»Статьи / В библиотеку проектировщика. Технологии DCV в системах вентиляции
»
  http://energoventmash.ru/page.php?id=387

Автор: , Отправлено: 2011-02-07 15:43.
Предисловие

Статья посвящена весьма актуальным вопросам вентиляционного обеспечения офисных зданий, учебных классов, аудиторий и других помещений, в которых до недавнего времени расчет требуемого количества свежего воздуха осуществлялся исключительно исходя из максимального количества присутствующих людей с учетом их физической активности. Согласно отечественным требованиям СНиП 41-01-2003 (приложение М) в помещениях общественного и административного назначения минимальный расход свежего воздуха на одного человека составляет 60 м3/час, за исключением помещений, в которых люди находятся не более двух часов. В последнем случае минимальный расход свежего воздуха на одного человека составляет 20 м3/час.

В настоящее время в связи с совершенствованием строительных технологий имеет место существенное повышение герметичности зданий, в связи с чем наряду с метаболическими выделениями все большее значение приобретает фактор поступления в воздух вентилируемых помещений летучих органических соединений (Volatile Organic Compounds, VOC) с поверхности ограждающих конструкций, отделочных материалов и меблировки. Снижение естественной инфильтрации/эксфильтрации воздуха даже в случае отсутствия людей при недостаточной механической вентиляции может приводить к повышению концентрации VOC, что в конечном итоге формирует так называемый синдром больных зданий (Sick Building Syndrome, SBS). В данной связи, как в отечественной практике, так и за рубежом с некоторого времени расчет необходимого количества воздуха начал производиться исходя или с учетом площади помещений. Однако при этом имеются значительные расхождения используемых подходов и конечных результатов расчета.

Согласно новому американскому стандарту ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2004, требуемый расход воздуха в офисных помещениях составляет 5 куб. футов/мин на 1 чел. + 0,06 куб. футов/мин на кв. фут площади при нормативе загрузки офисных помещений 5 чел. на 1000 кв. футов площади. Итого, на 1 кв. фут площади требуется 5x5/1000+0,06=0,085 куб. фут. /мин свежего воздуха. В отечественных единицах измерения это составит 0,085x10,764x10=15,54 м3/час на 10 м2. Обращает внимание сокращение требуемого расхода свежего воздуха по сравнению с ранее действовавшими нормативами (Standard 62-1973; Standard 62-1981; Standard 62-1981R; Standard 62-1989; Standard 62-1989R; Standard 62-1999; Standard 62-2001).

В соответствии же с современной отечественной классификацией офисные здания классов А, В+, В- должны обеспечиваться воздухообменом из расчета 60 м3/час на 10 м2 арендуемой офисной площади. Здания, не отвечающие данному требованию, классифицируются как здания класса С и ниже.

Таким образом, расхождение нормируемых показателей достигает практически 4-х крат. При этом следует иметь в виду, что избыточное количество свежего воздуха связано не только с повышенными капитальными вложениями, но и, главным образом, с увеличением текущих затрат, особенно в условиях холодного климата. На современном этапе последнее обстоятельство привело к использованию технологий вентиляции по потребности (Demand-Controlled Ventilation, DCV), что особенно актуально в отечественной практике в связи с большими проектными значениями расходов воздуха в расчете на максимальную нагрузку. Новый американский стандарт ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2004, регламентирующий, в отличие от предыдущих, минимально необходимое количество свежего воздуха независимо от присутствия людей, в то же время предусматривает динамическое изменение режимов работы (п. 6. 2. 7). Последнее реализуется средствами DCV путем регулирования количества подаваемого свежего воздуха сверх минимально необходимого по мере изменения реально складывающейся обстановки, определяемой количеством людей, присутствующих внутри вентилируемого объема.

В статье подробным образом рассматриваются основные стратегии DCV-управления в однозональных системах вентиляции путем автоматического изменения расхода воздуха непосредственно на основе оцениваемого количества присутствующих людей или косвенно - по результатам измерения концентрации CO2. Предложенные алгоритмы обеспечивают энергосбережение и связанное с этим значительное сокращение текущих затрат. Оптимизация выбора алгоритма из представленного множества определяется спецификой объекта, а также возможностями и предпочтениями заказчика. Изложенные концептуальные решения и способы их практической реализации представляются весьма перспективными. Они согласуются с современными тенденциями усиления роли автоматики в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, что обусловлено непрерывным удорожанием материалов, используемых в их механической части, и удешевлением электроники. Помимо ранее упомянутых видов обитаемых помещений, использование технологии DCV является эффективным в системах вентиляции баров, ресторанов, игорных залов и других объектов общественного назначения, характеризуемых крайне неравномерным профилем посещаемости.

