Техніка для вентиляції та кондиціонування за останні 25 років зазнала більш значних змін, ніж це можна було уявити, як з технічної, так і з економічної точки зору. Це сталося під впливом різноманітних факторів, які до того ж взаємодіють між собою. Наприклад, скорочення обсягів будівництва призвело до закриття фірм, а ціновий тиск став причиною пошуку технічних рішень, які можна було б реалізувати з меншою кількістю персоналу.
Одночасно замовники будівельних об’єктів почали вимагати виконання робіт у дедалі більш стислі строки, підвищеної ефективності обладнання та більшої гнучкості у користуванні. Ці та інші практичні проблеми виконання будівельних робіт призвели до спорудження «будівель з поліпшеною ізоляцією». Крім того, виникли підвищені вимоги до внутрішнього клімату будівлі, адже за останні роки було накопичено чимало нового досвіду. Таким чином, відбувся неминучий технічний переворот у сфері виробництва обладнання.
Внутрішній мікроклімат
До теми «Внутрішній мікроклімат» галузь звернулася відносно пізно. У той час як у 70-х роках ще працювали з великими кратностями повітрообміну, гіршими повітряними фільтрами та великою часткою циркуляційного повітря, головний інженер одного з великих концернів вніс абсолютно несподівану пропозицію - він запропонував систему «м’якої кліматизації» для офісних приміщень власного підприємства: при чотирикратному повітрообміні передбачалася можливість у разі необхідності ще й відчиняти вікна. Таким чином, співробітники отримували «краще повітря»!
Приблизно в той самий час медики та гігієністи, які не мали відношення до галузі, а також датський експерт з внутрішнього мікроклімату професор, д-р Оле Фангер зацікавилися різними питаннями внутрішнього клімату і проблемами «хворого будинку». Хоча й нелегко було це зробити, та все ж довелося довести до відома представників галузі створення мікроклімату, що порівняно велика частина людей, які знаходяться в приміщеннях зі штучним мікрокліматом, почуваються недобре. Головний біль, слізливість, простуда, сухі слизові оболонки та губи, задуха - такими були (та і є) типові скарги.
Таким чином були визначені проблеми та зроблені спроби їх урахування.
Старі та нові знання можна підсумувати таким чином. На мікроклімат у приміщенні впливають:
- Температура повітря.
- Вологість повітря.
- Потоки повітря.
- Шум від руху потоків повітря.
- Теплофізіологічні чинники, наприклад, температура навколишніх стін, вікон і підлоги.
- Якість повітря (частки пилу та речовин, що мають запах).
- Отруйні речовини з меблів, а також шкідливі випари з внутрішніх оздоблювальних будівельних матеріалів.
Окремі заходи, що мають на меті створення здорового мікроклімату, здійснюються поетапно. Чи всі з них вдасться реалізувати, залежить великою мірою від наявного бюджету. Необхідно для офісних приміщень, конференц-залів та магазинів враховувати такі моменти:
- Оснащувати пристроями рекуперації тепла зовнішні повітряні блоки та системи передачі повітря.
- Зовнішнє повітря має бути якомога більш нейтральним і забиратися якомога вище над рівнем вулиці!
- Кількість зовнішнього повітря, що забирається, повинна складати 90 м3 за годину на одну людину.
- Центральні пристрої повинні бути з гладкою внутрішньою поверхнею без слідів корозії й добре піддаватися очищенню.
- 3 боку надходження повітря необхідно встановлювати фільтри (по можливості двоступеневі), розміщені один за одним, в асептичному виконанні.
- Бажано застосовувати пристрій зволоження повітря! На рівні сучасного розвитку техніки знаходяться гігієнічні зволожувачі повітря високого тиску без циркуляції води адіабатичного зволоження або парові зволожувачі, що не схильні до корозії.
- Важливо, щоб задані значення температури та вологості дотримувалися без істотних коливань.
- У пристроях зі змінним об’ємом потоку повітря, залежно від обставин, потрібно передбачити використання датчиків якості повітря.
- Протяги - це негативне явище! Проектування схеми транспортування та розподілу повітря має бути виконаним винятково точно. У складних випадках на стадії проектування потрібно використовувати моделювання потоків повітря.
- До внутрішнього мікроклімату у широкому розумінні належать також і шумові характеристики потоків повітря!
