Стремительное развитие технологий, рост промышленного производства, масштабное возведение жилых зданий поставили перед строителями и проектировщиками сложнейшую задачу правильной организации вентиляции и кондиционирования сооружений. Тотальная герметизация и применение воздухонепроницаемых конструкций в жилищах и других сооружениях сделали проблемой номер один приток свежего воздуха. Оптимальным решением стала модульная вентиляция – набор компонентов, состоящий из фильтров, вентиляторов, калориферов, автоматов, шумогасителей.

Параметрический ряд вентиляции и кондиционирования

Несмотря на разнообразие климатической техники, основой вентсистем остаются приточные, вытяжные и приточно-вытяжные модули, а также центральные кондиционеры. Универсальные производительные устройства для вентиляции и кондиционирования в крупнейших производственных помещениях в настоящее время не теряют актуальности.

Тенденция в мире такова: производители систем кондиционирования воздуха в помещениях стремятся выпускать комплексное оборудование в такой степени готовности, чтобы сборка и монтаж проходили на заводе, а не на месте применения по назначению. Заказчику поставляют отдельные крупные секции, которые затем собираются по приложенной схеме. С экономической точки зрения, такое стремление рационально.

В России, с переходом на новую форму хозяйствования, из соображений выгоды и экономии производственные цеха уже не обходятся системами вентиляции, а массово переходят на кондиционирование воздуха.

Исходя из современных требований, кондиционеростроение получило мощное развитие с применением новейших технологий и материалов. С каждым годом растут объемы газа, перемещаемого по магистралям, а оптимальная скорость движения снижается. Чтобы скорости были экономичными, нужны большие сечения воздушных путей, такие же, как сечение самого климатического устройства. Таким образом, получается, что кондиционирование воздуха становится большой инженерной проблемой, для решения которой приходится не брать в расчет оптимизацию скоростей воздуха в каналах. Но это ведет к повышению энергозатрат.

Стремясь снизить единичную производительность вентиляционных систем, многие компании выпускают размерный ряд с параметрами 100-120 тысяч м3 в час. Последовательность чисел параметрического ряда выглядит так:

Для снижения воздухопроизводительности климатического оборудования в мире предпринимают следующее:

• Вводятся нормативы энергопотребления сооружений. По этому пути первыми пошли США, Англия, ряд других европейских государств. Меры, показала практика, дали положительный экономический результат.
• Пересмотрены нормы теплозащиты строительных конструкций.
• Больше внимания стали уделять рециркуляции отработанного газа, особенно для вытяжных систем, не загрязненных ядовитыми парами. Компании, производящие рециркуляционное оборудование, представляют его как теплоутилизаторы.

Все технологические производства охвачены средствами локальной (точечной) вытяжной вентиляции. При этом к рабочим зонам подводят чистый, кондиционируемый воздух. Сочетаясь с теплоутилизаторами и регенерацией отработанных газов, переработка воздуха становится почти безотходным производством.

Компоновочное построение установок

Исследования показали, с течением последних десятилетий центральные установки в плане компоновки (объектных модулей) не получили принципиальных изменений. Как и прежде, в основе производства лежат блочные и блочно-секционные конструкции.

Компоновки могут быть следующими:

• прямоточные – с тепломассообменными приспособлениями, с фильтрующими элементами из различных материалов, с многоступенчатым подогревом, с теплоутилизационными устройствами;
• рециркуляционные – как дополнение к предыдущим модулям;
• приточно-вытяжные системы – сочетающие оба вида агрегатов на подачу и удаление воздуха, а также теплоутилизаторы, рекуператоры, теплообменники.

Каждая из представленных компоновочных схем работает на основе радиальных вентконструкций. Осевыми вариантами центральные кондиционеры оснащают только в Германии.

