Повышение эффективности работы вентиляционного современного прибора УВРК-50М

4.1 Технические характеристики работы вентиляционной системы

В современных физкультурно-оздоровительных центрах обычно представлены следующие типы помещений: спортивный зал, раздевалка, душевая, массажный кабинет, бассейн, сауна, солярий.

Основные проблемы, которые решает установка приточно-вытяжной вентиляции:

1. Спортивный зал - тепловыделения, влажность, запах, углекислый газ

2. Раздевалка - запах, углекислый газ.

3. Душевая - тепловыделения, влажность

4. Массажный кабинет - запах, углекислый газ

5. Бассейн - тепловыделения, влажность

6. Сауна - тепловыделения, влажность, углекислый газ

7. Солярий - тепловыделения, чистота воздуха (озон)

1. Температура. Часто на систему вентиляции возлагают такую задачу как обеспечение микроклимата помещения, чуть ли не каждого помещения. Да это возможно, но тогда для каждого помещения потребуется вентилятор, шумоглушитель, нагреватель, охладитель, датчики, исполнительные и защитные механизмы, щит автоматики. Пусть температурным режимом занимается система отопления, а вентиляция занимается притоком и вытяжкой воздуха. Установка термостатистических головок на радиаторах отопления обеспечит зимой в помещении установленную температуру. В летний период функцию регулирования температуры может выполнить бытовой кондиционер. Если в кондиционере предусмотрена функция нагрева, то комфорт будет обеспечен и в межсезонье. Плюсом такой системы является возможность контроля температуры в отдельно взятом помещении.

Минусом использования кондиционера является труднодоступность обслуживания и порча внешнего вида здания наружными блоками, расположенными на фасаде. Альтернативным решением является использование мультисплит систем, когда один наружный блок может обеспечивать несколько внутренних блоков. Лучшим, но и самым дорогим является использование компрессорно - конденсаторного блока, который охлаждает непосредственно приточный воздух. Система приточно-вытяжной вентиляции может обеспечить подачу воздуха заданной температуры, но одинаковой для всех помещений.

2. Углекислый газ (СО2). Во вдыхаемом чистом воздухе содержится 0,03 % СО2, в выдыхаемом его содержание вырастает более чем в 100 раз до 3,7%-4 %. Превышение СО2 в воздухе снижает умственную деятельность и общее состояние организма. К примеру: в помещении не оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией, с установленным кондиционером проводятся занятия. Много людей собранных в одной комнате моментально повышают уровень СО2, снижают уровень кислорода и как результат катастрофическая усталость и раздражение. Кондиционер в этом случае только ухудшает ситуацию, так как, охлаждая воздух в помещении, создает иллюзию комфорта, при этом воздух, проходящий через фильтр кондиционера, теряет ионы кислорода.

3. Влажность. При дыхании человек выделяет в воздух примерно 1,2-1,5 литра воды в сутки. Если нет приточно-вытяжной системы вентиляции, влага будет конденсироваться на самых холодных поверхностях. Обычно это окна и углы. Окна «плачут», углы покрываются плесенью. Существуют три основных способа удаления влаги из воздуха: электрический осушитель (принцип действия нагрев воздуха), фреоновый осушитель (принцип действия охлаждение воздуха) и приточно-вытяжная вентиляция (принцип действия замещение воздуха). Разумеется, отличаются они и по стоимости.

4. Запах. Уничтожить неприятный запах очень тяжело. Потребуется дорогостоящая фильтрация воздуха на молекулярном уровне либо распыление более сильного, приятного запаха. Самым простым способом удаления запаха является установка приточно-вытяжной вентиляции.

5. Кислород (О2). Во вдыхаемом чистом воздухе содержится 21 % О2, в выдыхаемом его содержание снижается до 16 %. Снижение О2 в воздухе уменьшает умственную и физическую деятельность и общее состояние организма. Самым простым и действенным способом обеспечения человека О2 для его нормальной жизнедеятельности является использование приточно-вытяжной системы вентиляции.

6. Чистота воздуха. Количество микроорганизмов в воздухе не является константой, а постоянно растет и в значительной степени зависит от количества находящихся в помещении лиц, рода их деятельности, вида одежды, температуры и влажности помещения. В солярии при применении низкокачественных УФ-ламп возможно образование озона, который в высоких концентрациях представляет опасность для здоровья человека. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) источниками загрязнения воздуха является окружающая среда, на долю которой приходится 5-10% от общего числа поступления микробов; оборудование (15-20%) и человек, количество выделяемых частиц от которого составляет 70-80%.

Самым простым способом очищения воздуха является установка приточно-вытяжной вентиляции.

Вентиляционная система - это сложный инженерный комплекс, тесно сотрудничающий с другими инженерными системами жизнеобеспечения здания: электрообеспечение, отопление, кондиционирование, водообеспечение, хладоснабжение, канализация, пожарная безопасность, автоматизация.

Очистка воздуха, нагрев воздуха, охлаждение воздуха, увлажнение воздуха, осушение воздуха, рекуперация воздуха, рециркуляция воздуха - все это может и обязана делать система вентиляции и кондиционирования. Причем все эти технологические процессы контролируются умной автоматикой, которая не устает и не отдыхает, лишь изредка требует наладки и регулировки.

Рассмотрим самую распространенную проблему - забился воздушный фильтр. Забитый фильтр пропускает через себя намного меньше воздуха, в результате вентилятор начинает «задыхаться», работать под нагрузкой, увеличивается расход электроэнергии, уменьшается срок службы вентилятора. Пыль уже не задерживаемая фильтром начинает проходить через него, в результате чего забиваются калориферы нагрева и охлаждения. Увеличивается расход тепло и холода носителя. Возникает опасность разморозки калорифера, что обычно приводит к затоплению и дорогостоящему ремонту с полной остановкой оборудования. Также проникающая пыль проходит в систему воздуховодов, откладывается на его поверхностях, появляется пылевой клещ, плесень и т.д. Чистка и дезинфекция воздуховодов по стоимости обойдется как прокладка новых воздуховодов. Всего лишь вовремя не замененный фильтр может привести к расходам в 200 раз превышающим его стоимость. Отсутствие технического обслуживания обычно приводит к остановке оборудования и дорогостоящим ремонтам.

