Сравнительный обзор систем вентиляции и кондиционирования воздуха

7 Что нужно знать перед выбором систем промышленного кондиционирования

Система кондиционирования должна обеспечивать установленную по местным стандартам температуру, влажность и прочие параметры воздуха в помещении определенной площади

Каждый агрегат имеет свои эксплуатационные характеристики, и их необходимо принимать во внимание при выборе модели оборудования. Кроме того, система должна обеспечивать подачу свежего и удаление отработанного воздуха

Возможны разные варианты реализации воздухообмена:

Системы вентиляции с рециркуляцией, где часть уже отработанного воздуха смешивается с холодным уличным воздухом, прогревается до нужной температуры и нагнетается внутрь помещения.

Вытяжные системы общего обмена.

Естественный приток воздуха по вентиляционным шахтам.

Для простоты установки и изменения параметров работы системы следует выбрать аппаратуру, менять настройки которой можно с центрального пульта управления. Если нет потребности в частом изменении настроек, и бюджет на приобретение оборудования ограничен, можно выбрать аппараты, где настройка производится вручную.

Следующее, что нужно учесть — соблюдение строительных норм. Если планируется прокладка труб воздуховода по помещению, новая инженерная система должна быть выполнена в соответствии с техническими ограничениями на объекте. Например, когда трубы нужно спрятать, их зашивают в короб из гипсокартона или другого материала, либо размещают в стенах с помощью штробления. Штробление позволяет отлично спрятать систему трубопровода, но не в каждой стене можно выполнить штробу (канавку) нужного размера

Также важно понимать, где именно планируется расположить наружный и внутренний блок центрального кондиционера. Чаще всего блоки располагают на техническом этаже, чтобы не нарушать архитектурную концепцию здания и обеспечить простоту технического обслуживания оборудования

Противопожарные требования необходимо учитывать при проектировании и установке абсолютно любых инженерных систем в промышленных зданиях. По уровню пожароопасности здания делятся на несколько категорий:

Класс А — на объекте хранятся взрывоопасные материалы и вещества с температурой возгорания ниже +28 градусов.
Класс Б — в здании имеются вещества с температурой возгорания выше +28 градусов по Цельсию и высокой вероятностью взрыва при возгорании.
Класс В — на объекте присутствуют вещества, способные загореться на воздухе, но не взрывоопасные.
Класс Г — когда в здании присутствую материалы, нагревание которых способно привести к образованию отдельных искр.
Класс Д — нормальные условия. В здании находятся вещества, при контакте которых с водой или воздухом не происходит экзотермическая реакция со взрывом.

В зависимости от того, к какому классу по пожароопасности принадлежит здание, возможны существенные ограничения на проектирование и монтаж систем промышленной вентиляции кондиционирования:

Необходимость монтажа обратных и огнезадерживающих клапанов.
Необходимость раздельно монтировать внешний и внутренний блоки кондиционеров.
Особые условия расположения трубопровода, вентиляционных шахт.
Ограничения по типу материалов, из которого изготовлен трубопровод.

Кроме всего перечисленного, при выборе оборудования для установки промышленной системы воздухоподготовки нужно учитывать экономический аспект. При ограниченном бюджете нужно найти оборудование, которое имеет оптимальное соотношение цены и качества при соответствии эксплуатационных характеристик требованиям по обслуживанию конкретного объекта. Рекомендуем выбирать энергосберегающие модели, даже если они стоят дороже более энергоемких аналогов. Экономия электричества в будущем поможет сократить бюджетные расходы на долге годы, а переплата за покупку более качественного оборудования будет однократной.

По типу исполнения системы кондиционирования делятся на моноблоки и сплит-системы. Разница очевидна — в сплит-системе нагрев и охлаждение воздуха производится в двух раздельных блоках. В моноблоке весь процесс умещается внутри одного корпуса.

Виды производственной вентиляции

Есть несколько особенностей, по которым можно выделить несколько видов вентиляции производственных помещений.

По принципу работы — на естественные и механические.Естественная вентиляция происходит за счёт разницы температур у разных воздушных потоков или благодаря специальному расположению окон в помещении. Но эта система не отличается эффективностью, поэтому на производствах, связанных с выбросом вредных веществ, используется механическая вентиляция. Она не только очищает воздух, но и препятствует попаданию вредных испарений в рабочие помещения, гарантирует безопасность трудящихся.

