Рисунок 1. Снаружи — эффектный внешний вид, внутри — высокие технологии: 3-й павильон |
В 2001 году завершилось строительство третьего павильона Выставочного центра во Франкфурте, который с тех пор стал визитной карточкой этого крупнейшего выставочного комплекса. Павильон представляет собой здание очень внушительных размеров: площадью 130×210 метров и высотой до 45 метров. Масса покрывающей его алюминиевой крыши составляет 3000 тонн. На двух этажах павильона расположены офисы, конференц-залы, помещения для торжественных мероприятий и более 39000 м2 выставочной площади. Помимо выставок, здесь проводятся спортивные соревнования, концерты и шоу.
Такая многофункциональность объекта обусловила особо жесткие требования к системе кондиционирования и вентиляции павильона. Установленная здесь во многом уникальная СКВ спроектирована и смонтирована на базе эжекционного оборудования TROX, работающего на рециркуляцию. Общий расход воздуха составляет 4 миллиона м3/ч, общая холодопроизводительность достигает 15 МВт. При ее проектировании исходным и основным требованием было следующее: надежно скомпенсировать теплоизбытки, достигающие 200 Вт/м2, так, чтобы экспоненты и посетители выставок не могли пожаловаться на сквозняки, но чтобы при этом воздух в павильоне был свежим, а температура – комфортной. Более того, капитальные и дальнейшие эксплуатационные затраты на вентиляционные установки и установки кондиционирования воздуха должны быть снижены, а площади, ими занимаемые, значительно уменьшены по сравнению с обычной практикой. Поэтому владельцы здания, генподрядчик и специалисты-проектировщики сделали совместный выбор в пользу неординарного решения и спроектировали для 2-х расположенных друг над другом выставочных залов, площадь каждого из которых составляет примерно 20000 м2, воздухо-водяную систему, работающую по принципу эжекции, вместо “классической” системы кондиционирования, использующей только воздух.
Рисунок 2. Внутреннее пространство 3-го павильона |
В верхнем зале павильона находятся 5 так называемых инженерных мостов, подвешенных на тросах к потолку на высоте от 12 до 14 м. Они расположены по продольной оси зала, повторяя линии потолка. На мостах установлено осветительное оборудование, увлажнители, звукоусилительная аппаратурой и система дымоудаления, а также эжекционные установки СКВ зала.
На все 340 эжекционных установок в обоих залах подается до 800 000 м3/ч наружного воздуха. Он обрабатывается в 20 кондиционерах до температуры от 16°С (для охлаждения) и до 28°С (для обогрева). Этот “первичный поток”, “производимый” на 2?х центральных технических установках, поступает на эжекционные установки по приточным воздуховодам большого диаметра. Здесь, из-за того, что скорость потока на выходе из сопла велика, 1 м3 этого “первичного потока” “всасывает” приблизительно 4 м3 теплого воздуха, находящегося у диффузора (“вторичный поток”). Во время этого процесса, “вторичный поток” проходит в эжекционной установке через 2 теплообменника, в которых циркулирует холодная вода, где он охлаждается и смешивается с “первичным потоком”, составляя вместе общий расход приточного воздуха.
Рисунки 3 и 4. На параллельных “инженерных мостах“вместе с эжекторными установками размещены осветительные приборы, система звукоусиления и система дымоудаления |
В нижней части каждой эжекционной установки есть диффузор для подачи приточного воздуха в помещение. Направление потока в каждом диффузоре может плавно регулироваться от “вертикально вниз” до “под углом 45°”, в зависимости от текущей тепловой нагрузки. При больших теплопоступлениях используется рассеянная веерная струя: холодный приточный воздух медленно поступает вниз от эжекционной установки, в то время как в промежуточных зонах медленно поднимается вверх теплый воздух из рабочей зоны, который “всасывается” холодным воздухом у диффузора, обрабатывается в эжекционной установке и так далее.
Если зал необходимо обогреть, задается направление потока из диффузора “вертикально вниз”, чтобы создать струю теплого приточного воздуха с максимальной дальнобойностью, способную достигнуть рабочей зоны.
Эжекционный диффузор с теплообменником охлаждения и нагрева серии IDH TROX сконструирован для использования в больших помещениях и применяется для удаления тепловых нагрузок, используя комбинацию воздушной и водяной систем. Он состоит из встроенной смесительной камеры и круглых патрубков для подвода первичного приточного воздуха. Первичный воздух выходит из смесительной камеры через сопла, вызывая разрежение в камере, которое принуждает вторичный воздух в помещении пройти сквозь смесительную камеру по вертикальному водяному теплообменнику, таким образом охлаждаясь или нагреваясь. Далее этот воздух перемешивается с первичным воздухом и распределяется по помещению.
В режиме охлаждения общий воздух выводится через направляющие элементы, которые могут быть установлены для обеспечения горизонтального воздухообмена или воздухообмена под углом. В режиме нагрева электропривод открывает направляющие элементы, обеспечивая воздухообмен вертикально вниз.
Корпус, камера разрежения, смесительная камера, направляющие воздух элементы и перфорированная лицевая часть изготовлены из оцинкованной листовой стали.
Сопла первичного воздуха – из алюминия, теплообменник имеет медные трубки с профилированными алюминиевыми охлаждающими ребрами.
Стандартное покрытие корпуса – оцинкованное, по отдельному заказу выполняется порошковая окраска белого (RAL 9010) или черного (RAL9005) цвета.
1. Корпус |
Эти решения для системы вентиляции, используемые в первое время для контроля температурных условий в таком внушительном по размерам зале, первоначально многократно тестировались и оптимизировались по тепловой производительности, по степени подвижности воздуха, по шуму – как при помощи множества экспериментов, проведенных в лабораторных условиях, так и путем математических вычислений. “Когда оптимизированная модель стала удовлетворять нашим целям, мы начали строить модель в “один к одному” – рассказывают Хорст Нидлих, директор инженерных выставок, и Антон Хайзлер, директор по управлению инфраструктурой Выставочного центра во Франкфурте. “Для этих целей мы арендовали зал в старом выставочном центре Лейпцига, так как только в этом зале была необходимая нам высота потолков – 16 м. Там мы смонтировали экспериментальную систему, и модель заработала как часы. В результате, как и планировалось, эжекционная система была смонтирована в нашем 3-м павильоне, и она великолепно зарекомендовала себя во время проведения масштабных мероприятий.
Воздух подается на 340 эжекционных установок 2-мя центральными техническими установками, расположенными в восточном и западном концах зала. Они – “зеркальное отображение” друг друга и состоят из 20 RLT центральных кондиционеров, являющихся основным элементом установки. На них поступает до 800 000 м3/ч наружного воздуха, который обрабатывается в них и передается в качестве “первичного потока” на эжекционные установки. Для охлаждения “первичного потока” и обеспечения поступлений холодной воды в эжекционные установки в систему включены 6 чиллеров с общей холодопроизводительностью в 10 МВт.
Производительность по “первичному потоку” каждой эжекционной установки составляет 2300 м3/ч, холодопроизводительность (включая охлаждение “вторичного потока”) составляет почти 19 кВт. Если вместо охлаждения необходим обогрев, тепло поступает из районной системы теплоснабжения через большие теплообменники.
“Располагая постоянной холодопроизводительностью в 10 МВт и контролирующими датчиками, установленными как на вырабатывающем холод оборудовании, так и по всей системе для эффективного регулирования на конкретных участках, мы чувствуем себя прекрасно экипированными”, – говорит ответственный за инфраструктуру Центра А. Хайзлер. Такой холодопроизводительности оказывается недостаточно только во время проведения сразу нескольких крупных мероприятий. В этих случаях мы арендуем на время проведения мероприятий установки жидкостного охлаждения с производительностью до 5 МВт и добавляем охлажденную в них воду в наши приточные системы.
Отдельного внимания заслуживают так называемые “отводы” – дополнительные элементы системы кондиционирования. Это трубопроводы с охлаждающей водой, проложенные под полом первого этажа и между этажами, которые могут обеспечить подачу охлаждающей воды непосредственно на стенды экспонентов. Такая конструкция позволяет в индивидуальном порядке снизить температуру воздуха в офисе, в переговорной и в гостевой зоне даже при условии значительных теплопоступлений.
Статья подготовлена отделом маркетинга ООО “TROX Климатехника”