На техническое обслуживание принимается изначально исправное оборудование. Работы по восстановлению и наладке оборудования не входят в перечень работ по техническому обслуживанию и выполняются отдельно или дополнительно.

Техническое обслуживание-это комплекс мероприятий рекомендуемых заводом производителем обслуживаемого оборудования и направленный на поддержание оборудования в исправном состоянии с заданными параметрами.

В комплекс мероприятий по техническому обслуживанию входит:

1. Выполнение планово-профилактических работ согласно графику ППР.

2. Выполнение текущих ремонтов, не требующих остановки оборудования.

3. Выполнение работ по устранению отказов оборудования.

7. Модернизация и реконструкция существующей системы вентиляции помещений физкультурно-оздоровительного предназначения

Пример модернизации приточно-вытяжной установки.

В зимний период уличный воздух подаваемый в здание должен успеть нагреться примерно на 60 градусов( с -38 до + 22 градусов), моментально, потратив огромное количество тепловой энергии и буквально через 20-30 минут этот нагретый, очищенный воздух вылетает на улицу. Установив систему рециркуляции и контрольную автоматику получим снижение затрат на 70%-90%, не потеряв в качестве воздуха. В медицинских учреждениях чаще всего используют рекуперацию, чтобы не допустить смешения воздушных поток. При использовании пластинчатых рекуператоров экономия составит 40%-50%. При использовании роторных рекуператоров экономия составит 70%-90%. Кстати, в медицинских учреждениях должна производиться бактерицидная очистка воздуха.

Относительно недорогим и эффективным решением является использование гликолевых рекуператоров, принцип работы которых заключается в следующем: вытяжной теплый воздух проходит через дополнительно установленный медно-алюминиевый теплообменник, отдавая при этом свое тепло незамерзающей жидкости, которая в свою очередь передает тепло на другой теплообменник, установленный уже на притоке, подогревая тем самым холодный воздух. Гликолевые рекуператоры обеспечивают снижение затрат до 30-40%.

Пример модернизации системы вентиляции конференц-зала.

Системы вентиляции конференц- зала рассчитываются на нормативную кратность воздухообмена при максимальной наполненности зала. А ведь не всегда зал заполнен на максимум, чаще совсем простаивает, а киловатты тепла и электричества расходуются на максимум. Достаточно всего лишь установить в зале датчик, контролирующий количество выдыхаемого людьми углекислого газа, установить и настроить автоматику и системы вентиляции будут подавать в зал столько воздуха, сколько необходимо для находящихся в нем людей, при этом сохраняя комфортные условия. При отсутствии людей можно настроить работу на 10%-20% от номинальной мощности или для поддержания температурного режима. Снижение затрат на эксплуатацию составит 60%-80%.

Инженерных решений существует много, все зависит от опыта и знаний компании, выполняющей модернизацию и реконструкцию оборудования и автоматики систем вентиляции и кондиционирования воздуха, прочего климатического и теплового оборудования, обеспечивающего микроклимат здания.

8. Перечень выполняемых работ и услуг системы вентиляции и кондиционирования воздуха помещений физкультурно - оздоровительного предназначения

4.2 Режимы работы в спортивном помещении

Спортзал - это ограниченное пространство, в котором одновременно может находиться множество человек, занятых физическими упражнениями. Уровень нагрузок, концентрация большого числа посетителей и персонала создают сложную обстановку, нередко превышающую по количеству и уровню неблагоприятных факторов.

Обильное поступление свежего воздуха, своевременное и полное удаление отработанного - обязательное условие, позволяющее привести микроклимат спортзала в соответствующее нормативным требованиям состояние.

Атмосфера спортзала насыщена испарениями тел, углекислым газом. Упражнения вызывают учащенное и глубокое дыхание, если не производить своевременный воздухообмен, то вместо пользы от упражнений организму будет нанесен значительный урон. При этом, необходимо исключить возможность появления сквозняков, способных вызвать простудные заболевания. Разгоряченные от активных физических упражнений люди не замечают воздействия чрезмерно плотных потоков воздуха, но последствия этого практически всегда оказываются неблагоприятными.

Для организации качественного воздухообмена необходимо наличие соответствующего оборудования, обеспечивающего правильный режим поступления и вывода воздушных потоков.

Основные требования и нормы

Порядок и размеры воздухообмена в спортивных залах регулируются нормами СНиП 2.08-02-89. В них подробно изложены принципы организации воздухообмена, нормы подачи и вывода воздуха, определены все сопутствующие условия.

Основным требованием СНиП является необходимость обеспечить ежечасную подачу 80 м3 свежего воздуха на каждого спортсмена и не менее 20 м3 - на зрителя.

Специфика помещений практически повсеместно исключает обычное использование кратности воздухообмена, существенно упрощающую расчеты и организацию системы вентиляции. Исключением являются только вспомогательные помещения, индивидуальные мастерские и классы, имеющие небольшие размеры и допускающие применение принципа кратности. Подробные данные по каждой категории помещений имеются в таблице:



Таблица 4.1 - Данные показатели каждой категории помещений

При создании проекта рассматривается поэтажная схема воздухообмена. При наличии на этаже большого количества классов и отдельных небольших помещений расчет ведется по кратности, отчего возникает дисбаланс между притоком и вытяжкой. Получается заметное преимущество вытяжки, создающее разницу давлений в коридорах на разных этажах, вызывающая нежелательный переток воздуха в участки с более низким давлением, что недопустимо.

Для уравновешивания давлений и стабилизации режима работы системы на всех этажах производится дополнительная подача приточного воздуха, обеспечивающая равенство давлений и стабилизирующая режим вентиляции.