Исходя из изложенных соображений, предлагаемый вниманию читателей перевод статьи представляет несомненный интерес. Автор статьи, г‑н Stanke, известен как наиболее компетентный специалист в рассматриваемой области, являющийся председателем комитета ASHRAE по разработке стандартов серии 62.1. Остается надеяться, что анализируемые в статье алгоритмы DCV управления найдут широкое использование в отечественной практике. Объективной предпосылкой к этому является значительное удешевление за последние годы инверторных схем управления скоростью вентилятора путем использования все более доступных частотно-регулируемых приводов (Variable Frequency Drives, VFD).

ДИНАМИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ РЕЖИМОВ

Выдержка из стандарта 62.1-2004

6.2.7. Динамическое изменение режимов. Система может проектироваться с учетом изменения расхода свежего воздуха (Vot) и/или расхода воздуха, подаваемого в рабочую или обслуживаемую зону в зависимости от изменяющейся обстановки. Указанное изменение обстановки включает в себя следующие случаи, которые, однако, не исчерпывают все возможные варианты:

* Изменение количества людей, присутствующих в одной или более индивидуальных зонах, а также потребного удельного расхода воздуха на человека, в соответствии с чем меняются требования по расходу свежего воздуха. Замечание: Примерами измерений, регистрирующих подобные изменения, являются следующие: дневное расписание, прямой подсчет количества людей, а также оценка количества присутствующих людей или удельного расхода свежего воздуха на человека с использованием датчиков, таких как, например, датчики концентрации CO2.
* Изменение эффективности воздухораспределения при различных расходах воздуха и температурах.
* Более высокая доля свежего воздуха на притоке благодаря забору дополнительного количества свежего воздуха в целях свободного охлаждения или компенсации вытяжки.

Вентиляционные системы проектируют в расчете на наибольшее количество свежего воздуха из ожидаемых минимально необходимых. В процессе эксплуатации системы зачастую работают со значительно меньшими расходами воздуха. При изменении обстановки в вентилируемых зонах изменяется и потребность в его количестве. Стандарт AHRAE 62.1 2004 допускает динамическое изменение режимов подачи воздуха в соответствии с реальной нагрузкой на систему вентиляции.

Динамическое изменение режимов

Раздел 6.2.7 стандарта 62.1-2004 (см. врезку «Динамическое изменение режимов») позволяет проектировщику:

* изменять расход свежего воздуха на общем притоке;
* изменять расход воздуха, подаваемого непосредственно в зону дыхания;
* в зависимости от текущей потребности изменять оба эти расхода.

В разделе 6.2.7 приведены основные варианты обстановки (изменение количества людей внутри вентилируемого объема, варьирование эффективности вентиляции, изменения в работе приточной системы), которые могут потребовать динамического изменения режимов работы вентиляции.

Изменение количества людей внутри вентилируемого объема

В большинстве вентилируемых объемов количество людей непостоянно. Часто число присутствующих бывает меньше расчетного. Расчетное число использовалось при проектировании для определения максимальной производительности притока и максимального количества свежего воздуха в рабочей зоне. Стандарт 62.1 допускает изменение расхода свежего воздуха на общем притоке и/или в зоне дыхания в зависимости от изменения числа присутствующих или необходимого удельного количества свежего воздуха в расчете на каждого человека. Для изменения режимов работы систем вентиляции требуется с приемлемой точностью оценить количество людей и/или необходимое количество свежего воздуха в расчете на каждого человека.

В стандарте 62.1 приводятся четыре метода оценки количества присутствующих людей и один метод оценки удельного количества свежего воздуха.

