможность использовать аппараты большей холодопроизводительности. Рис. 37. Размещение аппарата у задней стены секционного помещения Рис. 38. Размещение аппарата у передней стены секционного помещения 19 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Swegon КЛИМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ БАЛОК Swegon Климатические системы Помещение с открытой планировкой Под помещением с открытой планировкой понимается большое офисное помещение, зал бутика и подобн., где обычно нет поверхностей стен, кроме фасадной, по которым может "сползать" прохладный воздух, см. Рис. 39. В таком помещении рекомендуется параллельное размещение длинных аппаратов с ориентацией коридор-фасад с применением устройства ADC. Можно также применить решение Размещение у передней (в данном случае фасадной) стены. В системах, в основе работы которых лежит принцип смешивания воздуха, основной термообмен происходит в вертикальном направлении. Учитывая современные требования к адаптивности системы, имея ввиду возможность изменения вида деятельности в помещении, перепланировок его и возможности перестановки мебели, система с самого начала должна проектироваться так, чтобы исключить возможность явления холодного сквозняка. Компьютерные расчетные программы Swegon помогут решить эту задачу. Достоинства: хорошее смешивание воздуха без шума и сквозняка. Примечание: пассивные балки, во избежание потери их мощности, следует размещать с учетом направления струй конвекционного воздуха. Таким же образом размещаются в системе воздухораспределители- с подачей воздуха возле/вдоль балки. В активных балках нужно всегда использовать ADC. Рис. 39. Размещение аппаратов в открытом помещении 20 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Принципиально новый продукт Комфортный модуль- это принципиально новый продукт, представляющий собой комбинацию традиционной охлаждающей балки, воздухораспределителя и радиатора отопления со следующими особенностями: • Высокая производительность по холоду и по теплу при низких расходах воздуха, характерная для балки • Быстрое смешивание свежего первичного воздуха с воздухом помещения, характерное для эффективного воздухораспределителя • Теплопроизводительность радиатора отопления Такая уникальная комбинация открывает широкие возможности применения комфортных модулей. Распределяя воздух в четырех направлениях (см. Рис. 40), аппарат создает широкую зону смешивания, делая возможной подачу высокой охлаждающей мощности аппаратом, занимающим малое место в потолке. Секционное помещение Возможность регулировать рисунок и расход воздуха, причем каждой из 4 сторон комфортного модуля отдельно, позволяют производить многочисленные изменения в системе без дополнительных затрат в нее. Достоинства: Ровная скорость воздуха в помещении. Высокая адаптивность системы Рис. 40. 4-стороннее распределение воздуха с ADC и Fan-shape Комфортный модуль можно размещать в любом месте помещения без риска неприятного ощущения сквозняка. Настроив конфигурацию распределения воздуха аппарата, мы получаем оптимально комфортный внутренний климат. Хорошим примером может служить размещение аппарата (подвесной монтаж) у задней стены помещения (Рис. 41). 4-сторонняя подача воздуха позволяет использовать стену коридора, потолок и стены-перегородки для эффективного смешивания первичного воздуха с воздухом помещения. В отличие от традиционного двухстороннего смешивания, мы получаем ниже скорости воздуха в зоне обслуживания, особенно на уровне пола. Достоинства: Аппарат дает оптимальный комфорт независимо от места его размещения в помещении. Открытое помещение 4-стороннее распределение воздуха особенно выигрывает в отрытых больших помещениях. Используя встроенное противосквозняковое устройство ADC (Anti Draught Control), с конфигурацией воздуха ”Fan-shape” (Рис. 40) мы получаем эффективное комфортное распределение воздуха. В отличие от климатических балок с их тенденцией к образованию повышенной скорости воздуха в открытых помещениях, комфортные модули дают значительно более равномерное распределение воздуха в помещении как по скорости, так и по температуре, особенно в режиме обогрева, что существенно повышает уровень комфорта. Так как срок эксплуатации климатических аппаратов длиннее, чем интервалы между перестройкой или реконструкцией помещений, требования к адаптивности вентиляционно-климатической системы высоки. Рис. 41. Размещение комфортного модуля у задней стены секционного помещения 21 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Swegon КЛИМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КОМФОРТНЫЕ МОДУЛИ SWEGON Swegon Климатические