VAVсистемы
VAVсистемы как принципиальная схема обеспечения воздухообмена и поддержания параметров микроклимата в помещениях учебного центра своего применения не нашли.

С полным уважением относясь к опыту США в области проектирования и эксплуатации VAVсистем, все же схемы, отработанные в странах ЮгоВосточной Азии, когда функции подачи свежего воздуха и поддержания параметров микроклимата делятся м. системами ПВУ и системами доводчиков (фэнкойл, VRF и др.), запитанными от центральной, зональной или центральнозональной системы Т и Х, представляются нам предпочтительными.

Не нашли своего применения и разновидности VAVсистем, такие как общая система подачи свежего воздуха высокого или среднего давления и вентиляторная/безвентиляторная «индуктивная» коробка («mixing box») у каждого потребителя. Несколько таких установленных систем вызвали многозначительные нарекания со стороны потребителей и довольно быстро прекратили свое существование. Подобное отношение к VAVсистемам может, в частности, объясняться квалификацией обслуживающего персонала и его способностью понять и обеспечить работу VAVсистем во всех ее проявлениях.

В тех случаях, когда все же следует избегать прокладки трубопроводов воды (например, в библиотеках), рек. вместо VAVсистемы рассмотреть VRFсистему.

Следует отметить, что VAVсистемы как системы поддержания баланса воздуха в здании (без выполнения параллельно функций поддержания параметров микроклимата) вполне приемлемы, в частности, как системы компенсации объемов воздуха, удаляемого от вытяжных лабораторных шкафов.

Сплиткондиционеры
О сплиткондиционерах написано немало, специальная литература богата статьями о надежности, функциональности, долговечности и экономической целесообразности их применения как основного проектного решения по сравнению с центральными или зональными системами холодоснабжения на воде или VRFсистемами. На на данный моментшний день сплиткондиционер превратился в электроприбор, который можно купить в магазине, как утюг или чайник, и получить соответствующее покупке качество. но то, что годится для частного лица, не годится для общественного здания и особенно для учебного центра. Вряд ли можно выразить отношение к сплиткондиционерам точнее, чем это сделано в [3]: «…зачем нужен красивый, бесшумный, дешевый, маленький и т. д. кондиционер, если он в один очень хороший день ломается… все поломки происходят в период пиковых нагрузок…».

В дополнение ко всем «за» и «против» следует отметить два дополнительных аспекта против применения сплиткондиционера – наружная эстетика и техобслуживание. Применение сплиткондиционера как основного решения для кондиционирования офисных помещений или как местных доводчиков для других комнат многоэтажного и многокомнатного учебного центра может превратить это здание в «куст малины», где в качестве ягод выступят блоки компрессоров, усыпавшие фасады здания. Кроме того, огромное количество единиц сплиткондиционеров потребует техобслуживания на постоянной основе, что, несомненно, скажется на годовом бюджете эксплуатации здания.

Следует избегать установки сплиткондиционера как основного принципиального решения схемы кондиционирования здания. Исключение составляют точечные решения, как, например, кондиционирование помещений серверных и пр.

Системы с тепловыми насосами (водяной конденсатор) у каждого потребителя
Системы с тепловыми насосами, использующие в качестве источника охлаждения/нагрева конденсаторов водяной контур с t = 28–30 °C, не нашли своего применения в основном изза создаваемого в здании высокого уровня шума, стоимости и отсутствия необходимости в индивидуальных финансовых расчетах.

Источники энергии для систем В и КВ учебных центров
Источники энергии по уровню централизации можно разделить на 5 типов:

• центральные (центральная котельная, холодильный центр), обслуживающие кампус;

• зональные (автономная котельная, зональная система подготовки холода – чиллер, VRF), обслуживающие здание учебного центра;

• местнозональные, обслуживающие этаж в здании центра (поэтажные VRF) или крупное помещение, например, лекционный зал;

• местные (СПК, миницентральные системы DX);

• комбинации источников.

Жидким теплоносителем в системах В и КВ является вода. Климатические условия не требуют применения гликоля в качестве холодоносителя.

По принципу выработки и подачи энергии источники можно разделить на 5 типов:

• центральные и автономные котельные на жидком и газообразном топливе;

• электрические нагреватели прямого нагрева воздуха;

• компрессионные чиллеры (в том числе тепловые насосы) для подготовки тепло и холодоносителя;

• абсорбционные холодильные установки;

• установки когенерации и тригенерации (одновременная выработка электрической, тепловой и холодильной энергии).

Последний тип системы представляет собой установку турбинного или дизельномоторного типа, которая в результате сжигания природного газа или легкого мазута вырабатывает электроэнергию на общие нужды, а также готовит горячую воду 90 °С или пар на нужды общего теплоснабжения и теплоснабжения абсорбционных холодильных установок.

При наличии центральных систем тепло и холодоснабжения в здании или вблизи него следует отдавать предпочтение присоединению ПВУ и местных доводчиков к таким системам. Исключение могут составлять:

• Кафетерии – изза необходимости финансового расчета с частным предпринимателем.

• Аудитории и лекционные залы на 100 и более человек – в редких, но возможных случаях, когда утвержденный график пуска центральных систем находится в явном противоречии с требованиями помещения.

• Помещения с серверами и шкафами связи – изза круглогодичных требований к подаче холода.

Для обеспечения «сглаживания» противоречий м. графиком пуска центральных и зональных систем и потребностей здания учебного центра в утреннем разогреве помещений и в холодные дни переходного периода следует устанавливать и запускать следующие системы местного подогрева:

• Ступенчатые местные электрические нагреватели, установленные на ответвлениях приточной системы в каждую комнату, для подогрева воздуха на 5 °С. При данном способе имеет место определенная экономия энергии за счет коэффициента одновременности, однако, этот вариант дорогой и, кроме того, увеличивается опасность возгорания изза погрешностей монтажа «по месту».

• Зональные электрические нагреватели, установленные централизованно в ПВУ, позволяют производить плавное поддержание температуры в воздуховоде. Установка таких нагревателей централизованно и, как правило, на заводеизготовителе со всеми проверками сводит опасность возникновения пожара к минимуму.

• Автономные котельные, обслуживающие здание целиком, в том числе и в отопительный сезон – при наличии соответствующих распоряжений.

• Тепловой насос, который летом может обеспечивать нагрузку по холоду совместно с базовой системой холодоснабжения, а в «нестандартное» время может обеспечивать «разогрев», «подогрев» или даже основную отопительную нагрузку.

Зональные системы энергоснабжения следует устанавливать при отсутствии центральных.

Местнозональные системы (автономный чиллер, автономная DX сплитустановка или крышный кондиционер) интересно рассмотреть для аудитории, «экономайзер» ПВУ которой не справляется с охлаждением зала 100 %ной подачей наружного воздуха в переходный период.

Следует отдавать предпочтение присоединению к системам тепло и холодоснабжения по четырехтрубной схеме или присоединению к системам с одновременным наличием тепловой и холодильной энергии от любых источников (например, трехтрубная VRFсистема). Такие присоединения могут иметь следующие разновидности:

• Присоединение ПВУ и доводчиков здания к центральным тепловым сетям и к зональной холодильной машине. В этом случае имеет место гибкость в получении холода, несовпадения же м. утвержденным графиком пуска центральной котельной и потребностями здания в тепле устраняются сезонным включением местного подогрева.

• Присоединение ПВУ и доводчиков здания к центральным сетям холодоснабжения и к зональной или местной системе подогрева – автономной котельной, электронагревателям и т. д.

• Присоединение ПВУ и доводчиков здания к двум зональным холодильным машинам типа тепловых насосов. В летний период обе машины покрывают холодильную нагрузку, в переходный период одна из машин переводится в режим нагрева и по двум отдельным трубам снабжает водой 45–50 °С локальные установки В и КВ. Кроме того, в зимний период один тепловой насос является резервом для другого. Простая и удобная схема.

• Двухтрубные VRFсистемы с электронагревателями в ПВУ и местных доводчиках или трехтрубная VRFсистема, позволяющая одновременный нагрев и охлаждение различных потребителей, – являются интересным решением. К недостаткам такого метода следует отнести его высокую начальную стоимость и стандартный ряд оборудования. Не на каждый объем воздуха и холодильную нагрузку можно подобрать ПВУ из такого стандартного ряда.

Проектирование и установка зональных двухтрубных систем для работы в режиме тепловых насосов должна быть ограничена. Нет никакой проблемы установить тепловой насос и обеспечить нагрев/охлаждение офисных помещений по двухтрубной схеме. В то же время применение такой схемы для компьютерных залов обречено на провал. Слишком быстрый переход от нагрева к охлаждению с целью поддержания параметров микроклимата, без обеспечения возможности охлаждения обратной воды хотя бы до 23 °С (цикл может занять 3–6 ч), приводит к остановке всей системы и порче компрессоров.

Разное
ПВУ свежего воздуха и ПВУ, выполняющие функции нагрева воздуха на нужды отопления в местах большого скопления людей, должны быть оснащены резервным электродвигателем. Можно хранить такой двигатель в вентиляционной камере в упаковке, замена неисправного двигателя занимает 30–40 мин.

Необходимо обеспечить дублирование источников энергии для таких помещений, как компьютерные залы и классы. В случае выхода из строя основного источника холода, вдоб к обычному и вполне понятному дискомфорту, могут выйти из строя компьютеры и потерять накопленную в них информацию. Эксплуатация таких помещений по своему отдельному годовому графику предопределяет закрепленное программой требование к установке местнозональных источников энергии. такое техническое решение – установка теплового насоса в качестве источника холода для В и КВ с дублированием холодоснабжения от центральной системы, присоединение В и КВ к центральному теплоснабжению как к основному источнику тепла и использование теплового насоса как резерв, а также применение электронагревателей в качестве местного догрева в фэнкойле для покрытия кратковременных нагрузок – вполне отвечает всем требованиям и прекрасно работает.

Необходимость систем контроля и регулирования DDC (Direct Digital Control – прямой 1/0 контроль) или PLC (Programmable Logical Control – программный логический контроль) попрежнему остается неясным вопросом для руководителей учебных заведений и не только. В самом деле, стоимость системы со всеми датчиками, контроллерами, программой, протоколами, линиями связи и компьютерной начинкой довольно высока, а пользу от нее ощутить довольно сложно. Поэтому первое, что отменяется как раздел проекта в случае превышения бюджета, – это системы DDC/PLC. И все же необходимо отметить, что такие системы, как минимум, дают возможность:

• Сократить штат и сэкономить время на попытку понять и устранить неисправности по месту.

• Экономить энергию за счет улучшения регулирования параметров и возможности легко программировать и перепрограммировать графики пуска систем.

• Накопить базу статистических данных в виде таблиц и графиков и выработать на ее основе программы эксплуатации похожих систем.

• Выявить тенденцию к неисправности задолго до действительной аварии.

Заключение
Учебные центры являются зданиями с большим количеством помещений разнообразного целевого назначения, и проектирование систем В, КВ и Т, Х для таких зданий является отнюдь не простой задачей.

Проектировщик должен понимать, что требования стандартов по объемам приточного/вытяжного воздуха и параметрам микроклимата никто не отменял.

Проектировщик должен понимать, что существуют рамки бюджета на капитальное строительство и никто не утвердит «лестницу на Луну», даже если она будет отвечать всем стандартам.

Проектировщик должен понимать, что системы В, КВ и Т, Х обслуживаются не профессорами, а просто квалифицированными техниками. Функционирование «системымонстра», выполняющей все возможные в природе задачи, перегруженной заслонками, обводами, датчиками и регуляторами, обречено на немедленный провал, если ее действие и динамика ее работы будут непонятны обслуживающему персоналу.

Проектировщик должен понимать, что жизнь системы продолжается и после окончания ее проектирования, и после окончания ее монтажа. Причем жизнь системы в период эксплуатации, как предполагается, должна быть значительно длиннее, чем в оба отмеченных периода. Не следует допускать существенного увеличения эксплуатационных затрат в угоду другим соображениям.

Проектировщик должен понимать, что на дворе 2007 год и заказчик ждет от него надежной, экономичной, современной, эстетичной и контролируемой системы. Причем как проектировщик соединит воедино все эти противоречащие друг другу требования, заказчика совершенно не интересует.

Поэтому целью проектировщика должно являться создание системы вентиляции и кондиционирования воздуха и схемы обеспечения ее энергоносителями на хорошем техническом (пусть и не идеальном) уровне. Должно быть обеспечено приемлемое соответствие всем стандартам – пусть не будет вытяжной системы, воздух «вытеснится» в коридор, а оттуда удалится через туалеты, пусть не будет 23 ± 0,1 °С, 23 ± 1,5 °С будет тоже хорошо. Пусть такая система имеет DDC с ограниченным объемом точек ввода/вывода и с возможностью расширения в будущем. Пусть такая система будет запроектирована с приемлемым разделением функций, проста и понятна в эксплуатации. Пусть такая система чутьчуть выйдет за рамки бюджета – простят. Пусть такая система не сэкономит все, что только можно, в период эксплуатации, а сэкономит немного меньше – поймут. Если все это имеет место – можно заявлять об успехе.

Подобный подход полностью оправдывает себя в Иерусалимском университете, количество жалующихся не превышает 15 %, что по стандарту CEN CR 1752 является весьма уважаемым результатом.

Если же проектировщик «дает крен» в угоду одному из аспектов – система «умрет» либо на стадии проверки бюджета, либо при сдаче в эксплуатацию.