Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
qrcode

Диссертация 2. Разработка энергоэффективных систем вентиляции в медицинских учреждениях в г. Караганды магистерский проект на соискание степени магистра по


НазваниеРазработка энергоэффективных систем вентиляции в медицинских учреждениях в г. Караганды магистерский проект на соискание степени магистра по
Дата04.09.2019
Размер3.28 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаДиссертация 2.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#62975
страница1 из 3
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
  1   2   3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
УДК На правах рукописи
Богуславская Александра Владимировна РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ В МЕДИЦИНСКИХ УЧРЕЖДЕНИЯХ В Г. КАРАГАНДЫ МАГИСТЕРСКИЙ ПРОЕКТ НА СОИСКАНИЕ СТЕПЕНИ МАГИСТРА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
М Строительство Научный руководитель кандидат технических наук, доцент МА. Рахимов
Республика Казахстан Караганда
2018
2
Түйіндеме
«Қарағанды қаласының медициналық мекемелерінде энергиялық тиімді желдету жүйесін әзірлеу» берілген магистрлік жоба кіріспеден, ш бөлімнен,
қорытындыдан және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Зерттеу нысаны: Р нормативтік базасына сәйкес медициналық мекемелердің желдету жүйесін жобалауда энергиялық тиімді шешімдер.
Зерттеу тақырыбы: медициналық мекемелердің желдету жүйелерін жобалау саласындағы энергия тиімді шешімдерді зерттеу.
Зерттеу әдістері: теориялық және эксперименттік.
Мақсаты: Медициналық мекемелерде желдету жүйелерін жобалау саласындағы энергия тиімді шешімдерді жобалау бойынша ұсыныстар әзірлеу.
Міндеттері:
1. Энергия тиімді жүйелерді пайдалану мүмкіндігімен Қазақстан
Республикасының нормативтік базаларын зерттеу.
2. Медициналық мекемелерде жобалауда энергиялық тиімді желдету жүйелерінің пайдалы сер ету коэффициентін бағалау
3. Қазіргі уақытта қолданыстағы энергиялық тиімді шешімдерді және оларды пайдаланбай желдету жүйесін пайдалана отырып, желдету жүйесін салыстырмалы талдау.
4. Пайдалану барысында қауіп-қатерлерді және ықтимал салдарды бағалай отырып, медициналық мекемелерде ауаны рекуперациялауды пайдалану.
5. Энергиялық тиімді шешімдерді шешу тәсілін таңдау үшін ұсыныстар
әзірлеу және Р нормативтік базасын пайдалану.
Магистрлік жобаның бірінші тарауында ауа алмасуды есептеудің негізгі тәсілдері, жүйенің аэродинамикалық кедергілерін анықтау қарастырылады және желдету жүйелерінің жалпы түсініктері қарастырылады.
Екінші тарауда «OlympmedicalGroup» ЖШС Облыстық аллергологиялық орталығының «Қарағанды қаласындағы желдету жүйесінің жобасы» жобалық шешімінің нақты мысалы қарастырылады. Қазіргі таңда қолданыстағы энергия
үнемдейтін сипаттамалары бар желдету жүйесінің жабдықтары мен жүйелік элементтері қарастырылады. Медициналық мекемелердің желдету жобаларында пайдалану үшін қандай да бір жабдықты таңдауға «жақтап» немесе «қарсы» дәлелдер келтіріледі.
Үшінші тарауда жабдықтың ағатын бөлігін жылумен жабдықтау жүйесінің жылу тасымалдағышын үнемдеу үшін жылуды кәдеге жаратудың нақты шешімдері мен мысалдары, тұтынылатын қуаты төмен жабдықты таңдау мысалдары, сондай-ақ «OlympmedicalGroup» ЖШС Облыстық аллергологиялық орталығы ғимаратының пайдалану шығыстарын үнемдеу үшін ауа алмасуды есептеудің баламалы тәсілдері ұсынылады.
Басылымдар. Магистрлік жоба тақырыбы бойынша бір жұмыс басылып шықты.
3 Содержание Нормативные ссылки Определения
5 Обозначения и сокращения Введение
7 1 Общие сведения расчета систем вентиляции. Обзор информационных источников
10 1.1 Общие понятия воздуха. Физические свойства и величины, характеризующие состояние воздуха
10 1.2 Расчет аэродинамического сопротивления системы
26 1.3 Выводы и задачи исследований
28 2 Анализ реализованного проектного решения систем вентиляции. Исследования методов повышения энергоэффективности систем
29 2.1 Проект системы вентиляции в г. Караганда Областного аллергологического центра ТОО «Olymp medical Group"»
29 2.2 Роторные рекуператоры
36 2.3 Пластинчатые рекуператоры
2.4 Жидкостные рекуператоры
2.5 Вентиляторы с ЕС-двигателями
2.6 Использование технологии вентиляции по потребности
2.7 Типы воздухораспределителей и способ их правильного выбора
40 2.8 Выводы по второй главе
42 3 Основной анализ проекта систем вентиляции. Расчеты на базе существующего проектного решения с использованием энергоэффективных решений
43 3.1 Анализ проекта
43 3.2 Автоматизация как метод снижения энергозатрат
3.3 Расчетная часть энергоэффективного решения
51 3.4 Выводы по третьей главе
55 Заключение
66 Список использованной литературы
68
4 Нормативные ссылки Для написания магистерского проекта использовалась информация из следующих источников
1. Официальный сайт Карагандинского Государственного Технического Университета р
2. Трудовой Кодекс РК от 23 ноября 2015 года № 414-V (с изменениями и дополнениями от 06.04.2016 г
3. Закон Республики Казахстан Об Образовании от 24.10.11 г.
4. Послание Президента РК Назарбаева НА. народу Казахстана Стратегия вхождения Казахстана в число 50 наиболее конкурентоспособных стран мира
5. СНиП РК 4.02-42-2006 Отопление, вентиляция и кондиционирование
6. СН РК 4.02-01-2011 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (с изменениями от 23.11.2018 г)
7. Пиралишвили ША. Кондиционирование и вентиляция Учебное пособие для магистров РГАТА РЫБИНСК г.
8. Богословский В.Н., Поз М.Я. Теплофизика аппарата утилизации тепла системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха М,
Стройиздат. – 1983.
9. Абдуллаев К, Рашидов Ю.К. Энергосберегающие системы вентиляции и кондиционирования воздуха скомбинированными аппаратами косвенно-испарительного охлаждения и утилизации теплоты- Ташкент,
1994. –97 – с.
10. Барский МА, Шуев МН, Замошкин В.С. Рекуперативные воздуховоздушные теплообменники для утилизации теплоты вентиляционных выбросов.
Сб. научных трудов "ВНИИГС" Энергосберегающие индустриальные системы теплоснабжения и вентиляции
– Ленинград- ВНИИГС.- 1988 – 86 С.
11. Дроздов В.Ф. Теплоснабжение и вентиляция. - М Высшая школа,
1968. - с.
12.
ВРД 39-1.10-052-2001 Методические указания по выбору и применению асинхронного частотно-регулируемого электропривода мощностью до 500 кВТ
5 Определения В магистерском проекте использованы следующие определения Вентиляция (от — проветривание) — процесс удаления отработанного случаях при этом проводится:
подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение,
Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия
(температуру,
чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т. д. Медицинские учреждения — лечебно-профилактические и другие виды заведений, в которых людям, в том числе с какими-либо заболеваниями, оказываются перенесенных болезней.
Энергоэффективность зданий - характеризуется показателями годовых удельных величин расхода энергетических ресурсов в здании, в том числе нормируемых показателей суммарных удельных годовых расходов тепловой энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование, внутреннее тепло- и холодоснабжение, горячее водоснабжение и др показателей удельного годового расхода электрической энергии указанными системами.
