+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Опрессовка отопления воздухом


Опрессовка системы отопления водой и воздухом

Домашняя система водяного отопления – это комплексный и сложный механизм, который в осенне-зимний период работает практически непрерывно. Важно поддерживать его в идеальном состоянии, чтобы гарантировать бесперебойное функционирование всех модулей и свести к минимуму потенциальные сбои/неполадки. 

 

Одним из эффективных методов выявления конструкционных проблем отопительной системы, обнаружения изношенных участков и других проблем, является опрессовка.

 

Опрессовка – основные особенности

Под термином «опрессовка» в общем случае подразумевается процедура гидравлических либо пневматических испытаний трубопроводной системы, функционирующей под давлением, на герметичность и прочность. По итогам проверки могут быть выявлены разнообразные проблем с модулями отопительного комплекса. Тщательному мониторингу поддаются:

  • Тепловые обменники и радиаторы;
  • Основные линии и насосы;
  • Регулирующая и запорная арматура;
  • Прочие компоненты.

Совокупность операций опрессовки включает в себя обязательную промывку трубопроводов, проверку/замену изношенных элементов, восстановление целостности изоляционных слоёв. В частных домовладениях с автономной системой отопления проверке поддаётся не только основное оборудование, но также контур горячего водоснабжения, канализация.

 

Базовые испытания включают в себя:

  • Проверку трубопровода с его промывкой и прочисткой;
  • Замену деталей при необходимости;
  • Восстановление или полную замену тепловой изоляции.

Осмотру поддаются:

  • Корпусные конструкции, стенки тепловых обменников, трубы, радиаторы, арматура, прочие компоненты;
  • Краны, манометры, клапаны и задвижки всех уровней;
  • Закрепления и соединения деталей, компонентов, основных и вспомогательных линий.

Способы опрессовки

В современной практике используются два основных способа опрессовки – это гидравлические и пневматические испытания. Они схожи по алгоритму, однако имеют свои особенности.

 

 

Базовой методикой проверки считается опрессовка водой. При использовании такого способа шлангом соединяется водопровод и кран коллектора/котла. Систему заполняют жидкостью, после чего доводят давление внутри контура до полутора атмосфер.

 

Воздушная опрессовка предопределяет использования пневматического компрессора, нагнетающего в систему воздушную массу с совокупным формированием давления выше рабочего (средний диапазон – 1,5-2 Атм). Пневматическое испытание является альтернативным методом проверки и выполняется при следующих условиях:

  • Проектная документация системы отопления допускает замену гидравлических испытаний на воздушные;
  • Отсутствует удобный способ подключения к водопроводу;
  • Процедуры выполняются в зимний период времени, когда есть вероятность замерзания жидкости в трубах и повреждения оборудования/линий при её расширении.

Если целостность системы при гидравлическом испытании отслеживается очень легко (отсутствие/наличие течи), то в случае проведения пневматического теста основным механизмом мониторинга становится показатели давления манометра.

При пиковой загрузке системы воздушной массой на приборе не должно быть скачков и просадок. Если выявлен потенциальный проблемный участок, то его нужно покрыть мыльным раствором для выявления свищей.

 

При необходимости можно легко отказаться от приобретения дорогостоящего оборудования для самостоятельного проведения пневматической проверки домашней отопительной системы, заменив его на автомобильный насос достаточной мощности, оснащенный манометром.

 

Причины и виды проведения опрессовки

Гидравлические или пневматические испытания подразделяются на три категории в зависимости от причин их проведения.

Первичная опрессовка

Организуется перед первым запуском новой отопительной системы в эксплуатацию. Реализуется на этапе полного подключения всех модулей и деталей (в том числе батарей, теплового генератора, расширительного бака), но до финальной «подгонки» обшивочных каркасов, заливки стяжек и иных процедур скрытия компонентов системы.

Вторичная или повторная опрессовка

Выполняется в рамках профилактических мероприятий для контроля работоспособности отопительной системы и предотвращения потенциальных проблем. Профильные специалисты рекомендуют проводить её ежегодно после завершения осенне-зимнего сезона в контексте планового обслуживания всего инфраструктурного хозяйства дома, квартиры. 