Для вентиляции спортивных или тренажерных залов используется комбинированная приточно-вытяжная система. Важным условием для ее создания является одинаковая производительность подачи и вывода воздушных потоков, позволяющая исключить появление сквозняков. Подача свежего воздуха, как правило, осуществляется с помощью воздухораспределителей, посылающих компактные струи приточки в наклонном положении с высоты около 3-4 м. В зависимости от конфигурации и типа здания, количества этажей и прочих особенностей помещения, могут быть использованы следующие виды вентиляционного оборудования:

Централизованная вентиляционная система с рекуперацией тепла и кондиционированием

Работа центральных кондиционеров основана на функционировании центрального кондиционера, обеспечивающего нужную температуру и состав воздуха. Возможность рекуперации тепла снижает расходы на обогрев помещений

Крышные вентиляционные установки

Как вариант - моноблочная крышная установка, совмещенная с кондиционером. Используется для вентиляции больших залов, крытых стадионов. Система использует принцип рекуперации тепла. Подготовка и подача воздуха производится с участием системы воздуховодов, доставляющих свежий приточный поток во все помещения. Вытяжка производится из потолочных плафонов с выбросом отработанного воздуха в атмосферу

Канальная вентиляционная система

Канальные вентиляторы используются для относительно небольших помещений. Система воздуховодов распределяет и транспортирует свежий воздух, вытяжка производится тем же способом. Оптимальный вариант для небольших спортивных заведений с множеством отдельных помещений

Перечисленные системы - не единственные, возможны и другие варианты. В настоящее время на рынке имеется множество готовых решений, обеспечивающих вентиляцию залов и помещений различных размеров и объемов. Для того, чтобы выбрать наиболее подходящий вид вентиляционной системы, следует выполнить тщательный расчет, дающий информацию для поиска нужного оборудования.

Для расчета вентиляционной системы спортзала необходимо отсортировать все помещения, воздухообмен в которых производится по одинаковой схеме - по количеству спортсменов и зрителей, по кратности и т. д. Для большого зала производится подсчет по максимальному количеству спортсменов и зрителей. Остальные помещения рассчитываются по кратностям.

Полученные значения суммируются и увеличиваются на 15-20 % (на случай непредвиденной необходимости или падения производительности системы). В результате получится необходимая часовая производительность приточной вентиляционной линии.

Мощность вытяжки обычно соответствует притоку, что важно для спортивных помещений. Выбор оборудования осуществляется в соответствии с полученными данными. Примечательно, что в настоящее время практически нигде не применяется старая система вентиляции с отдельно установленными вентиляторами, системами подогрева воздуха и прочими элементами. Сегодня намного эффективнее приобрести готовую конструкцию, способную развивать необходимую производительность и выполнять сопутствующие функции - кондиционирование, подогрев и рекуперацию тепла, фильтрацию и прочие задачи.

Ошибки, допущенные при расчете вентиляции спортзалов, очень трудно поддаются исправлению. Необходимо либо усиливать, либо полностью менять дорогостоящее оборудование, что вынуждает прекращать деятельность заведения на неопределенное время и нести большие расходы.

Помимо подачи воздуха, спортзалы нуждаются в создании температуры, соответствующей назначению помещения. Например, для залов с интенсивными нагрузками необходимо поддерживать температуру в 15°С, а в помещениях для оздоровительных упражнений (йоги) должно быть теплее - около 18-19°С. Для универсальных залов, где проводятся занятия разного типа, рекомендуется устанавливать климатические установки, позволяющие быстро изменять микроклимат в соответствии с видом занятий.

Прибор УВРК-50М может эксплуатироваться в следующих режимах: - режим энергосбережения, с обеспечением притока свежего воздуха и удалением комнатного; - режим ночного энергосбережения, с обеспечением притока свежего воздуха и удалением комнатного на пониженных скоростях вентилятора с отключением автоматической оттайки; - режим притока (проветривания), как обычный приточный оконный вентилятор; - режим вытяжки, как обычный вытяжной вентилятор; - режим нерегламентированной естественной вентиляции, без включения вентилятора, как обычная форточка; - режим оттайки/очистки - дополнительный режим, выполняемый прибором автоматически и служащий для удаления инея и влаги. Выбор режимов работы прибора УВРК-50М осуществляется с помощью ПДУ. Описание ПДУ приведено ниже. Режим энергосбережения В состоянии поставки прибор настроен именно на этот режим, как на основной режим работы. При работе в режиме энергосбережения его автоматика периодически, с интервалом в около 40 секунд, изменяет направление движения воздуха, выполняя последовательно удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу свежего. Режим индицируется попеременным загоранием красного и зеленого индикаторов. Зеленый показывает, что удаляется комнатный воздух, красный - подается свежий. Режим энергосбережения может использоваться как в холодное время года, так и летом в помещениях, оснащенных кондиционерами. Рекомендуется круглосуточная работа прибора в этом режиме, вне зависимости от наличия или отсутствия людей в помещении. При такой работе в помещении всегда будет свежий чистый воздух и не потребуется «ударного» проветривания с повышенным шумом и охлаждением квартиры (в холодное время года) после возвращения домой. В то же время, ввиду высокой экономичности прибора, не заметно мизерных затрат электроэнергии на вентиляцию. Выключение прибора обосновано только при весьма длительном отсутствии жильцов или при очень сильном ветре. В режиме энергосбережения и в каждом из приведенных ниже режимов. При включении прибора с помощью кнопки на корпусе вентиляционного блока обеспечивается средняя производительность (ок.40 м3/час). Выбор других значений производительности (скоростей вентилятора) осуществляется с помощью ПДУ. Описание ПДУ приведено ниже. Номинальной производительности 50 мі/час соответствует 5-6 скорость. Производительность прибора на максимальной 10-ой скорости - до 80 мі/час. Прибор может неограниченно работать в этом режиме, однако это сопряжено с повышением уровня шума. Минимальная производительность (скорости 1-3) гарантирует практически бесшумную (ночную) работу прибора и максимальный уровень энергосбережения.

В режиме ночного энергосбережения любое нажатие на клавиши ПДУ выведет прибор из этого режима и вернет его в режим обычного энергосбережения с периодическим циклом оттайки;

Функция защиты от переохлаждения.

Эта функция, выполняемая в режимах энергосбережения, позволяет снизить влияние сильного ветра, работающих вытяжных вентиляционных устройств и т.д. Теплообменник, установленный в УВРК-50М, гарантирует высокую эффективность и требуемый подогрев входящего свежего воздуха. Однако при неблагоприятных условиях, например, при порывах сильного ветра, количество входящего через прибор холодного свежего воздуха может значительно превышать количество удаляемого теплого. При этом накопленного в теплообменнике тепла просто не хватит на достаточный подогрев входящего воздуха. Функция защиты от переохлаждения, предусмотренная в приборе, снижает этот негативный эффект. Она ограничивает избыточное поступление холодного воздуха и увеличивает количество удаляемого теплого, приводя их в соответствие.