Устройства для переработки и подсоса свежего воздуха уже не оборудуют смотровыми секциями, камерами для обслуживания. Главные узлы тесно укомплектованы, а для ремонта предусмотрены специальные водонепроницаемые дверцы, либо съемные панели. Это решение делает установку компактнее, длина оборудования сокращается.

Однако если нет секций обслуживания и установки стали короче, то технологически оправдан переход на производство панельных конструкций систем для охлаждения воздушной среды. Но приточное и приточно-вытяжное оборудование пока еще выпускается и пользуется большим спросом. Правда, производительность таких установок для промышленных масштабов невысока – до 10 тысяч м3 в час.

Панельная конструкция кондиционеров

Мировое кондиционеростроение переходит на панельные конструкции. Построение таких установок идет по следующему принципу.

Сначала из стальной рамы сооружают платформу. Устанавливают на нее корпус кондиционера. В каркасе, укрепленном стальными силовыми элементами, предусматривают отсеки для монтажа технологического оборудования.

Панели – многослойные пластины толщиной до 60 мм – облицованы стальными листами толщиной 0,6-0,7 мм. Внутри панели проложены тепло- и звукоизоляцией. Легкие по весу панельные ограждения крепят к корпусу специальными профилями, либо другими способами, места стыков герметизируют. Размеры панелей варьируются в широком диапазоне.

Трудозатраты при сборочных и установочных работах сокращаются, эстетика конструкции улучшается.

Кондиционеры наружной установки

Производственные площади, на которых размещаются вентиляционные системы и кондиционеры, стоят больших денег. Это обстоятельство побудило производителей выпускать наружные варианты установок, а также предопределило тенденцию деятельности:

• Длину компоновок стали сокращать так же, как и размеры всего дополнительного оборудования.
• Системы переработки воздуха и регулирования потоков вынесли за пределы производственных сооружений. За рубежом вся земля находится в частном владение, поэтому кондиционеры стали монтировать на крышах цехов.

При этом оборудование поставляется полностью заводского исполнения, то есть в корпусе с панельными ограждениями. Кондиционеры размещают внутри корпусов. Толщина стальных панелей 1 мм, между ними размещается слой теплоизоляции до 70 мм. Войти в секции можно через герметичную дверь, места соединений панелей заделаны герметиком.

Настроенные и обкатанные еще на заводе кондиционеры подсоединяются к коммуникациям, шахтами движения воздуха и сетям питания снизу конструкции.

Оборудование по обработке воздуха состоит из следующих сопутствующих узлов:

• Воздушные клапаны. Движение створок клапанов чаще параллельное.
• Смесительные камеры. В них происходит смешивание двух потоков. В таких конструкциях не исключено расслоение температуры.
• Воздушные фильтры. Задача сухих фильтрующих элементов двоякая: улавливание из воздуха посторонних взвесей и защита технологических модулей от загрязнений.
• Теплоутилизаторы. Они забирают тепло вытяжного воздуха, что сберегает энергию.
• Воздухонагреватели (воздухоохладители). При небольших затратах электроэнергии на перемещение воды и газа они обеспечивают высокий коэффициент теплопередачи.
• Тепломассообменные аппараты. Форсуночные камеры орошения применяют мало из-за низкой надежности: лучше работают энергосберегающие увлажнители с орошаемыми насадками. Реже в установках используют паровые увлажнители.
• Вентиляторные агрегаты. Уже нет деления на вентиляторы для кондиционеров и вентсистем. Теперь большинство компаний выделяет только элементы технологического назначения и для всевозможных аппаратов и машин.

Как показывают исследования, центральные установки вентсистем и кондиционирования – важное направление в кондиционеростроении. Компании, занимающиеся производством оборудования, по экономическим причинам ограничили воздухопроизводительность установок.

Оборудование по переработке воздуха постоянно обновляется, создаются установки со специфическими параметрами и требованиями, с блоками различного назначения. Центральные кондиционеры уже не снабжают камерами обслуживания, поэтому установки стали компактнее, занимают меньше места.