системы Режим обогрева Много современных объектов нового строительства характеризуются очень низким U-значением материалов фасадов, одновременно значительно улучшилось качество стекла окон. Это означает более высокую температуру внутренней поверхности окна и, значит, ниже холодное лучеиспускание и минимальную холодную волну. Фасад более высокого качества также снижает потребность в тепле зимой, часто до такой степени, что догрев воздуха вовсе не требуется в используемом помещении. Для обогрева помещения в дневное время часто достаточно внутренних теплоизбытков. Снижение влияния холодного лучеиспускания исключает потребность в традиционных радиаторах отопления для повышения оперативной температуры помещения. Рис. 42. Иллюстрация полномасштабного тестирования. Обогрев с использованием комфортного модуля Применение комфортного модуля позволяет быстро смешать свежий воздух с воздухом помещения, что дает нам, в комбинации с улучшенным качеством строительства возможность добиться адаптивного климатического комфорта гораздо более простым и эффективным способом, чем традиционными методами. Наша компьютерная расчетная программа ProClim поможет правильно рассчитать оперативную температуру помещения. Программа имеется на сайте www.swegon.com. Полномасштабные испытания, выполненные в наших тест-лабораториях, полностью подтверждают расчеты. Рис. 42. показывает симулирование работы комфортного модуля в режиме обогрева. 22 Право на изменения 20070703 www.swegon.com Фасад Основной способ размещения- вдоль фасада. Фасадная система PRIMO производства Swegon со своими функциями: вентилирование. охлаждение и обогрев, позволяет достичь в высшей степени комфортного климата в помещении. Достоинства: Комплектная климатическая система, включая автоматику. Может применяться в условиях низких потолков. Малый уход, низкие расходы на сервис и обслуживание. В высшей степени адаптивная система. Нужно избегать решений с высокотемпературными системами, где в процессе регулирования температуры помещения аппараты непрерывно нагреваются и охлаждаются. Под полом Может размещаться горизонтально под плоскостью монтажного пола. Достоинства: Комплектная климатическая система, включая автоматику. Применяется в случаях отсутствия подоконного пространства (стеклянные фасады). Потолок Возможно размещение на потолке у задней либо у передней стены. Примером может служить гостиничный номер, в котором обычно входное помещение оборудовано подвесным потолком. Здесь можно разместить аппарат горизонтально для обеспечения комнаты чистым воздухом, холодом и теплом. Достоинства: Комплектная климатическая система, включая автоматику. Рис. 43. Фасадный аппарат под окном в секционном помещении Рекомендуемые граничные значения Данный каталог содержит рекомендуемые граничные значения для каждого продукта. Для водяных систем указано рабочее давление и испытательное давление теплообменников готовой системы. Для контуров холодной и горячей воды указан минимальный поток, т.е. минимальный расход воды, обеспечивающий полное вытеснение воздуха. Минимальная температура на входе (в трубопроводе прямой воды) определяется температурой точки росы и всегда рассчитывается так, чтобы обеспечить работу системы без образования конденсата, см. раздел Защита от конденсата. Рис. 44. Фасадный аппарат на потолке в секционном помещении Максимальная температура прямой воды-это высшая рекомендуемая температура при непрерывной работе системы. Необходимо иметь ввиду, что большие и быстрые изменения температуры прежде всего в аппаратах лучеиспускания, но также и в некоторых моделях охлаждающих балок, вызывают щелкающий звук из-за расширения компонентов аппарата. Высокая температура прямой воды (60-80°C) допускается только в системах большой теплопроизводительности, в которых, однако, температура прямой воды должна всегда следовать температуре наружного воздуха, т.е. пропорционально снижаться со снижением потребности в тепле, что, кроме того, снизит теплопотери системы. 