Применение систем панельно-лучистого охлаждения в лечебно-профилактических учреждениях

Опубликовано: 03.09.2018

Summary:

Use of Radiant Panel Cooling Systems in Medical and Preventive Treatment Facilities

O. D. Tretyakova, Head of "Ceiling Heating and Cooling" Section, Representative Office of Zehnder Group Deutschland GmbH (Germany)

Keywords : medical and preventive treatment facility, radiant panel cooling, cooling module, heat losses, air velocity

It has been proven long time ago that the human health is greatly dependent on comfort of the environment, not only thermal, but also visual and acoustic. Modern developments in climate control equipment for medical and preventive treatment facilities (MPTF) take into consideration all of these aspects, and not only hygienic and operational requirements as it was before. One of the most comfortable solutions for MPTF cooling today are ceiling radiant panel cooling systems. 

Описание:

Давно доказано, что значительное влияние на состояние здоровья человека оказывает комфорт окружающей среды, причем не только тепловой, но также акустический и визуальный. Современные разработки в области климатической техники для лечебно-профилактических учреждений учитывают все эти аспекты, а не только гигиенические и эксплуатационные требования, как это было раньше. Одним из наиболее комфортных решений для охлаждения помещений ЛПУ в настоящее время являются системы потолочного панельно-лучистого охлаждения. 

О. Д. Третьякова , руководитель направления «Потолочное отопление и охлаждение», представительство «Цендер Груп Дойчланд ГмбХ» (Германия), [email protected]

Давно доказано, что значительное влияние на состояние здоровья человека оказывает комфорт окружающей среды, причем не только тепловой, но также акустический и визуальный. Современные разработки в области климатической техники для лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) учитывают все эти аспекты, а не только гигиенические и эксплуатационные требования, как это было раньше.

Одним из наиболее комфортных решений для охлаждения помещений ЛПУ в настоящее время являются системы потолочного панельно-лучистого охлаждения.

В современных системах потолочного панельно-лучистого охлаждения учтены и устранены все недостатки систем, размещаемых внутри бетонных конструкций зданий, применявшихся в ЛПУ еще в 60–70-х годах XX века [1, 2]. Современные панели монтируют на поверхности основных строительных конструкций, что обеспечивает доступ ко всем элементам в любое время. Такое решение удобно в эксплуатации, долговечно, менее инерционно и более комфортно. Предпочтительное размещение системы на потолке обусловлено возможностью использовать хладоноситель более низких температур, чем при напольном или настенном варианте, и, соответственно, получать более высокую охлаждающую мощность системы.

Все такие системы имеют типовую конструкцию и сходный принцип работы. Охлаждающие модули или панели состоят из труб, которые соединены с помощью специальных теплопроводящих профилей с рабочей поверхностью элемента. Циркулирующая в модулях холодная вода охлаждает поверхность панелей (если это металлические панели с финишной отделкой, выполненной в заводских условиях) или поверхность панелей и прилегающие к ним листы гипсокартона, которым могут быть отделаны некоторые модели панелей в процессе монтажа на объекте. Охлажденная поверхность потолка поглощает избытки теплоты в помещении за счет лучистого теплообмена, кроме того, теплый воздух, контактирующий с поверхностью «холодного потолка», охлаждается за счет конвективного теплообмена.

Рисунок 1.

Охлаждающие модули для потолков из гипсокартона

Ту же самую систему можно использовать и для дополнительного или основного отопления помещений (в зависимости от его класса). В этом случае в помещении также преобладает лучистый теплообмен. Нагретая поверхность модулей излучает тепло, а поглощают его более холодные поверхности – пол, стены, мебель. Такое решение позволяет бороться с так называемой «отрицательной радиацией», то есть с ситуацией, когда человек страдает из-за повышенных теплопотерь тела в направлении холодных поверхностей. Кроме того, при преобладающем лучистом отоплении снижается интенсивность конвективных потоков воздуха, что положительно влияет на общую гигиеническую обстановку в лечебном учреждении.

Рисунок 2.

Охлаждающие модули для металлических подвесных потолков с профилем Clip-In

В качестве дополнительной системы отопления потолочные панели рекомендуется использовать в том случае, если мощности радиаторов, устанавливаемых под окнами, не хватает (так как во многих помещениях ЛПУ можно устанавливать только гладкие радиаторы без оребрения [3]). В этом случае к потолочным модулям (панелям) подводят теплоноситель. При этом необходимо учитывать высоту помещения, площадь панельно-лучистой системы и некоторые другие параметры и, соответственно, снизить среднюю температуру теплоносителя (обычно до 35–50 °С), чтобы исключить негативное влияние на находящихся в помещении людей.

Основными преимуществами потолочных систем панельно-лучистого охлаждения являются комфортная тепловая обстановка, гигиена и акустический комфорт.

В помещениях, где установлены так называемые холодные потолки, теплообмен человека с окружающей средой близок к идеальному. Перепад внутренней температуры воздуха и наружной температуры меньше, чем при применении воздушного охлаждения. Расчетную температуру в помещении следует принимать 25–26 °С, чтобы исключить возможность переохлаждения людей в помещении, так как лучистый теплообмен происходит намного быстрее и интенсивнее конвективного и средняя радиационная температура в помещении оказывает влияние на температуру, ощущаемую человеком, в такой же степени, как и температура воздуха [4]. В то же время скорость движения воздуха при лучистом теплообмене имеет минимальные значения, характерные для естественной конвекции в помещении [1], соответственно, конвективные теплопотери человека и теплопотери за счет испарения снижаются, нет эффекта сквозняка и локального переохлаждения.

Рисунок 3.

Охлаждающие модули для потолков из гипсокартона – самый бюджетный вариант организации системы холодных потолков

Что касается гигиены, то охлаждающие модули в медицинском исполнении соответствуют всем необходимым требованиям. Корпус охлаждающих модулей для металлических подвесных потолков выполнен из оцинкованной стали. Финишная отделка лицевой поверхности (обращенной в помещение) – полимеризованная в высокотемпературных камерах полиэфирная порошковая краска. Такое покрытие гладкое, непористое и неабсорбирующее, стойкое ко всем стандартным дезинфицирующим средствам, применяемым в лечебно-профилактических учреждениях. Некоторые производители также предлагают финишную отделку со специальным антибактериальным покрытием. Модули для подвесных потолков из гипсокартона полностью находятся в запотолочном пространстве.

Система панельно-лучистого охлаждения не увеличивает скорость движения воздуха, соответственно, снижается риск переноса микроорганизмов и развития внутрибольничной инфекции.

И наконец, система потолочного панельно-лучистого охлаждения имеет отличные акустические показатели – полное отсутствие шума и, что также немаловажно, вибраций благодаря отсутствию движущихся частей в конструкции приборов и низкой скорости движения воздуха.

Сочетание этих факторов и дает высокий уровень комфорта, испытываемый человеком в помещении с панельно-лучистыми системами охлаждения.

Следует также отметить высокий уровень безопасности потолочных панельно-лучистых систем. В Евросоюзе они имеют сертификат соответствия особым требованиям безопасности и могут применяться в помещениях, предназначенных для детей или лиц с психическими расстройствами.

При выборе конкретных моделей и проектировании системы холодных потолков для ЛПУ необходимо обратить внимание на следующие моменты.

В случае металлических подвесных потолков (которые чаще всего применяются в чистых помещениях) рекомендуется подбирать металлические модули, совместимые с подвесными системами потолков с кромкой типа Clip-In. Это подвесные потолки со скрытой системой подвеса: металлические модули защелкиваются в пружинных рейках скрытых направляющих подвесного потолка. Такое решение обеспечивает необходимую плотность конструкции подвесного потолка, но при этом гарантирует доступ в запотолочное пространство, когда это требуется.

Охлаждающие модули по возможности располагают равномерно по всей площади потолка, обходя места расположения светильников, вентиляционных диффузоров и другого технологического оборудования.

В запотолочном пространстве охлаждающие модули соединяют между собой последовательно по нескольку штук с помощью гибких подводок. Такие группы затем подсоединяют также с помощью гибких подводок к трубопроводам. Некоторые производители предлагают вариант изготовления модулей с вырезами под дополнительное оборудование.

Рисунок 4.

Охлаждающие модули для кассетных потолков типа T-Bar

В помещениях с подвесными потолками из гипсокартона применяется другой вид охлаждающих модулей. В рабочем состоянии они непосредственно «лежат» на листах из гипсокартона в запотолочном пространстве и охлаждают таким образом (контактно) гипсокартон, поверхность которого, обращенная в помещение, является рабочей поверхностью системы и поглощает избытки тепла за счет лучистого теплообмена.

Как и в случае с металлическими модулями, модули соединяют в запотолочном пространстве гибкими подводками или пресс-фитингами друг с другом в серии и для подключения к магистралям. Затем весь потолок отделывают гипсокартоном, как обычно.

Модули этого типа также желательно равномерно размещать по всей площади потолка, обходя места расположения осветительного и другого оборудования. Кроме того, при необходимости небольшие отверстия можно выполнять непосредственно в самих модулях во время монтажа.

Для любых систем панельно-лучистого охлаждение необходимо выполнение следующих общих требований:

наличие механической приточно-вытяжной вентиляции (что является стандартным требованием при проектировании климата в ЛПУ); контроль влажности приточного воздуха (и возможность при необходимости осушения приточного воздуха).

Что касается выбора рабочих параметров, то холодные потолки являются так называемыми высокотемпературными системами охлаждения. Типовые рабочие параметры для них: 15–16 °С – температура воды подающего трубопровода и 18–19 °С – обратного трубопровода. При таких значениях охлаждающая мощность системы достаточно высока, но в то же время еще не возникает асимметрия радиационной температуры в помещении, которая приводит к тепловому дискомфорту человека.

Расчетную температуру в помещении следует принимать 25–26 °С, так как основная доля теплоизбытков будет ассимилирована охлажденными поверхностями.

Как уже было сказано выше, если предполагается использовать систему охлаждения в качестве системы отопления в холодный период времени, необходимо выбрать подходящие параметры теплоносителя. Максимальные значения средней температуры теплоносителя зависят сразу от нескольких факторов. Для подбора оптимальных значений можно воспользоваться рекомендациями, приводимыми в [5].

Базовая схема системы автоматики для регулирования работы охлаждающих модулей и предупреждения образования конденсата представлена комнатным термостатом с датчиком влажности воздуха, датчиком точки росы, который устанавливают в самом критическом месте системы, и трехходовым вентилем для смешения воды нужной температуры.

Чем раньше появляется информация о расположении другого оборудования (освещения, вентиляции, специального оборудования), тем меньше нужно будет вносить корректировки в расположение панелей. Однако реалии таковы, что зачастую эта информация появляется на более поздних стадиях проектирования. Поэтому можно рекомендовать принять в общем случае на стадии проектирования около 70 % потолка, занятого панелями, и потом вносить корректировки по расположению модулей в рабочую документацию.

Для упрощения балансировки желательно выбирать модули одного типоразмера или соединять их в серии с примерно одинаковыми потерями давления на группу. При этом не следует превышать рекомендуемые производителем значения потерь давления на группу.

В зависимости от исполнения системы панельно-лучистого охлаждения можно применять в помещениях разных классов чистоты. Для административных помещений в целях экономии бюджета можно выбрать модели в более простых исполнениях (например, модули, подходящие для самых распространенных на российском рынке потолков с видимой системой подвеса типа T-Bar), а для чистых помещений – в специальном медицинском исполнении, которое описано выше.

Большая вариативность технических решений современных панельно-лучистых систем и высокий уровень комфорта, который они обеспечивают, позволяют рекомендовать их для применения в самых различных типах ЛПУ.

Литература

Миссенар Ф. А. Лучистое отопление и охлаждение. М.: Госстройиздат, 1961. Шаповалов И. С. Проектирование панельно-лучистого отопления. М.: Стройиздат, 1966. СанПиН 2.1.3.2630–10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность». М., 2010. Fanger P. O. Thermal Comfort. McGraw-Hill, New York. 1970. ГОСТ Р ИСО 7730–2009 «Эргономика термальной среды. Аналитическое определение и интерпретация комфортности теплового режима с использованием расчета показателей PMV и PPD и критериев локального теплового комфорта». М., 2009.
Новости:
Мастер натяжные потолки
Статьи Опубликовано: 21.12.2016 Мастер потолков монтаж натяжных потолков в Челябинске, 3D потолки, резные натяжные потолки Apply Понгс (Pongs) – выпускает полотна, как матовой и сатиновой фактуры, так

Выбор хороших натяжных потолков
Качественные натяжные потолки придают помещению изысканный вид, подчеркивают особенности интерьера. В сочетании с подсветкой натяжные потолки могут создавать действительно оригинальные и изысканные интерьеры.

"Element" - натяжные потолки в Санкт-Петербурге
  Мы рады предложить вам действительно огромный выбор материалов и решений для декорирования потолка. У нас вы найдёте любые варианты натяжных потолков: от традиционных до самых неожиданных и ярких.

Какие выбрать светильники для натяжных потолков, основные правила
Светильники для натяжных потолков представлены множеством исполнений, отличных по конструкции, параметрам, способу крепления и типу источника света. Такое разнообразие моделей разных марок (в частности,

Вредны ли натяжные потолки
Натяжные потолки являются довольно популярной отделкой. И это объяснимо: данные потолки обладают целым рядом бесспорных достоинств: легкость и быстрота монтажа, гидростойкость, огнестойкость, гигиеничность,

Обои или натяжной потолок что сначала. [Priori]
Приступая к работе нужно учитывать, что обе бригады работают на результат, которым является качество и долговечность. Потому если до финишной отделки стенок установить натяжной потолок будет просто и профили

Почему провис натяжной потолок в доме и как это исправить?
Натяжной потолок – стильно, модно, практично! Это довольно крепкое и износостойкое полотно, способное, при соответственном к нему отношении, служить десятилетия. Но в жизни случается всякое: нередки

Багет для натяжных потолков - какой лучше, размеры и виды ПВХ и фиксирующего профиля, как клеить, цена и где купить в Москве и СПб
Несмотря на то, что натяжные потолки не так давно появились на российском рынке, они успели завоевать большую популярность среди населения. По большей части это связано с тем, что натяжной потолок вписывается

Багет для натяжных потолков
Люди, решившие сделать натяжной потолок впервые наверняка заинтересовывались вопросом: как держится пленчатое полотно на потолке без особо видимых креплений. Все дело в специальной рейке, получившей название

Как сделать 3d потолок своими руками – фото 3д потолков
Традиционное оформление потолков –  побелка  и штукатурка, все чаще уступает место новым оригинальным методам. И если для классических  и офисных стилей рекомендуется  довольно сдержанный дизайн потолочных

rss