Создание вентиляционных систем при реконструкции существующих зданий — задача не из простых, особенно если речь идет о памятниках архитектуры начала XX века. Как правило, традиционные схемы и решения здесь не подходят: архитектура, планировка и состояние внутренних коммуникаций здания накладывают множество ограничений. В таких ситуациях на помощь проектировщикам приходят современные разработки в области децентрализованных высокоэффективных систем вентиляции.
Опыт создания децентрализованной системы вентиляции при реконструкции здания
Расположенное в центре Москвы пятиэтажное здание Министерства здравоохранения РФ общей площадью 21 000 м2 является памятником архитектуры. При его строительстве система вентиляции предусмотрена не была. Однако современное административное здание в центре мегаполиса без такой системы нормально функционировать не может.
В 2009 г. было принято решение о реконструкции строения. Были сформулированы требования заказчика. Основными требованиями к вентиляционной системе стали: монтаж оборудования в кратчайшие сроки и минимальное потребление тепло- и электроэнергии системой на объекте.
В ходе обследования здания было установлено:
- из-за особенностей планировки вертикальные вентиляционные шахты проложить невозможно,
- нет места и для размещения основного оборудования центральных систем вентиляции,
- выявлены недостаточность имеющихся энергетических лимитов и невозможность подвода дополнительных источников электроэнергии и тепла.
Такие жесткие ограничения сразу сделали неподходящими многие традиционные решения.
В качестве одного из вариантов рассматривалась схема, в которой воздух, под воздействием установленных в коридорах вытяжных вентиляторов, должен был поступать через переточные решетки оконных рам. В итоге от такой схемы пришлось отказаться, так как поступающий в помещения воздух не отвечал требованиям по чистоте и температуре.
Однако вектор правильного решения был очевиден — нужно искать системы децентрализованной вентиляции, но более интегрированные, чем системы без воздуховодов, применяемые в больших пространствах складов.
Технические характеристики
- Мин. эффективность рекуперации (по энтальпии), нагрев % 69.0
- Макс. эффективность рекуперации (по энтальпии) нагрев, % 78.0
- Мин. эффективность рекуперации (по энтальпии), охлаждение % 66.5
- Макс. эффективность рекуперации (по энтальпии) охлаждение, % 77.0
- Гарантированный диапазон наружных температур, -15 … +40
- Потребляемая мощность, Вт 286 Уровень шума (мин./макс), дБ(А) 19/34
Достаточно хорошо вписывались в принятую концепцию приточно-вытяжные установки класса «мини» с металлическими пластинчатыми рекуператорами. Но после тщательного изучения принципа их работы пришлось отказаться от их применения. Дело в том, что при температуре воздуха ниже примерно –8 °C система управления таких установок открывает обводной канал и холодный воздух, минуя рекуператор, поступает непосредственно в помещение, что для данного объекта не подходило.
Некоторые установки такого типа в качестве альтернативы обводному каналу оснащаются электронагревателем для предварительного подогрева воздуха перед рекуператором, однако в условиях дефицита энергии и такое решение было неприемлемо.
После детального изучения последних разработок в области вентиляционной техники было решено использовать системы с мембранными пластинчатыми рекуператорами. На российском рынке подобное оборудование представлено приточно-вытяжными установками нескольких производителей: Mitsubishi Electric (Lossnay) и Electrolux (STAR). На данном объекте были смонтированы установки Lossnay.
Описание приточно-вытяжной установки Mitsubishi Electric LGH-50RX5-E с рекуператором Lossnay
Вентиляция зданий и помещений может привести к значительным теплопотерям. Приточно-вытяжная вентиляционная установка Mitsubishi Electric с системой Lossnay — это эффективная и экономная вентиляция. Вентустановка перемещает загрязненный внутренний воздух наружу (вытяжная вентиляция) и подает чистый наружный воздух внутрь помещения (приточная вентиляция), регулируя температуру входящего потока.