Внеочередная опрессовка

Проведение внеочередных гидравлических или пневматических испытаний в подавляющем большинстве случаев организуется при аварийной или поставарийной ситуации. Иные типичные причины – проведение ремонтных работ в локализации расположения отопительной системы либо длительный её простой.

Последовательность опрессовки системы отопления

Базовый перечень необходимых процедур включает в себя следующие этапы:

  1. Изоляция теплового источника нагрева. Для автономных систем полностью отключается тепловой генератор. При наличии централизированного отопления следует перекрыть запорные краны, блокирующие поступление теплоносителя в трубы и радиатор.
  2. Слив теплоносителя. Производится в обязательном порядке.
  3. Заполнение водой. Контур отопительной системы заполняется водой с температурой не более 40 градусов Цельсия, после чего поэтапно и порционно сбрасывается попавший внутрь воздух.
  4. Присоединение и использование компрессора. К системе подключает компрессор, давление в контуре доводится до рабочего штатного уровня в одну атмосферу. Внешнее пространство визуально осматривается на предмет видимых утечек.
  5. Испытание. С помощью компрессора давление в системе постепенно повышается нужного уровня и удерживается на нем в течение пятнадцати минут. Параллельно проводится тщательный осмотр всех компонентов отопительной системы (арматуры, радиаторов, стенок труб, кранов, клапанов, проч.) на предмет утечек.
  6. Окончание опрессовки. При отсутствии утечек, свищей и иных проблем давление в системе постепенно снижают и её возвращают к исходному состоянию. Если недочеты обнаружены, то они помечаются визуально и производится их письменная регистрация в соответствующем акте гидравлического или пневматического испытания.

О давлении в трубах

Современные отечественные требования строительных норм и правил в рамках гидравлических/пневматических испытаний предопределяют рекомендованные значения повышения давления в 1,5/2 раза по отношению к рабочим параметрам, но не более 0.65 МПа. При этом дополнительно правила техэксплуатации тепловых сетей утверждают, что верхняя граница рабочего давления не должна превышать 0.2 МПа.

Типичные значения давления в отопительной системе для зданий с разной этажностью:

  • Двухэтажные и трехэтажные частные дома – около двух атмосфер;
  • Пятиэтажные здания – от трех до шести атмосфер;
  • Девятиэтажки – от семи до десяти атмосфер.

При значительном превышении вышеозначенных показателей в подавляющем большинстве случае осуществляется автоматический сброс давления, благодаря специальному защитному клапану.

Насколько просто произвести опрессовку отопительной системы самостоятельно?

В большинстве случаев процедура гидравлического или пневматического испытания может выполняться одним человеком без специальных знаний при условии автономной отопительной системы. Для централизированного же отопления не всегда есть возможность изолировать нужный участок контура.

 

В качестве базового оборудования для опрессовки подойдут простые погружные насосы, манометр, а резервуаром может выступать бочонок необходимой ёмкости либо соответствующая цистерна. 

Повторите процедуры по алгоритму, описанному выше. Если неисправности и проблемы обнаружены – устраните их самостоятельно или с помощью профильного специалиста, после чего выполните повторное контрольное испытание. 

 

 

Опрессовка системы отопления водой и воздухом

Домашняя система водяного отопления – это комплексный и сложный механизм, который в осенне-зимний период работает практически непрерывно. Важно поддерживать его в идеальном состоянии, чтобы гарантировать бесперебойное функционирование всех модулей и свести к минимуму потенциальные сбои/неполадки. 

 

Одним из эффективных методов выявления конструкционных проблем отопительной системы, обнаружения изношенных участков и других проблем, является опрессовка.

 

Опрессовка – основные особенности

Под термином «опрессовка» в общем случае подразумевается процедура гидравлических либо пневматических испытаний трубопроводной системы, функционирующей под давлением, на герметичность и прочность. По итогам проверки могут быть выявлены разнообразные проблем с модулями отопительного комплекса. Тщательному мониторингу поддаются:

  • Тепловые обменники и радиаторы;
  • Основные линии и насосы;
  • Регулирующая и запорная арматура;
  • Прочие компоненты.

Совокупность операций опрессовки включает в себя обязательную промывку трубопроводов, проверку/замену изношенных элементов, восстановление целостности изоляционных слоёв. В частных домовладениях с автономной системой отопления проверке поддаётся не только основное оборудование, но также контур горячего водоснабжения, канализация.

