Проектирование вентиляции и кондиционирования воздуха

В большинстве районов страны климатические условия требуют, чтобы наружный воздух нагревался и охлаждался, чтобы обеспечить приемлемый тепловой комфорт для людей, проживающих в здании, что требует добавления систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Выбор оборудования для охлаждения и вентиляции здания — это сложное проектное решение, которое должно учитывать множество факторов, в том числе:

• потребности в отоплении и охлаждении;
• энергоэффективность;
• контроль влажности;
• потенциал для естественной вентиляции;
• соблюдение норм и стандартов;
• количество и качество наружного воздуха;
• качество воздуха в помещении;
• стоимость оборудования проектирования.

Там, где это возможно, используются центральные кондиционеры, которые обслуживают несколько помещений вместо вентиляторов или отдельных тепловых насосов. Несмотря на то, что существует много различных типов вентиляционных установок, для общего применения вентиляционные установки можно разделить на две группы:

• вентиляционные установки и отдельные тепловые насосы, которые обслуживают одну комнату без воздуховодов;
• и центральные кондиционеры, которые обслуживают несколько помещений через воздуховоды.

Вентиляторы и тепловые насосы имеют преимущество, заключающееся в снижении требований к площади, и они не рециркулируют воздух между помещениями. Однако с течением времени труднее обеспечить надлежащее техническое обслуживание нескольких блоков, и они предоставляют дополнительные возможности для проблем с влажностью из-за проникновения в стенку и из-за проблем с сливным поддоном и сливом. Центральные кондиционеры имеют ряд преимуществ по сравнению с вентиляторами и тепловыми насосами, обслуживающими отдельные помещения:

• Тише и, следовательно, более вероятно, будет включено и оставлено заказчиком;
• Меньше сквозняков из-за многочисленных поставок и возврата вдали от жильцов;
• Лучше контролировать влажность и отвод конденсированной влаги;
• Легче в обслуживании благодаря уменьшенному количеству компонентов и небольшому количеству единиц доступа;
• Пространство для более эффективных воздушных фильтров и большей площади поверхности;
• Изготовлен из более тяжелых компонентов;
• Менее вероятно непреднамеренное уменьшение количества подаваемого наружного воздуха.

Хотя типичная структура вентиляции и кондиционирования имеет много элементов управления, контроль количества наружного воздуха, поступающего в здание, может оказать существенное влияние на очистку воздуха, но, как правило, не является частью стандартной практики. Вентиляция, контролируемая по требованию, рассматривается как метод контроля влажности, но здесь не обсуждается иное, потому что ее основное использование заключается в снижении подачи наружного воздуха ниже рекомендуемого минимума в целях экономии энергии.

Подача приемлемого количества наружного воздуха в занятые помещения является критическим компонентом хорошего качества воздуха в помещении. Тем не менее, почти все вентиляционные структуры не могут определить, подается ли в здание наружный воздух, и тем более оценить количество этого воздуха. 

Тем не менее, ветер, эффект стека, несбалансированные приточно-вытяжные вентиляторы с постоянно меняющимся объемом воздуха могут вызвать значительную недостаточную или избыточную вентиляцию, что может повлиять на чистоту и затраты на электроэнергию. Сочетание этих эффектов может даже привести к тому, что впускная система фактически вытянет воздух.

Добавление измерительной станции в проект, которая активно контролирует величину потока наружного воздуха, будет лучшим решением.

Почти все здания в настоящее время используют метод смешанного воздушного потока для распределения и разбавления воздуха в занятом пространстве. Разработчики проекта должны исследовать метод, называемый вентиляцией с вертикальным смещением или вентиляцией с тепловым смещением. Этот подход успешно использует естественные конвекционные силы для уменьшения энергии вентилятора и осторожного подъема воздушных загрязнений вверх и от зоны дыхания.

Есть много разных способов вентиляции, которые включают в себя несколько типов.

Естественная вентиляция

Эффективность такого типа вентиляции зависит от разницы температур снаружи и внутри здания. Чем больше разница, тем лучше работает, а это означает, что этот тип вентиляции является наиболее эффективным зимой и самым слабым летом. Интенсивность воздухообмена в естественной вентиляции также зависит от ветра и высоты вентиляционных каналов. При гравитационной вентиляции важно обеспечить соответствующие так называемые высота активного канала — расстояние между входной вентиляционной решеткой и выходом воздуховода.

Преимущества:

• низкие эксплуатационные и инвестиционные затраты, благодаря тому, что для
• работы гравитационной вентиляции не требуется электричество;
• хорошо работает в помещениях с котлами с открытой камерой сгорания или каминами;
• экономия места — требуются только вытяжные трубы;

Минусы:

• зависимость его эффективности от атмосферных условий;
• нет возможности очистки — фильтрация воздуха;
• нет возможности восстановить тепло из вытяжного воздуха;
• нет возможности регулировать и контролировать процесс вентиляции;

Нынешняя очень плотная конструкция приводит к тому, что гравитационная вентиляция не обеспечивает необходимое количество воздуха. В результате качество воздуха очень низкое, что напрямую влияет на благосостояние жителей.

Механическая вентиляция — вытяжки

В современной конструкции, которая является очень воздухонепроницаемой, требуется система принудительной вентиляции, которая механически вызывает воздухообмен. Механическая вытяжная вентиляция состоит из канального вентилятора, воздуховодов и вытяжных решеток, расположенных в помещениях, требующих вентиляции помещений и отвода воздуха, используемого снаружи здания, который размещается во внешней стене или крыше.

Приток свежего кислорода в здание обеспечивается впускной системой, поэтому не требуется: микровентиляция окон или оконных диффузоров. Приточно-вытяжная вентиляция работает независимо от атмосферных условий, например, температуры. Использование механической вентиляции обеспечит 100% эффективность воздухообмена и в то же время позволит значительно сэкономить на инвестициях по сравнению с затратами на строительство дымохода. При таком способе вентиляции вытяжные каналы не нужны. Для регулирования интенсивность воздухообмена регулируется изменением скорости вращения вентилятора.

Однако следует помнить, что вытяжную вентиляцию нельзя использовать в помещениях, где работают устройства с открытой камерой сгорания (бойлер, камин), так как это может вызвать обратный поток выхлопных газов. Недостатком этого типа вентиляции также является необходимость подачи электроэнергии, которая в случае сбоя питания останавливает воздухообмен.

Гибридная вентиляция

Гибридная представляет собой сочетание гравитационной и вытяжной. Гибридная вентиляция работает как естественная или механическая. Внешние условия определяют это. Если они не допускают естественную вентиляцию, работают механические устройства. Однако, если они предпочитают естественную вентиляцию, механические устройства отключаются, и естественная вентиляция работает эффективно.

В гибридной вентиляционной системе на дымоходе, которая заканчивается нормальным гравитационным каналом, установлена специальная основа. Этот концентратор подключен к системе управления, которая сигнализирует об изменении давления в непосредственной близости. Если в корневой зоне появляется избыточное давление — база активируется. Благодаря ее работе создается небольшое негативное давление. И этого достаточно, чтобы воздух снова принял правильное направление потока.

Перекрытие в гибридной вентиляции работает как низкое давление. Это создает небольшое отрицательное давление, достаточное для запуска процесса воздушного потока, и в то же время достаточно маленькое, чтобы потребляемая мощность была небольшой. Благодаря решению для низкого давления также обеспечивается бесшумная установка.

Принцип работы охлаждения теплового насоса такой же, как и у бытового холодильника. В режиме обогрева система теплового насоса отбирает тепло из одной среды, которое она переносит в другое место, а затем передает его в другую среду с более высокой температурой. В системах охлаждения с тепловым насосом это передаваемое тепло также используется для отопления и охлаждения. 

Правильно установленная конструкция теплового насоса обеспечивает высокий комфорт при низких эксплуатационных расходах, поскольку она также может выполнять задачи по охлаждению. Чаще всего используется тепловое насосное оборудование типа «воздух-вода», которое передает тепло окружающего воздуха системе водяного отопления здания. В этом случае охлаждающая энергия доставляется системой охлаждения потолка и охлаждения стен.

Он также доступен в мульти-сплит-конструкции, в которой несколько внутренних блоков подключаются к одному наружному блоку. Обычно используется в офисных зданиях и жилых домах, но бывает и промышленное, канальное исполнение. Также возможно отопление с помощью системы, но в нашем климате отопление является экономичным только в течение временного периода.

Новой и особенно энергоэффективной версией охлаждения и кондиционирования воздуха является система кондиционирования VRF или VRV. В отличие от сплит-систем, VRF или VRV работают с переменным объемным потоком хладагента и в каждом случае подают количество хладагента во внутренний блок этого помещения, которое удовлетворяет текущую потребность помещения в тепле для обогрева или охлаждения. Работает с высоким КПД, то есть с высоким значением даже при частичной нагрузке.

Внутренние блоки могут иметь традиционную парапетную, боковую, подвесную или канальную конструкцию, но бывают так называемые конструкции гидробокса, которые могут производить горячую воду и функционирует как теплогенератор в системе водяного отопления. К наружному блоку можно подключить большое количество внутренних блоков.

Наша проектная компания занимается проектированием охлаждения и кондиционирования воздуха офисных, складских зданий, промышленных объектов, учебных заведений и других зданий. Мы также готовим расчет тепловой нагрузки здания, сравнительные расчеты энергии и отдачи. Мы берем на себя подготовку конструкторской документации по конкурентоспособным ценам.

Архитектурно-строительная концепция (эскизный проект) представляет собой проект, подготовленный командой проектировщиков. Является первым этапом проектных работ по созданию виртуального прообраза Вашего будущего объекта строительства, а также концепция дает предварительную информацию о необходимых для объекта инженерных мощностях и нагрузках.

• Получение ГПЗУ;
• Выполнение всех необходимых изысканий: геодезических, геологических, экологических и пр.;
• Выполнение необходимых обследований (для условий реконструкции или капитального ремонта);
• Получение Технических условий и др.

Проектная документация – это набор документов, необходимых для строительства объекта или его части, включая спецификации, технические чертежи, инструкции по эксплуатации и другие соответствующие документы (пояснительные схемы, таблицы и схемы к чертежам), мнения экспертов.

Получение всех необходимых согласований, в том числе прохождение экспертизы проектной документации и получение «Разрешения на строительство».

Разработка рабочих чертежей в объеме необходимом для проведения всех строительно-монтажных работ.

Контроль соответствия проекта и строительных работ. Соблюдение в процессе строительства требований проектной документации.