КОМПЛЕКСНОЕ ТЕПЛООБЕСПЕЧЕНИЕ И УСТОЙЧИВОЕ СОСТОЯНИЕ  ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ СРЕДЫ ВНУТРИ ПОМЕЩЕНИЯ  С УРОВНЕМ КАЧЕСТВА СО2

Сергей Викторович Федосов; Вадим Николаевич Федосеев; Владимир Андреевич Воронов; Виктор Александрович Емелин; Светлана Андреевна Логинова

Сергей Викторович Федосов Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Вадим Николаевич Федосеев Ивановский государственный политехнический университет
Владимир Андреевич Воронов Ивановский государственный политехнический университет,
Виктор Александрович Емелин Ивановский государственный политехнический университет
Светлана Андреевна Логинова Ярославский государственный технический университет

Ключевые слова: воздухообмен, вентиляция, воздушные теплонасосные системы, тепловлажностный режим, теплогенерация, углекислый газ

Аннотация

Учитывая сложившуюся ситуацию с распространением вирусной инфекции, существенно повысились требования к вентиляции помещений в зданиях. Воспринимаемое состояние воздуха в основном зависит от влажности и температуры вдыхаемого воздуха в соответствии с понятием энтальпии воздуха, которая оказывает сильное воздействие на требования, предъявляемые к вентиляции. Исследования ученых показывают, что ограниченное воздействие температуры и влажности воздуха на дыхательные пути и, стало быть, на воспринимаемое человеком качество воздуха намного сильнее, чем тепловые ощущения его тела. До настоящего времени считалось, что для обеспечения качественной вентиляции необходимы высокие нормы воздухообмена, при этом не уделялось большого значения устройству систем вентиляции и тому факту, что теплоограждающие конструкции помещений также является источником нездоровых включений. Рост углекислого газа в атмосфере вызывает необходимость требуемой интенсивности воздухообмена с использованием в качестве индикатора качества воздуха уровень концентрации углекислого газа. По концентрации можно судить о содержании других вредных веществ, выделяемых человеком. Углекислый газ является токсичным для человека даже в относительно низких концентрациях, поэтому наилучшим показателем для человека в помещении является уровень углекислого газа, приближенный к концентрации окружающего воздуха. Уровень концентрации углекислого газа выбран потому, что его концентрацию легко измерить с достаточно высокой точностью и его массовое выделение значительно больше других вредных веществ. Добавляя в помещении свежий приточный воздух, добиваемся снижение содержания с одновременным снижением уровня концентрации других веществ. В статье рассматривается рациональный подход к достижению тепловлажностного режима приточного наружного воздуха с требуемой очисткой от углекислого газа. С применением рекуперативного теплообменника для подогрева наружного воздуха внутренним вытяжным воздухом из помещения и с дальнейшей подачей его вентилятором на испаритель, достигается эффективный воздухообмен с удалением избытков теплоты, постоянство температурно-влажностного режима с соблюдением эпидемиологической антивирусной безопасности. Комплексное сочетания воздушно-тепловой установки со смесительной камерой и приточной рекуперационной вентиляционной системой для частичного замещения вентиляции, с постоянным контролем концентрации и с полностью адаптивным управлением в помещениях с пребыванием людей, делает возможным очистку внутреннего воздуха от углекислого газа с повышением качества воздухообмена.

Литература

1. Fedosov S.V., Fedoseev V.N., Zaitseva I.A. Recirculating air heat pump with recuperation: application experience. AVOC: Ventilation, heating, air conditioning, heat supply and construction thermophysics. 2020. N 8. P. 54-57.
2. Sergey Fedosov, Vadim Fedoseev, Nikolay Elin, Vladimir Voronov, and Svetlana Loginova. Heat pump system built into the room with the Implementation of air exchange and microclimate. E3S Web of Conferences 281, 05002 (2021). CATPID-2021 Part 1.
3. GOST R ISO 16000-26-2015. National Standard of the Russian Federation. The air of enclosed spaces. Part 26. Sampling strategy for carbon dioxide ( ).
4. SanPiN 2.2.4.548-96 Physical factors of the production envi-ronment. Hygienic requirements for the microclimate of indus-trial premises. Sanitary rules and regulations. /Approved. Reso-lution of the State Committee of Sanitary and Epidemiological Supervision of the Russian Federation dated 01.10.1996 N 21. M., 1996.
5. Fedosov S.V., Fedoseev V.N., Zaitseva I.A., Emelin V.A. High-tech air heat pump system "three in one" for low-rise and cottage buildings. Instrumentation. 2020. N 2 (236). P. 49-53.
6. Fedosov S.V., Fedoseev V.N., Emelin V.A. Efficiency of the mixing chamber design when working together with an air heat pump system for heating premises. Modern high-tech tech-nologies. Regional application. 2021. N 1 (65). P. 94-100. DOI: 10.6060/snt.20216501.0012.
7. Lebedeva N.A. Ventilation and internal microclimate. AVOK. N 3. 2012. P.42-51.
8. Fanger P. The quality of indoor air in the XXI century: the impact on comfort, productivity and human health. AVOK. 2003. N 4.
9. Brodach M.M., Shilkin N.V. From green buildings to healthy buildings: the focus is on the health and well-being of people. Energy saving. N 7. 2020. P. 26-36.
10. Tarabanov M.G., Prokofiev P.S. Heating and humidifica-tion of air in ventilation and air conditioning systems. AVOK. N 6. 2010.
11. Operating instructions for a heat pump with heat transfer from air to water
12. Shilkrot E.O., Gubernsky Y.D. How much air does a person need for comfort? AVOC. 2008. N 4.
13. Naumov A.L., Kapko D.V. CO2: criterion of ventilation efficiency. AVOC. N 1. 2015. P.12-21.
14. Robertson D.S. The rise in the atmospheric concentration of carbondioxide and the effects on human health. Med Hypoth-eses, 2001 Apr; 56(4):513-8. DOI: 10.1054/mehy.2000.1256.
15. Adaptive ventilation systems: promising directions of devel-opment. AVOK. 2011. N 7.