Естественная вентиляция на производстве

По организации воздухообмена – на общеобменные и местные.Общеобменная вентиляция производственных помещений создаёт равномерный воздухообмен, при этом все параметры: температура, влажность, скорость движения воздуха становятся одинаковыми в любой точке помещения. Эта система позволяет быстро избавляться от небольших загрязнений.

Если в определённом месте выделяется много вредных веществ и испарений, то местная вентиляция просто необходима. Она предназначена для очищения небольшого объёма воздуха, располагается рядом с устройством, загрязняющим воздух. Её можно комбинировать с общей вентиляцией для достижения лучшего результата. Местная вытяжка осуществляется либо вытяжным зонтом, устанавливаемым непосредственно над оборудованием, либо гибким воздуховодом, подключаемым к выхлопному отверстию на оборудовании. Местная вытяжка через вытяжной зонт Местная вытяжка от оборудования

Если вредные вещества выделяются в нескольких точках помещения, то гораздо эффективнее будет работать более локальная система вентиляции. Она представляет собой вытяжной зонт, монтируется в непосредственной близости от источника выделений.

Для того чтобы рассчитать мощность вытяжного устройства, нужно знать размеры источника выброса, а так же его технологические характеристики: электрическую/тепловую мощность, концентрацию выделяемых вредных веществ и т.п. Габариты зонта должны превышать габариты источника выброса на 10 – 20 см с каждой стороны. По типу устройства – на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные.

На предприятиях чаще всего используется именно последняя разновидность: она представляет собой комбинацию функций вытяжной, приточной вентиляции производственных помещений, то есть обеспечивает полноценный обмен воздуха, а не только вывод загрязнённых воздушных масс или подачу чистого воздуха.

Вытяжная вентиляция производственных помещений принудительно удаляет воздух из помещения, организованного притока воздуха нет. Система обеспечивает только вывод воздуха, удаление загрязнений, а подача воздуха происходит через щели, форточки, двери.
С приточными системами этот принцип работает с точностью наоборот: воздух, подаваемый снаружи, вызывает слишком большое давление в комнате и лишний воздух сам удаляется через те же зазоры в стенах, дверных и оконных проёмах.

Обе эти системы мало результативны, а для производств, в процессе работы которых выделяются опасные вещества они не могут быть применены, ведь велика вероятность, что вредный воздух попадёт в рабочую зону. К тому же для организации рабочей вытяжной системы на производстве, нужно будет задействовать оборудование большой электрической мощности, потому что они будут подвергаться серьёзным нагрузкам. Также потребуется организация распределительной системы воздуховодов.Производственная вытяжная система

Основные факторы, влияющие на выбор системы вентиляции

Оборудование для систем кондиционирования и вентиляции должно быть подобрано в соответствии с условиями помещения или здания. В данном разделе перечислены основные параметры, которые стоит учитывать при разработке плана систем проветривания.

Объёмы воздуха

Устройства вентиляции во время работы должны полностью пропускать через себя весь воздух в комнате. В зависимости от объёмов масс, которые проходят через прибор за час работы, вычисляется его производительность и мощность.

Таким образом, чтобы выбрать правильные комплектующие, необходимо знать производительность системы вентиляции. Для этого вычисляется объём комнаты: площадь следует умножить на её высоту. Полученное значение умножаем на коэффициент 10 — в этом случае получится величина, соответствующая средней производительности (м?/час) .

Влажность в помещении

Ещё один фактор внешней среды, который регулируется системой вентиляции — это влажность воздуха. Для человека комфортным показателем содержания влаги в воздухе является 40–60%. Если эта отметка повышена или занижена, стоит выбрать приборы вентиляции, которые смогут нормализовать уровень содержания воды в кислороде. Стоит также отметить, что измерять уровень влажности лучше в зимний период — в это время радиаторы отопления сильно осушают воздух в квартире.

Температура

Системы вентиляции способны менять температуру воздуха, а кондиционеры и вовсе направлены на выполнение этой задачи. Поэтому стоит учитывать и этот показатель при выборе техники для проветривания. Как уже было сказано, разница температур в здании и за его пределами является основой для работы естественной вентиляции. А принудительные системы могут помочь успешно регулировать этот показатель, что особенно актуально в тёплое время года.