6 Обозначения и сокращения В данном магистерском проекте используются следующие сокращения
РК - Республика Казахстан СНиП - строительные нормы и правила
СН - Строительные нормы ГОСТ - Государственный стандарт
КарГТУ - Карагандинский государственный технический университет к - коэффициент теплопередачи, Дж/м ч
F - площадь теплопередающей поверхности, м ;
N - мощность, Вт т время, с
q - плотность теплового потока, Вт/м ; А -
коэффициент, учитывающий вид остекления r - теплота фазового перехода, Дж/кг; к' -
аэродинамический коэффициент давления в коэффициент учета шероховатости поверхности каналов l - длина протяженности каналам потери давления, Па Е коэффициент сопротивления П - коэффициент полезного действия
M - момент импульса, (кг-м с
T - работа внешних сил, Дж с коэффициент поверхностного натяжения

с
- коэффициент расхода
j - площадь поверхности, м ;
T - термодинамическая температура, КР- давление, Па
V - давлением р - плотность, кг/м
3
; т - масса, кг ц- молекулярная масса, кг/моль;
R
M
- универсальная газовая постоянная, Дж/моль-К; а коэффициент объемного расширения, V
1
; с - удельная теплоемкость, Дж/кгК; р относительная влажность, d - массовое влагосодержание, т вл
/ m сг
; и удельный объем, мкг х - молярное влагосодержание; g - массовая доля
s - энтропия Дж/кгК;
I - энтальпия, Дж i - удельная энтальпия, Дж/кг;
U - энтальпия, Дж/кг; и - удельная энтальпия, Дж/кг;
8- интенсивность фазового перехода
Q - объемный расход воздуха, мс
W- скорость, мс
z - концентрация вредных загрязнений, кг/м
3
;
L - воздухообмен, кг(м ); e - основание натурального логарифма
K - коэффициент, учитывающий изменение температуры по высоте помещения, Км
H - высота от пола до середины вытяжного отверстиям количество газа, пыли, выделяющихся в помещении, г/ч; у коэффициент загрузки
7 Введение В настоящее время очень мало внимания уделяется современным инновационным разработкам в области проектирования энергоэффективных систем вентиляции в лечебно-профилактических учреждениях (далее по тексту ЛПУ). На примере данной работы будет рассмотрено решение поуже реализованному проекту в г. Караганда Областного аллергологического центра ТОО «Olymp medical Group"». Любая инжиниринговая компания, занимающаяся проектированием в области вентиляции будет руководствоваться существующими действующими нормативными сводами правил Республики Казахстан. На сегодняшний день актуальными являются «СП РК 4.02-101-2012 отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, «СП РК 3.02-113-2014 лечебнопрофилактические учреждения, а также СанПиН РК, утвержденный приказом и.о. Министра национальной экономики Республики Казахстан от 24 февраля 2015 года № 127. Во всех вышеуказанных пособиях и сводах правил указываются нормативные показатели расчета объемов воздуха для требуемых помещений
ЛПУ, правила расчета систем, их объединения в общую или разные системы вентиляции и возможности эксплуатации, но ни один из справочников не рассматривает применение энергоэффективных систем. Углекислота безвредна для организма человека если ее содержание не превышает 3 - 4%. В расчетах предельную концентрацию принимают равной 0,1 - 0,2% (1 - 2 мг/л). Это прежде всего связано стем, что вместе с диоксидом углерода СО воздух загрязняется другими газами и парами (аммиак, сероводород, различные кислоты. На протяжении многих лет наблюдений за эксплуатацией систем вентиляции ЛПУ были сделаны выводы, что зачастую, в поликлиниках, кабинетах врачей, а также смотровых ив помещениях по сбору анализов не используется система вентиляции, а точнее не запускается сознательно ввиду ее больших энергозатрат, а в итоге нерентабельности эксплуатации ЛПУ. Конечно речь не идет о таких жизненно важных помещениях ЛПУ как септические и асептические операционные, лабораторные с использованием вредных для организма человека реагентов, где эксплуатация системы вентиляции просто необходима. Именно поэтому рассматриваемый объект для анализа и сравнения в данной работе был выбран недавно открывшийся в г. Областной аллергологический центр ТОО «Olymp medical Group"». Цель работы – разработка рекомендаций для модернизации методики расчетов и проектирования систем вентиляции в медицинских учреждениях г. Караганды. Задачи Выявление основных требований нормативной базы РК и актуальность использования их
8 Выявление коэффицента полезного действия современных энергоэфективных решений при проектировании систем вентиляции медицинских учреждениях Анализ принципиальных отличий системы вентиляции с использованием существующих в настоящее время энергоэффективных решений и системы вентиляции без использования их Возможность использования рекуперации воздуха в медицинских учреждениях с оценкой рисков и возможных последствий входе эксплуатации. Разработка рекомендаций для модернизации нормативной базы РК по внедрению энергоэффективных систем вентиляции в проектирование медицинских учреждений. Актуальность Сейчас поменялись медицинские технологии, обновились заболевания, что тоже приводит к строительству новых медицинских объектов с неведомой технологией организации вентиляции, например, больницы для ВИЧинфицированных, иммуннодефицитных больных и экстракорпоральных методов лечения. Такое разнообразие учреждений по типу оказываемой медицинской помощи приводит к наличию в объеме одного здания помещений с различными классами чистоты. Воздушная среда помещений характеризуется внутрибольничной инфекцией, приводящей к гнойновоспалительным заболеваниям, удельный вес которых достаточно велик. Объект исследования
Энергоэффективные решения при проектировании систем вентиляции медицинских учреждений согласно нормативной базы РК Предмет исследования
Возможность использования современных энергоэффективных решений при проектировании систем вентиляции медицинских учреждений не включенных в допустимые нормативной базой РК. Практическая значимость Практическая значимость исследования заключается в том, что в настоящий момент достаточно слабый уровень разработки проектов в сфере медицины. Энергоэффективность систем вентиляции в сфере медицины является весьма затруднительной вследствии запрета использования систем рециркуляции воздуха, атак же рекуператоров роторорного типа. Задача экономии электропотребления и теплопотребления является достаточно актуальной, учитывая что все медицинские объекты являются объектами на государственном обеспечении. Оценка экономической эффективности предложенных вариантов расчетов. Сравнение показателей энергоэффективности существующих систем вентиляции и разработанного с учетом поставленной задачи. Ожидаемый результат значительно снизить показатели энергопотребления и улучшить эффективность работы системы вентиляции в целом в медицинских учреждениях.
9 Гипотеза. Если изучить вопрос о возможности применения рекуператоров или других видов утилизации тепла, разработать рекомендации по возможности применения таких систем в медицинских учреждениях, то данная разработка поможет значительно сократить эксплуатационные расходы медицинских зданий, станет основой для проектирования энергоэффективных систем вентиляции, поможет в детальном понимании работы помещений медицины (чистая, особо чистая, грязная зоны. Методы исследования
1. Изучение нормативных баз республики Казахстан с возможностью использования энергоэффективных систем.
2. Оценка коэффициента полезного действия энергоэффективных систем вентиляции при проектировании в медицинских учреждениях
3. Сравнительный анализ системы вентиляции с использованием существующих в настоящее время энергоэффективных решений и системы вентиляции без использования их.
4. Использования рекуперации воздуха в медицинских учреждениях с оценкой рисков и возможных последствий входе эксплуатации.