 

Базовые испытания включают в себя:

  • Проверку трубопровода с его промывкой и прочисткой;
  • Замену деталей при необходимости;
  • Восстановление или полную замену тепловой изоляции.

Осмотру поддаются:

  • Корпусные конструкции, стенки тепловых обменников, трубы, радиаторы, арматура, прочие компоненты;
  • Краны, манометры, клапаны и задвижки всех уровней;
  • Закрепления и соединения деталей, компонентов, основных и вспомогательных линий.

Способы опрессовки

В современной практике используются два основных способа опрессовки – это гидравлические и пневматические испытания. Они схожи по алгоритму, однако имеют свои особенности.

 

 

Базовой методикой проверки считается опрессовка водой. При использовании такого способа шлангом соединяется водопровод и кран коллектора/котла. Систему заполняют жидкостью, после чего доводят давление внутри контура до полутора атмосфер.

 

Воздушная опрессовка предопределяет использования пневматического компрессора, нагнетающего в систему воздушную массу с совокупным формированием давления выше рабочего (средний диапазон – 1,5-2 Атм). Пневматическое испытание является альтернативным методом проверки и выполняется при следующих условиях:

  • Проектная документация системы отопления допускает замену гидравлических испытаний на воздушные;
  • Отсутствует удобный способ подключения к водопроводу;
  • Процедуры выполняются в зимний период времени, когда есть вероятность замерзания жидкости в трубах и повреждения оборудования/линий при её расширении.

Если целостность системы при гидравлическом испытании отслеживается очень легко (отсутствие/наличие течи), то в случае проведения пневматического теста основным механизмом мониторинга становится показатели давления манометра.

При пиковой загрузке системы воздушной массой на приборе не должно быть скачков и просадок. Если выявлен потенциальный проблемный участок, то его нужно покрыть мыльным раствором для выявления свищей.

 

При необходимости можно легко отказаться от приобретения дорогостоящего оборудования для самостоятельного проведения пневматической проверки домашней отопительной системы, заменив его на автомобильный насос достаточной мощности, оснащенный манометром.

 

Причины и виды проведения опрессовки

Гидравлические или пневматические испытания подразделяются на три категории в зависимости от причин их проведения.

Первичная опрессовка

Организуется перед первым запуском новой отопительной системы в эксплуатацию. Реализуется на этапе полного подключения всех модулей и деталей (в том числе батарей, теплового генератора, расширительного бака), но до финальной «подгонки» обшивочных каркасов, заливки стяжек и иных процедур скрытия компонентов системы.

Вторичная или повторная опрессовка

Выполняется в рамках профилактических мероприятий для контроля работоспособности отопительной системы и предотвращения потенциальных проблем. Профильные специалисты рекомендуют проводить её ежегодно после завершения осенне-зимнего сезона в контексте планового обслуживания всего инфраструктурного хозяйства дома, квартиры. 

Внеочередная опрессовка

Проведение внеочередных гидравлических или пневматических испытаний в подавляющем большинстве случаев организуется при аварийной или поставарийной ситуации. Иные типичные причины – проведение ремонтных работ в локализации расположения отопительной системы либо длительный её простой.

Последовательность опрессовки системы отопления

Базовый перечень необходимых процедур включает в себя следующие этапы:

  1. Изоляция теплового источника нагрева. Для автономных систем полностью отключается тепловой генератор. При наличии централизированного отопления следует перекрыть запорные краны, блокирующие поступление теплоносителя в трубы и радиатор.
  2. Слив теплоносителя. Производится в обязательном порядке.
  3. Заполнение водой. Контур отопительной системы заполняется водой с температурой не более 40 градусов Цельсия, после чего поэтапно и порционно сбрасывается попавший внутрь воздух.
  4. Присоединение и использование компрессора. К системе подключает компрессор, давление в контуре доводится до рабочего штатного уровня в одну атмосферу. Внешнее пространство визуально осматривается на предмет видимых утечек.
  5. Испытание. С помощью компрессора давление в системе постепенно повышается нужного уровня и удерживается на нем в течение пятнадцати минут. Параллельно проводится тщательный осмотр всех компонентов отопительной системы (арматуры, радиаторов, стенок труб, кранов, клапанов, проч.) на предмет утечек.
  6. Окончание опрессовки. При отсутствии утечек, свищей и иных проблем давление в системе постепенно снижают и её возвращают к исходному состоянию. Если недочеты обнаружены, то они помечаются визуально и производится их письменная регистрация в соответствующем акте гидравлического или пневматического испытания.

О давлении в трубах

Современные отечественные требования строительных норм и правил в рамках гидравлических/пневматических испытаний предопределяют рекомендованные значения повышения давления в 1,5/2 раза по отношению к рабочим параметрам, но не более 0.65 МПа. При этом дополнительно правила техэксплуатации тепловых сетей утверждают, что верхняя граница рабочего давления не должна превышать 0.2 МПа.

Типичные значения давления в отопительной системе для зданий с разной этажностью:

  • Двухэтажные и трехэтажные частные дома – около двух атмосфер;
  • Пятиэтажные здания – от трех до шести атмосфер;
  • Девятиэтажки – от семи до десяти атмосфер.

При значительном превышении вышеозначенных показателей в подавляющем большинстве случае осуществляется автоматический сброс давления, благодаря специальному защитному клапану.

Насколько просто произвести опрессовку отопительной системы самостоятельно?

В большинстве случаев процедура гидравлического или пневматического испытания может выполняться одним человеком без специальных знаний при условии автономной отопительной системы. Для централизированного же отопления не всегда есть возможность изолировать нужный участок контура.

 

В качестве базового оборудования для опрессовки подойдут простые погружные насосы, манометр, а резервуаром может выступать бочонок необходимой ёмкости либо соответствующая цистерна. 

Повторите процедуры по алгоритму, описанному выше. Если неисправности и проблемы обнаружены – устраните их самостоятельно или с помощью профильного специалиста, после чего выполните повторное контрольное испытание. 

 

 

Как повышение давления повышает эффективность временного нагрева

Википедия предлагает простое определение положительного давления: Давление в системе, которое больше, чем окружающая среда, окружающая эту систему . Иными словами, в системе с положительным давлением воздуха избыток воздуха будет выходить через отверстия в системе в окружающую среду.

Положительное давление воздуха используется в ряде приложений. В больницах система защищает пациентов от переносимых по воздуху микроорганизмов. Он также используется для удаления горячего воздуха и подачи холодного воздуха к компьютерам в центрах обработки данных. В сфере строительства избыточное давление является экономичным способом распределения тепла, обеспечения безопасной рабочей среды и удаления влаги из корпусов.


Нагревательный блок, расположенный внутри корпуса: тепло не распространяется в пространстве. Внешнее давление ветра может создавать номинальный воздушный поток. Воздух рециркулируется, что вызывает опасения по поводу безопасности.

Нагревательный блок, расположенный вне корпуса: тепло распространяется в пространстве за счет положительного давления. Стратегически расположенные отверстия используют воздушный поток для распределения тепла, удаления влаги и обеспечения безопасного воздухообмена.



Эффективный поток воздуха, эффективный нагрев

Установка временных обогревателей на зимнем объекте — это только начало. Если не учитывать приток воздуха, обогрев будет неэффективным и дорогим. Чтобы нагреть данное пространство, особенно с такими препятствиями, как стены, необходимо обратить внимание на то, как распределяется горячий воздух.

Для решения проблем с распределением тепла некоторые компании сразу же рекомендуют установить дополнительные нагревательные элементы. Но это увеличивает расходы на аренду оборудования, настройку и топливо. Иногда несколько устройств помещают внутрь корпуса, чтобы добраться до проблемных зон. Тем не менее, рециркуляция воздуха вызывает проблемы безопасности, связанные с угарным газом, и создает проблемы с влажностью. В качестве альтернативы иногда используются вентиляторы для распределения тепла. Но наш собственный опыт жарких летних дней напомнит нам, что вентиляторы используются для охлаждения! Таким образом, эти дополнительные расходы на самом деле имеют противоположный, непреднамеренный эффект. Без надлежащего воздушного потока эти подходы не более чем дорогие, негабаритные обогреватели. Положительное давление использует простую физику для обеспечения надлежащего потока воздуха и распределения тепла, что устраняет необходимость в дополнительном оборудовании.

Babfar рекомендует размещать нагревательные элементы вне корпуса. Если устройства размещены внутри, убедитесь, что устройство всасывает наружный воздух для поддержания положительного давления. Это позволит эффективно распределять тепло. Воздух пойдет по пути наименьшего сопротивления. Таким образом, хорошо спланированные отверстия в ограждении (трещины в окнах или вырезы в строительном брезенте) будут притягивать воздух в область, нуждающуюся в тепле.

Воздухообмен для обеспечения безопасности

Рекомендованный OSHA допустимый предел воздействия (PEL) угарного газа (CO) составляет 35 частей на миллион (ppm), что является нормативным пределом в штате Массачусетс. Уровень 200 ppm в течение нескольких часов и более считается опасным.

Положительное давление предотвращает достижение опасного уровня угарного газа и других опасных материалов. Воздухообмен для временного вольера должен происходить каждые один-два часа.

Защита от сырости, сырости

Как упоминалось в нашем посте о воздушных двигателях, постоянный поток свежего воздуха — лучшая защита от сырости и сырости. Положительное давление является ключом к поддержанию потока воздуха и предотвращению накопления влаги, что может привести к задержкам проекта и повреждению материалов.

Последнее, что вы должны сделать, это уделить больше внимания проблемам, связанным с перегревом. Вместо этого улучшите воздушный поток! Система положительного давления воздуха нагнетает воздух в корпус и выходит через специально расположенные отверстия. При правильном проектировании эта система улучшит поток воздуха, равномерно распределит тепло внутри корпуса и обеспечит надлежащий воздухообмен.

Лучшие методы инфильтрации и повышения давления в зданиях | Консультации

Кевин Рикарт, ЧП; Розмари Хван, LEED AP; и Коннор Харриган 23 марта 2020 г.

Цели обучения
  • Понять силы, вызывающие инфильтрацию, и как учитывать инфильтрацию и повышение давления в здании при проектировании системы кондиционирования воздуха.
  • Узнайте, как расположение порта перепада давления и заданное значение перепада давления влияют на конструкцию и производительность системы.
  • С помощью тематического исследования узнайте, как компьютеризированное программное обеспечение для расчета нагрузки учитывает вентиляцию и герметизацию здания.

Предположения, касающиеся инфильтрации и механического повышения давления в здании, уже давно играют важную роль при проектировании систем кондиционирования воздуха. Необходимо учитывать инфильтрацию, непостоянную нагрузку на отопление и охлаждение, и для борьбы с инфильтрацией необходимо предусмотреть стратегию механического повышения давления в здании.

Принимая во внимание требования соответствия энергетическому кодексу и растущую популярность специализированных систем подачи наружного воздуха и сухих змеевиков, детали и допущения конструкции инфильтрации и повышения давления в здании остаются как никогда важными при проектировании успешной системы кондиционирования воздуха.

Инфильтрация – это естественное явление, возникающее, когда давление снаружи здания выше, чем внутри, вызывая утечку наружного воздуха через ограждающие конструкции здания снаружи внутрь. Это может привести к увеличению пиковых нагрузок на отопление и охлаждение и потенциальным проблемам с качеством воздуха в помещении, поскольку проникающий воздух не фильтруется и не кондиционируется.

Этот перепад давления создается тремя элементами: эффект дымовой трубы, ветер и механический наддув здания. Каждый из этих трех элементов варьируется от здания к зданию и даже от момента к моменту, что приводит к переменной нагрева и охлаждения, которую сложно рассчитать, измерить и контролировать.

Можно подумать, что если здание находится под механическим давлением, инфильтрация не произойдет; однако это неверно по следующим причинам:

  • Давление внутри здания неравномерно от комнаты к комнате и от этажа к этажу.
  • Давление ветра на внешнюю часть здания сильно неравномерно.
  • В большинстве случаев стратегия механического повышения давления не может и не должна пытаться компенсировать сильное давление ветра, которому подвергаются наружные стены с наветренной стороны в ветреные дни.

Процедуру расчета для количественной оценки инфильтрационной нагрузки можно найти в Справочнике ASHRAE – Основные положения. Процедура была использована для генерации данных, представленных здесь.

Эффект дымохода

Распространенный виновник холодных вестибюлей высотных зданий во всем мире, эффект дымохода — это отраслевое описание того, когда здание превращается в большой непредусмотренный дымоход. Процесс управляется внутренними системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которые изменяют плотность воздуха внутри здания по сравнению с наружным воздухом.

