Эжекционные доводчики в системах кондиционирования воздуха гостиниц

Эжекционные доводчики в системах кондиционирования воздуха гостиниц

Механизм работы СКВ с эжекционными доводчиками. СКВ с эжекционными доводчиками и двухступенчатой рекуперацией тепла вытяжного воздуха.

Сопоставление СКВ с эжекционными доводчиками и двухступенчатой рекуперацией тепла вытяжного воздуха и местно-центральной СКВ с вентиляторными доводчиками (фанкойлами)

Механизм работы эжекционных доводчиков

Для обслуживания номеров гостиниц в европейских странах обширно употребляются системы кондиционирования воздуха (СКВ) с эжекционными доводчиками (ДЭ), установленными под оконными просветами помещений. Примером может послужить отель «Дунай Интерконтиненталь» в Будапеште (рис.1).

Рис. 1. Гостиница «Дунай Интерконтиненталь»

От центрального кондюка на крыше строения приготовленный приточный внешний воздух по вертикальным каналам через отводы 1 (рис.2) поступает к ДЭ в количестве, соответственном санитарной норме для обитаемой комнаты гостиничного номера. Этот объем приточного внешнего воздуха выходит из сопел 2 и через оребрения теплообменника 3 эжектирует внутренний воздух 4 из обитаемой зоны номера. Температура воздуха в номере контролируется датчиком, который имеет импульсную связь с автоматическими клапанами на трубопроводах подачи в теплообменник 3 жаркой либо прохладной воды. В прохладное время года в номере поддерживается комфортабельная температура воздуха tв от 20 до 22°С. При tв=+20°С в теплообменник 3 подается расчетный расход жаркой воды. При достижении tв=+22°С автоматический клапан закрывает поступление жаркой воды в теплообменник 3. При предстоящем возрастании tв до 23°С датчик контроля температуры воздуха подает команду на начало подачи в теплообменник 3 прохладной воды. При возрастании tв до 25°С в теплообменник 3 поступает уже расчетный расход прохладной воды. Жильцы номеров могут без помощи других настраивать датчик контроля на желаемую температуру внутреннего воздуха tв в обитаемой комнате.

Смесь приточного внешнего и эжектируемого перемещаемого внутреннего воздуха через эжекционный доводчик поступает в обслуживаемое помещение. Вытяжка загазованного и мокроватого воздуха осуществляется из верхней зоны санузла, размещающегося рядом с входным тамбуром номера. В прохладном климате большинства регионов Рф энергетически целенаправлено использовать теплоту вытяжного воздуха на нагрев санитарной нормы приточного внешнего воздуха.

Рис. 2. Принципная схема работы эжекционных доводчиков, смонтированных под окнами в гостинице «Дунай Интерконтиненталь»

1 – поступление санитарной нормы внешнего воздуха от центрального приточного агрегата; 2 – выход из сопел внешнего воздуха, количество которого отвечает санитарной норме; 3 – теплообменник, снабжаемый жаркой либо прохладной водой из централизованых источников; 4 – выкидываемый из помещения воздух.

СКВ с эжекционными доводчиками и двухступенчатой рекуперацией тепла вытяжного воздуха

В Рф разработана энергосберегающая СКВ с эжекционными доводчиками и двухступенчатой рекуперацией тепла вытяжного воздуха. На рис. 3 показана принципная схема этой системы для обслуживания гостиничных номеров.

В прохладном климате большинства регионов Рф энергетически целенаправлено использовать теплоту удаляемого воздуха для нагрева санитарной нормы приточного внешнего воздуха.

В центральном приточном агрегате готовится суммарный расход приточного внешнего воздуха ΣLпн, который очищается в фильтре 6 и греется от теплоты удаляемого воздуха ΣLу в 2-ух ступенях рекуперации. В первой ступени внешний воздух греется в теплоотдающем теплообменнике 7, в трубки которого подается насосом (на рис. 3 не показан) антифриз, подогретый в трубках теплообменника 8, где охлаждается и осушается мокроватый теплый удаляемый воздух ΣLу, забираемый вытяжным вентилятором 12 из санузлов гостиничных номеров. В расчетных критериях благодаря утилизации теплоты удаляемого воздуха в теплоизвлекающем теплообменнике 8 приточный воздух в теплоотдающем теплообменнике 7 греется на 22°Ñ.

Во 2-ой ступени рекуперации при помощи компрессора (на схеме рис. 3 не показан) меж теплообменниками 9 и 10 циркулирует рабочий агент (обычно фреон R-22). В режиме нагрева приточного внешнего воздуха ΣLпн в теплообменник 9 компрессором нагнетаются жаркие пары фреона R-22. При прохождении прохладного воздуха со стороны оребрения трубок теплообменника 9 в трубках происходит остывание фреона R-22 и его пары перебегают в жидкое состояние. В процессе этого процесса температура приточного внешнего воздуха со стороны оребрения трубок увеличивается на 14 °С. Водянистый фреон R-22 при помощи компрессора через терморегулирующее автоматическое устройство (на схеме рис. 3 не показано) поступает в трубки теплообменника 10 при низком давлении. В итоге фреон в этих трубках закипает, и происходит предстоящее остывание и осушение вытяжного воздуха. Охлажденный и осушенный вытяжной воздух ΣLу вентилятором 12 выбрасывается в атмосферу, а подогретый приточный внешний воздух ΣLпн по присоединительным воздуховодам 1 поступает в эжекционный доводчик.