* Прямой подсчет количества людей. В некоторых зонах вход и выход людей может быть организован через турникеты или входные и выходные двери с разделенным проходом. Соответствующие датчики и системы подсчета дают разницу между количеством входов и выходов, что соответствует количеству людей, присутствующих в обслуживаемом объеме. Для прямого подсчета числа присутствующих могут быть использованы продажа и контроль билетов. Некоторые магазины розничной торговли и лекционные аудитории организованы таким образом, что в них осуществим прямой подсчет присутствующих. Могут также использоваться индивидуальные датчики, сигнализирующие о присутствии человека в обслуживаемом объеме.
* Присутствие людей. Косвенно оценить количество людей в обслуживаемом объеме можно по показаниям датчиков, реагирующих на присутствие людей. Датчики движения могут характеризовать степень активности людей в офисе или конференц-зале, а система управления, формируя соответствующую команду, изменяет режим работы вентиляции.
* Дневное расписание. В некоторых зонах количество людей может быть оценено на основе дневных расписаний (time-of-day, TOD). Например, количество учеников в классной комнате начальной школы может быть довольно точно оценено на каждый час (школьное расписание). Пусть дневное расписание учеников пятого класса (25 человек в этом учебном году) предусматривает занятия в классной комнате с 8 до 10 утра, затем в художественной мастерской с 10 до 11 и затем с 11 до полудня вновь в классной комнате. Если в систему управления зданием введены данные о расписании работы классной комнаты, то изменять режимы работы система вентиляции может автоматически.
* Оценка количества людей на основе измерений концентрации CO2 и расхода воздуха. В системе, состоящей из одного помещения, могут быть измерены концентрация CO2 в рабочей зоне и в наружном воздухе, а также расход воздуха. С учетом некоторой постоянной физической активности, эти данные могут быть использованы для оценки количества людей, присутствующих в помещении. При постоянной концентрации (уравнение 1 на врезке «Уравнения и Переменные»), количество присутствующих может быть определено в соответствии с уравнением 2. Но на практике обслуживаемые объемы редко находятся в стабильном состоянии. Помимо достаточно точных датчиков для измерения расхода воздуха и концентрации CO2, необходимо наличие контроллера, способного решать дифференциальное уравнение неустановившегося состояния. Физическая активность людей и интенсивность выделения CO2 могут варьировать в широком диапазоне, поэтому расчет характеризуется большими погрешностями. Из-за высокой стоимости, технической сложности и недостаточной точности метод используется редко. Однако не следует путать этот метод «расчета количества людей» по концентрации CO2 с обсуждаемым ниже традиционным методом «регулирование вентиляции по потребности» на основе CO2-измерений.
* Оценка на основе CO2-измерений текущих значений удельного расхода свежего воздуха на человека. Динамическое изменение режимов вентиляции, связанное с изменением числа людей в помещении, следует рассматривать как «регулирования вентиляции по потребности» (Demand-Controlled Ventilation, DCV). Метод предполагает использование концентрации CO2 в качестве интегральной характеристики интенсивности метаболических выделений (соответственно - количества людей в помещении). DCV-управление обеспечивает регулирование притока свежего воздуха, ориентируясь на максимально допустимые концентрации CO2 и других продуктов метаболизма. Принцип DCV предполагает пропорциональное изменение одорометрических показателей и CO2 в зависимости от уровня физической активности. Интенсивность метаболических выделений может быть оценена с приемлемой точностью (уравнения статического состояния) почти так же, как оцениваются тепловая и холодовая нагрузки. В системе из одного помещения минимально необходимое количество свежего воздуха определяется разницей концентрации CO2 в атмосфере и внутри помещения (уравнение 3). Этот метод регулирования режима работы вентиляции обеспечивает подачу свежего воздуха в минимально необходимом (или несколько выше минимального) количестве.

УРАВНЕНИЯ и ПЕРЕМЕННЫЕ
Уравнения
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)

