Системы отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК) направлены на создание и поддержание комфортных условий микроклимата для эффективной и плодотворной жизнедеятельности человека. Эффективная работа систем ОВК во многом зависит от грамотного выполненного проекта, качественного монтажа и правильной эксплуатации. Отсюда также следует, что грамотный проект, качественный монтаж и правильная эксплуатация систем ОВК возможна, только при наличии соответствующих знаний и навыков.
Что такое микроклимат?
Согласно ГОСТ 30494–2011 микроклимат помещения — это состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха, влажностью и подвижностью воздуха.
Почему создание и поддержание микроклимата важно?
Внутренне состояние организма меняется со временем и зависит от нашего настроения, самочувствия, вида выполняемой деятельности, как мы поели и что, здоровья, на наше внутреннее состояние оказывает влияние в т.ч. и внешние факторы (микроклимат, шум, освещенность, люди и многое другое). Внутри нас идут процессы физические, биологические, химические и многие другие, в ходе которых выделяется тепло, пары, газы, для обеспечения равновесия организма они должны покидать организм и поступать во внешнюю среду. Соответственно если внешние параметры такие как температура, влажность, подвижность и качество не соответствуют условиям, при которых тепло, влага и газы успешно покидают нас, наступает дисбаланс и соответственно начинают нарушаться внутренние процессы. Конечно, наш организм достаточно совершенен и способен приспосабливаться, но тем не менее мы сталкиваемся как минимум с дискомфортом, в более трудных случаях и с нарушениями нашего физического или психического состояния в плоть до нарушения здоровья. Тема микроклимата достаточна интересна и требует более глубокого рассмотрения, что мы сделаем в других статьях.
Задача систем отопления, вентиляции и кондиционирования создать и поддерживать условия для комфортной жизнедеятельности человека.
Какие инженерные системы создают и поддерживают микроклимат?
Отопление
Система отопления предназначена для поддержания в помещении комфортной (требуемой) температуры воздуха, также можно сказать, что работа системы отопления направлена на компенсацию теплопотерь в помещении. Достигается это возвратом требуемого количества тепла в помещение. Тепло генерируется источником тепла (котлом, котельной, тепловым насосом и др.) транспортируется теплоносителем (вода, воздух, пар и т.п.) по теплопроводам (трубопроводы, воздуховоды) к потребителю тепла (отопительному прибору, теплому полу, теплообменнику, калориферу и т.п.). В целом систему отопления можно представить как показано на рисунке 1.
Основываясь на основной задаче системы отопления — обеспечении потребителя требуемым количеством тепла — можно говорить об эффективности работы системы отопления. Оценивать эффективность можно по температуре в помещении, температуре и давлению теплоносителя, наличию его утечек, а также по равномерности распределения тепла по объекту. При этом эффективность работы системы отопления нас интересует как при вводе в эксплуатацию, так и в ходе использования.
Системы водяного отопления с принудительной циркуляцией в обязательном порядке включают в себя следующие элементы:
- источник тепла (котёл);
- отопительный прибор;
- циркуляционный насос;
- расширительный бак;
- трубопроводы, фитинги и трубопроводную арматуру (вентили, краны, воздухоотводчики, предохранительные клапаны и т.п.);
- контрольно-измерительные приборы и система автоматизации.
Отсутствие любого из этих элементов делает систему неработоспособной — полностью или частично. Нет расширительного бака — не будет происходить компенсация температурного расширения теплоносителя, но появится статическое давление. Это, в свою очередь, приведёт к наличию течей в системе, её нестабильной работе, сбоям в автоматике, если она есть. Нет насоса — практически полностью остановится циркуляция теплоносителя, к потребителю не дойдёт нужное количество тепла, и он замёрзнет. Нет котла — нет тепла. Нет отопительного прибора — мало тепла (функцию отопительных приборов могут выполнять трубопроводы системы).
Таким образом, система отопления — это комплекс инженерно-технических устройств, обеспечивающих поддержание температуры в помещениях в холодный период года.
