Сегодня трудно представить себе нормальную жизнедеятельность человека без систем вентиляции и кондиционирования. Системы вентиляции в процессе своего технического развития «эволюционировали» или объединились с системами кондиционирования с целью создания и автоматического поддержания оптимальных параметров микроклимата (температура, относительная влажность, подвижность и чистота воздуха). В ходе развития систем кондиционирования было создано огромное множество различных конструкций устройств, предназначенных для обработки воздуха, предложено множество способов классификации по различным признакам [1].

Но как бы в итоге не осуществлялась компоновка систем кондиционирования, какое оборудование входило или не входило в комплекс системы вентиляции и кондиционирования, в общем виде она (система) может включать в себя устройства, осуществляющие следующие процессы обработки (рис. 1): нагрев, охлаждение, увлажнение, осушение, очистка (фильтрация), насыщение (ароматизация, ионизация и т.п.) и перекачивание воздуха (транспортировка).

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 1

При транспортировке воздуха по системам вентиляции, создании воздухообмена основными физическими параметрами выступают давление (статическое, динамическое, полное и атмосферное) и расход воздуха в сети и помещениях.

Эти физические параметры используются как основные регуляторы для поддержания оптимальных параметров микроклимата. Соответственно, в процессе пуска и наладки систем кондиционирования производится настройка и проверка всех возможных теплофизических режимов работы систем, а именно — контроль, замеры и отладка этих параметров позволят добиться требуемого результата.

В общем виде алгоритм наладки оборудования систем вентиляции и кондиционирования следующий:

  • осмотр и проверка подключения, качества монтажа и испытание систем;
  • контроль основных параметров;
  • контроль вспомогательных параметров (по возможности);
  • сравнение фактических показателей с рабочими и проектными;
  • регулировка оборудования;
  • повторный контроль основных и вспомогательных параметров;
  • ввод в эксплуатацию, ремонт или замена в зависимости от результатов наладки системы.

Далее рассмотрим принципы наладки устройств систем кондиционирования.

 

Устройства очистки воздуха от вредных веществ

Устройства очистки воздуха состоят из фильтров, пылеуловителей, циклонов, скрубберов, адсорберов, абсорберов, катализаторов и т.п. Сегодня существует множество фильтров, работающих за счёт всех известных сил и процессов (гравитация, инерция, электричество, коагуляция, звуковые колебания и т.д.) и способствующих очистке воздуха от вредных примесей.

Важно отметить, что наладка каждой из разновидностей этого типа оборудования имеет отличительные особенности и тонкости наладки, но во всех случаях ключевыми контролируемыми параметрами являются: эффективность очистки, расход и температура воздуха, потери давления, наличие подсосов. А в конкретном случае могут появиться и вспомогательные показатели, например, у электрофильтров — электрофизические параметры, у мокрых пылеуловителей — давление и расход воды и др.

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 2

По измеренным показателям составляют представление об эффективности работы устройства очистки воздуха (табл. 1). На рис. 2 представленная принципиальная схема измерения и контроля параметров эффективности устройства очистки. На примере пылеулавливающего устройства очистки воздуха эффективность можно охарактеризовать графиками, приведёнными на рис. 3.

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 3

На данных графиках изображены три критерия оценки эффективности работы и отражена их взаимосвязь друг с другом: Q — расход обрабатываемого воздуха; P — сопротивление фильтра; η — степень эффективности.

 

Устройства нагрева и охлаждения воздуха с использованием промежуточного теплоили холодоносителя

Основная цель наладки данных устройств заключается в выходе на требуемое значение теплоили холодопроизводительности. Основными контролируемыми параметрами являются: расход и температура воздуха до и после устройства, перепад полных давлений (рис. 4, табл. 2).

На рис. 5 представлены характеристики работы поверхностного воздухонагревателя и воздухоохладителя, то есть зависимость теплоотдачи устройства от температурного напора и расхода теплоносителя. Наиболее эффективным способом регулировки является качественное регулирование.

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 4

 

Устройства увлажнения и осушки воздуха

В процессе наладки устройств увлажнения и осушки воздуха (рис. 6) необходимо измерить: расход, температуру сухого, температуру мокрого термометра, относительную влажность воздуха до и после устройства (табл. 3). А если измерить температуру, расход, давление и качество воды, то мы получим более полную картину эффективности работы.