Функция защиты от переохлаждения может быть включена только с помощью ПДУ в режиме «программирование». Режим притока (проветривания) В этом режиме прибор подает свежий воздух в помещение, как обычный приточный вентилятор. Количество свежего воздуха, подаваемого в помещение в этом режиме, вдвое больше, чем при описанных выше режимах (до 160м3/час). Однако температура подаваемого воздуха будет соответствовать наружной температуре. При использовании этого режима рекомендуется включать вытяжные вентиляторы в подсобных помещениях. Режим проветривания рекомендуется в теплое время года, особенно ночью для охлаждения помещений. Перевод в режим проветривания осуществляется также с помощью ПДУ. Режим проветривания индицируется периодическим редким миганием красного индикатора.

Режим вытяжки. В этом режиме прибор удаляет воздух из помещения, как обычный вытяжной вентилятор. Количество удаляемого воздуха в этом режиме вдвое больше, чем при режиме энергосбережения (до 160м3/час). Режим вытяжки - вспомогательный режим работы.

Он используется, главным образом, зимой для ручной оттайки прибора, если он эксплуатируется в помещениях с экстремально большой влажностью, например, при просыхании строительных конструкций после ремонта. Режим вытяжки может быть применен также для быстрого удаления посторонних запахов. Не рекомендуется переводить в режим вытяжки одновременно два прибора, а также использовать этот режим длительно. Перевод в режим вытяжки осуществляется с помощью ПДУ. Режим вытяжки индицируется периодическим миганием зеленого индикатора.

Режим естественной вентиляции. В этом режиме вентилятор прибора выключен, а воздушный клапан открыт. Прибор в этом режиме аналогичен открытой форточке. Направление потока воздуха и объем вентиляции не регламентированы. Вместе с тем, за счет насадки регенератора и фильтра, сохраняются фильтрация воздуха. Данный режим удобно применять в теплое время года, ночью. Его рекомендуется использовать при включенной вытяжной вентиляции кухни или ванной. Кроме того, такой режим можно использовать в одном из приборов (установленном в спальне) при работе второго прибора в режиме энергосбережения. В последнем случае свежий воздух в режиме нерегламентированной вентиляции будет подогреваться.

4.4 Срок использования прибора

Гарантийный срок эксплуатации - 12 (двенадцать) месяцев со дня продажи изготовителем. В течение гарантийного срока эксплуатации прибора, в случае нарушения его работоспособности, владелец имеет право на бесплатный ремонт по предъявлении гарантийного талона и оригинальной упаковки товара.

Срок службы прибора - это период времени, в течение которого изготовитель обязуется обеспечивать потребителю возможность использовать прибор по назначению и несет ответственность за существенные недостатки, которые могут возникнуть в прибора.

В течение срока службы прибора потребитель имеет полное право на: возможность использования прибора; ремонт и соответствующее обслуживание прибора; предъявление требований об безвозмездном устранении существенных недостатках прибора, даже, если кончился гарантийный срок; возмещение вреда, возникшего из-за прибора.

Если срок службы прибора не установлен, то производитель обязан обеспечить вышеуказанные права потребителя в течение 10 лет. Таким образом, как правило, производителю гораздо выгодней установить срок службы, чем его не устанавливать. Срок службы товара устанавливается изготовителем, при этом изготовитель (исполнитель, продавец) обязан своевременно предоставлять потребителю необходимую и достоверную информацию относительно прибора, которая в обязательном порядке должна содержать сведения о сроке службы прибора.



4.5 Безопасность эксплуатации прибора для занимающихся спортом

Монтаж и подключение прибора должны производиться специалистом. Перед началом монтажа следует внимательно ознакомиться с разделами «Устройство и принцип работы» и «Рекомендации по монтажу». После подключения электрические цепи прибора находятся под напряжением 220 В. Для снятия напряжения необходимо отключить подачу напряжения на распределительном щите! Недостаточно выключить прибор его выключателем. При периодическом обслуживании прибора необходимо отключать подачу напряжения на распределительном щите! Недостаточно выключить прибор его выключателем. Без отключения напряжения разрешается только замена фильтра. Во избежание выхода прибора из строя прибор УВРК-50 следует подключать только к стандартной сети переменного тока 220В 50Гц.

Система вентиляции обеспечивает поступление в помещение нужного количества чистого воздуха и удаление воздуха, загрязненного продуктами жизнедеятельности. При плохой вентиляции в спортивных сооружениях ухудшаются физические и химические свойства воздуха, повышается запыленность, увеличивается количество микробов в воздухе. Кроме того, чистоту воздуха обеспечивает объем вентиляции - количество наружного воздуха, необходимое для одного человека в час для спортивных залов оно составляет 90 м3, т. е. при воздушном кубе в 30 м3 Воздух в зале должен за час смениться 3 раза на свежий наружный (кратность воздухообмена). Эти нормы вентиляции обоснованы расчетами и данными по накоплению в помещении углекислого газа, выделяемого спортсменом при физических нагрузках. Предельное содержание СО2, при котором качество воздуха можно считать удовлетворительным, -0,1 %.Техническая норма объема вентиляции несколько ниже и составляет для спортивных залов, залов ванн крытых бассейнов и залов для подготовительных занятий 80 м3 на одного занимающегося и 20 м3 на одного зрителя. Естественная вентиляция, т. е инфильтрация воздуха вследствие разницы температур снаружи и внутри, Искусственной вентиляцией называется такая система, при которой перемещение воздуха происходит за счет механических побудителей различной мощности - вентиляторов.

Местная искусственная вентиляция предназначена для одного помещения. В окнах или проемах стен, обычно в дальнем от двери углу, устанавливается вентилятор, с помощью которого либо обеспечивается удаление (вытяжка) воздуха из помещения, либо его подача (приток) в помещение. Лучшее расположение приточных и вытяжных отверстий в спортивном зале - на противоположных торцовых стенах. Этим исключается появление застойных зон плохого воздуха.

4.6 Инженерный расчет

Расчетные параметры наружного воздуха при проектировании вентиляции общественных зданий принимают в соответствии с [6] для теплого периода года по параметрам А, для холодного периода года по параметрам Б. Для переходных условий независимо от места расположения здания принимаем температуру наружного воздуха t=10 єC, энтальпию I = 26.5 кДж/кг.



Таблица 4.2 - Расчетные параметры наружного воздуха

Расчетный период	Параметры А	Параметры Б	Плотность воздуха
	Температура наружного воздуха tн, єC	Энтальпия наружного воздуха I, кДж/кг	Скорость ветра V, м/с	Температура наружного воздуха tн, єC	Энтальпия наружного воздуха I, кДж/кг	Скорость ветра V, м/с
							с , кг/м3
1	2	3	4	5	6	7	8
ТП	21,1	49,8	4	-	-	-	1,173
ПП	10	26.5	1	-	-	-	1,219
ХП	-	-	-	-31	-30,7	4	-

Допустимые параметры (температура, относительная влажность, подвижность) воздуха в рабочей зоне помещения принимаются в зависимости от периода года и назначениям помещения по [7].

В соответствии с [7] температура воздуха для холодного и переходных периодов tвхп. = 18 єC,

для теплого периода

tвтп = tнтп+3 = 21,1+3=24,1 єC

Таблица 4.3 - Расчетные параметры внутреннего воздуха

Периоды года	Температура внутреннего воздуха tв, єC	Относительная влажность внутреннего воздуха ц, %	Подвижность воздуха в помещении V, м/с
1	2	3	4
ТП	24,1	65	0.5
ХП и ПП	18	65	0.2

В качестве расчётного воздухообмена (Lрас) м3/ч помещения принимается большее из значений, определённых отдельно по всем видам вредностей: LQ , LW, LСО2 , где Lрас должно быть не менее нормативного воздухообмена (Lнорм).

а) по избыткам полного тепла:

LQ = м3/ч (1) ;

б) по избыткам влаги

Lw = м3/ч (2);

в) по массе выделяющихся веществ

LСО2 = м3/ч (3) .

где:

Q п изб. - избытки полного тепла кДж/ч;

W - влаговыделения т/ч;

МСО2 - выделения углекислоты л/ч;

с= (4) - плотность воздуха при расчетной (абсолютной) температуре Т и барометрическом давлении В, гПа;

Iy, Iп - удельная энтальпия удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг;

dу, dп - влагосодержание удаляемого и приточного воздуха, г/кг;

СПДК, СН - концентрация СО2, предельно допускаемая для данного помещения и в наружном воздухе.

Нормативный воздухообмен (Lнорм ) вычисляют по формуле:

Lнорм = lнорм Ч n (5)

где: lнорм - нормативный расход воздуха на 1 человека равный 60 м3/ч;

n - количество людей человек, 55 человек

Lнорм = 3300 м3/ч

Согласно [4] очистку от пыли воздуха, подаваемого в общественные здания системами механическим побуждениям тяги, производятся так, чтобы содержание нетоксичной пыли в воздухе не привышало (0,15 мг/м3) .

Фильтр должен соответствовать всем требованиям эффективной очистки поступаемого воздуха. При этом учитывается следующие факторы :

- Начальная запылённость воздуха [9, табл.7];

- Начальное сопротивление фильтра и его изменение по мере запыления;

- Эксплуатационные особенности фильтра;

- Остаточная запылённость очищенного воздуха.

Для запылённости воздуха менее 0,5 мг/м3 применяют ячейковые фильтры типа ФЯУ, снаряжённые объёмным упругим материалом типа ФСВЧУ или ФРНК, а также типа ФЯП.

Расчётные параметры.

Сн - начальная запылённость воздуха 0,5 мг/м3;

Ск - допустимая запылённость воздуха 0,15 мг/м3;

L = 1540 ( кДж/ч );

Определяем необходимую эффективность очистки воздуха ( % ) :

E = (18)

E =

По среднему значению величины проскока ( 1 - Е) 1- 0,7 = 0,3 = 30 % находим какой тип фильтров обеспечивает необходимую эффективность отчистки. Для объекта применяется губчатый ячейковый фильтр ФяПБ. В губчатых фильтрах используется пористый пенополиуретан, подвергнутый необходимой специальной обработке, в результате достигается явное снижение сопротивление материала. Номинальная пропускная способность ячейки.

L = 1540 м3/ч.

Расчет фильтра:

Определим нужное количество ячеек фильтра:

n = Lрасч / L = 11 шт. (19)

где :

Lрасч - расход очищаемого воздуха , 17037 м3/ч

L - номинальная пропускная способность ячейки, м3/ч;

Выбираем количество ячеек - 11 шт.

Находим площадь рабочего сечения фильтра ( Fф ):

Fф = F Ч n (20)

Fф = 0,22 Ч 11= 2,42 м2

Определяем воздушную удельную нагрузку на фильтр ( q ) м3/ч·м2 :

q = = 7040 м3/ч·м2 (21)

По рис. 4.3. [1] определяем начальное сопротивление фильтра Н = 55 Па. Задаемся предельно допустимым сопротивлением запыленного фильтра (увеличение сопротивления фильтра можно принимать 100 - 120 Па).

Пылеёмкость фильтра при увеличении его сопротивления до 155 Па, т.е. на Н=155 - 55 = 100 Па, составит Gу =400 г/м2.

По расходу Lрасч и запыленности Сн =0,5 мг/м3 = 0,0005 г/м3 очищенного воздуха и эффективности очистки фильтра Е = 30 % = 0,3 , определенной по техническим данным фильтра, рассчитаем количество пыли, удаляемой фильтром в течение часа М (г/ч):

М' = Сн Ч Lрасч Ч E = 2,6 г/ч (22)

Определим продолжительность работы фильтра до очередной регенерации (или срок службы нерегенерируемого фильтра):

= 378,8 ч (23)

Аэродинамический расчёт воздуховодов сводится к определению размеров их поперечного сечения, а также потерь давления на отдельных участках при заданном расходе и рекомендуемой скорости.

