Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член

Климатические системы в современном гостинично-досуговом комплексе

Без систем кондиционирования и вентиляции невозможно представить современный отель высокого класса, при этом они являются весьма энергоемкими инженерными системами здания.

Для строительства подобных объектов в центральной части города характерно отсутствие достаточных электрических и тепловых мощностей. В этом случае существует безальтернативное решение систем холодоснабжения, а в некоторых случаях и теплоснабжения – абсорбционные холодильные машины (АБХМ).

В помещениях с повышенными требованиями к тепловому и акустическому комфорту с удельными тепловыми нагрузками до 100 Вт/м2 целесообразно применение активных охлаждающих балок.

Подробнее принцип действия и классификация АБХМ рассмотрены в статье Н. В. Шилкина «Абсорбционные холодильные машины»  на с. 44

Проект гостинично-досугового комплекса «Holiday Club» в Санкт-Петербурге, в Биржевом переулке, разрабатывали петербургские архитекторы, застройщиком выступала компания «ЛенспецСМУ». Владельцем проекта и управляющей компании является финская компания SOK Holding.

Основным принципом и требованием по качеству строительства данного объекта является то, что подрядчик должен уже на ранней стадии проектирования согласовывать с застройщиком все принципиальные решения как архитектурной части зданий, так и всех инженерных систем. Все инженерные системы комплекса имеют одну объединяющую черту – высокий функциональный комфорт и энергоэффективность.

Фасад жилого комплекса

Рисунок 1.

Фасад жилого комплекса

В связи с типичной проблемой современного строительства объектов в центральной части города – отсутствием достаточных электрических мощностей – ЗАО «Бюро техники кондиционирования и охлаждения» был реализован альтернативный вариант организации системы тепло- и холодоснабжения объекта на базе современных высокоэффективных теплоиспользующих абсорбционных холодильных машин (АБХМ), принятый и допущенный финской стороной к реализации.

В связи с повышенными требованиями к тепловому и акустическому комфорту в жилых помещениях номерного фонда гостиницы применены активные охлаждающие балки в комбинации с центральной системой кондиционирования воздуха.

На участке, предназначенном для размещения СПА-гостиницы «Holiday Club», находятся два здания. Одно являлось бывшим складским помещением, состоящим из двух частей; данное строение будет именоваться «старое здание». Второе представляет собой недавно построенный каркас гостиничного корпуса с возведенными наружными стенами, но без разделения на помещения внутри здания; это строение будет в дальнейшем называться «новое здание». Старый склад является памятником истории, но, так же как и гостиница, на момент начала строительства был практически пуст.

«Сухие» градирни системы свободного охлаждения

Рисунок 2.

«Сухие» градирни системы свободного охлаждения

Краткое описание объекта

1. СПА, оздоровительный центр, большинство ресторанов и спорт-бар расположены в старом здании.

2. Архитектурным проектом предусматривалось перекрытие внутреннего двора старого складского строения стеклянной кровлей.

3. Главный бассейн предусматривался во внутреннем дворе, который закрывается стеклянной кровлей (атриум).

4. Старое складское здание и гостиница соединены галереей.

При проектировании инженерных систем объекта была поставлена задача обеспечения строгого соответствия международным требованиям, предъявляемым к высококачественной международной четырехзвездной «с двумя плюсами» СПА-гостиницы. В ней разместятся СПА с бассейнами, «Мир сауны», «Wellness center» с помещениями для оздоровительных процедур на уровне люкс, помещения для гимнастики, аэробики и медитации, спорт-бар (или развлекательный центр), ресторан, кафе, помещения для проведения конференций и собраний, а также административные офисы. В гостинице предусматриваются, помимо обычных гостиничных номеров, таймшерные апартаменты (англ. «time share» – владение недвижимостью в курортных местах на правах кондоминиума с возможностью пользоваться ею в течение ряда лет, но лишь несколько дней, недель в году).

Рисунок 3.

Вид на вход в СПА и гостиницу

В качестве общего эквивалента четырехзвездной международной гостиницы рассматривался отель «Кемпинский», Мойка, 22 в Санкт-Петербурге. За образец общего уровня качества (для материалов и оборудования) и функциональности принят «Holiday Club Аre».