Этот перепад плотности создает эффект восходящего дымохода зимой, когда прохладный плотный наружный воздух поступает на нижние этажи, поднимается по зданию и выходит на верхних этажах. Летом происходит обратный процесс. В результате нижние этажи испытывают самые большие инфильтрационные нагрузки в зимнее время из-за эффекта дымовой трубы, а верхние этажи испытывают самые большие инфильтрационные нагрузки в летнее время из-за эффекта дымовой трубы.

Величина эффекта дымовой трубы положительно коррелирует с высотой здания, разницей плотности внутреннего и наружного воздуха и легкостью перемещения воздуха между этажами. Разделение — лучшее оружие дизайнера в борьбе с эффектом стека. Меры, в том числе хорошо герметизированные шахты, проемы в полу и двери лестничных клеток, играют важную роль в предотвращении вертикального прохождения воздуха через здание, что хорошо описано в документации ASHRAE.

Кроме того, многоэтажные системы HVAC могут быть спроектированы таким образом, чтобы предотвратить непреднамеренное перемещение воздуха между этажами путем добавления датчиков расхода воздуха и моторизованных заслонок в систему рециркуляции воздуха на каждом этаже (см. рис. 2).

Ветер

Ветер, возможно, является наиболее понятным фактором проникновения, но его труднее всего определить количественно и предсказать. Создаваемое давление является функцией скорости и направления ветра по отношению к каждой части внешней оболочки здания.

Однако создаваемое давление будет значительно различаться даже для частей одного и того же фасада из-за динамического потока воздуха вокруг здания. Трение от ветра, движущегося по поверхности земли, приводит к образованию пограничного слоя, что приводит к более высоким скоростям ветра для верхних этажей зданий.

Ветер также является весьма локализованным явлением. Плотные городские центры будут иметь более высокие пограничные слои и возможность создания аэродинамических труб между зданиями. Открытые участки будут иметь более низкие пограничные слои и более предсказуемые скорости и направления ветра.

Файлы данных о погоде обычно основаны на измерениях в аэропорту с относительно открытой местностью на высоте 33 фута. Разработчик должен определить, применимы ли эти условия к локальному сайту. Если нет, процедуры регулировки скорости ветра подробно описаны в справочнике ASHRAE. Там, где необходим или желателен более высокий уровень анализа, можно применить аэродинамическую трубу, вычислительное гидродинамическое моделирование или использование портативной метеостанции.

Механическое нагнетание

Механическое нагнетание является единственным источником инфильтрационных нагрузок, который проектировщики могут динамически контролировать. Это происходит, когда система кондиционирования воздуха в здании управляется таким образом, что намеренно подается большее количество наружного воздуха в здание, чем количество отработанного и удаленного воздуха. Механическое нагнетание является одной из наиболее обсуждаемых и написанных тем в отрасли HVAC — большинство согласны с тем, что летом в зданиях должно быть положительное давление, чтобы предотвратить проникновение горячего влажного воздуха в здание и сборку наружных стен.

Нет однозначного мнения относительно герметизации здания зимой. В некоторых случаях желательно избыточное давление для предотвращения проникновения холодного воздуха. В других случаях необходимость предотвращения миграции влаги через сборку наружной стены изнутри наружу приводит к нейтральной или слегка отрицательной стратегии повышения давления в зимнее время.

Эта тема хорошо освещена в Руководстве ASHRAE по проектированию систем контроля влажности для коммерческих и административных зданий. Правильное решение уникально для каждого проекта и должно быть определено в сотрудничестве со специалистом по технологии ограждающих конструкций. Необходимо учитывать следующие факторы: конструкция наружных стен, состояние пароизоляции, температурные условия наружного воздуха, условия температуры и относительной влажности в помещении, качество наружного воздуха, чувствительность людей, находящихся в здании, и высота здания.

Переключение с положительного давления на нейтральное/отрицательное давление может произойти, когда точка росы наружного воздуха падает ниже уставки точки росы внутри помещения.

Способ регулирования давления в здании также является предметом частых споров. В отрасли типичны четыре метода:

  • Балансировка вручную — без динамического контроля.
  • Отслеживание скорости вентилятора.
  • Управление на основе DP.
  • Управление на основе смещения воздушного потока.