23 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Swegon КЛИМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФАСАДНЫХ АППАРАТОВ Swegon Климатические системы Полномасштабные испытания в лаборатории Все три завода Swegon: в Tомелилле, Aрвике и Квенуме имеют отлично оснащенные лаборатории вентиляционной техники. Создание новых и развитие существующих продуктов, совершенствование их функций и характеристик сопровождается большой расчетной и опытно-исследовательской работой, важной частью которой являются полномасштабные испытания с симулированием внутреннего климата. Цель испытаний- определение практических границ использования продуктов и формирование рекомендаций по созданию систем. Для определения необходимой для климатической системы конкретного здания/помещения производительности по холоду и теплу, в основе выбора системы должен всегда лежать климатический расчет, для чего удобно использовать расчетную компьютерную программу ProClim ( www.swegon. com) самостоятельно либо с помощью нашего представителя в Вашей стране. Альтернативой полномасштабным испытаниям могут служить сложные компьютерные симулирования (CFD), проводимые Swegon, применяемые в случаях невозможности построения полномасштабной модели помещения. Примерами являются спортивные, концертные, торговые залы. CFD-симулирование дает хороший результат тестирования и наглядно демонстрируется в разных цветовых шкалах. Устройство комфорта ADC Длину воздушной струи для различных потолочных аппаратов можно получить, пользуясь нашей расчетной программой ProSelect. Это необходимо для определения расстояния от аппарата до стены или до иного препятствия, а также расстояния между аппаратами со встречными струями воздуха. С помощью устройства корректировки направления воздушных струй (противосквозняковое устройство) ADC, Air Diffusion Control, можно изменить направление струй аппаратов, например, со встречными струями, исключив их взаимовлияние. Число комбинаций таких изменений значительно (см. информацию каталога для соответствующего продукта), что делает систему с потолочными аппаратами более адаптивной. Диски приточного воздуха Потолочные аппараты Swegon обеспечивают оптимальное снабжение свежим первичным воздухом с охлажденным рециркуляционным при низкой его скорости в зоне обслуживания. Дополнительная опция ряда продуктов- несколько вариантов встроенных дополнительных поворотных дисков первичного воздуха (см. информацию каталога для соответствующего продукта) для получения дополнительного расхода его, например, в конференцзале. Конфигурация форсунок Производительность потолочных аппаратов в данном каталоге показана для разной конфигурации форсунок, что дает нам возможность оптимизировать расход воздуха, давление на форсунках и картину распределения воздуха для разных типов зданий и местоположения аппаратов. Для климатических балок чаще всего используется 2-стороннее распределение воздуха симметричное 50-50%, иногда также ассиметричное с повышенным расходом слева или справа 75-25% (может быть выполнено позже на месте путем изменения картины открытых/закрытых форсунок согласно инструкции). Наладка форсунок комфортных модулей значительно проще и быстрее, причем каждую из четырех сторон аппарата можно отладить индивидуально и многократно в течение всего времени эксплуатации аппарата/системы, что делает систему с комфортными модулями максимально адаптивной. Рис. 45. Пример конфигураций с применением ADC 24 Право на изменения 20070703 www.swegon.com L Монтаж балки BSA требует организации корректного рециркуляционного расхода воздуха, для чего необходимо предусмотреть специальные щели/открытия в подвесном потолке. Для каждого погонного метра охлаждающей балки требуется открытие нетто-площадью не менее 0,1 м2. Открытия должны располагаться по коротким сторонам балки, либо, если это невозможно, на расстоянии L, равном не менее половины рекомендуемого расстояния между двумя аппаратами, см. Рис. 46. Swegon КЛИМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ BSA, встроенный в подвесной потолок L Рис. 46. Рекомендуемое размещение открытий в подвесном потолке с BSA Расстояние между климатическими балками Рекомендуемое расстояние между балками или от балки до стены получаем из расчетной программы ProSelect, имеющейся на сайте Swegon. Уход Климатические аппараты Swegon, как потолочные, так и фасадные, отличаются, кроме прочего, полным отсутствием подвижных компонентов. Поэтому обслуживание их минимально и подразумевает чистку/уборку. Интервал чистки зависит от типа продукта, его размещения, вида деятельности в помещении. Обычно, при нормальной работе системы- это 5 лет для потолочных аппаратов и 2 года для фасадных. В помещениях с повышенным количеством пыли, например, в гостиничных номерах, рекомендуется чистить аппараты несколько чаще. Лакированные поверхности моются водой с мягким, не разъедающим моющим средством. Не используй растворители! Воздуховоды (при необходимости) чистятся через специальные крышки в них. Гребешки пластин теплообменников чистятся щеткой пылесоса. В некоторых продуктах это возможно через перфорированную лицевую панель без ее демонтажа. Теплобменники аппаратов в подшивном потолке требуют чистки редко из-за очень низких скоростей циркуляционного воздуха. Во время чистки аппаратов производится осмотр и контроль подвешенных компонентов и видимых мест пайки. Если крепление какого-либо компонента ослаблено либо обнаружены капли воды в местах пайки, необходимо тщательно осмотреть данный аппарат и устранить все обнаруженные недостатки. 