Проектирование систем вентиляции и отопления

Что нужно учесть при проектировании вентиляционных и отопительных систем? Какие исходные данные нужно принять во внимание в обязательном порядке? Как на их основе выбрать оптимальный вариант размещения воздухораспределителей? Предлагаем ознакомиться с результатами исследований, проведённых инженерами-практиками на основе анализа закономерностей приточных струй для разных типов помещений. Результаты исследований успешно используются при проектировании вентиляционных, отопительных систем помещений разного назначения.

Исходные данные расчётов

Знание закономерностей приточных воздушных струй нужно для оптимального распределения свежего приточного воздуха. Это позволит достичь нужных показателей и эффективного использования приточной воздушной массы. За основу берутся данные, полученные при расчётах воздухообмена, а также требования строительных норм.

Перечень исходных данных:

  • схема воздухообмена, для которой определена величина воздухообмена Lin (сверху вверх, сверху вниз, снизу вверх или снизу вниз);
  • размеры и высота помещения в метрах, согласно плану;
  • расход приточной воздушной массы L0 = Lin в м3/с;
  • температура приточного воздуха t0 = tin, °C;
  • нормируемая температура воздуха twz в обдуваемой зоне, °C;
  • нормируемая скорость воздуха Vwz для вентилируемой зоны, м/с.

Кроме того, для большей точности расчётов могут потребоваться дополнительные данные.

Перечень дополнительных данных:

  • концентрация S0 = Sin вредного вещества в приточном воздухе в мг/м3;
  • предельно допустимая концентрация (сокращённо ПДК) вредного вещества в рабочей зоне Swz в мг/м3;
  • расход Lкон воздуха, удаляемого из помещения в конце развития струи системами местных отсосов или общеобменной вытяжной вентиляцией в м3/с.

Как выбрать схему подачи приточного воздуха и тип воздухораспределителя

Выбор схемы подачи и тип воздухораспределителя зависит от назначения помещения, его размеров, наличия дополнительных избыточных  тепловыделений. Как правило, выбирается одна из трёх наиболее часто применяемых схем. Параметры воздухораспределителей принимаются по каталогам фирм-производителей.

Схемы подачи приточного воздуха:

  1. Непосредственно в рабочую зону. Это вариант для цехов с избыточным тепловыделением более 23 Вт/м3. Циркуляция воздуха предопределяется конвективными струями, возникающими над источниками тепла. При протяжённости цеха в направлении выхода воздуха больше расстояния до 4-го критического сечения появляется опасность образования непроветриваемого участка. Это устраняется при удалении отработанного воздуха с противоположной воздухораспределителям стороны.
  1. В верхнюю зону горизонтальными настилающимися сверху на потолок струями. Единственный вариант для потолков высотой до 4-х метров и один из вариантов для более высоких потолков. Во 2-м случае рабочая зона обдувается либо воздухом сверху, либо обратным потоком. Расположение вытяжки зависит от положения 2-го критического сечения струи.
  1. В верхнюю зону горизонтальными ненастилающимися струями. Применяется для потолков высотой более шести метров, если длина помещения в направлении выхода воздушной массы больше x3. Тогда вытяжные проёмы должны быть в пределах рабочей зоны.
  1. В верхнюю зону помещений наклонными либо вертикальными струями. Пригодно для производственных, торговых, административных зданий. Воздухораспределители монтируют в 4-6 метрах от пола, а удаление воздуха ведётся только из зон, не задетых входящим потоком воздуха. Иначе приточный воздух может уйти из помещения ещё до попадания в рабочую зону. Для достижения оптимальных температуры и влажности вытяжные проёмы монтируют там, где более жарко и выше концентрация вредных веществ.

Наиболее часто применяемые схемы подачи приточного воздухаНаиболее часто применяемые схемы подачи приточного воздуха

 

Важно: Размещение вытяжных проёмов в верхней части помещения обязательно при значительных избытках тепла, вредных и горючих газов, паров.

При высоте потолков до 6 метров расход удаляемого из верхней части воздуха должен составлять минимум однократный воздухообмен, при высоте свыше 6 метров – не менее 6 м3/ч на квадратный метр площади пола.

Допустимые параметры воздушной струи при входе в вентилируемую зону

Максимальные скорости и избыточная t воздуха наблюдаются исключительно на оси приточной массы. Потому, согласно действующим нормам, на оси данные показатели могут быть выше, чем для обслуживаемой зоны.

Скорость Vх.доп и избыточную температуру Δtx.доп принимают, отталкиваясь  от параметров в рабочей зоне (Vwztwz) и наличия рабочих мест под прямой струёй или обратным потоком.

Уточним, что зона прямого воздействия – это участок площади поперечного сечения струи на входе в рабочую зону, где скорости воздушного потока изменяются от Vx до 0,5Vx. Для определения радиуса зон прямого воздействия Rwz = xtg(α0.5V) используют  следующие соотношения (рис.2).

Важно: Границы зоны можно определить только после окончания расчёта воздухораспределения. Поэтому изначально предполагаем, что рабочие места могут находиться под прямой струёй или обратным потоком.

Итак, допустимая скорость по оси струи на входе Vх.доп может превышать нормируемую для рабочей зоны Vwz и определяется как Vх.доп < Vwz.

Здесь k – коэффициент перехода от нормируемой к максимальной скорости воздуха в струе, которую принимаем по таблице.

При подаче нагретого воздуха (t0 > twz) температура на оси струи на входе будет выше t окружающего воздуха, при подаче прохладного воздуха (t0 < twz) – ниже.

Таким образом, вам теперь понятно, что следует учитывать при проектировании вентиляционных и отопительных систем, какие исходные данные нужно принять во внимание в обязательном порядке и как на их основе выбрать оптимальный вариант размещения воздухораспределителей. Если правильно выбрать исходные данные расчёта, то проектирование вентиляционных и отопительных систем будет эффективным.


Выполняем полный комплекс работ по вентиляции, кондиционированию, отоплению и водоснабжению в Киеве и области. Закажите консультацию или звоните по тел. (044) 221-93-35, (067) 939-29-29.