Переменные:
Az площадь обслуживаемой зоны, ft2 (м2)
Coa концентрация CO2 в атмосферном воздухе, ppm
Cr концентрация CO2 в зоне дыхания, ppm
Cr max максимальная концентрация CO2 в зоне дыхания, ppm
Cr min минимальная концентрация CO2 в зоне дыхания, ppm
Ez эффективность воздухораспределения в зоне (см. стандарт 62.1, табл. 6-2)
k интенсивность образования CO2, 0,0084 cfm на человека (0,0040 л/с на человека)
m уровень активности присутствующих людей, met
Pz количество присутствующих людей, чел.
Ra удельный расход воздуха на единицу площади, cfm/ ft2 (л/с на м2)
Rp удельный расход воздуха на человека, cfm/ft2 (л/с на чел.)
Vbz расход свежего воздуха в зону дыхания, cfm (л/с)
Vot расход приточного воздуха, cfm (л/с)
Votdes расход приточного воздуха при проектном (максимальном) количестве присутствующих людей, cfm (л/с)
Vot min расход приточного воздуха при минимальном количестве присутствующих людей, cfm (л/с)
Voz расход приточного воздуха в обслуживаемой зоне, cfm (л/с)

Оценки числа присутствующих могут быть использованы для расчета (уравнение 4) минимально необходимого, согласно стандарту 62.1, количества свежего воздуха в зоне дыхания. Это количество, в свою очередь, может быть использовано для определения минимального расхода свежего воздуха, подаваемого в рабочую зону (уравнение 5). Для системы, состоящей из одного помещения, расход воздуха, подаваемого в рабочую зону, равен производительности притока (уравнение 6). Контроллер, используемый в любом из четырех методов, должен обладать достаточным быстродействием, чтобы зарегистрированное количество людей было преобразовано в соответствующую уставку производительности притока, а также способностью регулирования расхода приточного воздуха в соответствии с уставкой.

Пятый метод может использоваться для непосредственного регулирования притока без оценки числа присутствующих в режиме реального времени или же минимально необходимого в соответствии со стандартом 62.1 количества приточного воздуха. В некотором смысле любое DCV-регулирование, поддерживающее концентрацию CO2 на уровне или ниже требуемого значения (соответствующего минимально необходимому количеству свежего воздуха в зоне дыхания), находится в прямой зависимости как от числа присутствующих людей, так и от фактического расхода приточного воздуха. DCV-регулирование поддерживает разницу концентраций CO2, ступенчато изменяя расход приточного воздуха без его количественных измерений. Ниже рассматриваются некоторые способы реализации DCV.

Варьирование эффективности вентиляции

ПРИТОК ТЕПЛОГО ВОЗДУХА

Несмотря на то, что в таблице 6.2 приводится наименьшее значение эффективности воздухораспределения в режиме нагрева, проектировщики имеют возможность сократить количество притока (вентиляционного воздуха) при нагреве с верхней раздачей воздуха, изменив разницу температур в приточной струе по отношению к температуре воздуха в рабочей зоне, а также скорость воздуха в приточной струе, как это указано в таблице. Другими словами, вместо того, чтобы всегда полагать, что температура воздуха в приточной струе при нагреве превышает температуру воздуха в рабочей зоне на 8,30С (150F), проектировщик может использовать более низкое значение разности температур и соответствовать требованиям таблицы 6.2, используя эффективность Ez=1,0.

В главе 33 справочника 2005 ASRAE Handbook - Fundamentals указывается, что повышение разности температур сверх 8,30°С (150F) снижает вероятность достижения комфорта вследствие значительной стратификации температур. Стандартом ANSI/ASHRAE Standard 55 2004, Thermal Environmental Conditions of Human Occupancy ограничена вертикальная стратификация в рабочей зоне разницей температур в 2,80°С (50F). Указанное ограничение может быть нарушено, если разница температур в приточной струе превышает температуру в рабочей зоне более, чем на 8,30°С (150F). Если за счет повышенной стратификации нарушены требования стандарта 55 2004, то это может также означать нарушение соответствия правилам U.S. Green Building Council's LEEDR NC (New Construction) Indoor Environmental Quality (EQ) credit 7.1.

Достаточно сказать, что высокая разность температур при нагреве может быть связана с серьезными проблемами, в то время как небольшая разность температур может давать целый ряд преимуществ.

