Засоби захисту від впливу кліматичних умов

Підтримка на заданому рівні параметрів, що визначають мікроклімат, здійснюється кондиціонуванням, у припустимих межах вентиляцією та опаленням (рис. 12).

Рис. 12. Засоби нормалізації параметрів мікроклімату

 

Для вентиляції побутових, адміністративних і виробничих приміщень широко використовується природна вентиляція. Обмін повітря в цьому випадку здійснюється за рахунок різниці температур повітря в приміщенні та за його межами, а також під дією вітру. Така вентиляція може бути неорганізованою, коли обмін повітря здійснюється через вікна, кватирки, щілини в зовнішніх огорожах i т.п., та організованою, коли вона піддається регулюванню. В останньому випадку для вентиляції використовують спеціальні вентиляційні отвори, конструкція яких дозволяє змінювати їх аеродинамічний опір, або дефлектори. Дефлектори – це спеціальні пристрої, що встановлюються на витяжних вентиляційних трубопроводах та використовують енергію вітру.

Організовану природну вентиляцію прийнято називати аерацією. Перевагою такої вентиляції є можливість подавати значні об'єми повітря без витрат енергії, вентиляторів і вентиляційних трубопроводів. Поряд з цим вона має суттєві недоліки, а саме: значне зниження ефективності влітку та неможливість здійснити очищення й охолодження повітря, що надходить у приміщення.

У системах механічної вентиляції рух повітря здійснюється вентиляторами. Крім них, ще й вентиляційними системами, які, як правило, мають пристрої для забору повітря, вентиляційні трубопроводи, фільтри, калорифери, припливні або витяжні отвори, пристрої для очищення забрудненого повітря від шкідливих газів і пилу перед його викидом в атмосферу, витяжні шахти та ін. (рис. 13). Залежно від виду системи вентиляції до конструктивних додаються калорифери чи кондиціонери, припливні отвори чи насадки, через які повітря потрапляє до приміщення, або обладнання для викидання повітря з приміщення.

 

а	б	в	г
д	е
Рис. 13. Основні елементи системи загально обмінної вентиляції: а – вентилятор, б – повітропровід; в – глушитель; г – фільтр; д – калорифер; е – охолоджувач

Припливна вентиляція (рис. 14) забезпечує подачу чистого зовнішнього повітря у приміщення. При цьому видалення забрудненого повітря здійснюється через вентиляційні отвори, фрамуги, дефлектори. Вона застосовується у виробничих приміщеннях зі значними тепловиділеннями і низькою концентрацією шкідливих речовин. Схема припливної механічної вентиляції включає: повітрозбірник 1; фільтр для очищення повітря 2; повітронагрівач (калорифер) 4; вентилятор 5; мережу повітроводів та припливні патрубки 6 з насадками 7. Якщо немає необхідності підігрівати припливне повітря, то його пропускають безпосередньо у виробничі приміщення через обвідний канал 3.

 

Рис. 14. Схема припливної вентиляції

Витяжна вентиляція (рис. 15) застосовується у виробничих приміщеннях, в яких відсутні шкідливі речовини, при невеликій кратності повітрообміну. Витяжна вентиляція складається із очисного пристрою 1, вентилятора 2, центрального 3 та відсмоктуючих повітроводів 4.

Рис. 15. Схема витяжної вентиляції

Припливно-витяжна вентиляція застосовується у приміщеннях, в яких необхідно забезпечити підвищений і надійний повітрообмін. У виробничих приміщеннях, де виділяється значна кількість шкідливих газів, парів, пилу, витяжка повинна бути на 10% більшою ніж приплив, щоб шкідливі речовини не витіснялись у суміжні приміщення з меншою шкідливістю. У системі припливно-витяжної вентиляції можливе використання не лише зовнішнього повітря, але й повітря самих приміщень після його очищення. Таке повторне використання повітря приміщень називається рециркуляцією і здійснюється в холодний період року для економії тепла, витраченого на підігрівання припливного повітря.

Основне завдання розрахунку загальнообмінних систем штучної вентиляції – визначити кількість повітря, що необхідно подати, і вилучити з приміщення.