В новых зданиях чаще всего используются управление на основе перепада давления и смещения воздушного потока. При управлении на основе перепада давления количество удаляемого из здания вспомогательного воздуха варьируется для поддержания фиксированного заданного значения перепада давления между внутренней и внешней частью здания. Уставка обычно находится в диапазоне от 0,001 до 0,05 дюйма водяного столба.

При использовании этой стратегии важно выбрать датчик, обеспечивающий высокую точность при низких значениях DP. Типичных датчиков перепада давления в канале будет недостаточно. Размещение порта наружного давления должно исключать любые эффекты ветра. По возможности избегайте вертикальных наружных стен. Статический зонд наружного воздуха, установленный на высоте 15 футов над крышей здания, обеспечит наилучшие результаты. Следует уделить внимание конструкции и размещению датчика перепада давления и связанных с ним трубок.

Управление воздушным потоком на основе смещения популярно благодаря своей простоте и способности поддерживать в целом положительное давление. Система обработки воздуха управляется таким образом, чтобы поддерживать фиксированный перепад расхода воздуха между поступающим наружным воздухом и приточным/вытяжным воздухом. Стратегия также устраняет то, что некоторые считают чрезмерным доверием к датчику перепада давления в одном здании, который может быть правильно спроектирован, размещен, установлен и откалиброван. Для управления на основе смещения воздушного потока обычно требуется больше станций измерения воздушного потока, чем для управления перепадом давления, что увеличивает стоимость системы.

Не менее важным для стратегии наддува является то, что конструкция системы возвратного воздуха не создает сильного отрицательного давления в потолочных камерах. В канальных системах рециркуляции воздуховоды рециркуляции должны быть хорошо герметизированы. Системы возврата в пленум должны быть тщательно спроектированы, чтобы избежать отрицательного давления во внешних пространствах в пленуме. В качестве альтернативы, по согласованию с архитектором, обратные камеры могут быть завершены в нескольких футах от наружных стен, чтобы полностью избежать этой проблемы.

Суммирование давлений

Направление воздушного потока в места утечек в оболочке здания или из них определяется суммированием эффектов дымовой трубы, ветра и механического давления (см. Рисунок 3). В табл. 1 приведены данные для средних зимних условий в стандартном девятиэтажном административном здании. Обратите внимание, что давление ветра является самым высоким для наветренной стены и выше для верхних этажей, чем для нижних этажей. Обратите внимание, что давление из-за эффекта дымовой трубы является самым высоким для самого нижнего этажа.

Таблица 2: Обратите внимание, что в этом образце характеристик летней инфильтрации и герметизации здания для девятиэтажного офисного здания значения представляют средние условия, а не пиковые условия. Предоставлено: SmithGroup[/caption]

Величина инфильтрации и обратная ей эксфильтрация определяется величиной перепада давления на стене в сборе, герметичностью оболочки и площадью наружной стены/крыши в квадратных футах. Популярной практикой в ​​отрасли является расчет инфильтрации на основе произвольной скорости воздухообмена; однако расчет инфильтрации на основе кубических футов в минуту на квадратный фут площади наружной стены больше соответствует физике ситуации.

В действительности утечка воздуха в основном происходит в местах соединения зданий, оконных рам и в местах износа цементного раствора, что делает кубические футы в минуту на квадратный фут площади наружных стен несовершенным, но коррелированным показателем.

Определение герметичности ограждающих конструкций здания было сложной задачей на протяжении десятилетий. К счастью, современные нормы и стандарты требуют минимальных характеристик герметичности оболочки. Стандарт ASHRAE 90.1: Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий, разделы 5.8 и 5.9.содержать требования к минимальной герметичности оболочки при испытании при перепаде давления 0,3 дюйма водяного столба. Перепады давления в здании во время обычной эксплуатации будут намного ниже, а количество ожидаемой инфильтрации можно приблизительно рассчитать, используя экспоненциальную зависимость между давлением и расходом.

Для существующих зданий ASHRAE опубликовал типичные скорости инфильтрации в зависимости от DP для плотных, средних и свободных конструкций. Нормы были определены путем опрессовки существующих зданий. Предположение, сделанное для герметичности оболочки, безусловно, является наиболее важной переменной при расчете инфильтрации. На рис. 4 показан инфильтрационный воздушный поток для стены с водяным столбом -0,025 дюйма. перепад давления для герметичных, средних и сыпучих категорий.