Рекуператор Lossnay
Теплообменник Лоссней изготовлен из ультратонкой бумаги, имеющей специальную пропитку. Гофрированные слои склеены перпендикулярно друг другу и образуют каналы для приточного и вытяжного воздуха. Через стенки теплообменника происходит передача теплоты между воздушными потоками, а также диффузия водяного пара из более влажного воздуха к менее влажному. Эффективность теплообменника Лоссней 5-го поколения увеличена за счет применения влагопроницаемого клея для фиксации гофрированных слоев и разделителей.
Вентиляционная установка Лоссней утилизирует явную и скрытую теплоту воздуха, то есть почти выравнивает не только температуру приточного и вытяжного воздуха, но и его влагосодержание. Благодаря использованию специального материала рекуператора приточный воздух охлаждается и осушается летом, а также нагревается и увлажняется зимой за счет вытяжного воздуха. Материал рекуператора имеет избирательную проницаемость к различным газам, что обеспечивает свободное прохождение водяного пара и препятствует проникновению загрязняющих веществ (углекислый газ, аммиак) через стенки теплообменника.
Структура и материал теплообменника Lossnay препятствуют передаче звуковых волн и поглощают звуковые колебания. Лабораторными измерениями и многолетним опытом эксплуатации подтверждена эффективность подавления шума в помещениях вблизи аэропортов, железнодорожных линий и автомагистралей.
Система Lossnay (название переводится как «нет потерь») позволяет нагревать и охлаждать воздух с меньшими затратами, чем обычная вентаустановка. Экономия с приточно-вытяжной установкой Лоссней заключается в следующем:
- Снижение эксплуатационных расходов до 18,8%
- Нужен менее мощный кондиционер
Взаимосвязь с кондиционером
Система управления приточно-вытяжной установки Лоссней позволяет создавать объединения с кондиционером полупромышленной серии Mr. Slim для организации синхронной работы. Вентустановку можно включить синхронно с кондиционером или отдельно от него, используя штатный настенный пульт кондиционера.
Особенности приточно-вытяжной установки Mitsubishi Electric LGH-50RX5-E с рекуператором Lossnay
- Эффективный рекуператор
- Срок службы теплообменного элемента до 10 лет
- 2 фильтра (подача и вытяжка) класса EU-3
- Подавление шума в канале приточного воздуха
- Расход воздуха может регулироваться (высокий и низкий)
- Простое управление
- Удобное обслуживание прибора
Важным преимуществом мембранного рекуператора является способность передавать из вытяжного воздуха приточному не только тепло, но и влагу.
КПД такого рекуператора достигает 90 %, и даже при низкой температуре наружного воздуха приточно-вытяжная установка может без дополнительного подогрева подавать в помещение воздух с температурой 13–14 °C, что при избыточном тепловыделении в кабинетах позволяет еще и кондиционировать помещения в зимний период.
Отсутствие конденсата за счет влагопереноса позволяет без проблем размещать установки в любых положениях, в то время как традиционные пластинчатые рекуператоры требуют организации системы отвода дренажа, что значительно сужает сферу их применения.
Проектное решение с применением установок с мембранным рекуператором предусматривало размещение приточных и вытяжных коллекторов поэтажно в коридорах с выходами по торцам здания.
Сами установки благодаря небольшой высоте были смонтированы непосредственно в кабинетах за подвесным потолком. Так как уровень шума такого оборудования крайне низок, не было нужды в дополнительных мерах по шумоизоляции. Это, а также отсутствие необходимости в организации системы отвода конденсата позволило значительно сократить сроки монтажа.
Автоматика таких систем позволяет программировать их работу на неделю с ночным и дневным режимами. Такая функция может стать полезной при использовании установок для вентиляции офисных помещений. Программирование отключения установок на ночной период в данном случае позволяет дополнительно экономить электроэнергию. Для установок, обслуживающих конференц-залы, может быть прописана программа включения и выключения по расписанию. Кроме того, встроенная автоматика имеет функции защиты теплообменника от обмерзания (при значительном понижении температуры приточного воздуха, обычно ниже –20 °C), выбора скорости вентилятора и контроля загрязнения фильтра по времени наработки.