Повітрообмін визначають:

– за кількістю шкідливих речовин

,

де Q – кількість шкідливих виділень у цеху, мг/год; k₁ – гранично допустима концентрація шкідливих виділень у повітрі цеху, мг/м³; k₂ – концентрація шкідливих виділень у припливному повітрі, мг/м³;

– за кількістю надлишкового тепла

,

де Q_над – надлишкове тепло в цеху, кДж/год; С – питома теплоємність повітря при постійному тиску, що дорівнює 1кДж/(кг·⁰С); γ – густина припливного повітря, кг/м³; t_В – температура повітря, що виходить з цеху, ⁰С; t_П – температура припливного повітря, ⁰С;

– за кратністю повітрообміну

,

де L – об’єм вентиляційного повітря, м³/год; V_П – об’єм повітря у приміщенні, м³.

При розрахунку місцевої витяжної вентиляції кількість повітря, що вилучається витяжкою (зонт, панель, шафа), можна підрахувати за формулою:

,

де Р – площа перерізу отвору місцевої витяжки, м²; v – швидкість руху вилученого повітря в цьому отворі (приймається від 0,5 до 1,7 м/с залежно від токсичності та леткості газів і парів).

Кондиціонування – це створення й автоматична підтримка в закритих приміщеннях необхідної температури, вологості, тиску, чистоти, іонного складу та швидкості переміщення повітря.

Системи кондиціонування повітря (СКП), що призначаються для створення повітряного середовища, найбільш сприятливого для людини, називають комфортними. Людський організм у процесі життєдіяльності виділяє теплоту, вологу і вуглекислоту. Всі ці виділення повині бути виведені з приміщення разом із забрудненим повітрям.

Комфортне кондиціонування повинно забезпечувати задану температуру, відносну вологість, чистоту повітря, різницю між температурами в приміщенні та припливного повітря, рівень шуму в приміщеннях, який пов’язаний з роботою обладнання СКП.

Технологічні системи кондиціонування створюють повітряне середовище, що сприяє успішному протіканню технологічного процесу. В промислових приміщеннях, де знаходиться обслуговуючий персонал, необхідно використовувати технологічно-комфортне кондиціонування, яке буде враховувати присутність людей у приміщені.

Системи кондиціонування класифікуються:

Ø за призначенням – на комфортні та технічні, а також на технічно-комфортні в приміщеннях з тривалим перебуванням обслуговуючого персоналу;

Ø за режимом робіт – на цілорічні, що підтримують необхідні параметри весь рік, і сезонні, які у холодний період підігрівають і зволожюють повітря, а у теплий – охолоджують і підсушують його;

Ø за характером зв’язку з обслуговуючим персоналом – на центральні й місцеві;

Ø за схемою обробки повітря – на прямоструминні, що характеризуються обробкою тільки зовнішнього повітря, і рециркуляційні, що характеризуються обробкою не тільки зовнішнього повітря, а ще й рециркуляційного;

Ø за тиском, який розвиває вентилятор, – на системи низького, середнього і високого тиску;

Ø за продуктивністю – на центральні і місцеві;

Ø за способом обслуговування приміщень з різними параметрами повітря і тепловологими режимами – на одно- та багатозональні;

Ø за ступенем забезпечення необхідних параметрів повітря в приміщенні, що обслуговується, протягом усього року.

Пристрій, в якому здійснюється необхідна теплова обробка повітря і його очищення, називається установкою кондиціонування повітря (УКП) або кондиціонером. Вони бувають автономні, які мають пристрої теплоти і холоду, та неавтономні, які потребують для роботи подачі тепла і холодоносія.

До неавтономних пристроїв обробки повітря відносять вентиляторні теплообмінники продуктивністю 600 – 25000 Вт. Ці пристрої установлюються безпосередньо в приміщенні. Вони, як правило, досить естетичні й пристосовані для розміщення в різних місцях. До їх недоліків слід віднести наявність вентилятора, що являє собою джерело шуму.

До автономних місцевих кондиціонерів належать віконні кондиціонери (рис. 16) і роздільні агрегати чи спліт-системи (рис. 17). Найчастіше такі пристрої характеризуються холодопродуктивністю до 10 кВт і продуктивністю по повітрю до 3000 м³/год. Вони можуть працювати як на рециркуляційному повітрі, так і на його суміші із зовнішнім. Також у промислових будівлях використовують центральні кондиціонери (рис. 18), схема роботи якого наведена на рис. 19.