В здании запроектированы воздуховоды прямоугольного сечения, так как сочетаются с интерьером внутренних помещений. В помещениях воздуховоды прокладываются под потолком. Воздуховоды выполнены из листовой стали.

Рекомендуемые скорости в воздуховодах вентиляционных систем: не более 4м/с на начальном участке: в горизонтальных сборных каналах от 5,0 до 8,0м/с; на подходе к вентилятору 7-8м/с.

Задаваясь скоростью движения воздуха в воздуховодах v м/с и расходом воздуха L м3/ч, определяем площади поперечного сечения в воздуховодах по участкам, используя формулу:

Fi =

После этого по значению F подбираем стандартные размеры прямоугольных воздуховодов. Эквивалентные диаметры прямоугольных воздуховодов вычислим по формуле:

dэ = , м (24)

где: А и В - размеры прямоугольного сечения воздуховодов, м.

Все данные заносим в таблицу 1.

Вычислим фактическую скорость движения воздуха v, м/с по формуле:

v = , м/c (25)

По фактической скорости движения воздуха v, м/с и эквивалентному диаметру dэ , на участку определим удельные потери давления R, Па/м по номограмме и динамическое давления по формуле :

РД = , Па (26)

Коэффициент шероховатости в стальных воздуховодов равен 1.

Определим потери давления в местных сопротивлениях:

Участок 1

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

Участок 2

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

Внезапное сужение

ж= 0,5(1 - f / F)= 0,5(1 - 0,25 / 0,36) = 0,15

Уж= 2,2 + 0,15 = 2,35

Участок 3

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

Участок 4

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

Внезапное сужение

ж= 0,5(1 - f / F)= 0,5(1 - 0,36 / 0,48) = 0,13

Уж= 2,2 + 0,19 = 2,33

Участок 5

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

Внезапное сужение

ж= 0,5(1 - f / F)= 0,5(1 - 0,48 / 0,64) = 0,13

Уж= 2,2 + 0,13 = 2,33

Участок 6 - 9

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

Участок 12

Жалюзийная решетка на выходе ж= 2,2

3 колена б= 90є ж= 1,2

Диффузор после вентилятора б= 28є Fо/F1 = 0,31/0,64 = 0,5 ж= 0,2

Уж= 2,2 + 1,2+ 0,2= 3,6

Все полученные расчеты заносим в таблицу №3.

Таблица 4.4 - Аэродинамический расчет воздуховодов

Номер участка Расход воздуха Длина участка Сечение воздуховода Скорость воздуха АЧВ или d, м Эквивалентный диаметр, dэ м Удельные потери на трение R, Па/м Коэффициент шероховатости Потери на трение Динамическое давление Сумма КМС Уж Потери в местных сопротивлениях Полные потери давления L, м3/ч l, м F, м2 V, м/с в Rlв, Па Рд, Па Z, Па Rlв+Z, Па 1 2 3 4 5   6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 1704 3,8 0,25 1,9 0,5 0,5 0,50 0,12 1 0,46 2,1 2,2 4,62 5,08 2 3407 3,8 0,36 2,6 0,6 0,6 0,60 0,12 1 0,46 4,1 2,35 9,53 9,98 3 5111 3,8 0,36 3,9 0,6 0,6 0,60 0,27 1 1,03 9,1 2,2 20,07 21,09 4 6815 3,8 0,48 3,9 0,6 0,8 0,69 0,22 1 0,84 9,1 2,33 21,25 22,09 5 8519 3,8 0,64 3,7 0,8 0,8 0,80 0,15 1 0,57 8,0 2,33 18,68 19,25 6 10222 3,8 0,64 4,4 0,8 0,8 0,80 0,22 1 0,84 11,5 2,2 25,40 26,24 7 11926 3,8 0,64 5,2 0,8 0,8 0,80 0,30 1 1,14 15,7 2,2 34,57 35,71 8 13630 3,8 0,64 5,9 0,8 0,8 0,80 0,40 1 1,52 20,5 2,2 45,15 46,67 9 15333 3,8 0,64 6,7 0,8 0,8 0,80 0,45 1 1,71 26,0 2,2 57,15 58,86 10 17037 30,2 0,64 7,4 0,8 0,8 0,80 0,60 1 18,12 32,1 3,6 115,45 133,57                               Дополнительные потери в венткамере и воздухоприемных устройствах   50 У(Rlв+Z)   429

4.7 Экономический расчет установки прибора УВРК

Таблица 4.5 - Прайс-лист по монтажу и установки вентиляции

Стоимость монтажа системы вентиляции берётся от стоимости оборудования. В среднем получается 40-50 %
Демонтаж существующей системы вентиляции	кв. м.	50 % от монтажа
Монтаж вентиляторов и установок
Наименование работ по вентиляции	Ед. изм.	Цена, руб.
Монтаж приточных установок производительностью до 300 м3/ч	шт.	21000
Монтаж приточных установок производительностью до 700 м3/ч	шт.	32800
Монтаж приточных установок производительностью до 1500 м3/ч	шт.	44200
Монтаж приточных установок производительностью до 2000 м3/ч	шт.	56900
Установка в окно бытового вентилятора в двойной раме, с заменой стекла на оргстекло и термоизоляцией стекла, без учета стоимости расходных материалов	шт.	2300
Установка в окно бытового вентилятора, с заменой стекла на оргстекло и термоизоляцией стекла, без учета стоимости расходных материалов	шт.	1900
Установка бытового настенного вентилятора в вентиляционную шахту, без прокладки кабеля электропитания	шт.	750
Монтаж канального вентилятора (прямоугольного)	шт.	6 500
Монтаж канального вентилятора (круглого)	шт.	3 500
Монтаж крышного вентилятора	шт.	6 300
Монтаж радиального вентилятора	шт.	4 400
Подъём вентиляторов до проектной отметки	комплект	15 000
Монтаж каркасно-панельной установки	кг.	98
Монтаж боксов RSK ГТК Клапанов
Монтаж шумоглушителя прямоугольного сечения	шт.	2 139
Монтаж короба для крышного вентилятора	шт.	3 208
Монтаж короба для крышного вентилятора	шт.	1 208
Установка обратного клапана	шт.	321
Установка дроссель-клапана	шт.	321
Установка фильтра (круглого)	шт.	442
Установка фильтра (прямоугольного)	шт.	1 204
Установка привода воздушной заслонки	шт.	3200
Монтаж огнезадерживающего клапана	шт	5500
Монтаж нагревателей и обвязка
Монтаж электрического нагревателя	шт.	5 300
Монтаж водяного нагревателя (без обвязки)	шт.	8 400
Обвязка водяного нагревателя	шт.	10 416
Сборка обвязки водяного нагревателя	шт	11 366
Монтаж диффузоров и решёток
Установка фасадных жалюзийных решеток	шт.	850
Монтаж решеток до 400х400	шт.	450
Монтаж решеток до 1000х1000	шт.	1100
Монтаж подрешётки	шт.	350
Монтаж диффузоров диаметром от 100 мм до 400 мм	шт.	300
Монтаж ш. глушителя Ф100-Ф315	шт.	900
Монтаж изоляции
Изоляция воздуховодов Роквулл Вайред Мат 60 c алюм. Фольгой+ крепеж	м2	274
Изоляция воздуховодов Роквулл Вайред Мат 40 c алюм. Фольгой + крепеж	м2	218
Огнезащитная изоляция воздуховодов (ЕI 120) МБОР - 13Ф (10000х1500х13) стоимость = 363,75р/м2, норма расхода =1,1	м2	274
Огнезащитная изоляция воздуховодов (ЕI 90) МБОР - 8Ф (20000х1500х8) стоимость = 222,75р/м2, норма расхода =1,1	м2	274
Огнезащитная изоляция воздуховодов (ЕI 60) МБОР - 5Ф (30000х1500х5) стоимость = 186р/м2, норма расхода =1,1	м2	274
Огнезащитная мастика "Плазас" (стоимость 57,75 р/кг, норма расхода 2,8 кг/м2)	м2	69
Изолирование воздуховодов пенофолом (без стоимости материала)	м2	150
Изолирование воздуховодов минеральной ватой (без стоимости материала)	м2	200
Автоматика
Монтаж автоматики (щит)	шт	12500
Монтаж элемента автоматики	шт.	1 069
Пусконаладочние работы	система	4 346
Пусконаладочние работы	точка	321
Установка автомата	шт	214
Установка щита под автоматы	шт	321
Монтаж электрокабеля	пог.м.	от 36
Монтаж воздуховодов прямоугольных оцинкованных, в том числе фасонных деталей (стоимость фасонных деталей = 15 % стоимости воздуховода)
Монтаж гибкого воздуховода	м.п.	120
150х150х0,5	м.п.	312
200х100х0,5	м.п.	312
200х150х0,5	м.п.	364
200х200х0,5	м.п.	416
250х100х0,5	м.п.	364
250х150х0,5	м.п.	416
250х200х0,5	м.п.	468
250х250х0,5	м.п.	520
300х100х0,5	м.п.	416
300х150х0,5	м.п.	468
300х200х0,5	м.п.	520
300х250х0,5	м.п.	572
300х300х0,5	м.п.	624
400х100х0,5	м.п.	520
400х150х0,5	м.п.	572
400х200х0,5	м.п.	624
400х250х0,5	м.п.	676
400х300х0,5	м.п.	728
400х400х0,5	м.п.	832
500х150х0,5	м.п.	676
500х200х0,5	м.п.	728
500х250х0,5	м.п.	780
500х300х0,5	м.п.	832
500х400х0,5	м.п.	936
500х500х0,5	м.п.	1 040
600х150х0,5	м.п.	780
600х200х0,5	м.п.	832
600х250х0,5	м.п.	884
600х300х0,5	м.п.	936
600х350х0,5	м.п.	988
600х400х0,5	м.п.	1 040
600х150х0,7	м.п.	780
600х200х0,7	м.п.	832
800х200х0,7	м.п.	1 040
600х250х0,7	м.п.	884
800х250х0,7	м.п.	1 092
600х300х0,7	м.п.	936
800х300х0,7	м.п.	1 144
1000х300х0,7	м.п.	1 352
600х400х0,7	м.п.	1 040
800х400х0,7	м.п.	1 248
900х500х0,7	м.п.	1 436
1000х400х0,7	м.п.	1 456
600х500х0,7	м.п.	1 144
800х500х0,7	м.п.	1 352
1000х500х0,7	м.п.	1 560
1200х500х0,7	м.п.	1 768
Монтаж воздуховодов круглых оцинкованых, в том числе фасонных деталей (стоимость фасонных деталей = 15 % стоимости воздуховода)
Воз-д d100 б=0,8мм	м.п.	270
Воз-д d125 б=0,8мм	м.п.	310
Воз-д d160 б=0,8мм	м.п.	395
Воз-д d180 б=0,8мм	м.п.	450
Воз-д d200 б=0,8мм	м.п.	500
Воз-д d250 б=0,8мм	м.п.	610
Воз-д d315 б=0,8мм	м.п.	725
Общестроительные работы
Изготовление отверстий d=100-125 мм. кирпич за 10 см.	шт.	920
Изготовление отверстий d=160 мм. кирпич за 10 см.	шт.	1050
Штробление стен (кирпич), за 1 м.п.	шт.	1200
Штроба под электрокабель (кирпич/монолит), за 1 м.п.	шт.	1100
Штробление стен (бетон), за 1 м.п.	шт.	1600
Штроба монолит (высокоармированный), за 1 м.п.	шт.	1920
Изготовление отверстий d=200 мм. кирпич за 10 см.	шт.	1410
Изготовление отверстий d=250 мм. кирпич за 10 см.	шт.	1960
Изготовление отверстий d=315-350 мм кирпич за 10 см.	шт.	2500
Высотные работы
Автовышка, высота до 16 м.	руб./день	8000
Подъем оборудования (свыше 2-го этажа, за каждый этаж), комплект	руб.	250
Доставка, сборка туры (1 день)	руб.	2800
Разборка/сборка подвесного потолка, за 1 м2.	руб./м2	300
Разорванный монтаж (2 выезда в стоимость включено), каждый доп.выезд	руб.	920
Транспортные расходы
Повторный выезд по вине клиента	руб.	1250
Осмотр + разметка	руб.	1050
Выезд монтажной бригады за пределы КАД до 10 км.	руб/км	550
Выезд монтажной бригады за пределы КАД свыше 10 км.	руб/км	750