Контроль давления в здании

Тщательная разработка системы управления наддувом в здании будет играть важную роль в эффективности эксплуатации и ремонтопригодности нового здания Успешная стратегия механического наддува для большинства применений заключается в обеспечении только достаточного давления, чтобы компенсировать влияние дымовой трубы на наихудший этаж и не более того. Любое дополнительное давление приводит к незначительному уменьшению инфильтрации или ее полному отсутствию и увеличивает эксфильтрацию.

Увеличение эксфильтрации сверх необходимого представляет собой упущенную возможность восстановления энергии вспомогательного воздуха. Важно понимать, что в здании с положительным давлением значительное количество воздуха будет просачиваться через ограждающие конструкции здания. Количество удаляемого воздуха зависит от площади поверхности внешней оболочки, перепада давления и герметичности оболочки.

Количество воздуха, необходимого для удаления из здания для создания положительного давления на полу в наихудшем случае, может достигать 50 % расчетного расхода вентиляционного воздуха. В системах, спроектированных с рекуперацией энергии сбросного/вытяжного воздуха, это может привести к значительному дисбалансу потоков между секциями сбросного/вытяжного воздуха и наружного воздуха устройства рекуперации энергии и снижению общей эффективности рекуперации энергии, что может привести к проблемам с пропускной способностью, если система /coils предназначены для полной рекуперации энергии.

Внутренний напорный порт(ы) должен располагаться в зоне, которая соответствует типичному давлению в здании. Избегайте помещений с преднамеренным повышенным давлением, потолочных камер, наружных зон, мест вблизи входов или выходов из зданий, а также мест, на которые могут воздействовать струи диффузора. Рассмотрим холодный зимний день и обратимся к таблице 1. Обратите внимание, что эффект дымовой трубы вызывает разницу внутреннего давления между первым и девятым этажами в 0,104 дюйма водяного столба. Туалет.

Если порт внутреннего давления расположен на первом этаже, уставка DP 0,053 дюйма водяного столба. потребуется, чтобы компенсировать эффект стека и сохранить здание в основном положительным. Если бы порт внутреннего давления находился на девятом этаже, любая уставка перепада давления ниже 0,104 дюйма вод. ст. приведет к отрицательному давлению нижних этажей.

Летом происходит обратное (см. табл. 2). Если бы порт внутреннего давления был расположен на первом этаже, уставка DP ниже 0,01 дюйма водяного столба. приведет к отрицательному давлению на верхних этажах. В более высоких зданиях, где контроль влажности в летнее время особенно важен, может быть оправдано наличие нескольких внутренних портов давления — один порт на первом или втором этаже и один порт на верхнем этаже. В летние месяцы показания напорного порта на верхнем этаже будут использоваться для управления системой, а в зимние месяцы показания напорного порта на первом или втором этаже будут использоваться для управления системой. Эта стратегия устраняет догадки о заданном значении DP и позволяет уменьшить заданное значение, поскольку система активно контролирует минимальное значение для наихудшего случая.

Для высотных зданий с системами вентиляции, обслуживающими несколько этажей, можно использовать гибридный каскадный подход между смещением воздушного потока и перепадом давления. При таком подходе измеряется приточный/наружный воздух на каждом этаже, а модулирующая заслонка в системе возвратного/приточного воздуха поддерживает активную уставку смещения воздушного потока. Активная уставка смещения воздушного потока для всех этажей может быть увеличена или уменьшена одновременно на основе показаний датчика перепада давления в здании.

Такой подход позволяет осуществлять активное управление перепадом давления и снижает вероятность того, что система кондиционирования воздуха создаст непреднамеренные перепады давления между этажами, которые могут усугубить эффект дымовой трубы. Также можно запрограммировать смещения верхнего и нижнего пределов воздушного потока, чтобы здание оставалось в целом положительным в случае возникновения проблемы с датчиками перепада давления в здании.

Учет герметизации здания и инфильтрации при проектировании систем кондиционирования воздуха является сложной задачей. Понимание движущих сил, которые их вызывают, и использование метода расчета скрытой инфильтрации — как показано в тематическом исследовании — может привести к значительному улучшению размеров компонентов и производительности системы.

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете.


Learn more