5. Разработка рекомендаций для модернизации нормативной базы РК. Проблема исследования Задачи проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха в лечебно-профилактических учреждениях остаются актуальными на протяжении нескольких десятилетий. Поднимая вопрос о проектировании таких систем, следует понимать, что специфика инженерных решений напрямую связана с особенностями рассматриваемых объектов и требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха ЛПУ отличаются от предъявляемых к другим типам зданий. Опыт проектной работы, а также статистический анализ решений, мнений и востребованных вопросов специалистов в области проектирования медицинских учреждений, позволяет сделать вывод, что процесс проектирования в данной области представляет достаточно серьезную проблему. Лечебно-профилактические здания очень разнообразны по медико-технологическому назначению и представляют широкий спектр учреждений специализированные, общеклинические и инфекционные больницы, родильные дома, поликлиники и диспансеры, реабилитационные, диагностические и стоматологические центры, медицинские научно-исследовательские институты, лаборатории. А также санатории, водолечебницы, санэпидстанции, виварии, подстанции скорой помощи, аптеки, производства лекарств в асептических условиях и даже молочные кухни, сауны и т. д. Научная новизна работы
1. Проведение сравнительного анализа существующих систем вентиляции и возможных вариантов проектов с энергоэффективными решениями.
2. Сопоставление экономической составляющей и возможными последствиями в таких решениях.
10 3. Более рациональный подход к выбору оборудования, его размещения и возможности применения в различных случаях. Основные научные положения и результаты магистерского проекта были доложены и одобрены на научной конференции Вклад молодежной науки в реализацию Стратегии Казахстан (Караганда, 2018). Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 1 работа. Структура и объем работы. Магистерский проект состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованной литературы. Магистерский проект изложен на 68 страницах компьютерного текста, содержит 14 рисунков, 3 таблицы. Автор выражает благодарность научному руководителю, кандидату технических наук, доценту Рахимову МА. и кафедре СМиТ за проявленную поддержку.
11 1 Общие сведения расчета систем вентиляции. Обзор информационных источников
1.1 Общие понятия воздуха. Физические свойства и величины, характеризующие состояние воздуха Таблица 1 Состав сухого атмосферного воздуха в % Наименование газов
По объему
По весу
Наименование газов
По объему
По весу
Азот
78,08 Неон
0,0018 Кислород
20,95 Криптон
0,000108 Аргон
0,9325 Ксенон
0,000008 Углекислый газ
0,030 Озон Гелий
0,0005 0,0000 Радон Величины, характеризующие состояние воздуха Давление атмосферного воздуха складывается из парциальных давлений сухого воздуха и водяных паров, содержащихся в воздухе. Давление или упругость воздуха измеряется в технических или физических атмосферах [7]. Техническая атмосфера равна 1,0 кГ/сж2 = 735,6 мм рт. ст. = 10 000 мм вод. ст. = 7500 м возд. ст. (при t = 0° С. Физическая атмосфера равна 1,033 кГсмг
= 760 мм рт. ст. = 10 333 мм вод. ст. Температура воздуха измеряется в градусах стоградусной шкалы Цельсия
{t° С) или в градусах Кельвина (Т К ≈ t° С + 273°). Абсолютной влажностью воздуха называется весовое количество водяного пара в Г или кГ, содержащегося в 1 м воздуха.
Влагосодержанием влажного воздуха (весовым) d называется вес водяных паров W, находящихся во влажном воздухе, сухая часть которого G весит 1 кГ и выражается отношением d =
𝑊
𝐺
Г /кГ (1.1)
Влагосодержание воздуха можно также выразить через соответствующие парциальные давления водяных паров р n
и сухой части воздуха р в d = 623
𝑝
𝑛
𝑝
в
Г/кГ (1.2) или d = 623
р
𝑛
𝑝
бар р Г/кГ (1.3), где р
6ар
= р n
+ р вдавление влажного воздуха Влагоемкостью называется влагосодержание 1 кГ воздуха в насыщенном состоянии, выраженное через парциальные давления
12 н = 623
р
𝑛
𝑝
бар р Г/кГ (1.4), Относительной влажностью воздуха р называется отношение парциального давления водяных паров в воздухе к парциальному давлению водяных паров при той же температуре и полном насыщении воздуха
𝜑 =
𝑝
𝑛
𝑝
н
=
𝛾
𝑛
𝛾
н
(1.5), где р n
— парциальное давление водяных паров, содержащихся в воздухе приданной температуре р
н
- упругость или давление водяных паров приданной температуре и полном насыщении
𝛾
𝑛
- объемный вес водяных паров, содержащихся в воздухе приданной температуре, в кГ/м3; н - объемный вес в кПм3 водяных паров приданной температуре и полном насыщении. Температурой точки росы называется наинизшая температура, до которой можно охлаждать воздух при постоянном влагосодержании. Дальнейшее понижение температуры воздуха вызывает конденсацию водяных паров [7]. Удельная теплоемкость воздуха — количество тепла в ккал, необходимое для нагревания 1 кГ или 1 м воздуха на 1° С. Для практических расчетов весовая теплоемкость принимается равной С = 0,24 ккал/кГ сухого воздуха объемная теплоемкость С = 0,31 ккал/м
3
сухого воздуха (при t = 0° Си барометрическом давлении р бар = 760 мм рт. ст) [7]. Теплосодержание воздуха выражает количество тепла в ккал, содержащегося в 1 кГ воздуха приданных температуре и давлении. Оно определяется по l - диаграммам (Рисунок 1), составленным так, что сухая часть влажного воздуха весит 1 кГ. [7] Теплосодержание сухого воздуха в Ct ккал/кГ (1.6) Теплосодержание смеси сухого и влажного воздуха определяется по формуле м = 0,236t+ х + 0,44 xt ккал/кГ сухого воздуха, где х — влагосодержание сухого воздуха в кГ/кГ. Коэффициент теплопроводности воздуха в ккал/м·час·град определяется по формуле
𝜆 = 0,00167
(1 + 0,000194𝑇)√𝑇
1 +
117
𝑇
, где Т — абсолютная температура воздуха в К. Термический коэффициент объемного расширения воздуха 𝛼 = 0,00367 или
1 Для пересчета объема воздуха с изменением его температуры можно пользоваться формулами
Q
1
= Q
0
(
273+𝑡
1 мм, где Q
0
— объем воздуха при 0° Си объем воздуха при заданных температурах t
1
и t
2 Рисунок 1. диаграмма для барометрического давления Удельный объем сухого воздуха (в смеси, те. объем 1 кГ сухого воздуха, в зависимости от температуры и давления [7]
υ=
29,27 в м
/кГ Объемный вес сухого воздуха при давлении 760 мм рт. ст. и любой температуре
𝛾
𝑡
=
353 273 + 𝑡
кГ/м
3
Объемный вес влажного воздуха
14
𝛾
см
=
р бар Т 0,0129 р н
Т
кГ/м
3
Плотность воздуха выражается формулой
ϱ=
𝛾
𝑔
=
𝛾
9.81
кГ/сек
2
м
4
Газовые постоянные для сухого воздуха
𝑅
𝑐·в
=
𝜐𝑝
в
Т
= 29,27 кГм/кГ · град,
для водяного пара в пределах температур от 0 до 100°
𝑅
в·𝑛
=
𝜐𝑝
𝑛
Т
= 29,27 кГм/кГ · град,
где 𝜐 =
1
𝛾
- удельный объем пара в м
3
/кГ; р
п
— парциальное давление в кГ1мг. В практике проектирования часто приходится подсчитывать температуру, вдагосодержание и теплосодержание смеси из двух количеств воздуха разных состояний [7]. Температура смеси (для сухого воздуха) см
=
𝐺
1
𝑡
1
+ 𝐺
2
𝑡
2
𝐺
см
С,
где и G
2
— вес сухого воздуха в кГ при температурах соответственно t
1
и t
2
; см — G
1
+ G
2
— вес смеси сухого воздуха в кГ.
Влагосодержание смеси см
=
𝐺
1
𝑑
1
+ 𝐺
2
𝑑
2
𝐺
см
Г/кГ,
где d
1
и d
2
— влагосодержания смешиваемого воздуха в Г/кг. Теплосодержание смеси см
=
𝐺
1
𝑙
1
+ 𝐺
2
см ккал/кГ,
где l
1
, и 1 2
— теплосодержания смешиваемого воздуха в ккал/кГ. Расчеты, связанные с изменениями основных параметров влажного воздуха (t, 𝜑, l и d), рекомендуется проводить графически по l - диаграмме влажного воздуха (Рисунок 1) проф. Л. К. Рамзина, уточненной
С.М.Коренавским [7].
15 1.2 Расчет аэродинамического сопротивления системы Расчет воздуховодов сводится к определению размеров их проходного сечения и гидравлических потерь тракта, которые складываются, как обычно, из путевых и местных потерь. Местные потери вызваны изменением направления и скорости движения воздуха в каналах (повороты, внезапные сужения и расширения, фасонные элементы, решетки, задвижки и т.д.) [7]. Запишем выражение расчета давления, необходимого для преодоления сопротивлений в тракте воздуховода
𝑃 = 𝜆
𝑙
𝑑
𝑝𝑊
2 2
+ ∑ ś
𝑝𝑊
2 2
, кг/м
2
Где 𝜆
𝑙
𝑑
𝑝𝑊
2 2
– путевые потери, Па ∑
ś
𝑝𝑊
2 2
– местные потери, Па 𝜆- коэффициент сопротивления трения l - длина воздуховодам диаметр каналам- скорость течения воздуха, мс p - плотность воздуха, кг/м3; ś- коэффициент местного сопротивления. Коэффициент сопротивления трения 𝜆 зависит от режима течения, определяемого числом Рейнольдса Re. Шероховатость поверхности каналов учитывается коэффициентом β, зависящим от величины относительной шероховатости к / d. Тогда потери напора на трение могут быть рассчитаны по выражению
∑ ∆𝑃
𝐻
𝑜
= 𝜆
𝑙
𝑑
𝑝𝑊
2 2
𝛽. Коэффициент β для воздуховодов (d = 120 - 1000 мм) из материалов с различной величиной абсолютной шероховатости к, с достаточной для практических расчетов точностью при скорости течения воздуха изменяющейся в пределах 1.0 < V < 10.0 мс можно принять равной табл
[11]: Таблица 2.1 Шероховатость воздуховодов Материал стенок воздуховодов кв каналы из шлакоалебастровых и шлакобетонных плит
1-1.5 1.4-1.6 кирпичные каналы (в зависимости от качества затирки)
4-10 2.0-3.0 воздуходувы с внутренней поверхностью отштукатуренной по металлической сетке
10-15 2.5-3.0 фанерные воздуховоды
1.0 1.4 Коэффициенты сопротивления берутся из соответствующих справочников [7]. В расчетах систем вентиляции, также как и системах отопления, формулу для расчета потерь используют в виде
P = ∑
(𝑅𝑙 + 𝑧)𝛼, Па, (2.2)
16 где R - потеря давления в воздуховоде на длине в 1 м, Па/м; z - потеря давления на местные сопротивления, Па а - коэффициент запаса (а = 1.1 -
1.15). Работоспособность вентиляции обеспечивается при выполнении неравенства
P
≤ ∆P
e
, e
, (2.3) где ∆P
e
- располагаемый естественный перепад давления, Па. Расчету воздуховодов предшествует вполне определенная предварительная расчетно-графическая работа.
1. Определение необходимого воздухообмена помещений по кратностям, определенным в соответствии с рекомендациями СНиП или расчетным путем, рассмотренным ранее. По завершению этой работы составляют бланк в виде следующей таблицы [3]. Таблица 2.2 Воздухообмен
№ Назв Пом размер помещения Объем пом кратность Воздухообмен Размеры сечения каналов, м Количество каналов ширина высота длина приток вытяжка приток мчу стан вытяжка мчу стан приток вытяжка приток вытяжка 12 13 14 15 16 2. Разрабатывается схема компоновки систем вентиляции. При этом в одну систему объединяются одноименные или близкие по назначению помещения. Санитарные узлы обслуживаются самостоятельными системами. Припяти и более унитазах они оборудуются механическими побудителями. Организация системы вентиляции регламентируется ведомственными или государственными документами, например СНиП II - Л - 62.
3. Графическое изображение на планах этажей и чердаках элементов системы. Против вытяжных отверстий и жалюзийных решеток отмечается количество удаляемого по каналу воздуха. Все системы вентиляции нумеруются.
4. Вычерчиваются аксонометрические схемы в линиях или, что предпочтительней, с изображением внешних очертаний элементов системы. На схемах в кружке у выносной черты представляется номер участка. Над
17 чертой указывается его нагрузка в мча под чертой - длина участка в м, рис. Рис. 2.5. Схема системы вытяжной вентиляции (к примеру расчета воздуховодов. Аэродинамический расчет воздуховодов выполняется по таблицам или номограммам, которые составлены для стальных воздуховодов круглого сечения при р
в
= 1,205 кг/м , t
e
= 20 СВ номограммах и таблицах приводятся взаимосвязанные параметры L, R, W, h
w
ирис. Рис. 2.6. Номограмма для расчета круглых стальных воздуховодов. Таблица расчета стальных воздуховодов круглого сечения приведена в приложении 1. Прежде чем воспользоваться таблицей или номограммой для расчета воздуховодов геометрической формы отличной от круглой, необходимо предварительно рассчитать эквивалентный диаметр э П (2.4)
где F - площадь проходного сечениям П - смоченный периметр, м. Для воздуховодов прямоугольной формы выражение (2.4) принимает вид э
2𝑎𝑏
𝑎+𝑏
(2.5)
18 где a и b - стороны прямоугольного сечения воздуховодам. Эквивалентные по трению диаметры кирпичных воздуховодов приведены в таблице 2.3, [3] Таблица 2.3 Эквивалентные по трению диаметры для кирпичных воздуховодов при одинаковой скорости в прямоугольном и круглом каналах (с учетом шага кладки) Кирпичные каналы э, мм размер в кирпичах площадь,м
1 2 3 112 х 0.02 140 112 х 1 0.038 180 1 х 1 0.013 265 1 х 1.5 0.11 320 1 х 2 0.14 315 2 х 2 0.28 545 Если воздуховоды имеют шероховатость большую чему стальных, то коэффициент трения и удельные потери давления как следствие возрастут. Поэтому в расчетах вводятся поправочные коэффициенты, величина которых может быть найдена из таблицы 2.4, [3]. Значения коэффициентов шероховатости β Таблица 2.4 скорость материал воздуходува воздуха мс шлакогибс шлакобетон кирпич штукатурка
0.4 1.08 1.11 1.25 1.48 0.8 1.13 1.19 1.4 1.69 1.2 1.18 1.25 1.5 1.84 1.6 1.22 1.31 1.58 1.95 2.0 1.25 1.35 1.65 2.04 2.4 1.28 1.38 1.7 2.11 3.0 1.32 1.43 1.77 2.2 4.0 1.37 1.49 1.86 2.32 5.0 1.41 1.54 1.93 2.41 6.0 1.44 1.58 1.98 2.48 7.0 1.47 1.61 2.03 2.54 8.0 1.49 1.64 2.06 2.58
19 Приведем методику расчета систем вентиляции [3].
1 На основе требуемого расхода воздуха, подлежащего перемещению по каждому участку каналов, задаются скоростью его движения.
2 Зная объем воздуха и скорость его движения, находят предварительную площадь проходных сечений каналов. Потери давления на трение и местные сопротивления для таких сечений каналов определяют по таблицами номограммам.
