ООО «ТРОКС Климатехника» опубликовала статью на тему ЗАЛОГ КОМФОРТА – ЭЖЕКЦИОННЫЕ ДОВОДЧИКИ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ в научно-техническом журнале Инженерные Системы (№1) , издательство АВОК Северо-запад.
Предложенная Вашему вниманию ниже статья, описывает современные системы кондиционирования и вентиляции с использованием оборудования TROX, установленные в 3 павильоне «Выставочного центра во Франкфурте»
Статья переведена с английского и подготовлена отделом Маркетинга, при участии Технического директора ООО «ТРОКС Климатехника».
Если вы посетите «Выставочный центр во Франкфурте», непременно побывайте в 3-м павильоне, который признан уникальным во всех отношениях. И не только потому, что его строительство обошлось в 150 млн. евро. Это здание имеет оригинальную конструкцию: длинна 240 м и ширина 210 м, высота до 45 м3 и занимает площадь 18500 м2, масса алюминиевого покрытия крыши составляет 3000 т. На двух этажах павильона расположились более 39 000 м2 выставочных площадей, помещений для офисов, конференц-залов и т.д. В здании проводятся спортивные соревнования, концерты, шоу. Во время проведения таких мероприятий, к системам вентиляции и кондиционирования предъявляются повышенные, жесткие требования. Специалистам HVAC всегда интересно, каким образом обеспечивается комфортный микроклимат в помещениях, какие системы вентиляции и кондиционирования воздуха установлены в здании? Мы постараемся ответить на эти и другие вопросы.
В выставочном павильоне были применены уникальные инженерные решения для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, которые в зданиях такого размера в мировой практике не применялись. Система спроектирована и смонтирована на базе эжекционных доводчиков TROX, работающих на рециркуляцию и воздухообмен. Общий расход воздуха составляет 4 млн. м3/час, общая производительность — 15 МВт.
Возведенные здесь системы СКВ впечатляют любого инженера. При их проектировании было реализовано основное требование: надежно скомпенсированы теплоизбытки, превышающие 200 Вт/м2. Надо подчеркнуть, что капитальные и дальнейшие эксплутационные затраты на СКВ могут быть снижены, а площади, занимаемые инженерными системами, значительно уменьшены по сравнению с известной мировой практикой. Кроме того, владельцы здания, генподрядчик и специалисты проектировщики сделали совместный выбор в пользу инновационного решения — применение воздушно-водяной системы. Для двух выставочных залов, расположенных друг над другом (площадь каждого составляет примерно 20 000 м2), они спроектировали воздушно-водяную систему, работающую по принципу эжекции, вместо «классической» системы кондиционирования. Давайте разберемся, почему эжекционные доводчики были выбраны как оптимальное решение. В верхнем зале к потолку подвешены пять инженерных мостов на высоте от 12 до 14 метров. Они находятся по продольной оси зала, повторяя линии потолка. Эжекционное оборудование вентиляционной системы зала смонтировано на этих мостах наряду с осветительными приборами, спринклерными системами, громкоговорительной аппаратурой и системой дымоудаления. На все 340 эжекционных доводчиков в двух залах подается до 800 000 м3/ч наружного воздуха. Он обрабатывается в 20 кондиционерах до 16С (для охлаждения), до 28С (для обогрева) и поступает в эжекционные доводчики по приточным воздуховодам большого диаметра.
Так как скорость потока на выходе из сопла велика, 1м3 этого «первичного потока» «подсасывает» приблизительно 4 м3 теплого воздуха, который находится у диффузора («вторичный поток»). Во время этого процесса «вторичный поток» проходит в эжекционном доводчике через 2 теплообменника, в которых циркулирует холодная или горячая вода, где воздух охлаждается/нагревается и смешивается с «первичным потоком», составляя вместе общий поток подаваемого воздуха.
В нижней части каждой эжекционной установки есть диффузор для подачи приточного воздуха в помещение. Направление потока в каждом диффузоре может плавно регулироваться от «вертикально вниз» до «под углом 450» в зависимости от текущей нагрузки по теплу или холоду. В таком случае при больших теплоперепадах создается рассеянная веерная струя: холодный приточный воздух медленно поступает вниз от эжекционной установки, в то время как в промежуточной зоне вверх медленно поднимается теплый воздух из рабочей зоны, который затем подсасывается холодным воздухом у диффузора, обрабатывается в эжекционном доводчике и т.д.
Если же зал необходимо обогреть (например, после монтажа выставки) задается направление потока из диффузора вертикально вниз, чтобы создать струю теплого приточного воздуха с максимальной дальнобойностью, способную достигнуть рабочей зоны.
Следующим важным вопросом при выборе оптимального оборудования является моделирование и 1:1 эксперимент. Моделирование и 1:1 эксперимент проводились как в лабораторных условиях, так и путем математических вычислений. Чтобы полностью контролировать температурные условия в таком внушительном по размерам зале, решения по оборудованию для систем вентиляции первоначально тестировались и оптимизировались по совокупным параметрам температурной производительности, степени подвижности воздуха и шумовым показателям.
Полезно будет привести мнение заинтересованных организаций и непосредственно директора инженерных выставок Хорста Нидлиха и директора по управлению инфраструктурой выставочного центра во Франкфурте Антона Хайзлера: «Когда оптимизированная модель стала удовлетворять нашим целям, мы решили провести 1:1 эксперимент. Для этого мы арендовали зал в выставочном центре Лейпцига с аналогичными параметрами и высотой потолков – 16 метров. Мы смонтировали экспериментальную систему, и модель заработала как часы. В результате, по запланированной схеме, индукционная система была смонтирована в 3-м павильоне выставочного центра во Франкфурте. Нужно отметить, что данная система вентиляции показала самые успешные результаты и в ходе масштабных мероприятий оправдала все наши надежды.»
В павильоне установлены 20 однотипных центральных установок кондиционирования, расположенных в восточном и западном концах зала, которые подают воздух в 340 индукционных доводчиков. Через центральные кондиционеры поступает до 800 000 м3/ч наружного воздуха, который обрабатывается и передается в качестве «первичного потока» на эжекционные установки. Для обеспечения холодом «первичного потока» и поступлений холодной воды в эжекционные установки в систему включены 6 чиллеров с общей холодопроизводительностью 10 МВт. Производительность по «первичному потоку» каждого эжекционного доводчика составляет 2300 м3/ч, холодопроизводительность (включая охлаждение «вторичного потока») составляет почти 19 кВт. Если вместо охлаждения необходим обогрев, тепло поступает из местной системы теплоснабжения через большие теплообменники.
Антон Хайзлер отметил: «Располагая постоянной холодопроизводительностью в 10 МВт и контролирующими датчиками, установленнымии на вырабатывающем холод оборудовании и по всей системе эффективного регулирования на конкретных участках, мы чувствуем себя прекрасно экипированными. Данной холодопроизводительности оказывается недостаточно только во время проведения крупных мероприятий. В этих случаях мы арендуем на время проведения мероприятия чиллеры производительностью до 5 МВт и добавляем охлажденную в них воду в наши приточные системы».
Обзор будет неполным, если не упомянуть о так называемых «подключениях» – дополнительных элементах системы кондиционирования. Во множестве помещений павильона сконструировано более 100 мелких вспомогательных систем. Например, это трубопроводы с охлаждающей водой, проложенные под полом первого этажа и между этажами, которые могут обеспечить подачу охлаждающей воды непосредственно на стенды экспонентов. Это позволяет компаниям в индивидуальном порядке снизить температуру воздуха в офисе, переговорной, гостевой зоне даже при значительных теплопоступлениях. В качестве дополнительной услуги в ходе больших выставок организаторы выставочного центра предоставляют в аренду кондиционеры, обрабатывающие рециркуляционный воздух.
Надеемся, что данный обзор показал настоящие преимущества выбранной вентиляционной системы, и сейчас Вы имеете общее представление об инженерных системах, оборудовании, техническом оснащении и системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в 3-м павильоне выставочного центра во Франкфурте.