В соответствии с СП 60.13330.2020
система внутреннего теплоснабжения здания: Система, обеспечивающая трансформацию, распределение и подачу теплоты (теплоносителя) теплопотребляющим установкам (оборудованию) систем отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения здания.
Вентиляция и кондиционирование
Воздух, как и вода – основа жизни. От качества воздуха зависит и качество нашей жизни. Очень давно по некоторым приданиям и слухам, дошедшим до нас, жрецами Древнего Египта было установлено, что рабы, работающие на свежем воздухе, живут дольше и работают лучше, чем рабы, работающие в шахтах. Данная информация наиболее полно отражает необходимость систем вентиляции и кондиционирования. Сегодня 21 век и мы далеко не рабы, а наемные работники высокой квалификации, а значит, эффективность нашей работы и многие лета нашей жизни представляют для уважающих себя работодателей высокую ценность.
Вентиляция – комплекс инженерно-технических устройств (вентиляторы, клапана, воздухонагреватели, фильтры, воздухоохладители, шумоглушители, гибкие вставки, вентиляторы и др.), непрерывно обеспечивающих нас свежим и чистым воздухом.
В соответствии с СП 60.13330.2020
система вентиляции: Комплекс функционально связанных между собой оборудования, установок, устройств, воздуховодов, обеспечивающий обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных веществ и замену его наружным с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зонах. В зависимости от сложности устройства систем, обладающий возможностью охлаждать, подогревать, увлажнять, фильтровать, осушать, ионизировать и т.п. подаваемый воздух, доводя его под требования санитарных норм.
Кондиционирование – это комплекс инженерно-технических устройств (вентиляторы, фильтры, увлажнители, осушители, воздухонагреватели, воздухоохладители, воздуховоды, трубопроводы, контрольно-измерительные приборы и т.п.) обеспечивающих поддержание оптимальных параметров микроклимата в помещении.
В соответствии с СП 60.13330.2016
кондиционирование воздуха: Автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения и качества) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей
Назначение комплекса систем вентиляции и кондиционирования создать максимальный тепловоздушный комфорт для человека в помещении (рисунок 2). Хотя бывают и исключения, когда комфорт создается для оборудования. Тепловоздушный комфорт определяется чистотой, температурой, относительной влажностью и подвижностью воздуха – все это параметры микроклимата. Данные параметры могут быть оптимальными или допустимыми. Главная их отличительная особенность – это широта колебания параметра микроклимата (температура, относительная влажность и подвижность воздуха) и влияние данных параметров на тепловлажностную регуляцию организмом человека.
Сегодня системы вентиляции и кондиционирования являются чаще всего являются единым комплексом систем.
Системы вентиляции и кондиционирования включают в себя следующие группы элементов и оборудования:
- -воздухозаборные и воздухораспределительные устройства;
- фильтры
- воздухонагреватели
- воздухоохладители
- увлажнители
- осушители
- вентиляторы
- воздуховоды и фасонные элементы;
- регулирующие устройства (заслонки, шибера и т.п.);
- шумоглушители
- холодильная установка
- контрольно-измерительные приборы и автоматизация.
Компоновка и состав систем вентиляции и кондиционирования может быть различным, т.е. часть перечисленных элементов может присутствовать, а часть может отсутствовать, все зависит от особенностей обслуживаемого объекта и требований, предъявляемых как нормативными документами, так и заказчиком.
Заключение
Создание и поддержание оптимальных или допустимых параметров микроклимата системами отопления, вентиляции и кондиционирования обеспечивают комфортную жизнедеятельность человека, а в ряде случаев технологического оборудования, животных и растений.
Эффективная работа данных систем заключается в:
- создании требуемых параметров микроклимата (нагрев/охлаждение, очистка/насыщение, увлажнение/осушка, транспортировка, регулировании, компенсации теплопотерь, удалении теплоизбытков)
- поддержании требуемой температуры, относительной влажности, подвижности и качества воздуха.
Жизненный цикл инженерных систем включает в себя: проектирование, строительство, эксплуатацию и утилизацию. Эффективное проектирование, монтаж и эксплуатация данных систем позволит чувствовать человеку себя комфортно в любое время года и выполняя различную работу.
