Лекция_5

1.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Кондиционирование воздуха
Тема 5
Принципиальные схемы и решения
СКВ в зданиях различного назначения
Уляшева Вера Михайловна
д. т. н., профессор, профессор

2. Принципиальные схемы и решения СКВ в зданиях различного назначения

3.

Общие принципы решений
СП 60.13330 ОВК. Кондиционирование воздуха следует принимать:
• для обеспечения параметров микроклимата и качества воздуха, требуемых для
технологического процесса, по заданию на проектирование; при экономическом
обосновании или в соответствии с требованиями нормативных документов;
• -для обеспечения параметров микроклимата и качества воздуха в пределах
оптимальных норм (всех или отдельных параметров) по заданию на
проектирование;
для обеспечения необходимых параметров микроклимата и качества воздуха в
пределах допустимых норм, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в
теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.
В остальных случаях – по желанию Заказчика.
Выбор принципиальных решений СКВ зависит от следующих факторов:
–
назначения и архитектурно-строительного решения здания и его помещений;
–
особенностей технологического процесса и вида оборудования;
–
интенсивности и характера выделяющихся вредностей;
–
расположения рабочих мест;
3
–
климатических особенностей местности.

4.

Все многообразие зданий и сооружений с позиции СКВ можно разделить на две
большие группы: здания с помещениями значительного объема (кинотеатры, торговые
комплексы и т.д.) и многокомнатной планировкой (административные здания).
Для помещений помещениями значительного объема может быть характерна
равномерность и неравномерность распределения вредностей (обычно тепловлаговыделений) по площади и объему, однородность и неоднородность режимов
работы и требований к параметрам внутреннего воздуха по отдельным площадям или
в отдельных зонах объема помещения.
Для зданий с многокомнатной планировкой эти факторы также играют роль, но
важное значение имеет наличие строительных перегородок между помещениями.
4

5.

5

6.

Многозональные
В зданиях с помещениями значительного объема при равномерном распределении и
изменении тепловлажностных нагрузок применяются пре-имущественно центральные
однозональные СКВ. При использовании таких систем достаточно контролировать
параметры в одной точке помещения, что упрощает систему автоматического
регулирования.
При неравномерном распределении и изменении тепловлажностных нагрузок
используют многозональные СКВ, практически это реализуется в виде
нескольких однозональных, однозональных с догревателями и центральноместных с эжекционными (ЭКД) и вентиляторными (ВКД, фэнкойлы)
кондиционерами-доводчиками.
6

7.

Центрально-местные СКВ
В зданиях с многокомнатной планировкой иногда можно выделить и объединить по схеме
снабжения обработанным воздухом помещения с одинаковыми требованиями к параметрам
внутреннего воздуха и одинаковой интенсивностью изменения тепловлажностных нагрузок. В
этих случаях также могут быть использованы центральные однозональные СКВ для групп
помещений. Чаще при многокомнатной планировке имеет место различная интенсивность
изменения тепловлажностных нагрузок как в течение суток, так и года. Это связано с
различиями в ориентации ограждающих конструкций и несовпадением условий формирования
внутреннего режима. Поэтому в современных зданиях с многокомнатной планировкой чаще
используют центрально-местные СКВ с эжекционными (ЭКД) и вентиляторными (ВКД,
фэнкойлы) кондиционерами-доводчиками, а также двухканальные с догревателями.
7

8.

Центральные однозональные СКВ
Круглогодичное приготовление приточного воздуха осуществляется в центральных УКВ.
Как правило, для круглогодичной работы СКВ расчетные параметры внутреннего воздуха
задаются различными для теплого и холодного периодов года.
1, 2 – теплообменники-утилизаторы теплоты и холода с
промежуточным теплоносителем;
На рис. показана совмещенная
зона комфорта, ограниченная
изотермами
минимальной
tВх=const
и
максимальной
tВт=const, а также линиями
минимальной
φВх=const
и
максимальной φВт=const.
Как правило, в целях
энергосбережения в теплый
период года внутренние
параметры поддерживаются на
максимальном уровне, в
холодный – на минимальном
уровне.
8

9.

С целью сокращения требуемого воздухообмена принимают максимально возможный рабочий
перепад температур (tВ – tП) и соответственно энтальпий.
Схемы преимущественно приведены для теплого периода года. На i-d диаграммах не показаны
процессы нагрева в вентиляторе, на схемах отсутствуют фильтры. В состав центральной УКВ
включены воздухонагреватели, камеры орошения и вентиляторы.
Процессы в центральной прямоточной однозональной УКВ:
– в холодный период года наружный воздух предварительно нагревается в утилизаторе 2
(НхН1х), затем догревается в воздухонагревателе 1-го подогрева (Н1хК), далее изоэнтальпийно
увлажняется в камере орошения (КОх) и нагревается в воздухонагревателе 2-го подогрева
(ОхПх);
–
в теплый период года наружный воздух после возможного предварительного
охлаждения в теплообменнике 2 (НтН1т) или без него поступает в теплообменный аппарат, где
охлаждается и осушается (НтОт или Н1тОт). В некоторых случаях конечной точкой обработки
может стать точка Пт. Если в конце процесса охлаждения и осушки воздух приобретает
параметры точки От, то необходим подогрев в воздухонагревателе 2-го подогрева.
На рис. приведено условие соотношения температур холодной воды twн и охлаждающей
поверхности tφ.
Также могут быть использованы любые процессы для холодного периода из лекции 3.
9

10.

Процессы обработки (а) и принципиальная схема (б) центральной СКВ с
догревателями
– в холодный период года наружный
воздух предварительно нагревается в
утилизаторе,
затем
догревается
в
воздухонагревателе 1-го подогрева, далее
изоэнтальпийно увлажняется (КОх);
–в теплый период года наружный воздух
после возможного предварительного
охлаждения в теплообменнике 2 (НтН1т)
или без него охлаждается и осушается
(НтОт или Н1тОт).
Догрев
приточного
воздуха
осуществляется
в
местных
воздухонагревателях-догревателях
в
холодный (ОхП1х, ОхП2х, ОхП3х) и
1, 2 – теплообменники-утилизаторы теплоты и холода с теплый (ОтП1т, ОтП2т, ОтП3т) периоды
промежуточным теплоносителем; 3 – догреватели; 4 – года. Степень нагрева регулируется по
регулирующий клапан; 5 – электропривод клапана; 6 – контролю параметров (температуры) в
датчик температуры;
10
каждой зоне.

11.

Процессы обработки (а) и принципиальная схема (б) местно-центральной СКВ с
ЭКД для теплого периода года
Для отдельных зон помещений
получены различные значения
тепловлажностного отношения
ε1 и ε3. Точки приточного
воздуха для этих зон обозначены
С1 и С3.
Наружный
воздух
обрабатывается в центральной
установке:
охлаждается
и
осушается (НтОт), нагревается в
воздухонагревателе
2-го
подогрева
(ОтПн).
Далее
подготовка осуществляется в
7 – воздуховод подачи наружного воздуха; 8 –
эжекционном доводчике:
теплообменник для обработки рециркуляционного
воздуха; 9 – эжекционный кондиционер-доводчик
11

12.

Далее подготовка осуществляется в эжекционном доводчике:
1-й вариант – внутренний воздух охлаждается в поверхностном воздухоохладителе
эжекционного доводчика (Вт∂3), затем смешивается с наружным (точка Пн) в
пропорции, определенной, исходя из минимального расхода наружного воздуха для
данной зоны. При этом точка смеси соответствует точке С1;
2-й вариант – внутренний воздух охлаждается и осушается в поверхностном
воздухоохладителе эжекционного доводчика (Вт∂3), затем смешивается с наружным
(точка Пн) в пропорции, определенной, исходя из минимального расхода наружного
воздуха для данной зоны. При этом точка смеси соответствует точке С3.
12

13.

Процессы обработки (а) и принципиальная
двухканальной СКВ с догревателями
схема
(б)
прямоточной
На рисунке показаны три
возможных
процесса
обработки
воздуха
с
использованием
двухканальной
СКВ
с
догревателями для теплого
периода года. Для отдельных
зон помещений получены
различные
значения
тепловлажностного
отношения ε1, ε2 и ε3. Точки
приточного воздуха для этих
зон обозначены П1, П2 и П3.
13

14.

Наружный воздух обрабатывается в двух центральных УКВ:
– в каждом кондиционере часть наружного воздуха охлаждается и осушается (НО1) и
(НО2);
–
затем нагревается в воздухонагревателе 2-го подогрева (О1ПI) и (О2ПII);
–
далее воздух подается к догревателям, перед которыми установлены
трехходовые клапаны. Расход воздуха от каждого кондиционера контролируется по
месту датчиком относительной влажности (МЕ), степень нагрева – датчиком
температуры (ТЕ).
Процессы обработки воздуха в СКВ для данной схемы:
1-й вариант для помещения с угловым коэффициентом ε1 смесь воздуха догревается
до параметров П1 (С1П1);
2-й вариант для помещения с угловым коэффициентом ε2 параметры смеси воздуха
соответствуют параметрам П2 (догреватель не используется);
3-й вариант для помещения с угловым коэффициентом ε3 используется воздух только
от установки I (ПI), который нагревается в догревателе до состояния приточного
воздуха (точка П3).
14

15.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Автор:
Уляшева Вера Михайловна
tgsov@spbgasu.ru