Второй из перечисленных в разделе 6.2.7 стандарта 62.1-2004 вариантов изменяющейся обстановки связан с варьированием эффективности вентиляции. Стандарт 62.1 требует учета как эффективности воздухораспределения в рабочей зоне (Ez), так и эффективности вентиляционной системы (Ev). Эффективность воздухораспределения уникальна для каждой обслуживаемой зоны в каждой системе вентиляции. Она определяет долю поступающего свежего воздуха, фактически попадающего в зону дыхания. Эффективность вентиляционной системы при этом относится только к мультизональным системам с частичной рециркуляцией и определяет долю свежего воздуха, подаваемого системой (на притоке), которая фактически участвует в разбавлении загрязнений. Варьирование этих значений эффективности в процессе эксплуатации приводит к существенному изменению вентиляционной «потребности» - не из-за изменения числа присутствующих людей и их физической активности, а за счет перераспределения воздушных потоков в зоне и в системе в целом. По умолчанию (см. стандарт 62.1, табл. 6.2) эффективность воздухораспределения в обслуживаемой зоне может изменяться в процессе нормальной эксплуатации. Например, если одни и те же воздухораспределители подают воздух в режиме нагрева и охлаждения, то, вероятно, количество воздуха, не попадающего в зону дыхания, может изменяться. При нагреве теплый воздух стремится наверх, поднимаясь внутри обслуживаемой зоны. Если он будет слишком теплым (см. врезку «Приток теплого воздуха»), то некоторая его доля не попадает в зону дыхания. В этом случае, согласно стандарту 62.1, Ez=0,8. При охлаждении, однако, весь подаваемый воздух опускается в зону дыхания, в силу чего Ez=1,0. При проектировании может быть предусмотрено увеличение количества воздуха, доставляемого в обслуживаемую зону в режиме нагрева, с коэффициентом 1,25. Однако при нормальной эксплуатации эффективность воздухораспределения в рабочей зоне может повыситься с 0,8 в режиме нагрева до 1,0 в режиме охлаждения. В этом случае приток свежего воздуха может быть сокращен до значений, требуемых в зоне дыхания.

Варьирование эффективности воздухораспределения в обслуживаемой зоне может быть учтено при расчете и динамическом изменении количества воздуха, подаваемого каждой из вентиляционных систем. Наибольшая выгода при таком изменении достигается в однозональных системах нагрева/охлаждения. В однозональных системах с увеличивающейся эффективностью Ez требуется меньшее количество подаваемого воздуха и уменьшенный общий приток (уравнение 6) в режиме охлаждения по сравнению с режимом нагрева, что способствует сокращению холодильной мощности. Вентиляционные системы без функции воздушного отопления обычно подают свежий воздух с той же (или более низкой) температурой, что и воздух обслуживаемой зоны. В результате, не происходит варьирования эффективности Ez, и приток остается постоянным. Потребности в динамическом изменении количества подаваемого воздуха в таком случае не возникает. В мультизональных рециркуляционных системах увеличение эффективности Ez в «критической зоне» в режиме охлаждения также может означать снижение потребности в притоке.

Эффективность вентиляционной системы (Ev) - отношение количества свежего воздуха во всех зонах дыхания к общему притоку (Ev=Vou /Vot). Эффективность в мультизональных системах с переменным расходом (VAV-системы) варьируется в широких пределах, так как количество воздуха, подаваемого в соответствующие зоны и общий расход в системе изменяются в зависимости от нагрузки. При проектировании в этих системах должен быть определен минимально необходимый приток воздуха, соответствующий наименьшей эффективности. В процессе нормальной эксплуатации минимально необходимое значение притока определяется исходя из эффективности вентиляционной системы на данный момент в зависимости от реальной обстановки.

Варьирование притока

Стандарт 62.1 предусматривает третий вариант обстановки для использования систем управления с динамическим изменением режимов работы.

Это изменение доли свежего воздуха в общем воздушном балансе за счет подключения в процессе эксплуатации дополнительных средств вентиляции - свободное охлаждение с помощью свежего воздуха (economizer cooling) или дополнительный приток, компенсирующий местную вытяжку. Относится это только к мультизональным системам с переменным расходом (VAV-системы), так как они позволяют снижать уставки минимально необходимого значения притока воздуха в системе. Снижение уставок позволяет экономить расходуемую на нагрев энергию.

Что изменилось?

