Охлаждение зданий

7 Апр
2016

Сиднейский оперный театр – одно из самых необычных зданий мира. В конкурсе дизайна участвовало более 200 эскизов. Проект, занявший второе место, изображал здание, похожее на огромный рулон туалетной бумаги, так что австралийцы отделались малой кровью.

За кулисами инженеры ведут непрерывный бой, чтобы не дать этой гигантской постройке перегреться под палящим австралийским солнцем.

Субботнее утро в Сиднее. Пока австралийцы проводят выходные на солнце, в здании оперы команда готовит к концерту главный зал. Температура на улице может достигать +40 °С.

Особенно нужно следить за температурой, когда инструменты на сцене. Так, для исполнения симфонии в зале должно быть в районе 22,5 °С, иначе инструменты станут расстраиваться. Температура и уровень влажности чрезвычайно важны для музыкальных инструментов.

Крыша оперного театра сделана более чем из миллиона керамических плиток, окна – это более 6 тысяч квадратных метров стекла. Без кондиционирования воздуха здание может превратиться в огромную теплицу. И это не считая тепла, производимого 8 миллионами посетителей здания.

Ученые выяснили, что человек производит 100 Ватт тепловой энергии, даже когда просто сидит, а значит, в полном концертном зале посетители производят больше тепла, чем сотня конвектоматов, работающих на полную мощность.

Систему кондиционирования зданий прячут в основном под крышей, но в оперном театре спрятать ее негде: форма здания напоминает корабль. Может, поэтому море и пришло на помощь, дав оригинальное решение.

Каждую секунду впускное устройство по театрам всасывает 205 литров морской воды, которая помогает охлаждать строение. Впускное устройство выведено в бухту. Она попадает в зал для фильтрации. Далее она поступает в холодильники, проходит по зданию и выливается с другой его стороны. Вода используется для охлаждения теплообменного агрегата, который составляет часть системы кондиционирования здания.

Теплообменный генератор соединен с холодильниками, которые охлаждают свежую водопроводную воду, поступающую отдельно. Водопроводная вода распределяется по зданию, попадая в приточные установки, спрятанные в потолке, где охлаждает теплый воздух концертного зала.

Но у использования морской воды есть свои недостатки: когда она закачивается из бухты, вместе с ней в насос попадают и моллюски. Будучи вкусными вместе с белым вином и сливочным соусов, для рабочих оперы – они настоящий кошмар: запах в служебном отделении стоит ужасный. Раз в несколько месяцев моллюсков вынимают из системы, чтобы теплообменный агрегат не засорялся.

В трубах есть и еще одна проблема. Трубы, по которым идет морская вода, стальные, а вода никогда не щадит сталь. Решение – кусок цинка, который называется анод. Так как сталь ржавеет, вступая в реакцию с морской водой, в бак помещают брусок из цинка, который реагирует гораздо активнее. Вода начинает «атаковать» его. Со временем от цинка почти ничего не останется, зато сталь будет спасена.

Тем временем в концертном зале инженеры пытаются справиться со следующей проблемой – теплом, которые вырабатывают более 350 ламп. Старомодные галогеновые лампы не только выделяют тепло, но и обслуживание их обходится в 100 тысяч долларов в год, а хватает их всего на несколько сотен часов работы, прежде чем они потребуют замены. Решением стала полная модернизация осветительной системы: удаление старых ламп и установка новых продвинутых светоизлучающих диодов, или LED.

Первые LED появились еще в 60-е, но они излучали только красный свет. Их использовали в тех самых старомодных дисплеях цифровых часов и электронных калькуляторов. Только в середине 90-х сумели создать диод, который излучал белый свет, подходящий для помещений.

Использование LED сократило расход электричества на 75%, а также резко снизило количество выделяемого лампами тепла, что позволило снять 4 тонны трубопровода с потолка. Раньше требовалось 110 тысяч обычных ламп, а теперь же их количество снизилось до 27 тысяч.

Благодаря всем этим инженерным приемам, невидимым для непосвященных, миллионы посетителей прохлаждаются под сводами оперного театра, смотря самые жаркие представления.


 

Комментарии:

наверх