3. Сравнивают суммарные потери давления с располагаемым перепадом давления. Если потери меньше или больше располагаемого, то сечения канала уменьшают или увеличивают, до удовлетворительного совпадения. Те. задача решается методом последовательных приближен. Практика рекомендует задаваться в расчетах следующими скоростями движения воздушных потоков в вертикальных каналах верхнего этажа W = 0,5 - 0,6 мс для каждого ниже расположенного этажа на 0,1 мс больше, чем на предыдущем, ноне выше 1 мс в сборных воздуховодах W ≥ 1 мс ив вытяжной шахте 1.0-1,5 мс. Если при расчете воздуховодов известны сечение и часовой расход воздуха, то скорость находят по зависимости
W = Q/3600f (потери давления на преодоление местных сопротивлений
z =
śℎ
𝑤
, (2.7) где ∑ ś
- сумма коэффициентов местных сопротивлений
h
w
– динамический напор, Па.
20 2 Анализ реализованного проектного решения систем вентиляции. Исследования методов повышения энергоэффективности систем
2.1 Проект системы вентиляции в г. Караганда Областного аллергологического центра ТОО «Olymp medical Group"» В проекте, по которому был реализован монтаж систем вентиляции, был принят ряд стандартных решений по проектированию систем вентиляции. Рассмотрим данное решение Рабочий проект отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха выполнен на основании
- технического задания на проектирование
- архитектурно-строительных чертежей
- СНиП РК 2.04.21-2004* "Энергопотребление и тепловая защита гражданских зданий
- СНиП РК 4.02.45-2006* "Отопление, вентиляция и кондиционирование
- стандартов и требований фирм - изготовителей примененного оборудования и материалов.
Расчетные параметры наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции в холодный период года н, в теплый - н, продолжительность отопительного периода суток.
Теплоснабжение. Теплоснабжение здания предусматривается централизованным. Источник теплоснабжения - ТЭЦ. Теплоноситель - вода с параметрами С. Присоединение системы отопления к наружным тепловым сетям от ТЭЦ предусматривается через автоматизированный тепловой пункт по независимой открытой схеме. Параметры теплоносителя системы отопления С.
Отопление Отопление здания рассчитано на компенсацию тепловых потерь наружными ограждениями. В помещениях предусмотрена двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя. В качестве нагревательных приборов приняты биметаллические радиаторы BILUX-plus -
500. Регулирование теплоотдачи нагревательных приборов осуществляется радиаторными терморегуляторными клапанами. Трубопроводы системы отопления приняты металлопластиковые и стальные электросварные по ГОСТ
10704-91. Воздух из системы отопления удаляется через воздушные краны, установленные в верхних пробках радиаторов. Для опорожнения системы отопления предусматривается дренажная арматура.
Вентиляция. Для всех помещений запроектирована приточно-вытяжная вентиляция с механическими естественным побуждением с самостоятельными системами для помещений различного назначения. Схема воздухообмена принята "сверху-вверх".
Воздухообмен рассчитан на подачу в помещения свежего воздуха в количестве санитарной нормы. Наружный воздух предварительно обрабатывается в приточных установках. В приточных установках воздух
21 очищается в фильтрах, подогревается в зимнее время и подается вентиляторами в помещения через сеть воздуховодов с воздухораспределителями. Забор свежего воздуха осуществляется через воздухозаборные шахты на высоте 2 метра от уровня земли. Выброс воздуха системами вытяжной вентиляции осуществляется выше уровня кровли на 0,7 метра.
В качестве материала для воздуховодов используется тонколистовая оцинкованная сталь по ГОСТ 14918-80*. Для возможности проведения пусконаладочных работ на ответвлениях воздуховодов в приточно-вытяжных системах устанавливаются диафрагмы шиберного типа и регулирующие заслонки. В местах пересечения воздуховодами строительных конструкций с нормируемым пределом огнестойкости устанавливаются огнезадерживающие клапаны. Крепление воздуховодов к строительным конструкциям выполнить по серии 5.904-1 выпуск 0.1.
Противодымная защита. Проектом предусмотрено устройство системы дымоудаления ВД1 из коридора цокольного этажа. Удаление дыма осуществляется клапаном КД2 через специальную дымовую шахту. Вентиляционная установка дымоудаления расположена на кровле здания. Открытие клапана и включение вентилятора предусматривается автоматически от извещателей пожарной сигнализации, а также дистанционно от кнопок, устанавливаемых в шкафах пожарных кранов. Воздуховоды системы ВД1 приняты из тонколистовой кровельной стали толщиной 1.0 мм класса Пс покрытием огнезащитным составом по ГОСТ 23665-83. н °C

помещения
Поликлиника
теплый
холодный
Наименование
здания
(сооружения),
м
3
Обьем
при
года
Периоды
общий
горячее
жение
водоснаб-
Расход тепла, Вт (ккал/ч )
на
на
отопление
на
эл.дви-
Вт
кВт
гателей
Расход
холода,
мощ-
ность
13,5
-
-
-
-
-
-
-
-
96 168
(82 689)
191 873
(164 980)
(82 291)
95 Рисунок 1. Основные показатели системы отопления и вентиляции в здании Областной аллергологический центр ТОО «Olymp medical Group"» Из показателей, принятых проектом видно, что теплопотребление системы вентиляции в холодный период года составляет кВт, а элетропотребление двигателей вентиляционных установок составляет кВт. Теплопотребление системы отопления для здания в м составляет кВт, из чего мы видим, что потребление тепла на систему отопления и на систему вентиляции является одинаковым. Но если говорить о системе отопления, то этот показатель является неизменным для поддержания заданных параметров воздуха в помещении в зимний период года, то для системы вентиляции он носит весьма переменный характер. В связи с чем
22 появляется острая необходимость утилизации тепла и передачи его холодному входящему воздуху. Следовательно, необходимым становится применение приточно-вытяжных систем с рекуператором. Итак, в чем заключается сложность принятия решения, например, с использованием рекуператоров (роторных, пластинчатых, жидкостных рекуператоров) в ЛПУ? Во-первых, согласно действующих норм СП РК Наружный воздух, подаваемый системами приточной вентиляции и кондиционирования воздуха, очищается в фильтрах, рециркуляция воздуха не допускается. Во-вторых, зачастую в невозможности объединения нескольких вытяжных систем в одну общую и тем самым невозможности утилизации нужного количества тепла для использования рекуператоров. Рекуператор – это уникальное изобретение инженеров, позволяющее экономить/утилизировать удаляемое тепло от вытяжного воздуха и передавать его приточному воздуху. Есть еще такое понятие как рециркуляция. Отличие рекуператора от секции рециркуляции заключается в том, что смешивается только утилизированное тепло, с частичной передачей удаляемого воздуха в зависимости от типа рекуператоров. Рассмотри существующие типы рекуператоров.
2.2 Роторные рекуператоры Роторный рекуператор – это регенеративный теплообменник, в котором тепло вытяжного воздуха передается приточному через непрерывно вращающийся ротор, состоящий из множества тончайших алюминиевых платин. Теплообменник состоит из корпуса, самого ротора и двигателя. При вращении барабана через его устройство пропускаются сначала теплые, а потом холодные воздушные массы, за счет чего и происходит передача тепла приточному воздуху. А значит нам необходимо гораздо меньше тепла на догрев воздуха до нормируемого показателя. Преимущества роторного рекуператора перед пластинчатым заключается в том, что за счет постоянно вращающегося механизма становится практически невозможным его обморожение, а значит исчезает необходимость преднагрева воздуха. Важным преимуществом перед пластинчатыми рекуператорами является компактность роторного рекупертора. Также неоспоримым преимуществом является высокий показатель КПД, который достигает до 87%. Наличие частотного преобразователя, который управляет интенсивностью вращения барабана, позволяет процесс утилизации тепла делать управляемым.
23 Рисунок 2. Изображение роторного рекуператора Но недостаток у данного вида рекуператора все же есть. В роторных рекуператорах возможен небольшой переток между потоками воздуха, что делает их применение невозможным на объектах, где перемешивание воздушных масс запрещено. Это условие как раз относится к ЛПУ. Вследствие чего, рассмотрим другой вид рекуператоров, а именно пластинчатый.