Отличительной особенностью использования эжекционного доводчика под окном гостиничного номера по схеме рисунка 3 в сопоставлении с системой, представленной на рисунке 2, является эжекция внутреннего воздуха из верхней зоны номера с его спуском по поверхности остекления окна. У потолка в номере зимой воздух имеет температуру до 24 °С и его всасывание в ДЭ по поверхности прохладного остекления окна обеспечивает нагрев прохладного стекла. Тем исключается обмерзание и обеспечивается понижение отрицательной радиации от поверхности остекления, что, в свою очередь, делает более комфортабельные условия в номере.

Другой отличительной особенностью является поступление приточного воздуха от эжекционного доводчика конкретно в зону обитания людей. Материалы отделки, бытовое оборудование и люди в помещении выделяют тепло, водяные пары, вредные газы и запахи, имеющие температуру выше температуры воздуха tв. Потому обозначенные вредные выделения подымаются под потолок и через вытяжное отверстие в санузле удаляются при помощи вытяжного вентилятора 12.

Если приточный воздух подавать из верхней зоны помещения, то он вовлекает в свою струю поднимающиеся ввысь вредные воздушные массы, и в итоге до 60% вредного потока ворачивается в зону обитания людей. Такая конфигурация воздухообмена существенно усугубляет санитарно-гигиенические свойства воздушной среды в помещении.

Материалы отделки, бытовое оборудование и люди выделяют тепло, водяные пары, вредные газы и запахи, имеющие температуру выше температуры воздуха и потому поднимающиеся к потолку.

В схеме на рис. 3 приточный воздух теснит под потолок грязные воздушные массы, что, согласно санитарно-гигиеническим требованиям, отвечает более высококачественной конфигурации «вытесняющей вентиляции».

Рис. 3. Принципная схема работы энергосберегающей СКВ с двухступенчатой рекуперацией тепла вытяжного воздуха и монтажом эжекционных доводчиков под окном гостиничного номера
1 - поступление санитарной нормы внешнего воздуха от центрального приточного агрегата;
2 - выход из сопел внешнего воздуха, количество которого отвечает санитарной норме;
3 - теплообменник, снабжаемый жаркой либо прохладной водой из централизованых источников;
4 - выкидываемый из помещения воздух;
5 - приточная решетка;
6 - фильтр;
7 - теплоотдающий теплообменник первой ступени утилизации теплоты удаляемого воздуха;
8 - теплоизвлекающий теплообменник в удаляемом воздухе;
9 - теплообменник конденсации рабочего агента зимой (+) и испарения летом (-);
10 - теплообменник испарения рабочего агента зимой (-) и конденсации летом (+);
11 - приточный вентилятор;
12 - вытяжной вентилятор

В летнее время приточный внешний воздух ΣLпн нужно охлаждать и осушать. В данном случае насос первой ступени рекуперации останавливается и прекращает циркуляцию антифриза через теплообменники 7 и 8. Во 2-ой ступени рекуперации автоматический 4-ходовой вентиль (на рис. 3 не показан) переключает направление движения фреона R-22. Сначало компрессор нагнетает жаркие пары в трубки теплообменника 10. Проходящий со стороны оребрения трубок этого теплообменника вытяжной воздух ΣLу обеспечивает отвод теплоты конденсации фреона. Водянистый фреон через терморегулирующее устройство поступает в трубки теплообменника 9. При кипении фреона в его трубках проходящий со стороны оребрения приточный воздух ΣLпн охлаждается и осушается. Конфигурацией скорости вращения электродвигателя компрессора достигается требуемое остывание приточного воздуха и понижение дневных расходов электроэнергии на поддержание комфортабельного локального климата в гостиничном номере.

Местно-центральные СКВ с вентиляторными доводчиками (фанкойлами)

Рис. 4. Принципная схема СКВ в гостинице с внедрением местных вентиляторных доводчиков (фанкойлов)

1 – приточный воздуховод от центрального кондюка; 2 – отвод санитарной нормы внешнего воздуха с глушителем для подачи в верхнюю зону номера; 3 – регулятор расхода санитарной нормы внешнего воздуха; 4 -вентиляторный доводчик (фанкойл); 5 – забор рециркуляционного воздуха в навесном потолке тамбура; 6 – приточная камера с приточной решеткой у потолка номера; 7 – санузел и ванная комната; 8 – электрообогрев пола в санузле; 9 – вытяжной отвод из санузла; 10 – вытяжной воздуховод; 11 – электронный конвектор.

В российскей практике употребляются местно-центральные СКВ с вентиляторными доводчиками (фанкойлами). На рис. 4 представлена принципная схема таковой СКВ [2]. За навесным потолком коридора смонтирован приточный воздуховод 1. Санитарная норма приготовленного приточного внешнего воздуха, поступая через отвод, глушитель и регулятор расхода 3, проходит через приточную камеру 6 и направляется к приточной решетке, расположенной у потолка жилой комнаты гостиничного номера. За навесным потолком входного тамбура смонтирован вентиляторный доводчик (фанкойл) 4. Через решетку 5 рециркуляционный воздух из тамбура забирается в фанкойл 4, где находится теплообменник, соединенный по двухтрубной схеме с источником снабжения жаркой водой с температурным перепадом 80-65 °С. Работа фанкойла 4 обеспечивает воздушное отопление номера. Для устранения обмерзания и отрицательной радиации от остекления окон в их нижней части установлены электронные конвекторы 11.

Вытяжка загазованного отепленного мокроватого воздуха осуществляется через вытяжное устройство по отводу 9, присоединенному к магистральному вытяжному воздуховоду 10. Для экономии электроэнергии в схеме принято, что вытяжка из санузла 7 осуществляется не повсевременно, а временами. Как отмечается в статье [2], огромную часть времени будет создаваться положительный дисбаланс, потому что система вытяжки работает только при включении света в ванной.

Размещение рециркуляционной решетки 5 в навесном потолке тамбура напротив двери в санузел делает условия, при которых огромную часть суток грязный и мокроватый воздух из санузла 7 забирается в фанкойл 4 на рециркуляцию. Это приводит к значительному ухудшению санитарно-гигиенических черт приточного воздуха, поступающего в жилую комнату гостиничного номера.

Снабжение теплообменников фанкойлов 4 осуществляется по 4-трубной схеме. В переходный период года номера на облученном солнцем фасаде гостиницы нуждаются в охлаждении. В теплообменники фанкойлов 4 соответственных номеров поступает прохладная вода и понижается температура рециркуляционного воздуха. В номерах со стороны фасадов, находящихся в тени, требуется отопление, обеспечиваемое подачей жаркой воды в теплообменник фанкойлов 4.

В статье Т.И. Садовской приведены удельные характеристики расхода тепла и холода в СКВ гостиницы [2, табл. 4]. В каждый номер общей площадью 40 м2 подается приточный внешний воздух с интенсивностью 100 м3/ч. В погодных критериях Москвы при tнх= -28 °С на расчетный нагрев этого воздуха до tв = +20 °С требуется тепла

Qт.пн. = 100•1,3•1 (20+28)/3,6 = 1733 Вт.

Исходя из данных этой же статьи, на СКВ расходуется тепла 84 Вт/м2, что на гостиничный номер площадью 40 м2 составит

QтСКВ = 40•84 = 3360 Вт

Эти расчеты демонстрируют, что в проекте СКВ [2] не предусмотрены энергосберегающие мероприятия.

При использовании СКВ с двухступенчатой рекуперацией тепла удаляемого воздуха, показанной на рис. 3, в гостиничные номера к ДЭ будет поступать приточный внешний воздух, подогретый от tнх = - 28 °С до tпн = +8 °С. Расход тепла в ДЭ на догрев воздуха до tв = +20 °С составит

QТ.ДЭ = 100•1,22•1 (20 – 8)/3,6 = 407 Вт

В сопоставлении с классической схемой СКВ для гостиниц [2] расход тепла на нагрев санитарной нормы приточного внешнего воздуха в СКВ с ДЭ (рис. 3) существенно снизится и будет в 4,3 раза меньше (1733 Вт/407 Вт = 4,3).

Дополнительным преимуществом СКВ с ДЭ по схеме, приведенной на рис. 3, является поступление приточного воздуха в жилую зону номера и исключение способности смешения приточного воздуха с загазованным и мокроватым воздухом из санузла, как это имеет место в схеме СКВ по рис. 4. Не считая того, в теплое время года температура и энтальпия воздуха, удаляемого вытяжной вентиляцией, будут существенно выше tв = +25 °С. Тем обеспечивается понижение расхода холода на отведение расчетных теплопритоков в номерах гостиниц до 40%.

Литература, использованная при подготовке материала:

  1. 1.Fläkt. Catalogue 84. Air conditioning systems for Hotels.
  2. 2.Садовская Т.И. Высотная гостиница на Краснохолмской стрелке /Т.И. Садовская // «АВОК», 2004, № 4, С. 16 – 22

Олег Кокорин,
старший научный консультант ЗАО «Обитель», д.т.н., доктор

Игорь Лимонтов,
менеджер по развитию бизнеса ЗАО «Обитель»

Колено настенное, внутренняя резьба, 25х1/2#34;, полипропилен

Стенное колено с внутренней резьбой представляет собой фитинг, который обычно употребляют на конце трубопровода. Накрепко закрепляет стенной развод перед железной трубой либо заканчивающей наварной арматурой. Употребляется в трубопроводах с прохладной и жаркой водой, в системах отопления и канализации. Материал, из которого сделано изделие, на сто процентов неопасен для здоровья.

Достоинства: