 До 1970 года в системах кондиционирования воздуха для регулирования температуры помещения использовались системы воздухораспределения с постоянным объемом. Затем переменный воздушный объем (VAV) революционизировал систему кондиционирования воздуха зданий. Сегодня им на смену приходят «бесканальные системы с переменным воздушным объемом».Эти системы имеют потенциал для дальнейшего улучшения комфорта и уменьшения энергозатрат, в то же время обеспечивая более приемлемую и гибкую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Дополнительные преимущества включают в себя более удобное расположение, улучшенное качество воздуха, сниженные затраты за срок службы и, возможно, сниженные капитальные затраты.
Бесканальные системы VAV бывают двух типов: проходящие под полом и под потолком. Обе системы заменяют систему воздуховодов широкими воздушными линиями, поэтому мы будем называть их системами воздушных линий. Обе системы работают под низким статическим давлением, которое уменьшает утечку воздуха и экономит электроэнергию. Статическое давление в 12,5 Па признано эффективным в современных системах воздушных линий, проходящих под полом. Системы воздушных линий под полом. Система воздушных линий, проходящих под полом, используется в сочетании с фальшполом (Рис. 1). Пространство под полом используется как подвод воздушной линии (в нем также размещаются источник электроэнергии, телевизионные кабели и другие технические элементы). Диффузоры подают кондиционированный воздух на уровне пола в зону дневного пребывания людей, которая определена стандартом 55-1992 ANSI/ASHRAE (Национального института стандартизации США и Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха), а также «Tермальными условиями окружающей среды для работы в помещении», и равняется вертикальному пространству от 10 до 170 см над полом. После индуцированного смешивания в воздух поступает тепло и загрязняющие вещества из помещения. Естественная конвекция переносит теплый, загрязненный воздух к потолку, где он возвращается к кондиционеру через потолочное пространство. Рис. 1: Вертикальная проекция системы воздушных линий, проходящих под полом«Канальные» системы требуют тщательных расчетов. Сложной задачей является поддержание бесперебойной работы систем кондиционирования воздуха и в то же время обеспечение всех структурных компонентов здания и его эстетических потребностей. Изменения в планировке здания во время строительных работ может повлиять на планирование систему воздуховодов и увеличить стоимость установки системы вентиляции. Система воздуховодов устанавливается только однажды, и вносить изменения непрактично, то есть можно найти компромисс между удобством и затратами энергии, если офисное помещение организовано по-новому. В совершенной системе кондиционирования воздуха, проходящей под полом, диффузоры не только изменяют объем. Они также поддерживают устойчиво-скоростной профиль при всех нагрузках и потоках воздуха (Рис. 2). Это позволяет избежать уплотнения холодного воздуха, который негативно воздействует на некоторые системы кондиционирования воздуха, проходящие под полом, в условиях пониженной нагрузки, заставляя людей переживать ощущение «замерзших коленей». Уплотнение холодного воздуха вызвано неспособностью поддержать достаточную скорость воздушного потока, гарантирующую адекватное смешивание воздуха. Неустойчивость скорости также приводит к излишней термальной стратификации. Люди, находящиеся в помещении, могут одновременно испытывать неуютный холод в области колен и тепло в области головы. Диффузоры, которые могут поддерживать устойчиво-скоростной профиль воздушного потока, позволяют избежать этих проблем. Рис. 2: Устойчиво-скоростной профиль диффузоров переменного воздушного объема (VAV), проходящего под поломПри потолочной системе используется двухуровневый потолок (Рис. 3). Более низкое пространство, между декоративным потолком и средним потолком, действует как приточная воздушная линия. Верхнее пространство, между средним потолком и панелью, действует как возвратная воздушная линия. Воздух подается в зону пребывания людей через специальные диффузоры VAV. Рециркуляционные решетки (которые могут быть частью диффузоров подачи воздуха) переносят воздух сквозь приточную линию к линии возвратного потока. Рис. 3: Вертикальная проекция потолочной системы воздушных линийДекоративный потолок выполнен из традиционных материалов, из которых сделаны потолки многих современных деловых зданий. Средний потолок устанавливается так же, как и обычный прокладочный подвесной потолок, но сделан он из других материалов. Плитка для него выбирается звуконепроницаемая и достаточно дорогая. Обе решетки уплотнены, что гарантирует эффективность системы. Все материалы стандартные, изготовленные промышленным способом. Потолочные системы воздушных линий используют диффузор и систему контроля для совершенствования работы системы переменного воздушного объема (VAV). Подвод воздушных линий функционирует при низком статическом давлении 12,5 Па, которое снижает потребление электроэнергии и уменьшает утечку воздуха, но не работает с традиционной модуляцией «объема» (то есть не поддерживает устойчивую скорость воздушного потока). Поэтому был разработан новый метод, который позволил позаимствовать достоинства системы воздушных линий и для потолочной системы подачи воздуха. Вместо «модуляции объема» используется «модуляция времени». Когда диффузор включен, он подает 100% воздушного потока с постоянной скоростью. Когда он выключен, то он подает 0% воздушного потока. При 100% нагрузке каждый диффузор будет включен 100% времени. При 50% нагрузке каждый диффузор будет включен только 50% времени, обеспечивая 50% охлаждения. Продолжительность цикла между положениями диффузора «включен» и «выключен» очень короткая, минимум шесть секунд, и люди не замечают изменений объема. По мере того как нагрузка изменяется в зоне пребывания людей, система контроля подсчитывает количество времени и последовательность действий для каждого диффузора. Таким образом, действие системы VAV совершенствуется, пока она поддерживает подачу воздуха с устойчивой скоростью.
|
