Вентиляция и кондиционирование воздуха на предпри­ятиях создают воздушную среду, которая соответствует нормам гигиены труда. С помощью вентиляции можно регу­лировать температуру, влажность и чистоту воздуха в по­мещениях. Кондиционирование воздуха создает оптималь­ный искусственный климат.

Необходимость вентиляции воздуха в административ­ных, бытовых и других помещениях вызвана конструктив­ным устройством помещений, устройством естественного и искусственного освещения, технологическими процессами, количеством работников и посетителей, санитарно-гигие­ническими требованиями.

К конструктивным элементам относятся высота и пла­нировка помещений, площадь пола и окон, количество эта­жей, устройство входов и выходов и др.

Недостаточный воздухообмен в помещениях предпри­ятий ослабляет внимание и трудоспособность работников, вызывает нервную раздражительность, а как результат — снижает производительность и качество труда.

Кондиционирование воздуха — это создание и поддер­жание в закрытых помещениях определенных параметров воздушной среды по температуре, влажности, чистоте, составу, скорости движения и давлению воздуха. Парамет­ры воздушной среды должны быть благоприятными для че­ловека и устойчивыми. Кондиционирование воздуха дости­гается системой технических средств, служащих для при­готовления, перемещения и распределения воздуха, а так­же автоматического регулирования его параметров.

Современные автоматические кондиционерные установ­ки очищают воздух, подогревают или охлаждают его, ув­лажняют или высушивают в зависимости от времени года и других условий, подвергают ионизации или озонированию, а также подают его в помещения с определенной скоро­стью.

Основные элементы систем кондиционирования — ка­лориферы, фильтр, холодильные установки, увлажните­ли, терморегуляторы и другие приборы, регулирующие работу кондиционерных установок (см. рис. 4). Установки для кондиционирования воздуха подразделяют на местные (для отдельных помещений) и центральные (для всех помеще­ний здания).

Кондиционирование воздуха все чаще применяют в жилых помещениях, общественных зданиях, лечебных уч­реждениях и торговых предприятиях.

Вопрос 2

По способу подачи в помещение свежего воздуха и удалению из него загрязненного системы вентиляции подразделяют на три группы: естественную, механическую и смешанную. Вентиляцию с естественным побуждением (в том числе периодическое проветривание) проектируют, если она допустима по условиям ведения технологического процесса или пребывания людей, а также хранения изделий или материалов. Вентиляцию с механическим побуждением следует проектировать, если требуемые метеорологические условия и чистота воздуха в помещениях не могут быть обеспечены вентиляцией с естественным побуждением. Смешанную вентиляцию проектируют, если допустимо и возможно частичное использование вентиляции с естественным побуждением для притока или удаления воздуха.

По назначению системы вентиляции подразделяют на рабочие и аварийные. Рабочие системы постоянно создают необходимые метеорологические, санитарно-гигиенические, пожаро- и взрывобезопасные условия. Аварийные системы вентиляции включают в работу только при отключении рабочей вентиляции, нарушении герметизации или внезапном поступлении в воздух производственного помещения опасных токсических или взры­воопасных веществ, а также при загрязнении воздуха парами и газами 1-го и 2-го классов опасности (ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007).

По способу воздухообмена системы вентиляции можно подразделить на общеобменные и местные. Общеобменная вентиляция характеризуется подачей или удалением воздуха по бесканальной системе или по системе каналов, расположенных в вентилируемом помещении. Такую вентиляцию устраивают, если нет необходимости по токсичности ограничить распространение выделяющихся вредностей определенными, участками помещений, а также, если вредности выделяются равномерно по всему помещению. Эта система вентиляции вне зависимости от применяемого способа подачи или удаления воздуха предназначена для разбавлений в помещении вредных выделений (тепла, влаги, паров, газов и пыли) до безвредной предельно-допустимой концентрации. Она обеспечивает поддержание общих метеорологических и санитарно-гигиенических воздушных условий во всем объеме производственного помещения, в любой его точке.

Местная вентиляция характеризуется тем, что при ней создаются специальные метеорологические и санитарно-гигиенические и взрывобезопасные условия на рабочем месте. Это достигается удалением загрязненного воздуха местной вытяжной вентиляцией и подачей чистого воздуха к рабочему месту местной приточной вентиляцией.

Кондиционирование воздуха — это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.

Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля.

СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления.

Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий).

Основное оборудование системы кондиционирования для подготовки и перемещения воздуха агрегатируется (компонуется в едином корпусе) в аппарат, называемый кондиционером.