25 Право на изменения 20070703 www.swegon.co Тестирование Методы тестирования водяных климатических систем Сравнение продуктов различных производителей предполагает наличие стандартов тестирования. Только тогда характеристики продуктов будут сравнимы и понимаемы одинаково. Стандарты, действующие в Европе, это- Nordtest metod NT VVS 078 "Ceiling Cooling Systems" и так называемый V-metod V-1996:1. В Германии одновременно применяется DIN-стандарт для плоских холодных потолков и пассивных охлаждающих балок (балки без приточного воздуха). Nordtest и V-метод Nordtest и V-metod относительно похожи. V-metod является несколько сокращенной версией метода Nordtest и разработан Шведским Институтом Испытаний и Развития совместно с Объединением Вентиляция Климат Экология при участии нескольких фирм-производителей Швеции и Финляндии. Единственное различие этих методов- это испытательный расход воды. Метод Nordtest предполагает фиксированный расход воды для системы труб данного теплоообменника, иными словами, продукты тестируются при одинаковом расходе воды независимо от производительности. V-metod предполагает тестирование продуктов в условиях, близких к реальным, где расход воды дает перепад температур теплообменника 2 градуса и значит, два продукта с разной производительностью тестируются с разными расходами воды. Тест-комната представляет собой два помещения, см. Рис. 47, где тепло сообщается внутреннему помещению косвенно, через пол и стены. Тепло постоянно балансируется мощностью холода так, чтобы температура в помещении была постоянной. В процессе балансирования тепла непрерывно производятся измерения. DIN 4715 Тест-комната метода DIN 4715 представляет собой изолированное помещение, в котором охлаждающая мощность тестируемого аппарата балансируется с помощью моделей человека, сообщающих тепло непосредственно в помещение, см. Рис.48. Сертификация охлаждающих аппаратов Eurovent в процессе работы и будет закончена в течение 2007 года. Производители, представившие свои климатические продукты для сертификации, использовали новые EN-стандарты в процессе испытаний для определения холодопроизводительности продуктов. Некоторые замечания Новые EN-стандарты мало отличаются от применяемых нами ранее. Разница заключается прежде всего в методе измерения контрольной температуры тест-комнаты. Ранее контрольная температура измерялась в плоскости на высоте 1,1 м над полом, согласно новым стандартам измерение производится ”on coil”, т.е. возле аппарата. Прежние дискуссии о том, обеспечивает ли охлаждающая балка полное смешивание воздуха либо воздух у потолка теплее, теряют смысл при измерении температуры ”on coil”. Данные активных аппаратов (с приточным воздухом), представленные нами ранее, не изменятся. Данные пассивных балок, работающих по принципу естественной конвекции, несколько изменятся, т. к тестирование без подачи воздуха означает стратификацию (температурные расслоения) в тест-комнате, которая прежде не бралась во внимание. Необходимо учитывать, что условия тестирования согласно действующим стандартам не всегда совпадают с расчетными в период проектирования конкретной системы. Например, в стандартах принимается разность температур холодной воды(прямая/обратная) 2 градуса, тогда как большинство объектов проектируются с разностью 3-4 градуса. Поэтому для определения правильной мощности холода необходимо пересчитать его для актуального расхода воды. В документации Swegon все характеристики мощности показаны для фиксированного расхода воды для облегчения пересчета на желаемый расход с помощью поправочных диаграмм, представленых для каждого продукта каталога. Наши компьютерные программы: ProSelect, BeamSelect и ProPipe автоматически корректируют мощность продукта в зависимости от актуального желаемого расхода воды. EN-стандарты В других странах Европы работа по формированию единых стандартов, в которой Swegon с самого начала является активным членом, началась в 1996 году. Сегодня имеются европейские стандарты: EN14240 для плоских холодных потолков, EN14518 для пассивных охлаждающих балок и prEN15116 предварительный стандарт для активных охлаждающих аппаратов, согласно которым оба типа тест-комнат (Рис. 47-48) могут и в дальнейшем использоваться. Рис. 47. V-метод Рис. 48. DIN 4715 26 Право на изменения 20070703 www.swegon.com ТЕСТИРОВАНИЕ 27 Право на изменения 20070703 www.swegon.co
