Напольные вентиляторы и охлаждённые большие помещения
Высота, поворот и производительность по воздуху (CFM)
Три элемента, объединяющие все мощные характеристики напольного вентилятора, позволяют ему эффективно охлаждать обширные помещения. Первая из этих характеристик — регулируемая высота вентилятора. Высоту напольного вентилятора можно изменять в диапазоне от 30 до 50 дюймов. Такая высота позволяет размещать вентилятор над большинством препятствий и выше уровня головы большинства людей. Это обеспечивает эффективное направление воздушного потока на сидящих или стоящих рядом с вентилятором людей. Однако регулируемой является не только высота устройства. Большинство напольных вентиляторов также оснащены широким механизмом поворота, обеспечивающим охват угла в 180 градусов. Такой широкий угол поворота позволяет равномерно распределять воздух по всей зоне действия и устраняет «горячие точки», где циркуляция воздуха отсутствует. Напольные вентиляторы также отличаются впечатляющим показателем CFM (кубических футов в минуту) — величиной, характеризующей объём воздуха в кубических футах, который вентилятор способен переместить за одну минуту. Вентилятор с производительностью свыше 4000 CFM способен полностью обновить воздух в помещении площадью 500 квадратных футов всего за 10 минут. В совокупности все эти особенности обеспечивают напольному вентилятору необходимую циркуляцию воздуха в помещении. В крупных помещениях, где мы проводим большую часть времени, например на складах, благодаря таким вентиляторам и их характеристикам ощущаемая температура воздуха может быть на 40 % ниже, чем при использовании обычных неподвижных вентиляторов.
Ощущение прохлады у людей возникает в результате физиологической реакции, при которой пот на коже взаимодействует с потоком воздуха от напольного вентилятора. При этом температура в помещении естественным образом не изменяется. Вместо этого вентилятор быстро подаёт воздух в пространство, что способствует ускоренному испарению пота с поверхности кожи и делает физиологическую реакцию значительно более эффективной в данной зоне. Чем выше скорость воздушного потока, тем интенсивнее происходит испарение пота, и тем сильнее ощущается прохлада. Возникает эффект, аналогичный «ветровому охлаждению», обусловленный воздушным потоком. Благодаря испарительному охлаждению ощущаемая температура может снижаться более чем на 8 градусов. Этот эффект стандартизирован в документе ASHRAE под номером 55. Комфорт — это субъективное ощущение, которое варьируется в зависимости от окружающей среды. Температура, которую человек ощущает, в значительной степени зависит от скорости движения воздуха и площади кожи, открытой для воздействия воздуха. Оптимальная скорость воздушного потока составляет примерно 2,5 мили в час. Предпочтительно и эффективнее направлять воздушный поток локально, а не обеспечивать его равномерное распределение по всему объёму. Существуют и другие факторы, влияющие на комфорт, связанные с распределением воздуха, например, тёкий потолок и холодный пол. Работники ощущают эффект, будто температура во всём здании снижена на 4 градуса. При этом не требуется изменять настройки термостатов и перестраивать систему охлаждения.
Лучшее размещение напольных вентиляторов для оптимальной циркуляции воздуха
Используя стратегию сквозной вентиляции, разместите напольные вентиляторы на двух противоположных концах помещения или в двух диагонально противоположных углах.
При таком расположении вентиляторы создают сквозной поток воздуха, который забирает свежий воздух через открытые окна или вентиляционные отверстия и вытесняет тёплый воздух, от которого все хотели бы избавиться. Исследования циркуляции воздуха при различных вариантах размещения вентиляторов показали, что такая схема увеличивает скорость воздушного потока примерно на 40 % по сравнению с использованием одного вентилятора. В помещениях Г-образной формы или с неправильными углами размещение вентиляторов в углах с направлением потока воздуха в центр помогает уменьшить зоны застоявшегося воздуха, которые, как правило, остаются неподвижными. Оставляйте между вентиляторами и стенами или любыми препятствиями расстояние около трёх футов (примерно 90 см). Такое расстояние является оптимальным: оно обеспечивает максимальную циркуляцию воздуха без возникновения турбулентности, снижающей эффективность работы.
Устранение «горячих точек»: регулировка высоты, наклона и диапазона поворота для более равномерного распределения воздуха
Самыми комфортными местами для людей являются места установки вентиляторов на уровне груди человека (примерно на высоте 1,2 м от пола). Это обеспечивает наиболее эффективное движение воздуха и одновременно способствует очистке воздуха под высокими потолками. Наклон лопастей вниз на 15 градусов улучшает циркуляцию воздуха, поскольку холодный воздух опускается вниз, а пол, как правило, накапливает тепло от прямых солнечных лучей, окон и тепловыделяющей электроники (компьютеров). Вентилятор должен совершать полный поворот по помещению, желательно охватывая угол в 90 градусов. Мы протестировали данное решение на нескольких складах и зафиксировали снижение температуры на 5 градусов по Фаренгейту. В сочетании с правильной сквозной вентиляцией это создаёт чрезвычайно эффективный метод устранения «тёплых пятен» в помещении без необходимости установки дополнительных систем охлаждения.
Комплексное применение напольных вентиляторов и другого оборудования для охлаждения
Совместная работа с потолочными вентиляторами: циркуляция воздуха в нескольких направлениях
При совместном использовании напольные и потолочные вентиляторы создают многоуровневый эффект циркуляции воздуха. Крупные потолочные вентиляторы перемещают воздух по вертикали, опуская прохладный воздух сверху к людям. Напольные вентиляторы, напротив, обеспечивают горизонтальный поток воздуха непосредственно на уровне пользователя. Такое сочетание помогает устранить «мертвые зоны» в обычно недостаточно обслуживаемых местах — например, в углах помещений, под полками и за столами, — где потолочный вентилятор не способен обеспечить оптимальное покрытие. Эффект движения воздуха способствует его циркуляции: прохладный воздух опускается, нагревается и затем поднимается вверх, после чего цикл повторяется. Согласно исследованиям, при таком методе температура в помещении может ощущаться на 5 градусов ниже. Для достижения максимального эффекта рекомендуется устанавливать напольный вентилятор под углом, отличным от направления потока потолочного вентилятора, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию воздуха в помещении за счёт работы двух систем.
Дополнение систем ОВКВ: сокращение времени работы и энергозатрат в крупных коммерческих помещениях или складских комплексах
Напольные вентиляторы могут сократить продолжительность работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) на 20–30 %. Вентиляторы не заменяют системы охлаждения, однако эффективны при организации воздушного потока и устранении локальных перегревов в охлаждаемых зонах большой площади, где установлено оборудование или расположены участки с высокой тепловой нагрузкой. Снижение резких скачков температуры окружающей среды, вызванных такими локальными перегревами, уменьшает тепловую нагрузку на основную систему HVAC. Управляющие объектами могут повысить заданную температуру в системе HVAC на 4–7 градусов по Фаренгейту, при этом комфорт occupants практически не пострадает. Поскольку системы HVAC потребляют значительное количество энергии (обычно на них приходится около 50 % энергопотребления здания), сокращение их времени работы напрямую приводит к существенной экономии энергии. Для многих предприятий снижение счетов за электроэнергию благодаря тарифам «вне пиковых нагрузок» и уменьшению ежемесячных плат за максимальную мощность позволяет окупить затраты на приобретение вентиляторов менее чем за год.
Часто задаваемые вопросы
Почему напольные вентиляторы идеально подходят для охлаждения больших помещений?
Напольные вентиляторы в больших помещениях благодаря регулировке высоты, функции поворота и высокой производительности обеспечивают циркуляцию воздуха и устраняют локальные зоны повышенной температуры (горячие или холодные пятна).
Способны ли напольные вентиляторы понизить температуру в помещении?
Нет, они не изменяют температуру окружающей среды, однако создают эффект ветрового охлаждения, который действительно делает присутствующих более прохладными.
Как правильно разместить напольные вентиляторы в большом помещении?
Для оптимального охлаждения воздуха разместите вентиляторы на противоположных концах помещения, чтобы обеспечить сквозное проветривание, а также используйте регулировку высоты и наклона для целенаправленного воздействия и устранения локальных зон повышенной температуры с целью равномерного распределения воздуха.
Какие системы охлаждения можно использовать совместно с напольными вентиляторами?
Напольные вентиляторы могут использоваться в сочетании с системами охлаждения. Особенно эффективно их применение вместе с потолочными вентиляторами и системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Такое комбинированное использование повышает общую эффективность, снижает энергопотребление и поддерживает комфортную температуру в помещении без чрезмерной нагрузки на оборудование.