Системы кондиционирования, предназначенные для круглосуточного и круглогодичного обеспечения требуемых параметров воздуха в помещениях, следует предусматривать не менее чем с двумя кондиционерами. При выходе из строя одного из кондиционеров необходимо обеспечить не менее 50% требуемого воздухообмена и заданную температуру в холодный период года: при наличии технологических требований к постоянству заданных параметров в помещении следует предусматривать установку резервных кондиционеров или вентиляторов, насосов для поддержания требуемых параметров воздуха.

Системы кондиционирования с автоматическим регулированием расхода воздуха взависимости от изменения избытков теплоты, влаги или вредных веществ, поступающих в помещения, следует проектировать при экономическом обосновании.

Современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам:

— по основному назначению (объекту применения): комфортные и технологические;

— по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные;

— по наличию собственного (входящего в конструкцию кондиционера) источника тепла и холода: автономные и неавтономные;

— по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные;

— по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса;

— по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные;

— по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.

Кроме приведенных классификаций, существуют разнообразные системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися во времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами.

Комфортные СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений.

Технологические СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды.

Местные СКВ разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях.

Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа.

Такая система может применяться в большом ряде случаев:

— в существующих жилых и административных зданиях для поддержания теплового микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах;

— во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, режим потребления холода в которых резко отличается от такого режима в большинстве других помещений, например, в серверных и других насыщенных тепловыделяющей техникой комнатах административных зданий. Подача свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха при этом выполняется, как правило, центральными системами приточно-вытяжной вентиляции;

— во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе номеров-люкс небольшой гостиницы;

— в больших помещениях как существующих, так и вновь строящихся зданий: кафе и ресторанах, магазинах, проектных залах, аудиториях и т. д.

Центральные СКВ (рис.1) снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр.

Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток).

Рис 1. Фрагмент центрального кондиционера

Центральные СКВ обладают следующими преимуществами:

— возможностью эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях;

— сосредоточением оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта, как правило, в одном месте (подсобном помещении, техническом этаже и т. п.);

— возможностями обеспечения эффективного шумо — и виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достигнуть наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радио- и телевизионные студии и т. п.

Несмотря на ряд достоинств центральных СКВ, надо отметить, что крупные габариты и проведение сложных монтажно-строительных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов часто приводят к невозможности применения этих систем в существующих реконструируемых зданиях.

Автономные СКВ снабжаются извне только электрической энергией, например, кондиционеры сплит-систем (рис.2), шкафные кондиционеры и т.д.

Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22.

Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное и зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого «теплового насоса».

Наиболее простым вариантом, представляющим децентрализованное обеспечение в помещениях температурных условий, можно считать применение кондиционеров сплит-систем.

Рис 2. Типовая схема построения сплит-системы с приточной вентиляцией

Неавтономные СКВ подразделяются на:

— воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух;

— водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т. п.).

Однозональные центральные СКВ применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла, влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т. д. Такие СКВ, как правило, комплектуются устройствами для утилизации тепла (теплоутилизаторами) или смесительными камерами для использования в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха.

Многозональные центральные СКВ применяют для обслуживания больших помещений, в которых оборудование размещено неравномерно, а также для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений. Такие системы более экономичны, чем отдельные системы для каждой зоны или каждого помещения. Однако с их помощью не может быть достигнута такая же степень точности поддержания одного или двух заданных параметров (влажности и температуры), как автономными СКВ (кондиционерами сплит-систем и т. п.).

Прямоточные СКВ полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение.

Рециркуляционные СКВ, наоборот, работают без притока или с частичной подачей (до 40%) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100%), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение.

Центральные СКВ с качественным регулированием метеорологических параметров представляют собой широкий ряд наиболее распространенных, так называемых одноканальных систем, в которых весь обработанный воздух при заданных кондициях выходит из кондиционера по одному каналу и поступает далее в одно или несколько помещений.

При этом регулирующий сигнал от терморегулятора, установленного в обслуживаемом помещении, поступает непосредственно на центральный кондиционер.

СКВ с количественным регулированием подают в одно или несколько помещений холодный и подогретый воздух по двум параллельным каналам. Температура в каждом помещении регулируется комнатным терморегулятором, воздействующим на местные смесители (воздушные клапаны), которые изменяют соотношение расходов холодного и подогретого воздуха в подаваемой смеси.

Двухканальные системы используются очень редко из-за сложности регулирования, хотя и обладают некоторыми преимуществами, в частности, отсутствием в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов тепло-холодоносителя; возможностью совместной работы с системой отопления, что особенно важно для существующих зданий, системы отопления которых при устройстве двухканальных систем могут быть сохранены.

Типы кондиционеров:

1.Сплит-системы (настенные, напольно-потолочные, колонного типа, кассетного типа, многозональные с изменяемым расходом хладагента);

2. Напольные кондиционеры и кондиционеры сплит-системы с приточной вентиляцией;