Таблица 4.6 - Итоговая сумма затратрат на установку

Стоимость монтажа системы вентиляции берётся от стоимости оборудования. В среднем получается 40-50 %
Демонтаж существующей системы вентиляции	кв. м.	50 % от монтажа
Монтаж вентиляторов и установок
Наименование работ по вентиляции	Ед. изм.	Цена, руб.
Монтаж приточных установок производительностью до 300 м3/ч	шт.	21000
Установка в окно бытового вентилятора, с заменой стекла на оргстекло и термоизоляцией стекла, без учета стоимости расходных материалов	шт.	1900
Подъём вентиляторов до проектной отметки	комплект	15 000
Монтаж короба для крышного вентилятора	шт.	3 208
Установка фильтра (прямоугольного)	шт.	1 204
Монтаж электрического нагревателя	шт.	5 300
Монтаж автоматики (щит)	шт	12500
Монтаж элемента автоматики	шт.	1 069
Пусконаладочние работы	система	4 346
150х150х0,5	м.п.	312
Штроба под электрокабель (кирпич/монолит), за 1 м.п.	шт.	1100
Доставка, сборка туры (1 день)	руб.	2800
Выезд монтажной бригады за пределы КАД до 10 км.	руб/км	550
ИТОГО:		70289



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований в рамках подготовки выпускной квалификационной работы на соискание магистерской научной степени по теме «Проектирование теплотехнических устройств инженерных систем для климатического обеспечения помещений специального назначения» за период с 2017 по 2019 годы получены следующие результаты:

1. Произведен обзор и ознакомление, а также сравнение современной вентиляционной установки УВРК-50, а именно показан анализ прибора и его сравнение с аналогами различных вентиляционных устройств.

2. С учетом оптимальных технических характеристик разработано и запатентовано устройство УВРК-50. Защищено российским патентом № 88110.

3. Приведена сущность работы приборы и его монтаж в различные типы помещений.

4. Произведен экономический и инженерный расчет установки в результате которой, считается возможным установить прибор УВРК-50М в спортзал университета, для этого потребуется финансовые затраты в размере 70289 рублей.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Алексеев, С.В.; Шандора, Л.И. Обеспечение микроклимата в локальных рабочих объемах прецизионного производства; ЦНИИ Электроника - М., 2017. - 894 c.

Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов Безопасность жизнедеятельности на производстве. - М.: КолосС, 2004.

Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы) /Феоктистова О.Г., Феоктистова Т.Г, Экзерцева Е.В., М.:Феникс, 2006.

Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних проф. учеб. Заведений // Под ред. С.В. Белова.-М.: Высш. шк., 2000.-343с.: ил.

Гигиенические требования к организации технологических процессов, производственному оборудованию и рабочему инструменту. СП 2.2.2.1327-03

ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны".

Гуржий А. Н. Ваш террариум. Обустройство. Микроклимат. Обзор видов животных. Разведение и кормление; Аквариум-Принт - М., 2017. - 144 c.

Еськов Е. К. Микроклимат пчелиного жилища; Россельхозиздат - М., 2017. - 192 c.

Еськов Е. К. Микроклимат пчелиного улья и его регулирование; ЁЁ Медиа - М., 2017. - 488 c.

Еськов Е.К. Микроклимат пчелиного желища; Книга по Требованию - М., 2017. - 193 c.

Кокорин О. Я., Варфоломеев Ю. М. Системы и оборудование для создания микроклимата помещений; ИНФРА-М - М., 2017. - 272 c.

Кокорин О. Я., Варфоломеев Ю. М. Системы и оборудование для создания микроклимата помещений; ИНФРА-М - М., 2017. - 274 c.

Короткова Людмила Николаевна Исследование Параметров Микроклимата Лаборатории; Машиностроение - Москва, 2017. - 808 c.

Кувшинов Ю. Я. Энергосбережение в системе обеспечения микроклимата зданий; Издательство Ассоциации строительных вузов - М., 2017. - 320 c.

Куприянов И. П. Технологический микроклимат; Советское радио - М., 2017. - 176 c.

Методические рекомендации "Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания" N 5168-90 от 05.03.90.

Мучин П.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов. Новосибирск: СГГА, 2003.

Орлов К. С. Материалы и изделия для санитарно-технических устройств и систем обеспечения микроклимата; ИНФРА-М - М., 2017. - 192 c.

Охрана окружающей среды: учеб. для техн. спец. вузов/ С. В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др./ под ред. С.В.Белова.- М.: Высшая школа, 1991.

Руководство Р 2.2.013-94. Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Госкомсанэпиднадзор России, М, 1994.

Руководство Р 2.2.4/2.1.8. Гигиеническая оценка и контроль физических факторов производственной и окружающей среды

Самарин О. Д. Вопросы экономики в обеспечении микроклимата зданий; Высшая школа - Москва, 2017. - 128 c.

Самарин О. Д. Основы обеспечения микроклимата зданий. Учебник; Издательство Ассоциации строительных вузов - М., 2017. - 208 c.

Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений"

СанПиН 2.2.4.548-96. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требоввания к микроклимату производственных помещений; Рид Групп - М., 2017. - 583 c.

Седельников Ф.И. Безопасность жизнедеятельности (охрана труда)/ Учебное пособие (электронная версия). - Вологда, 2001.

Строительные нормы и правила. СНиП 2.01.01. "Строительная климатология и геофизика".

Строительные нормы и правила. СНиП 41.01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

Тигранян Р. Э. Микроклимат. Электронные системы обеспечения; РадиоСофт - М., 2017. - 110 c.

Титов И.К. Основы безопасности жизнедеятельности. - М., 1996.



ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 - Установка приборов в спортзале



Приложение 2 - Диаграмма для теплового периода



Приложение 3 - Диаграмма для переходного периода

Размещено на Allbest.ru