Уже на этапе проектирования стало ясно, что выбранное решение — наилучшее для данного объекта и обладает большим количеством плюсов. Был выявлен лишь один минус: значительное количество вентиляционных установок, а их по проекту более 150 шт, может вызвать определенные трудности с их обслуживанием, которое в данном случае сводится к замене фильтров и чистке рекуператоров. Частота, с которой необходимо проделывать эти процедуры, зависит от чистоты воздуха, попадающего в установку. Было решено производить предварительную очистку наружного воздуха дополнительными фильтрами, установленными в поэтажных приточных коллекторах, что позволило вдвое увеличить срок службы штатных приточных фильтров и интервал обслуживания рекуператоров.
Заключение
Благодаря минимальному количеству воздуховодов и легкости инсталляции самих установок монтажные работы удалось выполнить даже быстрее, чем планировалось по графику.
На данный момент системы функционируют без аварийных режимов и устойчиво работают при низких температурах настоящей зимы, которая выдалась в этом году, что подтверждает правильность выбранного проектного решения.
В завершение следует отметить, что описанный подход можно применять не только в регионах с умеренным климатом, но и в более суровых климатических условиях. Однако в этом случае уже не обойтись без установки внешних электрических нагревателей.
По теме подробнее: Приточно-вытяжная установка Mitsubishi Electric LGH-50RX5-E
Для решения проблемы высокого уровня грунтовых вод, повышенной влажности на участке и в подвальных помещениях используются системы дренажа. Это искусственный метод сбора и отведения излишней влаги с определённой территории. Дренажные системы обеспечивают защиту фундамента, садовых деревьев и культур от негативного воздействия подземных и ливневых вод. Они также минимизируют вероятность подтопления. В каких ситуациях требуется … Шаровые краны — простой,привычный и даже обыденный элемент запорной арматуры, который применяется во многих инженерных системах в жилых домах и общественных зданиях. Однако итальянский производитель Giacomini заявляет, что выпускаемые им краны значительно отличаются от привычных моделей конструкцией и некоторыми характеристиками. Знание особенностей шаровых кранов поможет в правильном выборе запорной арматуры в бытовых условиях… Первое отличие, … В помещение, независимо от его назначения, обязательно должен постоянно поступать свежий уличный воздух. Без него невозможно создать комфортные микроклиматические условия. К сожалению, организовать проветривание зачастую непросто, а порой – невозможно. Постоянные открытия окон, в особенности, зимой, приводят к возникновению сквозняков, выхолаживанию, а это чревато простудами и более серьезными заболеваниями. Альтернатива такому способу проветривания – приточно-вытяжная вентиляция, … В помещение, независимо от его назначения, обязательно должен постоянно поступать свежий уличный воздух. Без него невозможно создать комфортные микроклиматические условия. К сожалению, организовать проветривание зачастую непросто, а порой – невозможно. Постоянные открытия окон, в особенности, зимой, приводят к возникновению сквозняков, выхолаживанию, а это чревато простудами и более серьезными заболеваниями. Альтернатива такому способу проветривания – приточно-вытяжная вентиляция, … К выбору кондиционера необходимо подойти со всей ответственностью. Именно климатический комплекс определяет, насколько приятно будет находиться в помещении в июле и августе, когда жара достигает пиковых значений. Духота мешает спать, не дает сосредоточиться, общее самочувствие сильно ухудшается, страдает работоспособность и настроение. Со всем этим поможет справиться правильно подобранный кондиционер! При подборе, однако, нужно руководствоваться не только …
Типы систем дренажа: Основные отличия и характеристики
Шаровые краны Giacomini – отличия и особенности
Приточно-вытяжные установки: общие сведения
Приточно-вытяжные установки: устройство, работа, управление
Особенности современных кондиционеров: функциональность