Вся проектная документация данного объекта должна не противоречить требованиям российского законодательства, норм и правил, а также соответствовать финским нормативным документам – Спецификация и принципы качества (Quality Specifications and Guidelines Holiday Club Finland).

Общая площадь объекта составляет около 24 000 м2. Для корпусов и помещений предусмотрены различные ? системы жизнеобеспечения, которые имеют одну объединяющую черту – высокий функциональный комфорт и энергоэффективность. Требования внутреннего микроклимата основываются на установленной практике учреждений сети «Holiday Club», на финских и российских нормах, а также международных стандартах. Соответственно, проектирование инженерных систем должно соответствовать местным климатическим требованиям. Далее будут изложены проектные решения и показатели по основным механическим системам.

«Мокрая» градирня

Рисунок 4.

«Мокрая» градирня

Система теплоснабжения

Из-за недостаточной тепловой мощности местной территориальной теплосети в прилегающем квартале на объекте запроектировано обустройство собственной автономной газовой котельной и газовые абсорбционные холодильные установки, работающие в зимний период в режиме водогрейных котлов.

Общая пиковая потребность в тепловой мощности составляет 4,65 МВт в зимний период и 2,6 МВт в летний период. Оценка годового потребления тепла составляет 90 000 МВт • ч/год.

Система радиаторного отопления (с термостатными клапанами) предусмотрена в помещениях танцевального зала, гостиничных номерах, таймшерных номерах, ресторане, кухне, конференц-зале и офисах. Системой отопления с теплыми полами оборудуются ванные комнаты отеля и таймшерные секции, СПА, «Мир сауны», раздевалки, души СПА, «Wellness center».

В помещениях автостоянки запроектирована система воздушного отопления. Воздушные завесы установлены в зоне дверей главного входа.

Системы вентиляции и кондиционирования воздуха

Здания полностью оборудованы механической системой приточной и вытяжной вентиляции. С целью снижения нагрузки на систему отопления все приточно-вытяжные вентиляционные установки, кроме вытяжки кухни, снабжены пластинчатыми рекуператорами теплоты, эффективность которых составляет не менее 50 %.

Для расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха параметры наружного воздуха приняты в соответствии со СНиП 41–01–2003.

Для расчета «сухих» и «мокрых» градирен по техническому заданию принята температура наружного воздуха 30 °C (i = 60 кДж/кг).

Внутренние расчетные параметры микроклимата для обслуживаемых помещений, а также расходы наружного воздуха принимались согласно финским стандартам и проверялись на соответствие требованиям российских нормативных документов.

Количество и состав установок кондиционирования воздуха, представляющих модульные системы, состоящие из стандартных блоков, соединенных в единую систему, определялись исходя из количества зон обслуживания, их расположения и принятой последовательности обработки воздуха.

В связи с повышенными требованиями, предъявляемыми к тепловому и акустическому комфорту в номерном фонде отеля, составляющем 335 номеров, была применена комбинированная система кондиционирования воздуха с использованием так называемых активных охлаждающих балок, размещенных непосредственно в обслуживаемых помещениях и соединенных с центральной системой кондиционирования воздуха. Балки встроены в ниши потолка и осуществляют регулируемое поддержание температуры воздуха в помещении в летний период за счет подачи в них холодной воды с температурой 14–17 °С, а также обеспечивают воздухообмен в объеме санитарной нормы 60 м3/ч/чел., соответственно, 100 м3/ч на номер. Для того чтобы должным образом регулировать влажность в летний период, приточный воздух должен подаваться в балку предварительно осушенный при температуре примерно 18 °C, с этой целью в центральном кондиционере, обеспечивающем подачу наружного воздуха, установлена секция воздухоохладителя и второго подогрева.

Регулирование холодопроизводительности активных охлаждающих балок осуществляется изменением количества поступающей холодной воды посредством двухходового клапана с механическим приводом по сигналу комнатного термостата. Номинальная холодопроизводительность охлаждающих балок, установленных в номерах гостиницы, составляет около 1,2 кВт, что является достаточным для ассимиляции тепловой нагрузки порядка 100 Вт на 1 м2 жилой зоны номера.

Моделирование системы воздухораспределения в гостиничных номерах на базе активных охлаждающих балок осуществлялось с применением расчетной программы Halton.

Следует отметить, что особенностью функционирования охлаждающих балок является недопущение процесса конденсации влаги на ее теплообменной поверхности, а это, в свою очередь, позволило отказаться от системы отвода конденсата в систему канализации.

Основными аргументами в пользу применения охлаждающих балок являются:

• повышенный тепловой и акустический комфорт в обслуживаемых помещениях;

• отсутствие необходимости обслуживания, чистки фильтра вследствие его отсутствия;

• отсутствие необходимости организации системы дренажа;

• широкий ассортимент моделей как по холодопроизводительности, так и по дизайну;

• минимальное место для размещения: возможность размещения в пространстве подшивных потолков;

• снижение эксплуатационных расходов, в том числе и за счет повышения КПД холодильной установки.

В помещениях цокольного этажа предусмотрена традиционная система центрального кондиционирования с местными вентиляторными доводчиками (фэнкойлами).

Зона бассейна обслуживается двумя специализированными центральными приточно-вытяжными установками со встроенными холодильными машинами, обеспечивающими гарантированные комфортные параметры воздушной среды и высокую степень рекуперации теплоты удаляемого воздуха.

Помимо жестких требований, предъявляемых финскими инвесторами к составу, энергетической эффективности, акустическим параметрам вентиляционного оборудования, устанавливаемого на объекте, все центральные кондиционеры, вытяжные установки, крышные, осевые вентиляторы и т. п. должны представлять собой заводские стандартные блоки с опубликованными техническими данными, которые замерены и удостоверены независимой экспертной организацией или имеют сертификаты Evrovent.

Система холодоснабжения

Первоначальная концепция системы холодоснабжения на базе трех электрических парокомпрессионных холодильных машин общей холодопроизводительностью 1 600 кВт (электрическая мощность 550 кВт), представленная финским застройщиком российским подрядчикам для дальнейшей реализации, натолкнулась на типичную в настоящее время проблему строительства объектов в центральной части города – отсутствие достаточных электрических мощностей.

В связи с этим компанией ЗАО «Бюро техники кондиционирования и охлаждения» был предложен альтернативный вариант организации системы тепло- и холодоснабжения объекта на базе современных высокоэффективных теплоиспользующих абсорбционных холодильных машин (АБХМ), принятый и допущенный финской стороной к реализации.

<empty>Принципиальная схема системы холодоснабжения

Рисунок 5 (подробнее)

 

Принципиальная схема системы холодоснабжения

Согласно проекту объект оснащен централизованной системой холодоснабжения на базе двух газовых абсорбционных водоохлаждающих холодильных машин производства фирмы «Broad» суммарной холодопроизводительностью Q0 = 1 512 кВт.

Потребителями холода являются воздухоохладители приточных установок, размещенные в специальных помещениях и местные охлаждающие системы (охлаждающие балки) фирмы «Halton», установленные в помещениях офисов, служебных помещениях, номерах и таймшерах, а также вентиляторные доводчики, обслуживающие помещения цокольного этажа.

Для выработки холода в теплый период и тепла в холодный период года в абсорбционных холодильных машинах используется природный газ. В теплый период года теплота конденсации холодильных машин отводится в окружающую среду при помощи «мокрой» градирни, размещенной на кровле здания.

Для отвода избыточного тепла из обслуживаемых помещений в окружающую среду в холодный период года используется «свободное» охлаждение хладоносителя посредством двух сухих охладителей общей теплопроизводительностью 300 кВт, размещенных на кровле здания на специально подготовленной площадке. Холодильные машины, насосные станции, теплообменник «свободного» ох-лаждения вода-гликоль, аккумулирующая емкость, расширительные баки, запорно-регулирующая ар-матура и электрощиты размещаются в отапливаемом помещении холодильного центра на кровле здания.

В теплый период года (температура наружного воздуха выше 5 °C) система холодоснабжения имеет следующий алгоритм функционирования.

Хладоноситель (вода) проходит через теплообменники холодильных машин, где снижает свою температуру до требуемой и при помощи насосов, входящих в состав насосной группы НГ № 1 (два управляются одной АБХМ, два другой), поступает в аккумулирующую емкость. По системе трубопроводов охлажденная вода из бака-аккумулятора подается к отдельным группам потребителей холода, каждая из которых снабжена собственной насосной группой и трехходовым клапаном, настроенным на поддержание заданной температуры. Насосные группы потребителей снабжены системой частотного регулирования (по перепаду давления, независимо от АБХМ). Два из четырех насосов группы – резервные.

Расчетная температура воды в сети фэнкойлов и воздухоохладителей приточных установок 7–12 °С. Расчетная температура воды в сети охлаждающих балок 14–17 °С.

Вид на крышу главного бассейна СПА

Рисунок 6.

Вид на крышу главного бассейна СПА

Проходя через водовоздушные теплообменники потребителей (охлаждающие балки, фэнкойлы, приточные установки), хладоноситель повышает свою температуру и возвращается в холодильные машины. Теплота отводится в окружающую среду посредством вентиляторной градирни, размещенной на специально подготовленной открытой площадке на кровле здания, за счет частичного испарения жидкости и разности температур. Подпитка воды градирни и поддержание уровня в поддоне осуществляется при помощи поплавкового клапана. Циркуляция теплоносителя контура градирни осуществляется посредством насосной станции НГ № 2. Насосная группа НГ № 2 состоит из четырех насосов, по два на каждую АБХМ. Стабилизация температуры воды, поступающей в конденсаторы холодильных машин в зависимости от нагрузки и температуры окружающей среды из градирни, обеспечивается:

• регулированием частоты вращения вентиляторов градирни;

• регулированием производительности насосной группы НГ № 2 (два насоса от одной АБХМ, два от другой);

• регулирование двухходовыми клапанами на байпасах градирни ДК5 и ДК6.

В холодный период года абсорбционные холодильные машины работают в режиме отопления и вырабатывают горячую воду с параметрами 90–70 °С. Насосная группа НГ № 3 осуществляет циркуляцию теплоносителя между АБХМ и тепловой сетью газовой котельной. Каждая пара насосов управляется своей АБХМ. Два из четырех насосов группы резервные. Частотное регулирование производительности насосов осуществляется по перепаду давлений независимо от контроллера АБХМ.

В холодный период года предусматривается работа системы в режиме «свободного» охлаждения, т. е отвод теплоизбытков обслуживаемых помещений в окружающую среду при температурах наружного воздуха ниже 5 °C будет осуществляться без работы холодильной машины. Переход в режим «свободного» охлаждения осуществляется в автоматическом или ручном режиме при достижении температуры наружного воздуха 5 °C. При этом происходит выключение АБХМ и включение насосной группы НГ № 4 (два рабочих насоса, 1 резервный), перемещающей 40 %-ный раствор этиленгликоля между «сухими» градирнями и пластинчатым теплообменником. Охлажденный в «сухой» градирне раствор этиленгликоля поступает в теплообменник, где охлаждает поступающий непосредственно (минуя испаритель холодильной машины) из бака-аккумулятора хладоноситель. Трехходовый вентиль TX1 регулирует температуру поступающего в теплообменник из «сухой» градирни 40 %-ного раствора этиленгликоля (во избежание опасности замерзания хладоносителя (воды) в ТО температура не должна быть ниже 2 °С). При включении режима свободного охлаждения открывается двухходовый клапан, открывающий проток воды через ТО, и закрываются двухходовые вентили, перекрывающие проток воды через испарители АБХМ.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №1'2008

распечатать статью распечатать статью


Статьи по теме

Реклама
Реклама на нашем сайте
Rambler's Top100 Rambler's Top100 Яндекс цитирования



Кондиционирование, отопление, вентиляция

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте