Холодный резерв вентилятора что это
Надежность и резервирование инженерных систем здания: о терминах и определениях
Reliability and redundancy of utilitysystems of a building: about terms and definitions
A. A. Antonenko, General Director of «AAA engineering+» Design Bureau
Keywords: utility systems, reliability level, reservation level, redundancy level
National regulatory documents have very little information on reliability as applied to HVAC systems’ design. At the same time, reliability is one of the key parameters of utility systems that to a large extent defines the level of capital costs at a facility and economic efficiency of adopted technical solutions.
В отечественных нормативных документах в части проектирования систем ОВК достаточно слабо отражено понятие надежности. Между тем, надежность – это одна из ключевых характеристик инженерных систем, которая во многом определят степень капитальные затраты на объектах и экономическую эффективность принятых инженерных решений.
Надежность и резервирование инженерных систем здания: о терминах и определениях
А. А. Антоненко, генеральный директор проектного бюро «AAA engineering+»
Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции.
Еще в 2003 году Е. О. Шилькрот писал, что надежность является важным показателем, определяющим потребительские свойства систем ОВК [2].
По определению Е. О. Шилькрота «под надежностью (безотказностью работы) системы ОВК понимается ее способность обеспечивать и поддерживать в обслуживаемом помещении требуемые значения параметров микроклимата и чистоты воздуха в заданный период времени, а под отказом – состояние, когда значения этих показателей вышли за заданные пределы» [2].
При этом изначально просматривается, что чем выше надежность, тем меньше затраты на эксплуатацию и тем выше затраты капитальные. При реализации объекта важно найти оптимальную «точку» – точку равновесия, отвечающую как требованиям заказчика, так и качеству эксплуатации объекта.
В отечественных нормативных документах в части проектирования систем ОВК достаточно слабо отражено понятие надежности. При этом присутствует понятие резервирования. В СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха» подробно прописаны требования к резервированию систем.
Надо отметить, что в теории надежности понятие резервирования отсутствует. С точки зрения инженерной мысли можно различить два принципа резервирования:
1) резервирование как способность системы/единицы оборудования выдать большую мощность от проектной;
2) резервирование как возможность системы/единицы оборудования быть восстановленной в случае отказа в строго отведенное время.
Кроме того, на надежность системы влияет наличие системы автоматизации и диспетчеризации, позволяющей своевременно реагировать на отклонения параметров и сигнализировать о неисправностях и отклонениях в системе.
Уровень резервирования
Уровень резервирования характеризуется непрерывной доступностью или процентом доступности мощности и возможности ремонта (восстановления) в строго заданный период времени, заложенной в системе.
Определения резервирования
N k + 1 = количество оборудования, необходимого для базовой мощности, плюс одно дополнительное устройство,
где N – базовая мощность, соответствующая ожидаемым пиковым нагрузкам;
k – коэффициент запаса мощности.
В таблице представлено сравнение различных уровней надежности.
Если речь идет о непрерывно работающих системах, то в соответствии с требованиями СП 60.13330.2016 п. 7.2.9 необходимо 50%-ное резервирование.
При этом ничего не говорится о технологическом процессе, который имеет место в обслуживаемом помещении. Между тем последствия выхода из строя, перерывов в работе оборудования по своей тяжести будут сильно отличаться для помещений различного назначения. В обычном жилом доме даже достаточно длительный перерыв в работе механической вытяжной вентиляции не приведет к существенно тяжелым последствиям для здоровья и самочувствия жильцов. В случае индивидуальной поквартирной вентиляции резервировать значительное (по количеству квартир) количество вытяжных вентиляторов не имеет смысла, и в этом случае применяется так называемый «холодный резерв», когда запасной вентилятор хранится на складе службы эксплуатации. Но, например, на атомной электростанции резервируются все системы, вплоть до воздуховодов и воздухораспределителей, потому что там отказ систем может привести к чрезвычайно высоким последствиям. Требования к надежности и безотказности здесь существенно выше.
Требования к надежности
Возникает вопрос: как определить требования к надежности и безотказности систем ОВК для того или иного технологического процесса. Это отмечал и Е. О. Шилькрот применительно к старой версии СНиП: «СНиП 2.04.05-91* содержит ряд указаний о необходимости резервирования систем, но, как правило, они не имеют объективного обоснования» [2]. Такое же положение сохраняется и в СП 60.13330.2016, и в других современных нормативах. Не очень понятно, почему, например, для автостоянок делается резервирование электродвигателя вентилятора (согласно п 7.2.9), но никак не резервируется возможность выхода из строя подшипника вентилятора. Между тем в этом случае вентилятор также выходит из строя, ПДК загрязняющих агентов будет превышена в течение короткого времени, и в этом случае очень велика вероятность нанесения вреда здоровью людей. На практике имеют место случаи, когда экспертиза пропускает проекты, например, вентиляции операционных с резервным электродвигателем, но без резерва всего остального функционала.