Рассмотрим вопросы динамического изменения режимов подачи свежего воздуха в соответствии с изменением числа присутствующих людей в однозональных системах. С 1989 года стандарт 62.1 нормирует минимальный расход вентиляции в удельных показателях количества воздуха (на одного человека) для основных категорий присутствующих людей. Это положение позволило использовать стратегию DCV на основе измерений концентрации CO2 - поддерживать на постоянном уровне удельный расход вентиляционного воздуха (в расчете на одного человека) можно было простым регулированием подачи свежего воздуха в обслуживаемую зону. Хотя в стандарте непосредственно не указывалось на использование стратегии DCV, она эффективно применялась многими проектировщиками и производителями вентиляционных систем.
Требуемый расход свежего воздуха и концентрация CO2 в соответствии со стандартом 62-2001
Рис.1. Требуемый расход свежего воздуха и концентрация CO2 в соответствии со стандартом 62-2001

Предположим, что однозональный, с постоянным расходом руфтоп обслуживает лекционную аудиторию площадью 93 м2 (1000 ft2), предназначенную для размещения 65 человек. В соответствии со стандартом 62-2001, при проектировании требовалось обеспечить расход свежего воздуха в количестве 1650 м3/ч (Vbz=15x65=970 cfm). При эффективности воздухораспределения в рабочей зоне равной 1,0 проектное значение расхода свежего воздуха, поступающего в зону дыхания, полагалось равным расходу воздуха, подаваемого в аудиторию (уравнения 5 и 6). Принимаем среднюю физическую активность присутствующих людей равной 1,25 met и характерное значение интенсивности выделения CO2 равным 0,012 м3/ чел./met (k=0.0084 cfm/person/met). Тогда требуемый удельный расход воздуха 25,5 м3/чел. (15 cfm/person) обеспечит в соответствии с уравнением 1 разницу концентрации CO2 внутри обслуживаемого объема и в атмосферном воздухе равной 0,000700 или 700 ppm (частей на миллион). Без DCV приток должен поддерживаться на уровне 1650 м3/ч (970 cfm) независимо от присутствия людей. Если количество присутствующих сокращается до 50 человек, то разница концентраций CO2 упадет до 540 ppm (рис. 1). Но для 50 человек требуется только 1275 м3/ ч (750 cfm) свежего воздуха. Подавая для них это количество свежего воздуха, вновь получаем разницу концентраций CO2, равную 700 ppm. Разница концентраций CO2 непосредственно связана с постоянным удельным расходом свежего воздуха - 25,5 м3/чел. (15 cfm/person). Регулируя приток так, чтобы разница концентраций CO2 поддерживалась на уровне 700 ppm, контроллер обеспечит требуемый удельный расход воздуха, не используя при этом никакой информации о количестве присутствующих в аудитории людей, а также о фактическом расходе воздуха на притоке.
Требуемый расход свежего воздуха и концентрация CO2 в соответствии со стандартом 62-2004
Рис.2. Требуемый расход свежего воздуха и концентрация CO2 в соответствии со стандартом 62-2004

Стандарт 62.1-2004 ввел новый порядок определения минимального количества свежего воздуха, поступающего в зону дыхания. Он учитывает поступление свежего воздуха как на каждого человека, так и на единицу площади для каждой категории обслуживаемых объектов. Удельный расход на человека соответствует минимальному количеству свежего воздуха, необходимого для разбавления метаболических выделений присутствующих людей при определенном уровне их физической активности. Удельный расход на единицу площади направлен на разбавление вредных летучих соединений, выделяемых строительными конструкциями, отделкой и мебелью.

Лекционной аудитории в рассмотренном примере теперь, в соответствии со стандартом 62.1-2004, требуется 12,75 м3/чел. (7.5 cfm/person) плюс 0,1 м3/ч/м2 (0.06 cfm/ft2). Согласно уравнениям 4, 5 и 6 при расчетном числе присутствующих 65 человек, необходимое количество воздуха составляет 935 м3/ч (Vot=Voz=Vbz=7.5x65+0.06x1000=550 cfm), что существенно меньше, чем требовал стандарт 2001 года. Решая уравнение 1, мы видим, что в установившемся состоянии при этом расходе воздуха разница концентраций CO2 возрастает до 1250 ppm. Если количество присутствующих сокращается до 50 человек, а расход воздуха сохраняется - 935 м3/ч (550 cfm), то разница концентраций CO2 падает до 950 ppm (рис. 2). Но новый стандарт в этих условиях требует 730 м3/ч (430 cfm) свежего воздуха, а это - некоторое увеличение эффективного удельного расхода воздуха, приходящегося на одного человека. Разность концентраций CO2 в результате незначительно снижается, составляя 1220 ppm. Таким образом, при соблюдении требований нового стандарта, с уменьшением количества присутствующих людей снижается разница концентраций CO2 - за счет повышения эффективного удельного расхода воздуха, приходящегося на одного человека. Разница концентраций может поддерживаться на заданном уровне регулированием притока. Но каков должен быть этот уровень? «Целевое» значение разницы концентраций CO2 изменяется с изменением числа присутствующих, так как при этом изменяется и эффективный удельный расход воздуха, приходящегося на одного человека.