 

Рис. 16. Віконний кондиціонер	а	б
Рис. 17. Касетний кондиціонер (спліт-система): а) внутрішній блок; б) зовнішній блок

Системи опалення – це комплекс елементів, необхідних для нагрівання приміщень у холодний період року. До основних елементів систем опалення належать джерела тепла (котли), теплопроводи, нагрівальні прилади (радіатори), насоси (рис. 20). Теплоносіями можуть бути нагріта вода, пара чи повітря. Системи опалення поділяють на місцеві та центральні. Класифікація систем опалення наведена на рис. 21.

Повітряне нагрівання треба застосовувати при підвищених вимогах до комфортності будинку в поєднанні з вентиляцією або кондиціонуванням.

Електричне – може бути застосоване при економічному обґрунтуванні й узгодженні з електропостачальними організаціями.

 

Рис. 18. Центральний кондиціонер	Рис. 19. Схема роботи центрального кондиціонера

 

Обігрів офісних приміщень, коли вони не підключені до систем центрального опалення, можна здійснювати за допомогою теплових гармат, масляних, інфрачервоних обігрівачів, калориферів, тепловентиляторів та ін. (рис. 22).

Інфрачервоні обігрівачі – це прилади, які нагрівають навколишнє середовище шляхом випромінювання теплової складової сонячного спектра. Таке випромінювання, як і звичайне світло, не поглинається повітрям. Конструктивно інфрачервоні обігрівачі являють собою металевий корпус з тепловипромінювальною панеллю, у яку вмонтовані спеціальні обігрівальні елементи – тени. Їх потужність може коливатись у діапазоні 0,3 – 1,5 кВт. Це єдиний тип приладів, що дозволяють здійснити зональне або точкове обігрівання. При зональному в різних частинах приміщень будуть підтримуватися режими з різною температурою. Точковим можна вважати розміщення приладів над окремими робочими місцями без обігріву всього приміщення.

Тепловентилятори призначені для загального або локального обігріву будинків і окремих приміщень будь-яких типів. Вони можуть не тільки обігрівати, але і здійснювати вентиляцію, очищення й осушення повітря. Характеризуються такими параметрами: компактністю, легкістю, надійністю, мобільністю, простотою в експлуатації.

Тепловентилятор – це компактний опалювальний прилад, дія якого заснована на створюванні за допомогою нагрівальних елементів теплих потоків повітря, які рівномірно розподіляються в приміщені.

До переваг вентиляторів слід віднести: швидкий прогрів приміщення, відсутність високої температури на корпусі, мобільність, невеликі розміри, велику потужність від 3 до 20 кВт, простоту обслуговування.

 

Рис. 20. Схема системи опалення: 1 – котел; 2 – напірна труба; 3 – насос; 4 – радіатор; 5 – зворотна труба

Рис. 21. Класифікація систем опалення

Масляні обігрівачі – це найбільш популярний вид побутових приладів. Це багатосекційний герметичний корпус, який наповнений мінеральною олією, що нагрівається за допомогою занурених у корпус тенів. При включенні радіатора олія перемішується і рівномірно нагрівається, передаючи тепло корпусові обігрівача, а той у свою чергу завдяки конвекції нагріває повітря приміщення. Сучасні масляні обігрівачі мають красивий дизайн і здатні легко прикрасити інтер'єр.

 

а	б	в

Рис. 22. Обігрівачі: а – інфрачервоний; б – тепловентилятори;

в – масляний

Електричні конвектори призначені для обігріву побутових і офісних приміщень, у яких недостатньо ефективно працює центральне опалення. Вони складаються з прямокутного металевого корпусу, в нижній частині якого розміщений електронагрівач з термостатом. До їх переваг відносять: простоту монтажу, безшумність, високий ККД, точність підтримки заданих температур, відсутність продуктів згоряння.

Тепловою "гарматою" називається тепловентилятор напівпромислового застосування потужністю від 2 кВт і вище. Ці прилади призначені для тимчасового або постійного обігріву приміщень, не підключених до міської теплової мережі. До основної сфери застосування теплових гармат відносять будівництво, промислові та складські будинки, магазини, гаражі й т.п.

 

Джерела штучного освітлення