Модернизация оборудования и автоматики

Модернизация, реконструкция, замена, восстановление оборудования и автоматики вентиляции и кондиционирования воздуха

Введение

В данной статье я постараюсь объяснить какие появились новые инженерные решения для систем вентиляции, с чего начать, и на что нужно обратить особое внимание при создании нового проекта по вентиляции , как сделать модернизацию и реконструкцию существующей вентиляции, для чего нужна система вентиляции и кондиционирования воздуха.

Более 22 лет я занимаюсь инженерными системами вентиляции и автоматики. Начал я трудовую деятельность с наладчика автоматики вентиляционных систем, позже руководил инженерными службами эксплуатации нескольких зданий, более 12 лет являюсь техническим директором компании выполняющей расчет и проектирование, изготовление в собственном цеху вентиляционных изделий, монтаж, пуско-наладку систем вентиляции и кондиционирования на различных объектах нашей страны. Надеюсь, мои знания и опыт будут Вам полезны.

Коротко о главном. Примеры эффективной вентиляции.

1. Пример модернизации приточно-вытяжной установки. Рециркуляция.

В зимний период уличный воздух подаваемый в здание должен успеть нагреться примерно на 60 градусов ( с -38 до + 22 градусов), моментально, потратив огромное количество тепловой энергии и буквально через 20-30 минут этот нагретый, очищенный воздух вылетает на улицу. Установив систему рециркуляции и контрольную автоматику вы получите снижение затрат на 70%-90%, не потеряв в качестве воздуха. Согласитесь,  экономия в 7-9  раз это существенно.

2. Пример модернизации приточно-вытяжной установки. Рекуперация.

Существуют такое оборудование как рекуператор, принцип которого основан на передаче тепла от вытяжного воздуха уличному воздуху через многочисленные металлические пластины. Смешение воздуха при этом практически не происходит. Бывают пластинчатые рекуператоры – снижение затрат до 45-50% и роторные рекуператоры снижение затрат до 60-70%.

3. Пример модернизации приточно-вытяжной установки. Гликолевый рекуператор.

Относительно недорогим и эффективным решением является использование гликолевых рекуператоров, принцип работы которых заключается в следующем: вытяжной теплый воздух проходит через дополнительно установленный медно-алюминиевый теплообменник, отдавая при этом свое тепло незамерзающей жидкости, которая в свою очередь передает тепло на другой теплообменник, установленный уже на притоке, подогревая тем самым холодный воздух. Гликолевые рекуператоры обеспечивают снижение затрат до 30-40%.

4. Пример модернизации системы вентиляции. Контроль СО2 больших помещений.

Системы вентиляции больших помещений рассчитываются на нормативную кратность воздухообмена при максимальной наполненности. А ведь не всегда помещение заполненно на максимум, чаще совсем простаивает, а киловатты тепла и электричества расходуются на максимум. Достаточно всего лишь установить в вытяжном канале датчик, контролирующий количество выдыхаемого людьми углекислого газа, установить и настроить автоматику и системы вентиляции будут подавать в помещение столько воздуха сколько необходимо для находящихся в нем людей, при этом сохраняя комфортные условия. При отсутствии людей можно настроить работу на 10%-20% от номинальной мощности или для поддержания температурного режима. Аналогично в выходные и праздничные дни. Снижение затрат на эксплуатацию составит 60%-80%.

5. Пример модернизации системы вентиляции. Экономия за счет своевременного технического обслуживания.

 

Рассмотрим самую распространенную проблему – забился воздушный фильтр. Забитый фильтр пропускает через себя намного меньше воздуха, в результате вентилятор начинает «задыхаться», работать под нагрузкой, увеличивается расход электроэнергии, уменьшается срок службы вентилятора. Пыль уже не задерживаемая фильтром начинает проходить через него, в результате чего забиваются калориферы нагрева и охлаждения. Увеличивается расход тепло и холода носителя. Возникает опасность разморозки калорифера, что обычно приводит к затоплению и дорогостоящему ремонту с полной остановкой оборудования. Также проникающая пыль проходит в систему воздуховодов, откладывается на его поверхностях, появляется пылевой клещ, плесень и т.д. Чистка и дезинфекция воздуховодов по стоимости обойдется как прокладка новых воздуховодов. Всего-лишь  вовремя не замененный фильтр может привести к расходам в 200 раз превышающим его стоимость. Отсутствие технического обслуживания обычно приводит к остановке оборудования и дорогостоящим ремонтам.

 

6. Пример модернизации системы вентиляции. Охлаждение за счет поливных вод.

Интересным решением является использование температуры подземных вод для охлаждения здания. Температура подземной воды и зимой и летом около + 9 градусов, можно пропустить ее через теплообменники вентиляции или отопления, охладить здание, а воду использовать для полива газонов, деревьев либо просто вернуть в землю. Просто и эффективно.

7. Пример модернизации системы вентиляции. Охлаждение компрессорно-конденсаторными блоками (ККБ).

К любой существующей системе вентиляции можно подключить охлаждение. Для этого нужно установить на улице или на крыше ККБ, соединить фреоновой магистралью с испарителем установленным в приточной установке и во всех решетках появиться прохладный воздух.

8. Пример модернизации системы вентиляции. Защита от разморозки калориферов.

Если ваша система вентиляции напрямую подключена к городской горячей воде вы гарантированно получите также и всю грязь, которая поступает по трубам. Как результат - забитые теплообменники, снижение теплоотдачи, разгерметизация теплообменника, затопление горячей водой.  Установив собственный пластинчатый теплообменник для системы вентиляции, заполнив его незамерзающей жидкостью вы забудете об этой проблеме.

9. Пример модернизации системы вентиляции. Защита электродвигателей вентиляторов.

Стандартное подключение электродвигателей это магнитный контактор, в лучшем случае в комплекте с тепловым реле. Подключив электродвигатель вентилятора через частотный преобразователь вы получите: плавный запуск, защита от пропадания фаз, защита от пропадания нуля, защита по току, защита от повышенного напряжения, защита от пониженного напряжения, защита от перегрева двигателя. Срок службы оборудования увеличиться в разы.

10. Пример модернизации системы вентиляции. Защитная автоматика.

Установка датчика разницы давлений (дифманометра) позволит вам точно знать, что пора менять фильтр. Установка датчика температуры на трубе обратной воды защитит вашу систему от разморозки и обеспечит контроль требований АО "Теплотранзит". Датчик заморозки по воздуху обеспечит защиту от разморозки калорифера. Встроенная возвратная пружина электропривода жалюзийной заслонки защитит ваш калорифер от холодного воздуха при отсутствии электричества. Правильно подобранный и установленный насос обеспечит циркуляцию даже при отсутствии подачи .Электропривод трехходового клапана будет постоянно следить за расходом воды. Ну и разумеется мозг автоматики - контроллер должен контролировать все выше перечисленные датчики и исполнительные механизмы.

Инженерных решений существует много, все зависит от опыта и знаний компании или технического консультанта, выполняющих модернизацию и реконструкцию оборудования и автоматики систем вентиляции и кондиционирования воздуха, прочего климатического и теплового оборудования, обеспечивающего микроклимат здания.

Проблемы вентиляции и их решения.

1. В помещении влажно, запах плесени. Решение: установить механическую приточно-вытяжную вентиляцию. Обеспечить максимальное расстояние между приточными и вытяжными решетками. Убедиться в достаточности воздухообмена. Приточные решетки расположить в местах возникновения плесени (углы, окна).

2. В помещении подается воздух холоднее, чем выходит с приточной установки. Решение: утеплить воздуховоды.

3. В помещении душно. Решение: установить на отопление термостатистические головки для контроля температуры в зимний период, установить охлаждение воздуха в летний период. Обеспечить максимальное расстояние между приточными и вытяжными решетками. Убедиться в достаточности воздухообмена.

4. В помещении свист и шум воздуха. Решение: отрегулировать клапан расхода воздуха, увеличить сечение вентиляционных решеток.

5. В помещение слышно звук работающей вентиляции. Решение: установить шумоглушитель, отсечь оборудование от воздуховодов гибкими вставками.

6.В помещение подается достаточно приточного и вытяжного воздуха, но все равно не комфортно. Решение: приточные и вытяжные решетки расположены близко друг к другу. В результате 60%-80% воздуха притока сразу вытягивается, минуя потребителя. Разнести решетки друг от друга не менее чем на 3 метра.

7. В помещении перестала работать вытяжка. Решение: прежде всего нужно понимать, что вытяжка без притока не работает. Если на приточке забиты фильтра, то производительность приточки падает в несколько раз. Соответственно вытяжке не хватает воздуха, растет сопротивление сети, падает производительность. Нужно просто заменить фильтры приточной вентиляции.

8. Ваши среднегодовые расходы на теплоноситель и энергообеспечение для системы вентиляции растут из года в год. Решение: необходима замена калориферов, узлов обвязки. Рекомендуется установка пластинчатых теплообменников, умной автоматики.

9. Необходима контролируемая влажность в помещении. Решение: установка в существующую систему вентиляции осушителей и увлажнителей воздуха.

10. Ваши сотрудники часто болеют. Решение: установка в существующую систему вентиляции бактерицидных фильтров.

С чего начать?

Прибыль любого предприятия складывается из разницы доходов и расходов. Расходы на содержание, так называемые эксплуатационные расходы, системы вентиляции и кондиционирования воздуха являются достаточно существенными и чаще всего равны или превосходят расходы на содержание системы отопления и энергопотребления.

Во первых, нужно определить проблемы, которые нужно устранить. Абсолютно всем сотрудникам, от директора до уборщицы, нужно в письменной форме предоставить отчет о текущем состоянии системы вентиляции в помещениях, в которых они работают. Также указать их пожелания или требования для будущей системы вентиляции. В отчете необходимо указать: номер помещения, его предназначение с кратким пояснением, наличие в помещении вещей, которые могут влиять на качество воздуха (температуру, запах, влажность), количество работающих в нем людей.

Можно для обследования нанять фирму, но это будет стоить достаточно дорого и значительно менее эффективно. Только люди, непосредственно работающие в этом помещении, смогут дать максимально достоверную информацию о вентиляции и соответственно о своих пожеланиях.

Для чего нужна эта информация. Информация о предназначении и количестве людей поможет при проектировании будущей вентиляции в четком соответствии с требованиями СанПиН и СНиП. К примеру: кратность воздухообмена у кабинета врача: Приток (П) -1, Вытяжка (В) -1, у процедурного кабинета П-2, В -3, у массажного кабинета П-5, В-5, рентген-кабинета  П-3, В-4. Как видите знать правильное предназначение очень важно.

Во вторых, нужно создать поэтажные  и вертикальные схемы  вашей вентиляции. Самым разумным способом будет создание комиссии, состоящей из представителей технических служб: сантехников, электриков и т.д. Если вентиляция делалась по проекту, то необходимо его найти, или запросить у исполнителей. Если схем нет, то их нужно создать. Комиссия в свободное от работы время создает план прокладки воздуховодов, с указанием размеров воздуховодов, размеров помещений, размером и количеством вентиляционных решеток. Особое внимание следует обратить на соединения воздуховодов, наличие щелей, целостность и внутреннюю чистоту воздуховодов. Места с нарушениями фотографировать с привязкой к номеру помещения. Если воздуховоды закрыты гипсокартоном, то нужно предварительно сделать врезать люки для возможности проведения обследования.

Можно для обследования нанять фирму, но за это придется заплатить, и вам скорее всего скажут, что нужно менять все воздуховоды, соответственно вам придется еще заплатить за демонтаж, изготовление, монтаж. Один человек может выполнить обследование плохо, эффективность комиссии намного выше. Люди, которые не спешат и не имеют материальной заинтересованности, выполнят обследование значительно качественнее.

Для чего нужна эта информация. План новой вентиляции будет основываться на существующей вентиляции, возможно даже не потребуется замены воздуховодов. К примеру: в обычном кабинете работают 4 человека, в кабинете установлена одна решетка сечением 100Х100 на притоке и такая же на вытяжке. Необходимый по СанПиН объем воздуха 4 чел.* 60 м3/ч = 240 м3/ч. Максимальное количество воздуха, которое может пройти через решетку сечением 100Х100 при скорости 2,5 м/с равно: L = 0,1 * 0,1 * 3600 *0,64*2,5 = 57,6 м3/ч. Если попытаться прогнать 240 м3 через эту решетку, то воздух будет выходить со скоростью более 10 м/с. Постоянный свист и шум вам обеспечен. Работать будет невозможно. Чтобы не выкидывать существующие решетки можно добавить еще по 4 шт. на приток и на вытяжку. Но, более выгоднее и проще, поставить вместо решетки сечением 100Х100 решетку сечением не менее 200Х200. Нормы будут соблюдены и шума не будет.

Как и решеток у воздуховодов тоже есть расчетные скорости воздуха. Если скорость воздуха в воздуховоде превысит 4,5 м/с, то начнет появляться гул. Это без сомнения будет влиять на самочувствие сотрудников и их работоспособность.

За долгое время вполне могла рассохнуться уплотнительная лента между воздуховодами, в этом случае потери воздуха могут достигать 40-60%. Воздух просто не доходит до конечного потребителя. Есть два решения: сделать герметизацию воздуховодов или заменить оборудование на более мощное и более затратное в эксплуатации. Выбор за вами.

В третьих, на основании полученных данных, требований СанПиН и СНиП, ваших личных пожеланий создается техническое задание для проектирования и расчета системы вентиляции и кондиционирования воздуха. На этом этапе вам стоит определиться с выбором вентиляционной компании, которая поможет сделать техническое задание, проект, расчеты, подбор оборудования, просчитает стоимость работ и в последствии сможет выполнить работы по изготовлению, монтажу, пуско-наладке вашей системы вентиляции. Выбор вентиляционной компании очень важен, компания с многолетним опытом обойдется вам дороже, но и качество работ у нее будет несоизмеримо больше, чем у новичков. Это как вместо хорошего доктора пойти лечиться к интерну. Будет дешевле, но хорошо или плохо узнаете только потом.

Можно для создания технического задания и проекта нанять проектную организацию, которая на основании вашего технического задания все красиво нарисует, учтет требования нормативов, получит согласования проекта в СЭС и АО "Теплотранзит". Также проектная организация сможет сделать смету и ее госэкспертизу. Такой вариант подходит тем предприятиям, которые не могут сами выбирать подрядчика. Если вы относитесь к этой категории, то я бы вам посоветовал еще нанять грамотного технического консультанта (инженера) для создания технического задания и представления ваших интересов перед проектной организацией. При выборе подрядчика защититесь от не качественного исполнения, заключив договор на авторский и технический надзор.

Это Важно! Вниманию руководителей:

В случае нарушений санитарно-эпидемиологических требований СЭС имеет право наложить административный штраф (от 30 МРП до 2.000 МРП, с 11 апреля 2019 года штрафы увеличены в 13 раз) или административное приостановление деятельности.

Отсутствие или неправильная работа автоматики узла обвязки калориферов приточных установок систем вентиляции ведет к нарушению температурного графика, утвержденного АО "Теплотранзит". АО "Теплотранзит" имеет право в этом случае наложить административный штраф и приостановить подачу теплоносителя потребителю (отключить отопление всего здания).

Плохая вентиляция это - потеря клиентов или арендаторов, низкая работоспособность сотрудников, возникновение плесени, грибков, аллергенов, разрушение конструкций здания от конденсата.

Задачи, которые должна решать вентиляция

1. Температура. Часто на систему вентиляции возлагают такую задачу как обеспечение микроклимата помещения, чуть ли не каждого помещения. Да это возможно, но тогда для каждого помещения потребуется вентилятор, шумоглушитель, нагреватель, охладитель, датчики, исполнительные и защитные механизмы, щит автоматики. Глобальное удорожание обеспеченно. Пусть температурным режимом занимается система отопления, а вентиляция занимается притоком и вытяжкой воздуха. Установка термостатистических головок на радиаторах отопления обеспечит зимой в помещении установленную температуру. В летний период функцию регулирования температуры может выполнить бытовой кондиционер. Если в кондиционере предусмотрена функция нагрева, то комфорт будет обеспечен и в межсезонье. Минусом использования кондиционера является труднодоступность обслуживания и порча внешнего вида здания наружными блоками, расположенными на фасаде. Альтернативным решением является использование мульти сплит систем, когда один наружный блок может обеспечивать несколько внутренних блоков. Лучшим, но и самым дорогим является использование системы чиллер-фанкойл. Фанкойл устанавливается вместо радиатора отопления и обеспечивает установленную температуру и зимой и летом, чиллер располагается либо на крыше, либо на земле. Система приточно-вытяжной вентиляции может обеспечить подачу воздуха заданной температуры, но одинаковой  для всех помещений.

 

2. Углекислый газ (СО2). Во вдыхаемом чистом воздухе содержится 0,03 % СО2, в выдыхаемом его содержание вырастает более чем в 100 раз до 3,7%-4 %. Превышение СО2 в воздухе снижает умственную деятельность и общее состояние организма. К примеру: в помещении не оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией, с установленным кондиционером проводится совещание. Много людей собранных в одной комнате моментально повышают уровень СО2, снижают уровень кислорода и как результат катастрофическая усталость и раздражение. Кондиционер в этом случае только ухудшает ситуацию, так как,  охлаждая воздух в помещении, создает иллюзию комфорта, при этом воздух, проходящий через фильтр кондиционера, теряет ионы кислорода.

 

3. Влажность. При дыхании человек выделяет в воздух примерно 1,2-1,5 литра воды в сутки. Если нет приточно-вытяжной системы вентиляции, влага будет конденсироваться на самых холодных поверхностях. Обычно это окна и углы. Окна «плачут», углы покрываются плесенью.  Существуют три основных способа удаления влаги из воздуха: электрический осушитель (принцип действия нагрев воздуха), фреоновый осушитель (принцип действия охлаждение воздуха) и приточно-вытяжная вентиляция (принцип действия замещение воздуха). Разумеется, отличаются они и по стоимости.

 

4. Запах. Уничтожить неприятный запах очень тяжело. Потребуется дорогостоящая фильтрация воздуха на молекулярном уровне либо распыление более сильного, приятного запаха. Самым простым способом удаления запаха является установка приточно-вытяжной вентиляции.

 

5. Кислород (О2). Во вдыхаемом чистом воздухе содержится 21 % О2, в выдыхаемом его содержание снижается до 16 %. Снижение О2 в воздухе уменьшает  умственную деятельность и общее состояние организма. Самым простым и действенным способом обеспечения человека О2 для его нормальной жизнедеятельности является использование приточно-вытяжной системы вентиляции.

С уважением, технический директор ТОО "Дерон Строй Сервис"

Сочинский Владимир Анатольевич  ___________________

тел./ WhatsApp; 8(702) 282-96-15  е-mail: 87022829615@mail.ru