Приточно-вытяжная вентиляция с кондиционером

Иногда такой вариант называют центральным кондиционированием, так как воздух распределяется не в одной комнате, а во всей квартире, куда проложены вентиляционные каналы. Плюсом данной системы является то, что этот вариант дешевле, чем оснащать каждую комнату отдельным кондиционером. Возможности монтажа наружного блока могут быть ограничены. Один внешний блок с теплообменником мощного кондиционера, лучше справляется с задачей, чем несколько слабых.

В центральном кондиционировании отсутствует характерный внутренний блок с барабаном-вентилятором и заслонками-шторками. Вместо него фреонная магистраль от компрессора идёт к канальному распределителю. Воздух в распределитель подаётся через приточные каналы, а выводится, уже охлаждённый, в те места, которые выгодны хозяевам — обычно в кухню и жилые комнаты. Другая система трубопроводов-сборщиков отработанного воздуха концентрирует его и выводит наружу. Распределитель не оснащается вентиляторами. Они ставятся отдельно в том количестве, какого потребует проект. В отличие от привычной сплит-системы, центральное кондиционирование, совмещённое с вентиляцией — это конструктор, из составных элементов которого можно создать решение для любого жилого пространства.

Внутренний распределитель

Общие требования и показатели микроклимата

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата жилых, общественных и рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат проживающих и работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма. Показателями, характеризующими микроклимат в помещениях, являются:

температура воздуха;
температура поверхностей;
относительная влажность воздуха;
скорость движения воздуха;
интенсивность теплового облучения.

При проектировании, строительстве и эксплуатации жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта руководствуются требованиями Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.2.1002-00“Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям“.

Особое внимание уделяется к производственным помещениям. Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека

Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта пребывания в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах. При проектировании, строительстве и эксплуатации производственных помещений руководствуются санитарными правилами нормами СанПиН 2.2.4.548-96 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”. Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

При проектировании зданий и сооружений согласно СП 60.13330.2016 (свод правил актуализированной редакции СНиП 41-01-2003) следует предусматривать технические решения, обеспечивающие:

нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных, а также административно-бытовых зданий предприятий;
нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещений в зданиях любого;
нормируемые уровни шума и вибраций от работы оборудования и систем теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования, а также от внешних источников шума. Для систем аварийной вентиляции и систем противодымной защиты при работе или опробовании в помещениях, где установлено это оборудование, допускается шум не более 110 дБА, а при импульсном шуме – не более 125 дБА;
охрану атмосферного воздуха от вентиляционных выбросов вредных веществ;
ремонтопригодность систем отопления, вентиляции и кондиционирования;
взрывопожаробезопасность систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Как можно классифицировать системы промышленной вентиляции

Системы промышленной вентиляции можно классифицировать по трем признакам.

По принципу работы: естественные и механические.

Естественные функционируют за счет разницы давления и температуры снаружи и внутри помещений. Для подачи чистого и отвода отработанного воздуха используют систему вентиляционных отверстий. Воздухообмен регулируют с помощью задвижек или форточек.

Такие системы не требуют больших финансовых вложений, но они малоэффективны, зависят от внешних факторов (времени года, давления) и подходят только для производств, где нет выброса вредных веществ. Фактически с их помощью можно контролировать только температуру и влажность в помещениях.

Механические или принудительные системы промышленной вентиляции работают с помощью специального оборудования и не зависят от внешних факторов. Их можно использовать на любых производствах. У систем больший радиус действия, они улавливают вредные вещества в местах выброса, не допуская распространения, и могут не только очищать воздух, но и подогревать, увлажнять или осушать его.

Механические системы промышленной вентиляции по решаемым задачам делят на общеобменные и местные.

Общеобменные осуществляют воздухообмен во всем помещении. Они удобны, если в цехах нет фиксированных рабочих мест или вредные для здоровья вещества в небольшой концентрации равномерно занимают все пространство.

Местные системы промышленной вентиляции выполняют воздухообмен на отдельных участках производственного помещения. Они эффективны, если имеются точечные очаги выбросов вредных веществ, распространение которых недопустимо.

Механические системы промышленной вентиляции по используемой технологии и принципу подачи воздуха делят еще на три вида: приточные, вытяжные и приточно-вытяжные.

Особенности приточной промышленной вентиляции

При использовании приточной вентиляции воздухообмен обеспечивается за счет нагнетания чистого воздуха в помещения, а отток выполняется естественным образом за счет разницы давлений в помещении и вне его. Такие системы подходят для производств без выделения вредных веществ или при выделении их в малом количестве.