2.3 Пластинчатые рекуператоры Пластинчатые рекуператоры представляют собой теплообменник, состоящий из сэндвича спрофилированных алюминиевых пластин толщиной
0,2 мм, создающих систему каналов для протекания двух потоков воздуха. Пластинчатые рекуператоры, в силу особенности конструкции разделения потоков, можно использовать в помещениях, где предъявляются особые требования к чистоте или где смешивание двух различных потоков невозможно. Для учреждений ЛПУ является вполне применимым. КПД данного рекуператоров составляет около 70%, обслуживание этого типа рекуператоров является минимальным, ввиду отсутствия вращающейся части и полной статики элемента. Рисунок 3. Изображение пластинчатого рекуператора Но, учитывая климатические особенности нашего региона в зимний период года (а это морозы до -С согласно климатологии) есть ряд недостатков использования этого типа рекуператоров. Дело в том, что из-за большой разности температур приточного и вытяжного потоков воздушных
24 масс, на пластинах рекуператора образуется конденсат, пластины обмерзают, и использование рекуператора становится невозможным. Для предотвращения или устранения данного недостатка используется несколько методик. Первая из них это наличие секции преднагрева перед рекуператором. Зачастую это электрический калорифер, минус использования этой методики заключается в низкой энергоэффективности, а значит и необходимости использования рекуператора. На рекуператоре установлен внутренний обводной канал с воздушным клапаном для защиты рекуператора от обмерзания или отключения функции утилизации тепла (например, в летний период. Этот обводной канал позволяет направить наружный воздух мимо теплообменной вставки. Те. таким образом системы работают как обычные прямоточные системы. Есть еще один способ – это закрытие воздушного клапана приточного воздуха, на период оттайки пластинчатого рекуператора. Но данная методика не совсем подходит для применения в ЛПУ. Рассмотрим третий вид рекуператоров – это жидкостные рекуператоры или каких часто называют гликолевые.
2.4 Жидкостные рекуператоры Рисунок 4. Жидкостный рекуператор Жидкостный рекуператор или чаще называемый гликолевый рекуператор относится к регенеративным устройствам, в котором применяется промежуточный теплоноситель, такой как этилен или пропиленгликоль, смешанный с дистиллированной водой в разных пропорциях (30-50%). Принцип работы гликолевого рекуператора Устройство состоит из двух оребрённых теплообменников, объединенных между собой в единый замкнутый контур с циркулирующим в нём теплоносителем раствор этиленгликоля. Один теплообменник устанавливают в канале, через который проходит удаляемый воздух, второй находится в потоке приточного воздуха. Теплообменники должны работать в противоточном режиме относительно воздушного потока. Эффективность их работы снижается допри прямоточном подключении. В холодное время года первый теплообменник является охладителем, забирая тепло из потока вытяжного воздуха. Теплоноситель при помощи
25 циркуляционного насоса перемещается по замкнутому контуру и попадает во второй теплообменник, выполняющий функцию обогревателя, где тепло передаётся приточному воздуху. В теплый период функции теплообменников
– прямо противоположны. Зимой на теплообменнике в вытяжном потоке возможно образование конденсата, который собирают и отводят при помощи наклонной ванны из нержавеющей стали с гидравлическим затвором. Чтобы в поток вытяжного воздуха не попадали капли конденсата при высокой скорости потока, за теплообменником ставят каплеуловитель. Возможности установки Можно подсоединить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот. Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м. Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя. Гликолевый раствор не замерзает, те. при минусовых температурах разморозка системы ненужна. Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки. При двухконтурной схеме гликолевого рекуператора количество удаляемого и приточного воздуха должно совпадать, хотя и допускаются отклонения до 40%, ухудшающие показатель КПД. Где используется гликолевый рекуператор Самым эффективным применением гликолевых теплообменников считается их использование в двухконтурных схемах. Они незаменимы во взрывоопасной среде, а также в случаях, когда воздушные приточные и вытяжные потоки абсолютно не должны пересекаться. Активно используют подобную схему на производствах с большими площадями ив торговых центрах, поддерживающих на разных участках различный температурный режим. Рекуператор с промежуточным теплоносителем даёт возможность соединить две отдельно существующие системы вентиляции – вытяжную и приточную. Такие устройства идеально подходят для их модернизации в случае раздельного использования. Основная задача оборудования - максимально возвращать тепло, накопленное в помещении, используя его вторично при воздухообмене. Такими устройствами оборудуют приточно-вытяжную вентиляцию для частичной передачи тепла от выходящего потока к воздуху, поступающему в помещение [7]. Универсальность гликолевых рекуператоров даёт возможность устанавливать их в существующие системы, имеющие производительность от
500 м3/ч до 150 000 м3/час. Сих помощью можно вернуть до 55% тепла. Окупаемость таких систем – от полугода до двух лет. Она зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования. Как правило, необходим индивидуальный расчёт таких устройств.
26 Особенности гликолевых рекуператоров Работа циркуляционного насоса приводит к большому расходу электроэнергии. Большое количество запорно-регулирующей арматуры и применение циркуляционного насоса заставляет чаще делать эксплуатационное техническое обслуживание [8]. Между вытяжкой и притоком отсутствует влагообмен. Несмотря на низкую эффективность (45-60%) гликолевый рекуператор пользуется спросом благодаря возможности его установки в действующих раздельных системах вентиляции, простой регулировки теплоотдачи, его применения в агрессивных средах и пр. Из описания гликолевого рекуператора видно, что эффективность их использования варьируется от 30 до 60%. На фоне общего энергопотребления здания это дает неплохой результат экономии энергии. Минус использования гликолевого рекуператора заключается в том, что его применение несет нагрузку на двигатель приточных и вытяжных установок, так как сопротивление воздуха, оказываемое жидкостным рекуператором, составляет около Па. В этом случае необходимо использовать энергоэффективные вентиляторы с ЕС-двигателями.
2.5 Вентиляторы с ЕС-двигателями
ЕС вентиляторы применяются в промышленности, основаны на базе двигателя с постоянным током, с встроенной внутрь электроникой, которая питается от сети напряжения с мощность 380 вольт. Разрабатывался данный вид вентилятора ля того чтобы снизить энергоемкость и повысить КПД, в наше время - это актуальная проблема, потому что с каждым днем увеличивается потребление электричества. Преимущества ЕС вентиляторов
1) За счет оптимизации системы уменьшены затраты на электроэнергию.
2) Нет затратна обслуживание.
3) Так как двигатель практически не нагревается, ЕС вентиляторы практически не выделяют тепло в окружающую среду.
4) Небольшие вентиляторы по размерам, с достаточно большой мощностью.
5) Вся электроника, которая необходима для управления и фильтр встраиваются в моторное отделение.
6) Двигатель полностью согласован с электроникой.
7) Возможна плавная и точная регулировка, это зависит от температуры и давления по системе, в общем.
8) Двигатель полностью защищен от воздействия механических воздействий.
9) Нестрашны электрические нагрузки.
10) Быстрота в подключении.
27 11) Большой срок службы, который достигает до 9 лет.
12) Хорошее управление.
13) Совсем нешумная работа.