- Погано розраховані розміри повітряних каналів, а також шумоглушники, що створюють вторинний шум, - причина низької працездатності.
- Пристрій створення внутрішнього мікроклімату потребує обслуговування й очищення, які повинні виконуватися відповідно до нормативів.
- Обслуговуючий персонал має бути належним чином навчений і сертифікований.
Дослідження та вивчення внутрішнього мікроклімату доводять, що добрий мікроклімат безпосередньо впливає на рівень захворюваності й на працездатність. Тому необхідно використати весь можливий потенціал оптимізації внутрішнього мікроклімату.
Пристрої та системи створення штучного клімату - погляд у минуле та майбутнє
Якщо сьогодні розглядати багаторічну діяльність у галузі вентиляції та кондиціонування повітря, то можна помітити, що були розроблені різні системи та пристрої, а також широкий ряд компонентів для вентиляції та кондиціонування найрізноманітніших типів. Крім традиційних одноканальних систем вентиляції та кондиціонування низького тиску заслуговують на увагу розробки, спрямовані на регулювання за заданими значеннями температури та відносної вологості в окремих приміщеннях і цілих зонах, наприклад, двоканальні системи кондиціонування з паралельно прокладеними каналами для теплого та холодного повітря, що йдуть до змішувальних пристроїв, для окремих приміщень або зон. існують мультизональні пристрої із системою заслінок на шляху потоків теплого та холодного повітря та з відвідними окремими каналами, прокладеними до певних зон, на які свого часу звертали багато уваги, а також системи кондиціонування високого тиску, краще сказати «системи кондиціонування високої швидкості», які зазвичай живили індукційні пристрої кондиціонування, розміщені на підвіконній стінці. Використовувалися (та й використовуються) вентиляторні конвектори із центральною подачею, які колись були занадто шумними, а зараз почали «шептати».
Тепло- та холодопостачання відбувається за допомогою 2-, 3- або 4-трубної системи та вбудованого пристрою регулювання для кожного приміщення. Разом з тим мультизональні пристрої вже «відійшли», а двоканальні системи вже втратили свою актуальність. А «нова техніка» витіснила індукційні системи кондиціонування, розміщені на підвіконній стінці. Проте високошвидкісну техніку не слід випускати з поля зору. До завдань техніки вентиляції та кондиціонування належить і її підкорення!
Не можна недооцінювати того, що при звичайному проектуванні повітрянотехнічної системи необхідно виконати велику кількість монтажних та розрахункових робіт, покриття витрат на які сьогодні важко добитися.
Вже згадані причини та нові розробки й технічні можливості ведуть до децентралізованих систем, які набувають дедалі більшого значення порівняно зі «старою повітряною технікою». Наприклад, «нова VRF-холодо-техніка» (Variable Refrigerant Flow), тобто змінний об’єм потоку холодоагенту), яка усунула обмеження для холодотехніки, що існували до цього часу, відкриває нові шляхи до децентралізованого створення штучного клімату приміщень. На додачу до цього існують ще й альтернативні «гідрокліматичні» пристрої, фасадна техніка та різноманітні можливості «тихого охолодження». «Стара техніка» тим часом значно оптимізується і завдяки різним технологіям рекуперації тепла виходить на прогресивний рівень.
Системи повітропостачання приміщень
Суто повітряні пристрої, що можуть використовуватися для вентиляції, опалення, охолодження, а також для створення мікроклімату з функціями зволоження та осушення повітря мають у багатьох випадках застосування слабке місце. Повітря - це найменш рентабельний теплоносій. На противагу йому такі теплоносії, як вода та холодоагент, є значно ефективнішими.
Для передачі теплової потужності у 10 кВт при використанні повітря як теплоносія необхідно мати, залежно від конкретного випадку, повітряний канал з перерізом від 300х300 до 300х400 мм. Якщо зупинити вибір на воді, то можна обійтися діаметром 25 мм, а то й меншим. А якщо ж вибрати холодо-технічну систему безпосереднього випаровування, то площа перерізу буде ще меншою. Те ж саме стосується й нерентабельності створення потоку повітря та води. Можна зробити висновок: «Транспортування повітря пожирає енергію». Тому завжди вдавалися до комбінованого застосування повітряних і водяних систем. «Нова техніка кондиціонування», що грунтується на «новій холодотехніці», знову ж таки вимагає складного поєднання з оптимально виконаними суто повітряними пристроями.