Представляется целесообразным установление в нормативных документах термина «надежность» с соответствующим определением. Необходимо в зависимости от функционального назначения обслуживаемого помещения и происходящего в нем технологического процесса определить время, в течение которого простой в работе системы ОВК не приведет к существенно негативным последствиям.
В зарубежной практике применяется, например, градация уровней надежности, приведенная в таблице. Если на первом уровне надежность составляет 98 %, то это значит, что в течение года системы ОВК могут простаивать суммарно 7,3 дня. На пятом, высочайшем уровне время простоя составит всего немногим более пяти минут в год. Высочайший уровень – это может быть, например, операционная, предприятие атомной промышленности и т. д.
Можно также отметить, что в отечественной нормативной базе много внимания уделяется резервированию оборудования, но не всегда резервируются элементы систем, которые непосредственно влияют на безопасность, например, огнезадерживающих клапанов. В результате при скачке напряжения нет уверенности, что клапан в системе вентиляции операционной не отключится и не прикроет тракт воздуховода, в результате чего отключится вентиляция. Аналогичная ситуация имеет место быть со всеми элементами систем, имеющими электропитание. Это относится, конечно, не только к операционным, но и к другим помещениям, в которых недопустимо отклонение параметров микроклимата от расчетных значений и т.д. Здесь необходимо резервировать все элементы системы, которые отвечают за перемещение воздуха и поддержание необходимых климатических параметров.
Для централизованных и децентрализованных систем имеет смысл в установлении разных требований по надежности исходя из возможных последствий отказов оборудования. Если офисный комплекс обслуживает одна установка – имеет смысл ее резервировать; если же каждый этаж обслуживается своей установкой, то ее временное отключение не приведет к существенным негативным последствиям. Здесь наглядно демонстрируется различие между подходами к оценке систем в понятиях «резервирование» и «надежность». Резервирование для децентрализованных систем может не выполнятся, но надежность их для здания в целом будет выше. Но это тот вопрос, который должен определять заказчик, и заказчику необходимо дать инструмент для оценки.
Отдельно необходимо определить требования к надежности систем теплоснабжения и электроснабжения, которые обслуживают здания. Необходимо учитывать тепловую инерционность здания. С точки зрения надежности электроснабжения, если речь идет о жилых зданиях, то по первой категории запитываются системы пожарной безопасности. Иногда по техническому заданию по первой категории запитываются офисы высокого класса. В таких офисах невозможность перебоев в электроснабжении приведет к финансовым претензиям со стороны арендаторов, даже несмотря на то, что жизни и здоровью людей ничего не угрожает. Офис «переживет» час простоя, но уже день простоя не допустим – арендаторы сразу выставят неустойку. Возможные существенные финансовые потери делают оправданным повышение надежности в этом случае.
Блок ротации кондиционеров: надежность техники и стабильность температуры
Создание стабильной температуры в помещениях может потребовать использования систем кондиционирования с резервированием. В них возникают проблемы со своевременным подключением/отключением резервных устройств. Ее решает дополнительное устройство – блок ротации кондиционеров.
Резервирование и ротация кондиционеров
В некоторых помещениях к уровню температуры и ее стабильности предъявляются жесткие требования.
Примерами могут служить:
Для них изменение параметров микроклимата из-за возрастания нагрузки на климатическое оборудование или при выходе его из строя становится критическим. Чтобы избежать нештатных ситуаций нередко применяют климатические системы, включающие несколько кондиционеров, постоянно находящихся в работе и дополнительные (резервные) блоки.
Блок ротации кондиционеров
Резервирование позволяет:
При организации таких систем используют несколько методов резервирования
Избыточностью производительности
При таком методе суммарная производительность кондиционеров в системе превышает расчетную на 10-100%, и все устройства работают одновременно. В этом случае при выходе из строя или выводе на профилактику одного или нескольких блоков потеря производительности компенсируется возрастанием загрузки остальных. Расчет производится таким образом, чтобы возросшая загрузка не превышала номинальных значений для каждого блока.