14) Возможно полное обследование системы вентиляции, если установлены ЕС вентиляторы, в некоторых случаях при помощи интернета. Помимо всех этих достоинств можно управлять работой вентилятора или целой группой самостоятельно, при помощи ноутбука или обычного компьютера. Все это происходит при помощи блютуза. Можно задать такие параметры, при которых даем команду непосредственно одному вентилятору, а все остальные повторяют за ним, тем самым обеспечивая работу всей группе. Для слежения за работой вентиляторов, а также за их проверкой достаточно лишь одного оператора, он может контролировать все происходящие действия в системе вентиляции. Принцип работы Роторное магнитное поле образуется при помощи постоянных магнитов. Вся коммутация электронная, поэтому не изнашивается. ЕС вентиляторы подключаются к постоянному напряжению или при помощи специального модуля прямо к электрической сети. Описание вентиляторов Электронные центробежные вентиляционные установки имеют загнутые лопатки и имеют диаметр рабочего колеса, который варьируется от 85 до 450 миллиметров. Примерная производительность достигает 11-13 тысяч кубов в час. В свою очередь ЕС вентиляторы, которые имеют в своем составе загнутые лопасти, имеют диаметры от 120 до 630 миллиметров, производительность у них больше и достигает 17 500 кубов в час. Все вентиляторы имеют крыльчатку, которая прикрепляется к корпусу ротора. Получается, что двигатель находится внутри колеса. В связи сданной конструкцией у вентилятора сохраняется повышенная балансировка, небольшой размер, маленький уровень шума, и достаточно большой срок эксплуатации. Сравнение ЕС вентиляторов с обычными агрегатами
28 Рисунок 3. Шумовые характеристики регулируемых АС/ЕС вентиляторов Рисунок 4. Потребляемая мощность регулируемых АС/ЕС вентиляторов Применяя технологии с участием переменного тока, могут повыситься работы по монтажу и расходы на другое оборудование. Очень большой шум. Также при таком виде необходимо использование большого количества мощностей. Регулирование обычных вентиляторов происходит за счет применения преобразований частоты, это позволяет регулировать его в диапазоне всего лишь 40 %. В свою очередь ЕС вентиляторы можно контролировать в диапазоне 87-89%. Сравнение уровня шума
29 Преимущества использования ЕС вентиляторов
1) Маленькое потребление электроэнергии.
2) Поддержание требуемых параметров.
3) Маленькие затраты на обслуживание.
4) Нет необходимости в покупке расходных материалов.
5) Приличное уменьшение размеров.
6) Надежность в работе
7) При возведении проекта абсолютная гибкость системы.
8) Как отмечалось ранее очень низкий шум. Особенности, которыми обладают ЕС вентиляторы
1) Если происходит колебание напряжения сети, они имеют большую надежность.
2) Очень большой рабочий диапазон от 380 до 480 В. Если понижается напряжение, то ЕС вентиляторы плавно останавливаются и появляется аварийный сигнал, в случае с обычным вентилятором, то он просто останавливает свою работу, без подачи каких-либо сигналов.
3) Надежность достигается за счет встроенного блока для защиты. Он позволяет защитить блокировку рабочего колеса, ищет поврежденные фазы, плавно запускает двигатель, защищает систему от перегрева и коротких замыканий. Данный блок позволяет не проектировать дополнительной автоматической защиты.
4) ЕС вентиляторы не предусматривают в вентиляционной системе различных шкивов и ремней, которые значительно уменьшают надежность, требует их обслуживания и постоянного ремонта.
5) В сегодняшнее время остается актуальный вопрос экономии электроэнергии, поэтому данный вид вентиляторов очень эффективен, потому что расходует малое количество электроэнергии.
6) ЕС вентиляторы не требуют больших помещений, так как имеют достаточно компактные размеры [5].
7) Существует возможность изменять количество частоты оборотов.
2.6 Использование технологии вентиляции по потребности Вентиляция по потребности – это управление параметрами микроклимата помещения настолько, насколько это требуется. Коэффициент энергосбережения очень велики особенно это касается помещений, где количество людей меняется, и разница между максимальной и минимальной нагрузкой очень велика Система вентиляции по потребности необходима для выполнения задачи энергоэффективности и по сравнению с системой постоянного расхода воздуха дает возможность сэкономить до 80% энергопотребления вентиляторов и до 40% энергии на охлаждение и обогрев.
Другие значительные преимущества данной системы – это возможность уменьшить габариты подбираемого оборудования систем вентиляции,
30 охлаждения и обогрева за счет снижения количества расхода воздуха, тепла и холода по сравнению с системой постоянного расхода воздуха отличная возможность для перепланировки или реконструкции помещений в будущем. Стоимость данной системы достаточно быстро окупается, т.к. значительно снижается расход средств на эксплуатацию. Датчик присутствия подает сигнал на открытие заслонки до ее проектного расхода при присутствии людей в помещении и на ее закрытие до минимального расхода при отсутствии, соответственно. Заслонка отработанного воздуха принудительно управляет заслонкой приточного воздуха, а ее датчик температуры управляет приводами клапанов радиаторов, а также плавно регулирует расход воздуха в режиме охлаждения в период присутствия. В целях энергосбережения в режиме отсутствия допускаются отклонения температуры от комфортной и снижение расхода воздуха до минимального. Увеличение расхода воздуха - также по датчику качества воздуха (VOC). Рисунок 5. Принципиальная схема работы системы вентиляции по потребности в конференцзале Компоненты
1. Комфортный модуль ADAPT Parasol для вентиляции, охлаждения и обогрева в комплекте с клапанами, приводами, датчиками присутствия, температуры и конденсата c функцией измерения/управления расходом воздуха с помощью встроенной заслонки с приводом
2. Выносной модуль датчиков ADAPT Parasol сдатчиками присутствия и температуры, размещаемый на стене
31 3. Энергоноситель - холодная и горячая вода
4. Диффузор отработанного воздуха, например, PELICAN Ceiling
5. Заслонка ADAPT Damper для удаления отработанного воздуха, принудительно управляемая ADAPT Parasol
6. Оконный контакт Данный тип вентиляции по потребности рассмотрен на базе оборудования и комплектующих шведского завода SWEGON. Но при детальном изучении комплектующих, эту систему возможно реализовать на базе любого другого оборудования. Основной идеей использования вентиляции по потребности является совокупность правильно подобранных установок с ЕС двигателями, правильность объединения помещений ЛПУ в одну группу, использование системы беспроводного умного дома для автоматизации процесса, и что немаловажно, но чему всегда мало уделяется внимания в научной литературе
– это использование качественных и правильно подобранных воздухораспределителей.
2.7 Типы воздухораспределителей и способ их правильного выбора Рассмотрим в данной главе типы существующих воздухораспределителей и определим наиболее часто применяемые в проектных решениях, а также те воздухораспределители, которые нельзя применять при проектировании систем вентиляции медицинских учреждений. Для чего вообще нужны воздухораспределители? Воздухораспределители
– это тот элемент системы вентиляции, который видит конечный потребитель, это немаловажная часть элементов системы вентиляции. Функционально ощущение комфортности дают именно воздухораспределители. Как бы хорошо не был спроектирован проект системы вентиляции, но при неправильно подобранном воздухораспределителе окончательный эффект работы системы будет весьма плачевным. К воздухораспределителям предъявляются требования как эстетические, таки функциональные. Рынок системы вентиляции предлагает огромный спектр решений в этой области. Ранее, еще во времена советской эпохи, применялись такие решетки, которые назывались жалюзийными решетками Р, Р итак далее. Данный вид решеток состоит из подвижной части конструкции и неподвижной. Таким образом осуществляется регулирование количества проходящего потока воздуха, изменяя (увеличивая или уменьшая) тем самым объем воздуха. Внешний вид таких решеток представлен на рисунке 6. Эти решетки можно было увидеть ранее едва лине в каждом проекте. Единственное преимущество данного типа воздухораспределителей – это их стоимость. На этом преимущества заканчиваются. Внешне эти решетки состоят либо из оцинкованной стали, либо покрыты порошковой краской. Данный тип решеток является не самым лучшим решением для медицинских учреждений, в первую очередь потому, что конструктивом этой решетки не
32 предусмотрено изменение направления потока воздуха. С помощью решеток Р, Р мы можем изменить только поток объема воздуха, ноне сможем настроить их таким образом, чтобы этот поток, например, не был направлен прямо на пациента. Также явным минусом использовании данного типа решеток является и то, что при необходимости отрегулировать/наладить работу системы вентиляции, а зачастую это подразумевает почти полное закрытие решетки, будет издаваться характерный свист, что также не является комфортным решением для медицины. Уровень шумовых характеристик в медицинских учреждениях является нормируемым показателем. Внешне, они давно не отвечают всем новым веяниям технологий и их применение в проектных решениях вентиляции медицинских учреждений на сегодняшний день является не самым верным решением. Рисунок 6. Решетка Р, Р Альтернативой решеткам Р, Р были разработаны решетки типа
РВр-1, РВр-2. У разных производителей они называются по-разному, но суть и конструктивные особенности схожи. Внешне, решетки типа РВр-1 и РВр-2 можно увидеть на рисунке 7.