Некоторые проектировщики подумают, что стратегия DCV, основанная на измерениях концентрации CO2, не может быть использована в соответствии со стандартом 62.1-2004. В действительности это не так. Управление может производиться регулированием расхода воздуха на притоке в зависимости от изменения количества людей в обслуживаемом объеме. Это регулирование должно обеспечить разницу концентраций CO2 на уровне или ниже значений «допустимого максимума» (синяя кривая на рис. 2), чтобы количество свежего воздуха, достигающего зоны дыхания, всегда было не меньше «допустимого минимума» (желтая прямая на рис. 2).

В следующих разделах рассмотрены несколько альтернативных стратегий динамического изменения режимов работы в упомянутых ранее ограничениях, характерных для однозональных систем, например, для приточных систем с регулируемой скоростью вентилятора. Мультизональные системы также могут проектироваться в расчете на использование динамического изменения режимов работы.

Однозональная лекционная аудитория
Профиль присутствия
Рис.3. Профиль присутствия
Расход воздуха и концентрация CO2 без динамического изменения режимов работы
Рис.4. Расход воздуха и концентрация CO2 без динамического изменения режимов работы

Рассмотрим различные стратегии динамического изменения режимов работы в лекционной аудитории. При изменении в течение дня фактического числа присутствующих (рис. 3), минимально необходимое количество свежего воздуха изменяется каждый час, как показано в таблице 1 (уравнения 4, 5 и 6). Если система управления способна обеспечивать подачу воздуха, в точности равную минимально необходимому количеству, то средний расход за рассматриваемый отрезок времени составит 490 м3/ч (290 cfm).

Без динамического изменения режимов работы мы должны полагать, что количество присутствующих остается постоянным на расчетном максимальном уровне (65 человек в течение 10 часов, см. рис. 3). Следовательно, средний расход воздуха за этот период должен составлять 935 м3/ч (550 cfm) независимо от фактического количества людей. При постоянном расходе воздуха, разница концентраций CO2 изменяется прямо пропорционально количеству фактически присутствующих (рис. 4). При использовании идеальной системы управления, соответствие стандарту 62.1 могло бы быть достигнуто при расходе воздуха, составляющем в среднем всего 490 м3/ч (290 cfm). Управление же без динамического изменения режимов вынуждает расходовать 935 м3/ч (550 cfm) на протяжении всего дня. Очевидно, что использование каких-либо стратегий динамического изменения режимов работы способно существенно сократить эксплуатационные затраты в течение рабочего дня путем снижения расходов приточного воздуха относительно проектных значений.

Оценка количества присутствующих людей

Динамическое изменение режимов работы, основанное на оценках количества присутствующих людей, осуществляется путем расчета минимального количества свежего воздуха, предписываемого стандартом 62.1, по результатам которого происходит регулирование расхода воздуха на притоке. При этом, однако, не измеряется и не регулируется фактический уровень загрязнения воздуха внутри обслуживаемого объема. Предполагается, что приемлемое качество внутренней воздушной среды (IAQ) обеспечивается вентиляцией с минимально требуемым расходом воздуха. Динамическое изменение режимов работы, основанное на оценках количества присутствующих людей, осуществляет непосредственное регулирование расхода приточного воздуха и опосредованное регулирование показателя IAQ.

Изменение количества присутствующих людей изменяет потребность вентиляции рабочей зоны. Стратегии динамического изменения режимов работы, основанные на оценках количества присутствующих, ставят требуемый расход воздуха в зависимость от этого количества. В следующих разделах рассматриваются четыре стратегии управления, каждая из которых соответствует стандарту 62.1-2004. Deuces Wild Poker - in onlineblackjackstories.com/ .