Недочеты и риски применения некоторых технических решений при проектировании систем вентиляции

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Роман КММ, Вы видимо не внимательно читали предыдущие посты по этой теме. Три правила, которые существуют для адиабатических увлажнителей, а особенно с рециркуляцией воды и наличием поддона, это обслуживание, обслуживание и обслуживание. А это как раз противоречит нашему менталитету - "пока петух не клюнет, мужик не перекрестится"

 

Обычно график крещения мужиков пишут в разделе «регламент обслуживания» инструкции.
Там ужасно всё? Или как?

 

@Роман КММ, видимо Вам надо почитать книгу Carel, в которой собраны научные работы и технические материалы, касающиеся, в том числе, очень сложной проблемы адиабатического увлажнения, и которую рекомендует всем SergeiKhb, и регламент тут может не спасти: Посмотреть вложение 7376540

 

Американцы (у них статистика по легионелле в системах, связанных с водой при негативном сценарии до 100 тыс. чел. в год, однако, сколько связанных с увлажнением воздуха не известно) выпустили свежий доклад - описание здесь: https://www.nap.edu/resource/25474/interactive/

Основные общие признаки наличия проблем с инж. системах, связанных с водой в зданиях:

• Presence of Legionella in the system water;
  
• Water temperature between 68-113°F;
• The system has the means to create and/or spread aerosols;
• The system stores and/or re-circulates water; and
• The system is likely to contain a source of food for Legionella, such as contaminants from the surroundings or from the process, including the presence of sludge, rust, scale, organic matter, or biofilm.

Все эти признаки присутствуют в той или иной степени в сотовых испарительных увлажнителях:
1. Наличие бактерий легионелл в системе водоснабжения (в том числе холодной, независимо от ее температуры);
2. Рост бактерий при температурах >20С (см. температуры воздуха, водяных паров в секции увлажнения);
3. Создание и распространение аэрозоли - в большей степени относится к ультразвуковым и форсуночным, но проскок капель в испарительных не исключен, кроме того, на проскок более мелких частиц каплеулавливатель не расчитан;
4. Стоячая вода (в случаях технологических или аварийных остановках вент. системы), рециркуляция воды (она есть, даже если цикл смена воды, циркулирующей между секциями составляет немного - несколько часов, тем не менее, это достаточно для образования колоний бактерий, на это требуется минуты - часы);
5. Питательная среда для бактерий (ил в поддоне увлажнителя, солевые отложения на кассете увлажнителя).
Все признаки, свойственные сотовых увлажнителям.

Пример использования испарительного увлажнителя с минимальными рисками: https://www.forumhouse.ru/posts/24338157/
Ключевые элементы системы: ультрафиолетовые лампы и воздушный фильтр тонкой очистки (HEPA) на выходе вентсистемы. Сотовые увлажнители распространены в системах воздушного отопления в Северной Америке. Также применяется схема защиты ультрафиолетом, а воздушный фильтр тонкой очистки, зачастую электронный (помимо улавливания частиц дополнительно используется озон как биоцид) в системе рециркуляции воздуха (возможная повышенная концентрация бактерий в воздухе за счет системы увлажнения компенсируется системой фильтрации тонкой очистки на входе системы).

@Роман КММ, основоположник современной теории микроклимата, датчанин Фангер, по работам которого написаны международные и национальные вент. стандарты, предлагал рассматривать запахи как коррелятор того, что в системе вентиляции что-то идет не так. Возможная проблема с увлажнением из этой же серии, она себя сумеет проявить, что уже хорошо, а регламенты обслуживания прописаны.

PS. Для общего развития - полезная информация (о российском рынке увлажнения, о типовых схемах в быту и на производстве) от руководителя русского подразделения Carel Андрея Брука:
https://m.asninfo.ru/techmats/165-rynok-uvlazhniteley-vozdukha-sostoyaniye-i-perspektivy?page=6&per-page=2. И снова не в пользу сотовых увлажнителей.

 

@Wiseeng, А откуда в испарительном увлажнителе капли воды?
Не то, чтоб я претендовал на истину в последней инстанции (и относительно легионеллы ряд мер принимал в собственном доме, например нагрев трассы ГВС до 60 еженочно, в дешевое время, хотя вода на входе практически стерильна)

Так вот, из того, что я знаю про легионеллу, она (как и прочие бактерии) не самоходна.
Ей нужен носитель, а именно - водная аэрозоль.
Аэрозоли у нас получаются в ультразвуковом увлажнителе. Может по этой причине в них ставят УФ-лампы на бачок.
Ещё получаются... Да вроде нигде не получаются больше.

В обсуждаемом увлажнителе, каков путь подачи бактерий в систему?

Это даже с едой работает

 

Кстати, о птичках.
В моём доме вентканалы выполнены из антибактериальных и антистатических материалов.
Вопрос: Если в увлажнтеле типа хьюмибокс заведётся зараза проклятая, то какой у аэрозоли шанс долететь до приточного анемостата?
Подозреваю, что если аэрозоль и есть, то вероятность её подлёта к анемостату - функция от скорости потока и длины канала.
Вопрос: какая это функция?

 

Через приток воды в системе, через фильтрованный приточный воздух, через поверхности системы увлажнения и всей вент. системы.

Это же только одна из моделей поведения частиц (агрегирование взвешенных частиц), на принципе которой, например, основана система пылеулавливания с помощью форсуночного увлажнения. Тем не менее, бактерии присутствуют в воздухе после увлажнения в испарительной секции.
Схема увлажнения из японского исследования (см. пост ранее)

А вот количественные замеры содержания бактерий и грибка в воздухе до секции увлажнения и после.
В фильтрованном воздухе до секции увлажнения - нулевые показатели, после секции увлажнения, бактерии и грибок обнаруживаются.

С одной стороны, увлажняющий фильтр в испарительных увлажнителях является фильтром, препятствующим распространение загрязнений, в том числе содержащихся в каплях воды, с другой стороны, сами накопления загрязнений в этих фильтрах и являются благоприятной средой для развития бактерий.

Есть одно хитрое японское исследование конца 90-х, проведенное под эгидой местной HVAC ассоциации. Это исследование крайне не заслуженно обделено мировым профессиональным сообществом - 0 цитирований. Моделировалась помещение курящих и с помощью бытовых очистителей количественно оценивались запахи при различных схемах фильтрации воздуха. Поразительные результаты. Наиболее бесполезной показала себя электростатическая фильтрация воздуха, а наилучших результатов получилось достичь с увлажняющим фильтром. Еще бы каждый день их (фильтры-кассеты) можно было бы менять.

В обратном направлении, если к примеру, добавлять биоцид (хлорку - "белизну") в воду, подающую в систему увлажнения в объеме, необходимой для гарантированной инактивации легионеллы, то и запахи в помещении будут невыносимы для человека, и безопасность подобной схемы защиты от бактерий для здоровья человека также остается под вопросом (см. пример Кореи 2000-х). Нет капель, или их мало, или требуется более точная оценка границ капель, но в этом конкретном случае, есть загрязнение химикатом-ядом воздуха после системы увлажнения.

Из серьезной литературы, что есть почитать на заданную тему?

Вот, кстати, неплохо ребята авоковцы чирикают на тему испарительных схем увлажнения.
http://forum.abok.ru/lofiversion/index.php/t124814.html
Т. е., из практических выводов - длительная (на несколько часов) остановка системы требует промывки, очистки системы. По европейским стандартам - полное ТО после 2-х суток простоя.
И от себя, твитну, я этот геморройный и антисанитарный метод испарительного увлажнения с помощью бытовых очистителей-увлажнителей частично использую в кухне/гостиной по причине неидеальности мира (излишки тепла от кухонных бытовых приборов в условиях "грязной" кухонной зоны делают стерильное паровое увлажнение слабо уместным).

 

@SergeiKhb, скажите, как часто Вы обслуживаете свои бытовые испарительные увлажнители и что именно делаете? Обслуживаете только после простоя?
Разработчики HumiBox предлагают в ручную промывать кассету после длительного отключения. А в импортных аналогах промывка осуществляется автоматически, кроме того, также автоматически кассета высушивается в случае простоя, не говоря уже про использовании дополнительной защиты с помощью антибактерицидного фильтра, использования только свежей воды (без рециркуляции). Т. е. они имеют "защиту от дурака".

 

Эксплуатация и обслуживание - как в авиации. На два постоянно работающих увлажнителя в одном помещении, третий используется на запчасти в качестве подменного фонда.

Периодичность обслуживания - раз в трое суток или после аварийного отключения от 30 минут и более. Промывка водным раствором с нейтральным моющим средством емкости для воды, поддона увлажнителя и корпуса увлажняющего фильтра. Дополнительная очистка поддона и корпуса. Замачивание фильтра на 30-60 минут в теплой воде с указанным моющим средством, последующая просушка фильтра (около суток), замачивание фильтра на несколько часов (1-3) в воде с добавлением лимонной кислоты, последующая полная просушка фильтра (1-2 суток), сборка конструкции. Вода - водопроводная городская (хлорированная), слабоминерализованная, очищенная от взвесей на входе механическим фильтром 10 мкм.

В основе методики - сборная солянка от различных производителей бытовой техники. Посоветовал бы инструкции Daikin в качестве отправной точки. Но и при подобном подходе полностью избавиться от признаков проблем: солевых отложений в трудно обслуживаемых местах увлажнителя, биопленок на колесе (корпусе) увлажнительного фильтра, слизи в поддоне увлажнителя не получается. Статистика появления запахов от увлажнителя не менее 1 эпизода в месяц.

Распылительные конструкции для производственных помещений. Форсуночное увлажнение.

По адиабатическим схемам увлажнения в быту. Если говорить за легионеллу, которой мы посвятили некоторое время, то подробно описанные случаи (Израиль, США, Китай) проблемы, связанные с увлажнением относятся исключительно (других на вскидку не скажу) к ультразвуковому увлажнению. Но достоинство ультразвука в быту заключается в том, что взвесь (как ожидаемый признак проблемы) можно измерить с приемлемой точностью количественно, с помощью обратного осмоса минимизировать ее количество на выходе увлажнителя, а с помощью HEPA - фильтрации (в идеале, на выходе вент. системы в канальном исполнении системы увлажнения) в значительной степени убрать ее, опять же, измерив количественно. С испарительными увлажнителями в реальных бытовых условиях ничего не измеришь. И по анализам в лаборатории, если кого-то надоумит такая идея, тоже есть вопросы (качество сбора материала, качество тестов, квалификация сборщика материала и других специалистов, техническая оснащенность лабораторий, др. факторы). И в этом еще одна из возможных проблем испарительного увлажнения.

 

К себе домой такое тащить не буду
Домашний HVAC отличается от промышленного.

 

А вот Condair (DRAABE) думает следующим образом:

Они первыми из игроков первой пятерки (если смотреть на российский рынок систем увлажнения по А. Бруку, Carel) предлагают форсуночное увлажнение, ранее применяемое исключительно в коммерческих и производственных помещениях с высокими потолками. В отличие от традиционных систем форсуночного распыления, у которых дальнобойность струи до 3 м, разработчики Humilife MN заявляют <2 м. Скажем в гостиную комнату с высокими потолками >4 м, просторный хол, зимний минисад и т. д. для обеспеченной публики?

 

@SergeiKhb, Давайте прикинем с точностью до лаптя-другого.
В доме работает 550-кубовая установка с энтальпийкой.
Того производителя, о котором вы подумали

Летом - тут как бы осушитель не ставить. Условия эксплуатации - Б. Роса - можно плавать, туманы - не редкость (с этой коронкой и изоляцией я вообще перестал доверять воздуху, которого не вижу )

Т. е.
1. профита от поглощения тепла при переходе в иное агрегатное состояние я не получу, т. к. летом не надо
2. Вода у меня приличная, микробное число в погрешности измерения (т.е. почти стерильна), но жесткость - по правой границе санитарных норм (но в норме), но и тут с особеностью. Баланс солей жесткости сдвинут в сторону кальциевых.
Ну, вы поняли, да? Кальций и форсунка - братья навеки.
3. Попробуем прикинуть грубо расход воды (любой увлажнитель)
550 кубов. Сколько там возвращает энтальпийный рекуператор - не знаю. Возьмём 50%.
Для -25 за бортом и +20 в доме, нам надо запхнуть 8 граммов воды в каждый куб воздуха (по таблице)
4 - после возврата.
= 2,2 литра в час
= 5 вёдер в сутки. (10 вёдер без возврата) Ни о какой заправке ёмкостей при таких расходах речи нет.
Осмос ставить?

Алсо, меня напрягает водопровод по всему дому. Это столько точек отказа и проблем взаимоотношения трасс водяных с электрикой и слаботочкой...
Кроме того, струя - это отсутствие возможности поставить что-то в место распыла. Менее 2м - оно менее, пока форсунка аболютно здорова и всё равно, объект под стуйкой промокнет.

Короче:
Я за паровой.
Пар стерилен, все накипи-фигакипи не размазываются по 100500 точкам и сконцентрированы в установке.
Энергозатраты - ну, всё едино. Перевести жидкость в пар - одна фигня. Вопрос только в том, на какую нагревательную подсистему ляжет нагрузка. На сам увлажнитель (пар), либо на основную отопительную (пассивное испарение). Счётик покажет в "итого" одинаковую цифру.

А вот если в доме газ, то лучше испарительную. Догрев тогда придётся на газ, он дешевле.

 

.

Цифры говорят именно об этом, тем более в Вашем энтальпийном случае. Как планируете убирать температуру и влажность от рекуперации тепла летом?

Если речь идет о нагревательных элементах (не об электродах), то смысл есть - продлить их службу.

Правило будет работать, если пренебречь безопасностью/качеству решения. Если стремиться к качеству воздуха, аналогичному при паровом увлажнении, то стоимость ТО съест преимущество дешевого тепла. В моем случае двух испарительных увлажнителей на одну комнату для поддержания среднего уровня RH 30% в сезон, ТО обходится в среднем 15 мин. в сутки или около 50 час в сезон, т. е. суммарно около 7 рабочих дней. Существенная стоимость решения при использовании относительно дешевого тепла от системы центрального отопления.

Возможно есть смысл говорить о неотвратимости адиабатического решения при наличии твердой потребности в увлажнении воздуха исключительно в одном случае - при отсутствии достаточной электрической мощности.

 

Продолжу наблюдение
Как я понимаю, рекуператор переносит влагу только в случае разницы. И то, не полностью.
В случае равновесной влажности - ничего не происходит. И фиг с ним.

С температурой разговор отдельный. Дом высокой тепловой устойчивости, прямого прогрева стен нет (вентфасад). Окна - ИК-отражающие.
При проветривании "на окошках" даже к концу теплового дня температура оставалсь в комфортных рамках.
Рекуператор - он ведь в обе стороны работает. Если забортный жарче, то он слегка охладится выхлопом.
Т. е. хуже не должно быть. Есть на край режим перекоса
Будет недостаточно - поставлю канальный кондей.

А что за работы? Если бактерицидные, то есть адиабатические с УФ-лампой в водяном блоке.
Если кальций/железо, то осмос на входе.

 

Повторятся не будем. Вся тема об этом. Немного раскрою тему потребности в увлажнении в борьбе с вирусными инфекциями. Пришел сентябрь, дети пошли в учебные заведения, вместе с ними по сезонному графику пошли вирусы (РСВ, аденовирусы). Из личного наблюдения: преобладание естественной вентиляции с недостаточным расходом воздуха на человека в учреждениях, переполненные классы, длительные занятия, отсутствие знаний персонала в области санитарии и эпидемиологии и другие факторы делают свое дело: повсеместно до 1/3 учебного коллектива за первые две недели на больничном.

При этом относительная влажность воздуха, дарованная природой в сентябре, редко выходит за оптимальные 40-60%. Наблюдения хорошо соотносятся с фактом отсутствия доказательств, что подержание относительной влажности 40-60% благоприятно влияет на нераспространение ОРВИ (включая SARS CoV-2), за исключением ряда исследований, связанных с вирусом гриппа (штамм А), обычно циркулирующего в Северном полушарии в период с конца ноября до марта. К сожалению, поддержание относительной влажности определенного порога не является признаком инфекционной безопасности помещения.

Содержание влаги дома выше, чем на улице за счет внутренних источников.

В самом жарком летнем месяце 2020 г., в июне, в г. Великий Новгород, средняя месячная температура днем была +23С, а ночью +15С. Резерва для охлаждения за счет рекуперации не прослеживается. Скорее наоборот, подогрев приточного воздуха вместо естественного ночного охлаждения при эксплуатации энтальпийного рекуператора в режиме рекуперации.