33 Рисунок 7. Решетка вентиляционная регулируемая РВр-1 и РВр-2. Корпус этих решеток состоит из алюминиевого профиля, поворотных ламелей в один или два ряда, в зависимости от рядности решетки, регулирующей заслонки у решеток РВр и без нее у решеток РВУ современных решеток, заслонка встроена в корпус самой решетки, что является очень удобным при монтаже, т.к. данный вид конструкции экономит высоту установки. Известно, что монтаж системы вентиляции всегда необходимо производить как можно вышек перекрытиям, для экономии высоты чистого потолка. Такие решетки можно встретить, например, у заводаизготовителя ГК РОВЕН. В вопросе выбора производителя решеток для оформления проекта, необходимо иметь весьма скрупулёзный подход. Очень часто производитель в каталогах предлагает функционально одинаковые параметры. Но по факту, некоторые решетки не соответствуют качественным параметрам. Итак, попробуем определиться на что необходимо обратить внимание при подборе решеток типа РВр-1:
1. Наличие подвижных ламелей и главное способа их крепления к конструкции решетки. Конструкция должна быть надежной и подразумевать неоднократный поворот ламелей в разные стороны в период эксплуатации решеток.
2. Поверхность решеток должна иметь слой шпатлевки и затем покрытие термоустойчивой порошковой краской. Те. решетка должна иметь максимально гладкую поверхность.
3. Конструкция клапана расхода воздуха может быть, как съемной рисунок 8), так установлена в корпусе решетки (рисунок 9). В монтаже гораздо удобнее, если клапан идет неотъемлемой частью решеток.
34 Рисунок 8. Решетка РВр со съемным клапаном расхода воздуха. Рисунок 9. Решетка РВр-1 со встроенным клапаном
4. Наличие монтажных клипс и монтажного кольца. Этот немаловажный момент, на который стоит обратить внимание. Ведь для того, чтобы при монтаже решетки, она имела ход, те. еще можно было выровнять и немного расшевелить – необходимо наличие монтажных клипс.
5. Ну и едва лине самый важный момент – это рычаг для клапана расхода воздуха. Вариантов конструктива может быть несколько. Первый (рисунок 10) это способ регулировки при помощи отвертки. Весьма неудобное изобретение. Если, например, таких решеток скажем шт, объект х этажная поликлиника, как рассматривается в данной работе. То для регулировки всех таких решеток уйдет массу времени при наладке системы.
35 Рисунок 10. Вариант регулировки клапана расхода решеток РВр при помощи отвертки Есть вариант, который гораздо удобнее и не требует никаких дополнительных инструментов для наладки. На нем, пожалуй, и стоит остановиться при выборе решетки. Рисунок 11. Рисунок 11. Вариант регулирования клапана расхода воздуха решеток
РВр при помощи рычага
4. И главная рекомендация, если в системе вентиляции более одной решетки, все решетки должны быть подобраны с клапаном расхода воздуха для наладки системы, вне зависимости оттого приточная или вытяжная эта система. Также обратим внимание наряд других воздухораспределитей, таких как диффузоры потолочные по типу ДПр1 – ДПр4 (рисунок 12), щелевые диффузоры по типу ДЩр (рисунок 13), перфорированные диффузоры рисунок 14), различного типа тарельчатые анемостаты (рисунок 15). Любой воздухораспределитель имеет свое расчетное сопротивление. Вернувшись к теме энергоэффективности расчета системы, очень важно уделять внимание именно этому параметру. Также важным показателем при выборе решеток будет такая рабочая характеристика как дальность действия струи, характеризующаяся метрами.
36 Хочется отметить еще существующие на рынке вентиляции пластиковые решетки различного вида. Дело в том, что данный вид решеток не предназначен для использования в системах вентиляции общественного назначения. Во-первых по причине желтения пластиковых решеток со временем, во-вторых по той же причине, что и решетки Р, жалюзи которых являются нерегулируемыми и не могут менять направления потока воздуха.
37 3 Основной анализ проекта систем вентиляции. Расчеты на базе существующего проектного решения с использованием энергоэффективных решений
3.1 Анализ проекта Итак, вернемся к проекту, рассматриваемому в данной работе. Здание Областного аллергологического центра ТОО «Olymp medical
Group"» состоит из трех используемых этажей цокольного, первого и второго. На цокольном этаже расположены в основном учебные помещения, конференцзал, служебные помещения. На первом этаже диагностические кабинеты, процедурные, кабинеты врачей дневного стационара, кабинет УЗД. На втором этаже кабинеты врачей различного назначения, палаты пребывания больных. Мы специально в данной работе не рассматриваем поликлиники, в остове которых есть операционные залы, потому как решения по эксплуатации систем вентиляции в них строго регламентированы и кроме применения высокоэффектиных вентиляторов и современного оборудования нам нечего предложить на рассмотрение. Основная венткамера находится на уровне второго этажа в отдельном помещении. Что сразу можно сказать о данном решении, так это то, что с одной стороны есть четко регламентируемый уровень шума в медицинских учреждениях, ас другой стороны удаленность приточных и вытяжных установок увеличивает трассировку системы воздуховодов, что в свою очередь влечет за собой увеличение сопротивления системы. Следовательно, при большем сопротивлении системы, увеличивается и электрическая мощность потребления электродвигателя. Дополнительная венткамера находится на цокольном этаже, рядом с помещением конференц-зала. Проектом была допущена также значительная для эксплуатации ошибка – это отсутствие в составе системы автоматики вентиляционного оборудования частотных преобразователей. Частотные преобразователи необходимы для осуществления, во-первых, более плавного пуска системы, во-вторых для выхода на заложенные проектом параметры объемов воздуха и самое главное для обеспечения энергоэффективности, те. снижения энергопотребления системы. Частотный преобразователь для изменения
Частотный асинхронный преобразователь частоты служит для преобразования сетевого трёхфазного или однофазного до 800 Гц. Промышленностью выпускаются частотные преобразователи электроиндукционного типа, представляющего собой по конструкции асинхронный двигатель с фазным преобразователя, и преобразователи электронного типа.
38 Частотные преобразователи электронного типа часто применяют для плавного регулирования скорости синхронного двигателя за счет создания на выходе преобразователя электрического напряжения заданной частоты. В простейших случаях регулирование частоты и напряжения происходит в соответствии с заданной характеристикой V/f, в наиболее совершенных преобразователях реализовано так называемое векторное управление. Частотный преобразователь электронного типа [12] — это устройство, состоящее из переменный ток промышленной частоты в постоянный, и
(иногда с
преобразующего постоянный ток в переменный требуемой частоты и амплитуды. Выходные или обеспечивают необходимый ток для питания электродвигателя. Для улучшения формы выходного напряжения между преобразователем и двигателем иногда ставят дроссель, а для уменьшения электромагнитных помех — фильтр. Устройство и принцип действия
  1   2   3

перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей