Неге балалық қорғаныстарына арнайы желдету қажет?
Жылулық динамикасы: металл төбенің жылу сіңіруі мен ауа қабаттануы
Жақсы жылу өткізгіштігіне байланысты болат қоймаларында температураның тербелістері өте күшті болады. Ашық күндері металдан жасалған төбелер жылдам жылу сіңіреді, ол сыртқы ауа температурасынан 50–70 градусқа дейін асып кетуі мүмкін. Бұл ішкі кеңістікте қатты жылу проблемаларын туғызады. Келесі қадам қандай? Жылы ауа көтеріледі, нәтижесінде ыстық ауа төбеде, ал салыстырмалы түрде салқын ауа жұмысшылардың орналасқан жерінде — еденде қабаттасып қалады. Жеткілікті желдетілмеген ғимараттарда еден мен төбе арасындағы температура айырымы 30 градустан асады, бұл қалыпты көрінбегендей болуы мүмкін. Бұл жылыту мен салқындату жүйелерінің қосымша жұмыс істеуіне әкеледі және кәсіпорынның коммуналдық шығындарын көтереді. Ақшаның шығынынан басқа, желдетілмеген қабаттасқан жылулау қымбат бағалы жабдықтардың қызмет көрсету мерзімін қысқартады және қызметкерлер үшін ыңғайсыз жағдайлар туғызады. Шешімі — ыстық ауа қабаттарын қозғап, араластыратын және энергия шығынын кемітпей-ақ тұрақты температура таратуын қамтамасыз ететін сапалы желдету жүйесі.
Суық болат беттеріндегі конденсация, коррозия және изоляцияның зақымдануы ылғалдың пайда болуына әкеледі.
Басты мәселе — болаттың жылы, ылғалды ауа кезінде (әсіресе түнде температура төмендеген кезде) суық болат беттерімен қабаттасқанда, болат ылғалды оңай шығармайтындығында. Бұл материалдармен қатты проблемаларға әкеледі. Көршілес ортаның температурасы қына нүктесінен жоғары болса, болат бетінде ылғал конденсацияланады — бұл изоляциялы немесе басқа да көп қуысты материалдарға қарағанда үш есе жылдам (олар ылғалды сіңіре алады да, кейін оны қайта босатады). Бұл ылғалдың одан әрі жиналуына әкеледі. Келесі қадамда болат әрі қарай коррозияға ұшырайды (бұл конструкциялық беріктікті әлсіздетеді). Сонымен қатар су изоляцияға да сіңіп кетеді, оның тиімділігін 40%–ға төмендетеді, соның нәтижесінде плесень пайда болады (бұл изоляцияның қиратылуының негізгі себебі). Бұл материалдар — ағаш пен құрылыс кірпіші — ылғалды сіңіреді және босатады, сондықтан олар болаттан өзгеше әрекет етеді, ал болат осы жағдайларды жеңілдетуге ештеңе істемейді. Болат пен конденсация үшін де осылай. Болатпен байланысты проблема одан әрі күрделенеді, себебі ғимарат ішінде бу алмасуы тым аз немесе мүлдем жоқ, бұл проблеманы одан әрі күшейтеді. Мұндай құбылыс болмауы керек, бірақ орта температурасы қына нүктесінен жоғары болған кезде конденсация міндетті түрде пайда болады. Болашақта орта жағдайлары ғимаратта сақталатын материалдарға маңызды әсер етеді: егер ол бу өткізгіш емес болса және қына нүктесінен жоғары деңгейде үздіксіз сұйық су көзі болмаса. Барлық бұл факторлар бірігіп, ғимараттың жылдар бойы қатты зақымдануына әкеледі.
Табиғи желдетуді болат қоймаларға қолдану
Қырдан еңіске дейінгі конвекциялық дизайнның және басқа факторлардың тиімділігі
Шыңнан еңіске дейінгі жүйе жылы ауаның көтерілуге тән табиғи қасиетін пайдаланады. Жылы ауа шыңдағы желдеткіштер арқылы сыртқа шығып, таза ауа төменгі бүйірлік желдеткіштер арқылы ішке сорылады. Бұл жүйе болат қоймаларда қолайлы, өйткені металдық шатырлар терең қызыдырылады және жылуды түнде де босатады, ол ауа ағысын жақсартады. Тиімділігі өте көп жерге тәуелді. ASHRAE құрылымы зерттеу жариялаған, онда құрғақ, желді жағдайларда бұл жүйелердің ауа алмасу жиілігі ылғалды, тыныш климаттарға қарағанда 40% жоғары болады. Дұрыс қарама-қарсы желдету дизайнымен жабдықталған жағалаулық ғимараттарда сағатына 8–10 рет ауа алмасу болады. Алайда тропиктік климаттар жоғары ылғалдылық деңгейін туғызады және сондықтан ылғалды бақылау үшін қосымша жүйелер қажет. Жүйенің тиімділігін максималдап пайдалану желдеткіштердің нақты дизайнына өте көп тәуелді. Көптеген инженерлер салынуға дейін жүйелерді жобалау үшін компьютерлік модельдеу немесе CFD моделдерін қолданады.
Жүйелер жергілікті ауа-райы үлгілеріне дұрыс сәйкес келген кезде механикалық салқындатудың қажеттілігі шамамен үштен біріне дейін азаяды, бұл ұзақ мерзімді тұрғыдан ақша мен энергия үнемдейді.
Механикалық және Гибридті желдету жүйелерінің болат қоймаларға қолданылуы
Табиғи ағыс аздығы: тұрақты жоғары ылғалдылық, өндірістік желдету және тығыз қаптама жағдайлары
Табиғи желдету жүйесі нақты әлемдегі көптеген жағдайларда жеткіліксіз болып табылады. Қазір өмірде ылғалдың көп болатын барлық жағдайларды елестетіңіз. Мысалы: қонақ үйдің ас үйі. Сонымен қатар, бетон қатайтылатын орынды елестетіңіз. Сол сияқты, жылу шығаратын және булар шығаратын зауытты елестетіңіз. Ылғалдың көп болатын орынды елестетіңіз. Сонымен қатар, температураны реттеу немесе қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін қатаң бақыланатын ғимараттарды елестетіңіз. Бұл барлық жағдайларда ортақ проблема бар. Пассивті ауа алмасу жүйелері ылғалдың жиналуын тез және жеткілікті деңгейде болдырмауға қабілетсіз болып табылады. Конденсация қауіпті деңгейде жиналады, бұл ғимараттың құрылымдық тұрақтылығына қауіп төндіреді, себебі изоляция зақымданады және материалдар қорғасынданады. Зерттеулер көрсеткендей, болат конструкцияларда бақыланбайтын ылғалдылық конструкциялардың есептелген өмір сүру мерзімінің тек 60%-ын ғана пайдалануға әкеледі. Бұл гибридті желдету жүйелерін жедел қабылдаудың басты себептерінің бірі. Желдету жүйесі қалайсын күні немесе іске қосылған кезде табиғи ауа ағысы негізінен желдетудің көп бөлігін қамтамасыз етеді. Бұл жүйелерде табиғи ауа ағысы жұмыстың көп бөлігін атқарады.
Дегенмен, ылғалдылық тым күрт көтерілгенде немесе температура сыртқы температурадан 30-ға асып кеткенде автоматты желдеткіштер ASHRAE стандарттарына сәйкестікті қамтамасыз ету үшін іске қосылады. Бұл жүйелер икемді болып құрылған, олар ауа сапасы мен ғимараттың құрылыс материалдарының бүтіндігін қорғайды және дәстүрлі механикалық жүйелерге қарағанда энергия шығынын 25%-дан 50%-ға дейін азайтады.
Ауа ағысы мен желдеткіштердің орналасуының тиімді дизайны (болат қоймаларда)
Тепе-теңдіктің кіріс пен шығыс арасындағы қатынасы: CFD талдауымен белгіленген төменгі кіріс/жоғары шығыс қатынасы
Өнеркәсіптік болат қоймаларында желдетудің жобасы желдету орындарының санына қарағанда ауа ағысы орындарының нақты орналасуына негізделеді. Мысалы, саладағы тиімді жобалар төменгі кіріс пен жоғарғы шығыс арқылы теңестірілген желдету жүйелерін қолданады. Ауа еден деңгейіндегі қабырғалар немесе төбе желдету орындары арқылы ішке сорылған кезде, ол қызып, жоғары көтеріледі де, бұл ауа жоғарғы төбе желдету орындары арқылы ғимараттан шығады. Бұл желдету жобасы ыстық ауа мен ылғалдың жоғары қарай қозғалысын белсенді түрде қолдайды және конденсацияға бейім суық беттерді бөліп тұрады. Есептеу моделдеуі де болат қоймаларының «тұруы» ең жақсы болады және егер кіріс аймағының ауданы шығыс аймағының ауданының 60%-ын құраса, онда «өлі» аймақтар саны 70%-ға дейін азаяды. Нәтижесі қандай? Ауа тұрақты қозғалыста ұсталады, адамдар ыңғайлы сезінеді, болаттың коррозиясы баяулайды және ылғалды едендердің сырғанау қаупі төмендейді.
Жиі қойылатын сұрақтар
Болат қоймаларында желдетудің маңызы қандай?
Температураның айырымы мен ылғалдың жиналуы көптеген проблемаларға әкелуі мүмкін, ал желдету осы мәселелерді бақылауға және азайтуға көмектеседі. Жақсы желдетілетін құрылыс жабдықтарға әсерін азайтады, жұмысшылардың ыңғайлылығын жақсартады, сондай-ақ энергия шығынын төмендетеді.
Болат қоймаларда нашар желдету қандай проблемаларға әкелуі мүмкін?
Нашар желдету нәтижесінде ылғал жиналуы, температураның үлкен айырымы және конденсация пайда болуы мүмкін. Коррозия, изоляцияның бұзылуы да мүмкін, сонымен қатар бұл проблемалардан конструкциялық зақымдану мен сақталатын тауарларға зиян келуі мүмкін.
Болат қоймалардағы табиғи желдетудің мақсаты қандай?
Жылы ауа жоғары көтеріледі, ал болат қоймалары жылы ауаны жоғарғы тесіктер арқылы сыртқа шығарып, суық ауаны төменгі тесіктер арқылы ішке тартатын табиғи желдету жүйелерінде (мысалы, шыңнан етектің ұшына дейінгі жүйе) осы физиканың қарапайым заңдылығын пайдалана алады.
Гибридті және механикалық желдету жүйелері қажет пе?
Табиғи желдету жылықтық, ылғалдылық немесе ауа өткізбейтіндік себепті жеткіліксіз болған кезде, осы аймақтарда желдету қамтамасыз ету үшін гибридті және механикалық жүйелер қажет. Бұл жүйелер құрылым зақымдануы мүмкін аймақтарда ылғал жиналмас үшін де қолданылады.