Преимуществами такой системы являются:
Холодное резервирование
При холодном резервировании в работе постоянно находится только часть блоков системы. Остальные (резервные) включаются в работу вручную при авариях, профилактике рабочих устройств или необходимости изменения общей производительности. Отключение «лишних» устройств также выполняется в ручном режиме.
Главные достоинства такой системы – простота и дешевизна эксплуатации.
Недостатки:
Соответственно, такую схему резервирования допустимо применять только в случаях, когда скорость ввода холодного резерва оказывается гарантированно меньше времени изменения температуры до критических отметок.
В большинстве случаев процессы изменения микроклимата достаточно инерционны, и холодного резервирования вполне достаточно. Однако в условиях, когда объем помещений ограничен, а интенсивность выделения тепа высока (такое характерно для серверных крупных компаний и дата центров), система резервирования должна быть более динамичной.
Горячее резервирование
При горячем резервировании:
Такая организация системы позволяет сократить выход резерва на рабочий уровень до времени пуска агрегатов кондиционера (компрессора и вентиляторов). На это время недостаток производительности вышедших из строя или выведенных на профилактику блоков легко компенсируется рабочими.
При этом:
Назначение блока ротации кондиционеров
Блок ротации кондиционеров представляет собой многофункциональное устройство, которое, в общем случае, осуществляет:
За счет такой организации достигается:
Устройство системы ротации кондиционеров
Устройство системы ротации кондиционеров
Обязательным элементом в системе ротации кондиционеров является базовый модуль. Именно он отвечает за:
Как правило, выполняется такое устройство на базе микроконтроллера. Выдача сигналов управления может осуществляться непосредственно на испарительный блок кондиционера или дополнительное устройство контроля и управления.
Первый вариант менее затратен (не требует дополнительных модулей), но обладает меньшей универсальностью – как правило, такой центральный модуль поддерживает работу только с ограниченным числом моделей или оборудованием конкретных производителей.
Второй – более универсален, поскольку позволяет работать практически с любым оборудованием. Однако стоимость системы за счет наличия в ней дополнительных блоков может оказаться слишком высокой.
Связь центрального блока с кондиционерами (управляющими модулями) может осуществляться по:
Первый вариант, как правило, используется только в случае использования связки центральный — управляющий модуль.
Два последних позволяют управлять непосредственно кондиционером. В этих случаях сигналы подаются на разъемы, предназначенные для подключения к климатической технике проводного пульта, или непосредственно на фотоприемник, получающий сигнал от инфракрасного пульта ДУ.
В любом случае для использования с конкретными моделями оборудования или линейками конкретных производителей, система должна поддерживать соответствующие протоколы обмена.
Центральный блок обязательно оснащается датчиком температуры для контроля климатических параметров в помещении.
Мониторинг состояния кондиционеров может вестись различными методами. Наиболее распространенный – индивидуальный замер температуры на выходе воздушного потока из блока жалюзи. Для этого блоки контроля и управления или центральный блок оснащаются температурными датчиками, устанавливаемыми в непосредственной близости или прямо на корпусе кондиционера.
Примером реализации схемы непосредственного управления может считаться блок ротации УРК (УРК-2). В его состав входит основной блок, датчик температуры обслуживаемого помещения, датчики температуры на выходе кондиционеров. Сигнал управления предается по проводам. Последние модели могут одновременно управлять работой до 15 устройств средней мощности.
Раздельный вариант с центральным блоком и модулями контроля-управления реализован в системе БУРР-1-ИС. БУРР – блок управления ротацией и резервированием хранит управляющую программу, контролирует температуру в помещении, обменивается данными с интерфейсными модулями (БИС) по радиоканалу. БИС (блок исполнительный специальный) принимает сигнал от БУРР, управляет работой кондиционера через ИК-интерфейс, контролирует состояние климатического устройства, получая сигнал с датчика на выходе.
Особенности монтажа и настройки
При настройке системы ротации пользователь выполняет следующие операции:
Монтаж системы также не представляет проблем. При установке следует учитывать:
Вопросы и ответы
Датчик температуры устанавливается в обслуживаемом помещении. При этом, естественно появляется погрешность за счет потери уровня сигнала при передаче на значительное расстояние. Однако она не столь значительна, и ее достаточно легко учесть в настройках системы.
Блоки ротации применяют для всех систем резервирования – по схемам N+1 и kN (N – номинальное число кондиционеров).
Конечно можно, однако разницу в их производительности следует учитывать при составлении управляющей программы. Кроме того, нужно быть уверенным, что любое устройство системы способно принимать управляющие сигналы и реагировать на них.
Безусловно. В любом случае вывести его из обслуживания блоком ротации можно, просто отменив в управляющей программе его регистрацию.
Достаточно объединить кондиционеры в группы и использовать для них те же алгоритмы, что и для индивидуальных устройств. Единственный, требующий решения вопрос – определение состояния отдельных кондиционеров в группе.
Видео-инструкция по настройке блока ротации БУРР-1М
Холодный резерв вентилятора что это
При проектировании промышленной вентиляции много раз сталкивались с этой проблемой. Резервирование как из-за воздушного отопления, так и из-за технологических требований.
Варианты с двигателем или вентилятором «рядом» отметались всегда. То же место, да еще 100% вероятность разграбления. И никакой надежности и оперативности.
В редких случаях, по согласованию, проходил «резервный на складе». Но это исключения.
Варианты с параллельной работой вентиляторов и «квазиполовинным» резервом не походят. Места практически столько же надо, а проблем с производительностью при параллельной работе много.
Мое мнение: Надо совершенствовать конструкции компактных одновентиляторных приточных установок. Прогресс здесь явный, хотелось бы только полный ряд по производительности. Резервирование в проектах решать применением нескольких унифицированных камер. Желательно почти без воздуховодов. В гражданском проектировании этого, при желании, также можно добиться.
Столкнулся с резервированием в приточках TRANE. На валу вентилятора стояли два шкива с разных сторон и каждый через ремень был связан со своим двигателем. Предполагалось, что таким образом будет горячее резервирование двигателя. На практике ремни с одного шкива сняли и вентилятор работал как обычный, чтобы не гонять механически второй двигатель. Для перехода на резерв нужен техник.
Грустное в том проекте было то, что двигатели пришли без тепловой защиты.
С уважением Леонид.
Для ShaggyDoc
Извините, пожалуйста, но я имел в виду не параллельную работу двух вентиляторов в третьем случае, а параллельную установку двух вентиляторных секций. Одна из этих секций в штатной ситуации отключена и заблокирована клапаном (или двумя клапанами) с электро- или ручным приводом. Переключение на эту резервную секцию производится только в нештатной ситуации, когда основная секция по каким-либо причинам прекратила (нештатно) работу (мы такие приточные системы выпускаем).
А что смущает Вас в этом сообщени?
Или производительность смущает? Так я про провентиляцию писал. Там и вентиляторы №16 очень часто используются.
Есть ещё дешевле и сердитее, чем шкивы. Я бы не хотел путать эти темы. Но мы этой темой занимаемся и если Вам интересно, можем поговорить отдельно.
Для ss.23
Эту тему мы пока не готовы обсуждать. Есть проблема недобросовестной конкуренции. Если возможно, вернемся к этой теме через пару месяцев.
Холодный резерв вентилятора что это
Коллеги, помогите пожалуйста разобраться в смысле примечания.
СП 60.13330.2012
п. 7.2.8
Примечание: Резервные электродвигатели не допускается предусматривать в установках:
-с вентиляторами с непосредственным электродвигателем;
-с вентиляторами двухстороннего всасывания.
На первый взгляд, второе примечание бессмысленно. Резервные двигатели на таких вентиляторах всегда успешно ставились, кроме того с точки зрения установки резервного электродвигателя вентиляторы одностороннего и двухстороннего всасывания вроде равноценны. Однако, не хочется верить что нормативный документ, в титуле которого содержатся названия столь почтенных организаций, содержит откровенный бред.
Судя по «непосредственному электродвигателю» (явный фэйл) автор текста СП не в полной мере владеет терминологией, поэтому имею подозрение, что и во втором пункте примечания имелось в виду что-то разумное, но у автора просто возникла проблема с тем, как сформулировать свою мысль надлежащим образом.
Коллеги, если у кого-то есть соображения что курил имел в виду автор, поделитесь пожалуйста.
по моему все логично. просто предусматривается второй резервный вентилятор. а не отдельно двигатель.
а под понятием непосредственный электродвигатель думаю подразумевается вентилятор который расположен непосредственно на оси электродвигателя. а не через ременную передачу
Забавно что? Кривое построение фраз составителями, для которых привычным стали «чиллер» и «фанкойл» и которые на представляют себя вне англоязычных текстов?
Да, совершенно кривая «калька» для «вентилятора с электродвигателем на одном валу» или «вентилятора с непосредственным приводом». А что «забавного» в самой норме? Резервный двигатель должен предполагать возможность оперативной замены и ввода установки в строй. Рабочее колесо на валу электродвигателя такой вариант исключает. Причины не буду перечислять, их несколько и все весомы.
Так ну собственно о нем и спрашивалось
Кстати. В первом пункте может быть банальная опечатка.
-с вентиляторами с непосредственным электродвигателем приводом;
Кстати. В первом пункте может быть банальная опечатка.
-с вентиляторами с непосредственным электродвигателем приводом;
Ну да. Только многовато там таких «опечаток»
п. 9.8 Для монтажа трубопроводов жидких холодильных агентов должны использоваться стальные бесшовные трубы
А что вы ожидали там увидеть? Что в наше время может исходить из всех этих госстроевских структур? Чудеса компетентности? (на общем-то фоне)?
Это обычное творение обычного альфа-хомяка. Единицы жрущей, ср..щей и бесконтрольно размножающейся массы, которая благодаря хитрости и связям добралась до иерархической вершины и деловито изображает бурную деятельность.
Характерные приметы: Бездумное переписывание того, что уже было сделано до них, без коррекции того, что уже не отвечает требованиям времени (как уже замечено комментарием выше Афоней);
Внесение неких дополнений, видимо для того, чтобы изобразить деятельность. Но тут косячок-с. Для того, чтобы создавать новые смыслы и сущности, мозг должен быть несколько другой модификации.
P.S.
А вы, уважаемые коллеги, жидкостный фреонопровод зачем делаете медным? Законов не читали?
Пока, к счастью, ни в каком. Но плотно вошло в обиход и «оседлало» практически всю литературу, выпускаемую как «популярные пособия».
Вдогонку (продолжаю урывками знакомиться с шедевром).
5.10 Концентрацию вредных веществ в воздухе рабочей зоны на рабочих местах в производственных помещениях при расчете систем лучистого отопления и нагревания, вентиляции и кондиционирования следует принимать не более предельно допустимой концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны, установленной ГОСТ 12.1.005, а также нормативными документами органа санитарно-эпидемиологического надзора.
Это самое. Похоже, что я был не совсем прав и у авторов трудности не только с терминологией.
Добрый день, коллеги. Также столкнулся с вопросом по резервированию. И ссылкой на СП.
Производитель предлагает такой тип резервирования: Двигатель резервный на клиноременной передаче к основному.Файл с изображением приложил.
Также присылали схему, когда оба двигателя стояли на раме по бокам (как на этом изображении резервный, только оба так стоят) и накинуты ремни с каждого движка на вал.
В обоих случаях утверждают, что «проходит по нормам».
Ваше мнение хотелось бы услышать.
у NED/Korf/Vertro ибо одна шайка лейка
вот фоточка неда
Надо будет спросить чего они нам КЦКП подбирают все время(
А можете узел вентилятора Веросы приложить с резервом?
ВЕЗА подбирает теперь ВЕРОСА. КЦКП только по старым проектам проходит. И то пересогласовываются письмом перед запуском, если есть возможность.
Вопрос так и не разобрали, к сожалению. Может есть у кого мысли какие по данному вопросу. Не противоречат ли поставленные вентиляторные секции пунктам из СП (по приложенным фото)?
P.S.: vadimk просите филиал ВЕЗА подбирать ВЕРОСА.
ВЕЗА подбирает теперь ВЕРОСА. КЦКП только по старым проектам проходит. И то пересогласовываются письмом перед запуском, если есть возможность.
Вопрос так и не разобрали, к сожалению. Может есть у кого мысли какие по данному вопросу. Не противоречат ли поставленные вентиляторные секции пунктам из СП (по приложенным фото)?
P.S.: vadimk просите филиал ВЕЗА подбирать ВЕРОСА.
Если Вы имеете в виду п.п. 7.2.7 и 7.2.8 СП 60, то оба описанных Вами варианта нормам соответствуют. НЭДовские по нашему проекту уже стоят и работают на серьёзном бюджетном объекте несколько лет.
Лет 7-8 назад пришлось разбираться с паспортами нескольких европейских брендов на уже поставленное и смонтированное оборудование. Проектировщики и монтажники, как и Вы уверяли, что там 2 вентилятора = резервирование. По паспортам производителей всё было именно так, как и указал уже ув. nvk
Добрый день! Интересует пункт СП 60.13330.20112
7.4.2 Расход наружного воздуха в помещении следует принимать не менее:
а) минимального расхода наружного воздуха, рассчитанного по приложениям И и К;
В приложении И рассчитывается расход приточного воздуха, в том числе по нормируемой кратности воздухообмена. Означает ли это, что мы должны обеспечивать кратность воздухообмена именно наружным воздухом (к примеру, без частичной рециркуляции)?