ОБЗОР ПРОБЛЕМ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЙ И МЕТОДОВ ИХ РЕШЕНИЯ

REVIEW OF THE PROBLEMS OF HEATING AND VENTILATION SYSTEMS OF BUILDINGS AND METHODS OF THEIR SOLUTION

Aleksandr Shermanov

master's student, Department of heat and gas supply, ventilation and hydraulics, Vladimir state University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletov,

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

Системы отопления и вентиляции административных и промышленных зданий устраиваются для поддержания микроклимата в помещениях. Анализ проблем технической организации систем отопления и вентиляции зданий позволяет проектировать мероприятия по их решению и созданию новых технических решений с учетом накопленного опыта эксплуатации.

ABSTRACT

Heating and ventilation systems of administrative and industrial buildings are arranged to maintain the microclimate in the premises. Analysis of problems of technical organization of heating and ventilation systems of buildings allows designing measures for their solution and creation of new technical solutions taking into account accumulated operating experience.

Ключевые слова: тепловая энергия, микроклимат, отопление, вентиляция, отопительный прибор, приточная установка, калорифер.

Keywords: thermal energy, microclimate, heating, ventilation, heating device, supply unit, air heater.

Назначением систем отопления является поддержание температуры воздуха в помещениях на допустимом уровне. Отопительные установки производственных помещений могут быть различными. Как правило, организуются двухступенчатая система отопления с поддержанием дежурной температуры воздуха радиаторной частью отопительной установки, вторая часть тепловых потерь восполняется воздушным отоплением, которое совмещается с системами вентиляции и функционирует по мере необходимости в то время, когда организуется непосредственно рабочий процесс (в нерабочее время система не функционирует).

В некоторых зданиях небольшого объема система радиаторного отопления покрывает полную тепловую нагрузку теплопотерь через ограждающие конструкции, не совмещаясь с системами вентиляции [1, с. 528]. Такая схема более проста в устройстве, но хуже автоматизируется.

Старые системы отопления строились с использованием чугунных радиаторов или стальных конвекторов и системами автоматического регулирования не оборудовались. В помещениях с повышенной запыленностью и возможным выделением вредных веществ, в качестве отопительных приборов использовались регистры из стальных труб [2, с. 208]. Изменить теплоотдачу отопительного прибора в старых системах отопления было невозможно.

При использовании таких систем отопления поддерживать одинаковую температуру воздуха в помещениях в течение дня практически невозможно, она будет изменяться в зависимости от условий производственного процесса. При наличии в помещении больших тепловыделений, температура воздуха будет возрастать, регулирование температуры производится работниками путем проветривания помещений, то есть допуск потока в него уличного холодного воздуха. В период отсутствия тепловыделений и остановки технологического процесса температура в помещениях снижается.

При проведении реконструкции системы отопления с установкой современных отопительных приборов, их необходимо оборудовать системами автоматического регулирования, так называемыми термоголовками, которые позволят регулировать теплоотдачу отопительного прибора в зависимости от необходимой нагрузки теплопритоков в помещении.

При эксплуатации систем отопления происходит постепенное зарастание отложениями внутренних поверхностей радиаторов и стальных трубопроводов, которые разводят теплоноситель по отопительным приборам. При этом снижается проход для теплоносителя внутри отопительного прибора, уменьшается его теплоотдача, нарушается гидравлический режим системы в целом [3, с. 56].

Снизить скорость процесса образования отложений можно путем использования специализированного теплоносителя, в качестве которого может выступать хорошо очищенная вода высокой степени умягчения, либо вода, обработанная специальными реагентами, предотвращающими накипь на внутренних поверхностях отопительных приборов. Поскольку системы отопления являются замкнутыми закрытыми контурами, применение специализированных препаратов вполне допустимо.

При проведении реконструкции зданий с изменением теплотехнических характеристик ограждающих конструкций необходимо реконструировать системы отопления, заново рассчитывать гидравлический режим на новые потребности помещений.