Особенности вытяжной промышленной вентиляции

В этом случае обеспечивается принудительный отвод загрязненного воздуха из помещений. Приток воздуха выполняется естественным путем в результате падения давления в вентилируемом помещении.

Эти системы оптимальны для очистки воздуха от высокотоксичных веществ и удобны для удаления лишней влаги, углекислого газа или неприятных запахов, но их помощью нельзя регулировать параметры поступающего воздуха.

Особенности приточно-вытяжной промышленной вентиляции

При использовании таких систем приток и вытяжка воздуха выполняются принудительно. В результате обеспечивается качественный и эффективный воздухообмен с очисткой воздуха и регулированием его температуры и влажности. При этом могут быть реализованы две схемы распределения воздуха: перемешивание или вытеснение.

При перемешивании чистый воздух подается в помещение с верхних точек, перемешивается с отработанным и выводится через воздухораспределительные решетки.

При вытеснении снизу подается чистый воздух, вытесняет отработанный и удаляется через воздухораспределительные решетки.

Характеристика вытяжной вентиляции

Вытяжная система — противоположность приточной. Ее задача — вывести загрязненный воздух из помещения. Существуют целостный и собирательный типы.

Строение и принцип работы

Вентиляция эвакуационного типа пользуется популярностью для обустройства квартир. Обеспечивает вывод отработанного или подогретого воздуха. Вытяжные решетки или клапаны для вентиляции размещаются обычно в верхней части помещения. Свежий воздух поступает через специальные разъемы непосредственно из внешней среды или через соседние помещения.

Система может размещаться на определенном расстоянии или полностью блокировать источник загрязнения. Если можно ограничить точку выделения токсичных веществ, тогда эффективной будет местная вентиляция, а если нет — общая.

Здесь ключевое место занимает вентилятор. Именно его мощность и определяет эффективность работы всей системы. Существуют вытяжные приборы низкого (скорость потока воздуха до 50 м/с), среднего — до 80 м/с и высокого давления (до 200 м/с).

Основные элементы этого типа вентиляции следующие:

Вытяжные шкафы. Отличаются наибольшей действенностью. Убирают чрезмерно влажный и теплый воздух, тяжелые газы и пыль.
Отсосы. Устраняют максимальное количество вредных веществ, забирая минимум воздуха. Не мешают работнику выполнять обязанности.
Вытяжные зонты. Предназначены для вывода веществ, которые поднимаются вверх. Есть типы, работа которых базируется на естественной или вынужденной тяге.
Вытяжные панели. Эффективны для вывода пыли и горячих вредных газов. Актуальны для рабочих мест, где происходит сварка деталей.
Бортовые отсосы. Используется при работе с большими или габаритными объектами, которые держатся вертикально с помощью металлических шнуров или других средств. Имеют небольшой диаметр (меньше 100 мм) и располагаются в стороне от объекта работы.

Вытяжная система предназначена прежде всего для эвакуации отработанного воздуха. Учитывая указанные выше конструктивные элементы, они эффективны для местной вентиляции.

Нюансы использования системы

Этот тип вытяжной вентиляции подходит для помещений с небольшим уровнем концентрации вредных веществ. При этом последние могут поступать на различных уровнях, целостным и отдельными потоками.

Целостный тип менее шумный в работе благодаря особенности конструкции, в частности, корпуса

Эта система актуальна для складов, супермаркетов, спортивных объектов, оздоровительных учреждений и жилых помещений. Используется в производственных помещениях, где нельзя избежать выделения токсичных веществ. Оптимально сочетается с естественной и приточной вентиляцией. Может действовать как локально, так и обеспечивать общий вывод отработанных масс.

При выборе нужно проанализировать особенности выходящего воздуха. Если последний содержит много агрессивных веществ, тогда целесообразно остановится на варианте с антикоррозийным покрытием.

Классификация систем отопления

Задачей любой системы обогрева является поддержание заданной температуры внутри помещения в то время, когда температура окружающей среды может значительно изменяться в зависимости от сезона и географического расположения. Для обеспечения заданного режима необходимо компенсировать потери тепла, возникающие вследствие разности температур, за счет подвода тепловой энергии.

Системы обогрева предназначены для компенсации всех видов тепловых потерь: как трансмиссионных (через элементы здания), так и вентиляционных (с притоком холодного воздуха снаружи и потерями теплого воздуха).

Существуют три основных вида обогревательных систем:

передающие тепло излучением (инфракрасные системы);
конвекционные;
обогревающие подачей теплого воздуха.

Типы оборудования.

Предыдущая статья Методика расчета и проектирования систем обеспечения микроклимата в помещениях плавательных бассейнов Следующая статья Принципы работы холодильной машины

Механический способ эвакуации воздуха

Обычная естественная циркуляция зачастую не способна выполнять свои функции. Необходимо устанавливать искусственную вентиляцию и кондиционирование помещений. Она работает по принуждению, что является принципиальным отличием от естественной циркуляции.

Механический тип применяют как в различных отраслях производства, так и в обычных жилых домах. В его конструкцию входит фильтр, вентилятор, электродвигатель, а также воздухонагнетатель. Основные преимущества:

1. Эффективность. Можно транспортировать любые объёмы воздушных масс на большие расстояния.
2. Механический тип не зависит от погодных условий. Система способна выполнять свои функции на протяжении всего года.
3. Возможности управления. Можно регулировать влажность и температуру, а также фильтровать воздух от взвешенных частиц.

1 Процесс кондиционирования

Постоянная замена воздуха способна предупредить некоторые патологии нервной и сердечно-сосудистой системы. Также это необходимо людям, у которых есть хронические болезни.

Сегодня системой вентилирования можно добиться следующего:

1. Снизить концентрацию пыли и различных взвешенных частиц.
2. Выбрать удобную рабочую температуру.
3. Убрать из производственной зоны продукты сгорания и другие агрессивные компоненты, способные привести к аллергическим реакциям.

Даже в летнее время довольно трудно совершить полный обмен воздуха в помещении без использования специального оборудования, поэтому целесообразно применять системы кондиционирования и вентиляции воздуха в здании. В тёплое время года воздух обычно довольно влажный. Кондиционирование позволяет снизить его температуру и очистить от пыли. Можно использовать чиллер-фанкойл или же, например, промышленные кондиционеры.

Зимой температура и влажность воздуха гораздо ниже. Для подогрева и увлажнения можно использовать калорифер. Это выполняется благодаря смешиванию потоков с разными температурами. Охлаждение воздуха происходит в камерах с помощью небольших водяных капель. Бывают помещения, которым требуется организация особой системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Например, к таким можно отнести бассейны, где постоянно высокий уровень влажности.

Такие проблемы решаются с помощью специальных осушителей. Но к сожалению, у них есть один серьезный недостаток — отсутствие вентиляции. Необходимо дополнительно оборудовать систему воздухообмена. Иначе упадёт концентрация кислорода, что плохо влияет на самочувствие людей.

Правила установки и эксплуатации систем вентиляции

Общие системы вентиляции и кондиционирования обязательны к установке в процессе строительства любого современного здания. Они не только отвечают за чистоту и свежесть воздуха, но и являются важным фактором обеспечения противопожарной безопасности

Именно поэтому вентиляции следует уделять внимание даже при возведении нежилых построек — складов, производственных помещений и прочих

При разработке системы вентиляции дома учитываются следующие нормы, которым она должна соответствовать:

Основное назначение состоит в обеспечении приток и выведения воздуха их комнат для комфортного и безопасного нахождения людей в здании.
Система должна своевременно и точно удалять вредные примеси из кислорода. Это обеспечивается путём установки фильтров на активные элементы конструкции.
Приборы вентиляции и кондиционирования отвечают и за выведение лишней влаги из воздуха. Повышенная влажность может негативно сказываться на здоровье людей, а также отрицательно влияет на строительные конструкции, мебель, бумагу и другие материалы.
Система кондиционирования регулирует температурный режим в здании в зависимости от времени года.

Для правильного обустройства систем вентиляции существуют определённые нормы, зафиксированные в «Строительных Нормах и Правилах». Это официальный свод инженерных правил, которые определяют технику строительства любых зданий. При разработке плана вентиляции, следует придерживаться требований разделов СНиП.

При эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования воздуха запрещается:

Закрывать и застраивать вентиляционные каналы и решётки.
Использовать помещения с центральными установками не по назначению, хранить в них посторонние предметы.
Использовать приточно-вытяжные воздуховоды и каналы для отвода газов от приборов отопления, газовых колонок, кипятильников и других нагревательных приборов.