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 5

Важно помнить о протекании процесса обработки воздуха [2]. Изменение состояния влажного воздуха при контакте с водой зависит от её температуры t1, t2 и t3, а в случае с переувлажнением — от скрытой теплоты парообразования. Процессы осушения зависят от типа и температуры сорбентов используемых для осушки. Процессы изменения состояния воздуха при увлажнении и осушке представлены на рис. 7. Наладка устройств увлажнения и осушки заключается в правильной настройке режимов работы в процессе регулировки расхода, качества, температуры, относительной влажности в зависимости от начальных параметров.

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 6

Практический опыт. Пример наладки работы водяного калорифера

Сергей Брух, директор ГК «Центр Технического Маркетинга», технический редактор журнала С.О.К., автор книги «VRF-системы кондиционирования воздуха»:

— На реальном объекте была установлена приточная установка с водяным калорифером и системой поддержания заданной температуры приточного воздуха. Однако по какой-то причине производительность водяного калорифера была многократно больше требуемой. При включении приточной установки происходила следующая ситуация. Двухходовой клапан при включении открывался на 100 %, калорифер грел на полную мощность, температура приточного воздуха быстро росла до +35…+40 °C. После этого поступал сигнал на прикрытие клапана, и клапан медленно закрывался. Из-за большой инерционности водяного калорифера скорость закрытия клапана была больше скорости падения температуры приточного воздуха, следовательно, даже при полном закрытии температура приточного воздуха не достигала сразу заданных +20 °C. Однако при остывании воды температура падала ниже +20 °C и продолжала падать дальше до +5 °C. Клапан при этом открывался, но инерционность калорифера была большая. В результате происходили постоянные колебания температуры приточного воздуха от +5 до +40 °C. Проблема была решена регулировкой постоянной части расхода теплоносителя через байпасный клапан.

 

Наладка вентилятора

Эффективная транспортировка воздуха позволит обеспечить требуемый воздухообмен. При наладке вентилятора (рис. 8–9) важно определить: расход до и после вентилятора и перепад полных давлений (табл. 4). Знание данных показателей позволит проверить соответствие проектным значениям и определить эффективность работы вентилятора в вентиляционной сети. Сверив фактические значения расхода воздуха, перепада полных давлений и значений вспомогательных параметров, можно оценить, продиагностировать текущее положение дел.

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 7

Пусконаладка систем вентиляции и кондиционирования. 12/2018. Фото 8

При настройке вентилятора на сеть можно столкнуться с такими ситуациями:

1. Фактическая точка соответствует проектным значениям — всё в порядке.

2. Рабочая точка лежит на характеристике вентилятора, расход ниже проектного, а давление выше. Причина — что-то оказывает дополнительное сопротивление в сети (некачественный монтаж, закрытые заслонки, мусор в сети и т.п.)

3. Рабочая точка лежит на характеристике вентилятора, расход выше проектного, а давление ниже. Причина — всё, что может оказывать влияние на падение давление в сети (например, наличие утечек, неотрегулированность сети, некачественный монтаж).

4. Рабочая точка не лежит на характеристике вентилятора, но лежит на характеристике сети. Причина — не тот вентилятор, вращение вентилятора в обратном направлении, неверная частота вращения вентилятора.

5. Рабочая точка находится вне характеристик вентилятора и сети. Причина — комплекс неисправностей и ошибок производителя вентилятора, монтажника и проектировщика.

Все приведённые выше контрольные параметры позволяют выявить и устранить основные «симптомы», непосредственно влияющие на качество работы оборудования, входящего в состав системы кондиционирования и вентиляции.

Деление на основные и вспомогательные параметры — условное. Основные показатели позволяют оценить эффективность работы устройства и выявить группы ключевых симптомов технического несоответствия, а вспомогательные — полностью диагностировать все возможные проблемы.

В этой статье были рассмотрены основные аспекты наладки систем вентиляции и кондиционирования, выделены основные параметры, характеризующие эффективность работы данных систем, а также приведены основные регулирующие параметры.

Практический опыт. Пример наладки проектной характеристики сети

Сергей Брух, директор ГК «Центр Технического Маркетинга», технический редактор журнала С.О.К., автор книги «VRF-системы кондиционирования воздуха»:

— Описываемая ниже ситуация возникла на реальном объекте. При запуске приточной установки происходило отключение регуляторов частоты по току. Приточная установка была исправна. После обследования системы выяснилось, что аэродинамическое сопротивление сети было значительно меньше проектного, следовательно, рабочая точка вентилятора была сильно смещена влево. Это привело к значительному росту тока электродвигателя и срабатыванию защиты регуляторов частоты. В результате была отрегулирована вентиляционная сеть (увеличены потери и давления), и величина тока вентиляторов пришла в норму.