Если в здании проводится модернизация с утеплением ограждающих конструкций, снижением отопительной характеристики, необходимо выполнять расчет и подбор отопительных приборов на новые условия эксплуатации. В случае расширения здания с увеличением площади недостаточно добавить отопительных приборов в пристроенных помещениях, необходимо выполнять расчет для всего здания в целом для того, чтобы не нарушить гидравлический режим поступления теплоносителя к существующим отопительным приборам.

Системы вентиляции для производственных помещений имеют очень важное значение. Основным назначением систем вентиляции является отвод загрязненного воздуха и подача в помещение свежего обработанного воздуха.

Со временем при функционирования системы вентиляции возникает ряд проблем, связанных как со старением системы разводки вентиляционного воздуха (воздуховодов), так с изменением, имеющим место с течением времени в оборудовании приточных и вытяжных камер и вентиляторах. С точки зрения воздуховодов вентиляционных систем производственных помещений, проблемы возникают при возникновении неплотностей в стыках воздуховодов, что может быть связано либо с ослаблением болтовых соединений, либо с возникновением других проблем.

С точки зрения старения оборудования вентиляционных систем, можно выделить проблемы, связанные с нарушением работы вентиляторов, их электрических двигателей. Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций необходимо периодически проводить осмотр и обследование оборудования на предмет нарушения режимов его работы, износа трущихся деталей, параметров функционирования электродвигателей. В приточных камерах устанавливается дополнительное оборудование, в котором производится обработка воздуха перед подачей его в помещение.

Обязательным блоком является нагревательная установка, так называемый калорифер. При наличии в здании системы теплоснабжения калориферная установка подключается к системам водяного нагрева, в нее подается горячая вода, которая нагревает воздух. Калорифер чаще всего представляет собой теплообменный аппарат с оребренными трубками. С течением времени возможно образование отложений со стороны водяного теплоносителя, а также загрязнение со стороны воздуха (если воздух запылен). Дополнительно возможна коррозия теплообменной поверхности за счет непрерывного контакта с водой и влажным воздухом.

Для сохранения уровня требуемого подогрева воздуха необходимо проводить периодическую ревизию, и при необходимости ремонт оборудования для нагрева, то есть калориферных установок, системы подвода и отвода воды, контролировать уровень нагрева воздуха.

При проведении реконструкции здания необходимо проводить проектирование систем вентиляции и модернизировать их в зависимости от новых задач помещений. Вентиляционные системы должны изменяться, если меняется схема производственного процесса в помещениях, поскольку к разным технологическим процессам предъявляются разные требования по количеству и качеству приточного воздуха.

В случае расширения здания путем пристроя новых помещений недостаточно присоединить дополнительные воздуховоды к существующей системе вентиляции. Необходимо проводить полное проектирование новой системы вентиляции, либо создавать для дополнительного помещения свою, отдельную систему. Это важно для того, чтобы распределение воздуха не менялось для существующих помещений и технологический процесс был обеспечен нужным количеством приточного и вытяжного воздуха.

При проведении реконструкции систем вентиляции необходимо учитывать энергоэффективность вентиляционного оборудования, особенно того, которое меняет температуру и влажность воздуха. Нагревательные, охладительные, увлажнительные установки должны создаваться с использованием энергоэффективного теплообменного оборудования, а затраты на нагрев и охлаждение воздуха были минимальны.

В целом, после проведении обследования систем вентиляции, выяснения проблем, возникших за время работы, принимается решение о реконструкции системы вентиляции здания в целом.

Список литературы:

1. Самойлова М. В. Энергосбережение в будущем и сейчас / М. В. Самойлова // Энигма. – 2019. – № 9-1. – С. 525-529.
2. Симбирев О. В. Перспективы модернизации систем отопления и вентиляции зданий / О. В. Симбирев // Colloquium-Journal. – 2019. – № 13-2(37). – С. 207-208.
3. Ямлеева Э. У. О надежности и долговечности систем отопления зданий / Э. У. Ямлеева // Вестник Ульяновского государственного технического университета. – 2018. – № 1(81). – С. 53-57.