Главная » Мануалы

1 2 3 4 5 6 ... 14

Для местно-центральной системы с вентиляторными доводчиками общие затраты электроэнергии на рассматриваехмый строительный модуль составят:

свн = 844 -ь 78 + 47 -Ь 60 = 1029 Вт.

Удельный показатель расхода электроэнергии составляет:

1029

п.. г

эл.с.вн

20,4

50,4 Вт/и.

Вычислим % увеличения расхода электроэнергии на функционирование в расчетных условиях теплого периода года местно-центральной системы с вентиляторными доводчиками по сравнению с системой с ДЭ:

54 X 100 = 42%. 35,4

Проведенный расчет показывает на значительные энергетические преимущества местно-центральный системы с ДЭ.

Оценим стоимость оборудования систем для рассматриваемого строительного модуля административного здания.

Для местно-центральной системы с ДЭ характерные следующие затраты на местное оборудование:

стоимость доводчика ДЭ.1.2 140/180

стоимость декоративного ограждения у подоконной нищи

стоимость вытяжной рещетки

260 у.е.;

90 у.е.; 8 у.е.; Итого: 348 у.е.

Для местно-центральной системы с вентиляторными доводчиками характерны следующие затраты на местное оборудование:

380 у.е.:

стоимость вентиляторного доводчика

стоимость нагревательного прибора с терморегулятором

100 у.е ;

стоимость вытяжной рещетки

8 у.е.; Итого: 488 у.е.

Долевая стоимость оборудования центральных систем, обслуживающих модули в теплый период года, состоит из следующих величин. Удельная стоимость холодильной установки средней мощности составляет порядка 400у.е./кВт-ч холода. Стоимость доли холодильной станции для местно-центральной системы с ДЭ Кх.сДЭ - 400 X 1,396 = 558,4 у.е. Стоимость доли холодильной станции для местно-центральной системы с вентиляторными доводчиками /Сх.с.вн = 400 X 2,026 = 810,4 у.е. Стоимость центральных приточно-вытяжных агрегатов, приточных и вытяжных воздуховодов в сравниваемых системах может рассматриваться одинаковой и подлежит уточнению по реальным стоимостям применяемого фирменного оборудования.

Оценим сравниваемые местно-центральные системы по стоимости местного оборудование и холодильной станции.

Для местно-центральной системы с ДЭ:

Кслэ = 348 -Ь 558,4 = 906,4 у.е., удельный показатель стоимости

906,4 ,2 Ксдэ = 1;7Г7 = 44,4 у.е./м .

20,4

Для местно-центральной системы с вентиляторными доводчиками:

Кс.у^и = 488 + 810,4 = 1298,4 у.е.;

1298,4

20,4

63,65 у.е./м .

Стоимость местного оборудования системы с вентиляторными доводчиками и периметральный системой отопления по сравнению с системой с ДЭ доро?ке на

1298,4 - 906,4

906,4

X 100 = 43%.

Проведенный анализ показывает на значительные энергетические и экономические преимущества местно-центральных систем с ДЭ.

По ана.логичной методике могут сравниться между собой и другие варианты систем кондиционирования воздуха.

н

/, кДж/кг

Ф=100%

К £/ =4,92 г/кг ,....1=4,ГС;/, ,= 16кДж/кг

с1=4,1 г/к

U = 3,lr/ki

/ ,=-26°С

с1, г/кг

Рис б Построение расчегного режима работы местно-центральной системы с вГптиляторными доводчиками и псриметра.-хьной системой отоп.чения в хо..од-ный период года: В-От - нагрев в системе отопления в /fl

нагрев наружного воздуха в ка.юрифере приточного TP?f ° Р ПН1-ПН? - адиабатное увлажнение в центральном агрегате; на

грев в калорифере второго подогрева; ПНЗ-В - восприятие тепло- и влаговыделений в -нии: Н1-Н2 - Нагрев приточного --У^-~Т.1ш^ дающем теплообменнике установки утилизации теплоты вытяжного возд}ха

торными доводчиками и местными нагревательными приборами периметральной системы отопления. В холодный период года вен-

тиляторныс доводчики не работают. В рабочей зоне помещения поддерживается комфортная температура = 20°С, что обеспечивается регулированием теплоотдачи нагревательного прибора, установленного под окном строительного модуля. Процесс В-От отвечает нагреву внутреннего воздуха в нагревательном приборе. Тепловые конвективные потоки от нагревательного прибора поднимаются вдоль остекления окна и под потолком создается тепловая подушка. От центральной приточной системы cairaTapiian

норма в /iiu(mhh) - 180м^/ч поступает в верхнюю зону помещения. Воздушные приточные струи подмешивают собравшиеся под потолком тепловые потоки, водяные пары и газы. С приточной струей вредные выде.ления возвращаются в рабочую зону помещения и происходит выравнивания температуры по высоте (перемешивающая вентиляция). Возвращение в рабочую зону части вредностей, подлежащих удалению с вытялчным воздухом Ly, значр1те.льпо ухудшают санитарно-гигиенические качества работы этой системы вентиляции.

На рис. 2.6 точка В отвечает комфортной температуре = = 20°С, относительной влажности </в(мин) = 30% и влагосодержа-

нию = 4,1 г/кг. От трех че.повек, находящийся в строительном модуле при работе средней тяжести выделяется 105 Вт/(чел ч) явного геп.па и 140 г/чел. час влаги. Общие тепло- и влаговыделехшя в рассматриваемом строительном модуле составляют:

из о. л

105x3 = 315 Вт;

И^вл-и.б.л = 140 x 3 = 420 г/ч.

На кг приточного наружного воздуха должно поглощаться спедую-шее количество влаги, вычисляемое по формуле (1.12):

- X 1,22 = 1,91 г/кг.

Для поглощения этих влаговыделений приготовленный приточ1п>1й воздух до.т1Л\ен иметь влагосодерлчание:

4.1 - 1,91 = 2,19г/кг.

В расчетных условиях хо.гюдного периода года в Москве tj = = - 26°С и dii - 0,6г/кг. Это показывает, что в приточном агрегате необходимо увеличить влажность приточного наружного воздуха. Для реализации этого процесса рационально использовать

2.5. Особенности режимов работы местно-центральных систем в административных зданиях в холодный период года

В холодный период года в сравниваемых местно-центральных системах приточные и вытяжные агрегаты имеют одинаковую производительность по приточному наружному и удаляемому воздуху Ьпн(мин) = Однако в технологии приготовления приточного воздуха и методах обеспечения требуемых параметров внутреннего воздуха, имеются значительные различия.

На рис. 2.6 представлено построение па I-d диаграмме рас-чсгпого режима работы местно-центральной системы с вентиля-

блок адиабатного увлалшения с орошаемой насадкой с = 0)6 25]. Первоначально в приточном агрегате нарулшый воздух нагревается до пн = 16 °С (точка HHi) с температурой по мокрому термометру мпн = 4,1 °С. Из преобразованного выражения (1.15) вычислим достигаемую температуру пн2 в режиме адиабатного увлажнения при Еа = 0.6:

tuu2 = - а(пн1 - мпнО = 16 0,6(16 - 4,1) = 8,8° С.

На I-d диаграмме на линии / 1 = 16кДж/кг в месте пересечения с изотермой tun2 = 8,8 °С находим точка ПН2 с влагосодер-жанием пн2 = 3,1 г/кг. Вычисляем достигаемое влагосодержание внутреннего воздуха в этом релшме:

4 = dnn2 + А^раб = 3,1 + 1,91 = 4,92 г/кг.

В месте пересечения с изотермой = 20°С находим новую точку В при (pji = 34%, что отвечает комфортным параметрам 18].

В холодный период года в верхнюю зону помещения можно подавать саннорму приточного нарулшого воздуха с рабочим перепадом до б градусов. Тогда температура приточного воздуха будет

tnns = inu2 + 6 °С = 8,6 °С + 6 ° с = 14,6 °С.

Для нагрева до ппз = 14,6 °С в приточном агрегате необходимо иметь калорифер второго подогрева. При температуре пнЗ = = 14,6 °С приточный наружной воздух может воспринять следующее количество тепловыделений в модуле слулчсбного помещения:

пнРпн^р(в пнз) г>

ч/т-изб.ас - 2 g

(2.16)

Или для рассматриваемого примера по формуле (2.16) получим

180 X 1,22 X 1(20 - 14,6)

=-= 330 Вт.

Только для трех работающих людей тепловыделения в помещении модуля определены выше 315 Вт. Кроме этого, до 450 Вт тепловыделений будет от работы персональной служебной техники.

В работе [8] показано, что в солнечные дни зимой при наличии солнечной радиации на окна в служебных помещениях имеет

jeCTO преобладание теплопритоков над трансмиссионными тепло-потерями через наружные огра/кдения. В этих режимах терморегулятор у нагревательного прибора полностью перекроет поступления горячей воды, а недостаточная охладительная способность приточного наружного воздуха обусловит повышение выше нормируемого комфортного уровня в холодный период года. Следовательно, в калорифере второго подогрева будет перерасходоваться тепло, так как его работа не мол^ет быть автоматизирована от контроля температуры во многих обслуживаемых строительных модулях, часть из которых находится в это время суток на теневом фасаде и не имеет теплоизбытков. В целях снижения расхода тепла на нагрев приточного нарулшого воздуха в современных приточно-вытяжных системах обязательным элементом является применение оборудования для утилизации теплоты вытяжного воздуха Ly на нагрев приточного нару?кного воздуха. В работе [8] показано, что в климате России с длительным стоянием низких отрицательных температур нарулшого воздуха наиболее энергетически целесообразно применять установки утилизации с насосной циркуляцией промежуточного теплено сите ля-антифриза Саф- Для извлечения теплоты вытялшого воздуха в вытяжном агрегате после фильтра устанавливается теплообменник с поддоном, обеспечивающий извлечение теплоты из вытяжного воздуха (теплоизв.г1екающий теп.пообменник) в релшме охлаждения и осушения вытяжного выбросгюго воздуха до конечной температуры не ниже ty2 = +3 °С. Методика расчета установки утилизации по-

дробно излагается выше в § 2.6. Отепленный в теплоизвлекающем теплообменнике антифриз с температурой аф1 от работы насоса по соединительным трубопроводам подается по противогочной схеме в теплообменник, смонтированный в приточном агрегате первым после фи.пьтра.

Теплотехническая эффективность релшма утилизации теплоты

вытя?кного воздуха оценивается показателем отношение температур:

tu2-Ui 2.17)

в

В климате России рационально значение показателя принимать равным 0,36-0,38. Из преобразованного выражения (2.17) вычисляется неизвестная температура приточного наружного воздуха после нагрева утилизируемым теплом вытяжного воздуха. Для рассматриваемого по построению на рис. 2.6 режима темпе-

ратуру н2 вычисляем по формуле

-112 = tyihl - *Hl) + *н1-

(2.18)

Или для рассматриваемого примера в климате Москвы по (2.18) получим:

tu2 = 0,36(20 + 26) - 26 = -9,5 °С.

Для рассматриваемого строительного модуля расход тепла на нагрев приточного нарулшого воздуха вычисляется по формулам:

нагрев теплом вытяжного воздуха в установке утилизации в приточном и вытяжном агрегатах

црпн<р(112 Hi) г с/- г Вт- (2 19

нагрев горячей водой в калорифере первого подогрева в приточном агрегате:

LuHPmiCp{tmi2 hi)

= з;б

(2.20)

нагрев горячей водой в калорифере второго подогрева в приточном агрегате:

у-л 11нРппСр(пнЗ пн2) g

(2.21)

Для построения на рис. 2.6 применительно к рассматриваемому строительному модулю по перечисленным выше формулам получим:

180х1,32х1(-9,5 + 26)

180 X 1,24 X 1(16 + 9,5) g

180x1,21x1(14,6-8,6) 333

Общий расход количества теплоты горячей воды в калориферах первого и второго подогрева составляет:

От1 + QtII = 1581 + 363 = 1944 Вт.

Удельный расход гепла на цели вентиляции рассматриваемого строительного модуля по формуле (2.13) составляет:

1944

<7т.

95,3 Вт/м'.

20,4

Зез применения устатговки утилизацрш удельный расход составляет:

1944 + 1089 20А

= 148Вт/м^

Б-пагодаря применению установки утилизацирт в расчетных условиях холодного периода года удается снизить расход тепла от центрального источника на следующий %:

QtI + QtII + Qt. у.ПИ

X 100, %.

(2.22)

Или для рассматриваемого моду.ля по (2.22) получим

1089

1944 + 1089

X 100 = 36%.

На рис. 2.7 представлена принцршиальная схема местно-цен-гральной системы с вентиляторными доводчиками и нагревательными приборами периметральной системы отопления в по-мещерши. В состав приточного и вытял?ного агрегатов включена установка утилизации теп.?готы вытялшого воздуха на нагрев приточного нарул^ного воздуха.

По ходу санитарной нормы наружного приточного воздуха -пн(мин) через центральный приточный агрегат предусмотрено наличие следующего функционального оборудования:

1 - многостворчатый воздушньп1 клапан для отключения от нарулшого воздуха при остановленном приточном вентиляторе;

2 - карманный воздушный фильтр;

3 - теплоотдающий теплообменник установки утилизации;

4 - калорифер первого подогрева;

5 - секция адиабатного увлажнения;

6 - воздухоохладитель и осушитель с наличием поддона и

сепаратора:

7- калорифер второго подогрева;

8 - приточный вентилятор от приточного агрегата;

9 - магистральный приточный воздуховод;

0- отводы приточного воздуховода /пн в помещения здания.

17 18

и

вытяжная решетка;

отопительный прибор с терморегулятором, смонтирован-

аф2(мнн)

= 6°С

Рис. 2.7. Принципиальная схема местно-центральной системы с вентиляторными доводчиками и периметральной системой отопления

В обслулшваемом помещении установлены:

11 - приточная решетка;

12 - местный вентиляторный агрегат;

ный под окном помещения.

Вытяжная система включает:

15 всасывающие отводы из каждого помещения для удаления lyi

16 - вытяжной магистральный воздуховод;

17 - воздушный фильтр;

18 - теплоизвлекающий теплообменник установки утилизации с поддоном для удаления в канализацию скоидепсрфованной влаги;

19 - вытяж1юй вентилятор;

20 - воздуховод выброса удаляемого воздуха Ly в атмосферу.

Теплоизвлекающий 18 \i теплоотдающий 5* теплообменники установки утилизации соединены подающими и обратными трубопроводами 21 для циркуляции от работы насоса 22 антифриза баф-Для компенсации объемных расширений антифриза при изменениях температуры служит герметичный расширительный сосуд 23. На перемычке ме/кду и подающим и обратным трубопроводами 21 смонтирован автоматический клапан 2 управляемый от датчика контроля минимально-возмолной температуры охлажденного антифриза t = -б°С, что обеспечивает защиту от замерзания выпадающего на поверхности теплоизвлскающего теплообменника 18 конденсата при охлалчдении и осушении удаляемого воздуха Ly [8 .

На рис. 2.8 представлено построение на I~d диаграмме расчетного режима работы местно-центральной системы с ДЭ. В рабочей зоне помещения поддерживается температура 20 °С и относительная в.лажность ifyi = 34 %, что одинаково с построением на рис. 2.6. Для поглощения влаговыделений от трех работающих людей в рассматриваемом строительном модуле влагосодержание приточного воздуха сохраняем 2 = 3,1 г/кг. Нагрев приточного наружного воздуха осуществляем в две ступени: Н1-Н2 в теплоотдающем теплообменнике установки утилизации; Н2-ПН1 в калорифере первого подогрева до tnni = 16 °С. В режиме адиабатного увлажнения (процесс ПН1-ПН2) получаем температуру пн2 = 8,8 °С.

Рассмотрим режим, когда в помещении нет теплопотерь и терморегулятор закрыл поступление горячей воды в теплообменник ДЭ. Тогда в камере смешения ДЭ будут смешиваться первичный приточный наружный воздух с 2 = 8,8°С и внутренний эжек-тируемый воздух с tg = 20 °С. По формуле (1.9) вычисляем темпе-

ратуру смеси, которая является одновременно температурой притока /п от ДЭ и поступает в рабочую зону помещения (см. рис. 2.4 рекомендуемого размещения ДЭ под окном помещения):

8,8 + 2 8 x 20 1 + 2,8

что обеспечивает комфортное поступление приточного воздуха в рабочую зону. Поэтому отпадает необходимость в калорифере второго подогрева в центральном приточном агрегате.

/,кД>1с/кг ..Qor в.т.дэ

Ф„=34% /,.=22,4°С

IIH1

Рис. 2.8. Построение на I-d диаграмме расчетного режима работы местно-центральной системы с ДЭ и в режиме наличия теплои.-бытков в .модуле помещения в холодный период года: В-В.Т.ДЭ - нагрев в теплообменнике ДЭ в режиме отсутствия тепловыде.чений в помещении; Hi Н2 - нагрев приточного нарурк-ного во.здуха в установке утилизации; Н2-ПН1 - нагрев наружного воздуха в калорифере первого подогрева; ПН1-ПН2 - адиабатное увлажнение в орошаемом слое в центральном агрегате; ПН2-11-В У -процесс поглощения тспло-и влагоизбытков при наличии в помещении теплоизбытков; ПН2-П-В.Т.ДЭ процесс компенсации теплопотерь в помещении

Параметры приточного воздуха от ДЭ в этом режиме находятся на прямой В-П112 в месте пересечения с изотермой = 17,05 °С

(точка П). Как было показано вьппе, подача приточного воздуха р рабочую зону будет обеспечивать вытеснение под потолок помещения всех вредностей в форме тепло- и влаговыделений, газов и запахов. Для хо,п;одпого периода года показатель Кь мол^ст быть принят Кь - 1,8. По формуле (1.13) вычисляем температуру удаляемого вытял^ного воздуха:

ty = 1,8(20 - 17,05) + 17,05 = 22,4°С.

В месте пересечения продолл?ения прямой В-ПН2 с изотермой ty = 22,4°С находим точку У.

В административных зданиях в ночные часы при отсутствии людей приточно-вытяжные системы выключаются. Теплопотери через нарулшью ограждения компенсируются нагревом внутреннего воздуха в теплообмен1шке ДЭ в режиме естественного конвективного нагрева. Это показывает, что на.пичие ДЭ под окном здания обеспечивает рел^им дсл^урного отопления и вьншлпяет роль периметральной отопительной системы.

В утренние часы, обычно за один час до прихода людей на работу, приточные и вытял^ные агрегаты включаются в работу. Это дает возможность удалить из помещения вредности, накопивщи-еся в ночные часы от газовых выделений из отделочных мате1)иа-лов. мебели и ограл*;дающих конструкций помещений. При отсутствии в помещении .людей и остановленного спужебного оборудования на теплообмехпшк ДЭ будет приходиться наибольшая расчетная нагрузка по нагреву электируемого внутреннего воздуха. Требуемая температура нагрева эжектируемого воздуха в теплообменнике ДЭ вычисляется по формуле:

Ст.пот + Q

в.тДЭ

(2.23)

Принимаем теплопотери через нарул?ные ограждения для рассматриваемого строительного модуля Ут.пот = 480 Вт. Количество тепла на догрсв первичного приточного воздуха вычисляется по формуле:

LiiuPniiCpit 11н2) р

(2.24)

Для рассматриваемого модуля при режиме приготовления первичного воздуха по построению на рис. 2.8 по формуле (2.24) получим:

180 X 1,21 X 1 X (20 - 8,8)

= 678 Вт.

Вычисляем по формуле (2.23) температуру нагрева в теплообмен-нри^е ДЭ эжектируемого внутреннего воздуха:

в.тДЭ -

(480 + 678) X 3,6 180 X 2,8 X 1,2 X 1

+ 20= 26,9 °С.

На выходе из ДЭ приточный воздух будет иметь температуру:

8,8 + 2,8 X 26,9

1 + 2,8

22 С.

На рис. 2.8 штриховой линией построен режим работы системы без людей и работающего слу?кеб1юго оборудования. На прямой линии В.Т.ДЭ-ПН2 при пересечении с изотермой = 22°С находятся параметры приточного от ДЭ воздуха.

При начале рабочего дня в помещении от людей и слу/кебного оборудования выделяется тепло, которое для холодного периода года выше оценено: 315 + 450 = 765 Вт. Это полностью покрывает трансмиссионные потери и создает тепловыделения: 765 - 480 = = 285 Вт. Тепловая нагрузка на теплообменник ДЭ будет определятся необходимостью повышения температуры приточного наружного воздуха от теплоты в теплообменнике ДЭ до /в = 20 °С, т.е. для рассматриваемого релшма при Ст.пн = 678Вт тепловая нагрузка на нагрев эжектируемого воздуха будет:

Q. = 678 - 285 = 393Вт.

Тогда требуемый нагрев воздуха в теплообменнике ДЭ по формуле (2.23) составит:

393 X 3,6

180 X 2,8 X 1,2 X 1

f 20= 23,3°С.

При появлении в дневные часы суток солнца и его воздействии на окна в модуле помещения будут образовываться значительные теплоизбытки. Терморегулятор у теплообменника ДЭ перекроет подачу горячей воды. В помещении притшный нарулшый воздух мол^ет воспринять следующее количество теплоизбытков:

180 X 1,22 X 1 X (22,4-8,8)

= 830 Вт.

Проведенный расчет показывает, что принятый рел^им работы местно-центральной системы с ДЭ полезно использует естественный холод нарулшого воздуха для поглощения теплоизбытков в

помещении, не допуская перегрева помещения pi, соответственно, перерасхода тепла. В представленном на рис. 2.8 режиме подготовки приточного наружного воздуха затрачивается следующее количество теплоты.

По формуле (2.18) вычисляем температуру после теплоотдаю-щего теплообменника установки утилизации:

= 0,36(22,4 + 26) - 26 = -8,6 °С.

По формуле (2.19) определяем количество утилрхзированной теплоты на нагрев приточного наружного воздуха:

Qx.y.nH -

180 X 1,32 X 1(-8,6 + 26)

1148 Вт.

Расход теплоты горячей воды в калорифере первого подогрева вычисляем по формуле (2.20):

180 x 1.24 x 1(16 + 8,6)

Удельный расход тепла на цели вентиляции:

9т.сист

1525 20,4

= 74,8 Вт/м^.

Снижение расхода тепла на приготовление приточного наруяного воздуха при работе систем в рабочем режиме составляет:

1148

1525 + 1148

X 100 = 43 %.

Отличительной особенностью представленной на рис. 2.9 СКВ является использование в качестве центрального кондиционера и вытяжного агрегата кондиционеров типа VPL датской фирмы Nilan . В кондиционере VPL реализуется двухступенчатая утилизация теплоты вытялшого воздуха iLy на нагрев приточного

наружного воздуха Juu Для всех обслуживаемых помещений, в которых под окнами установлены ДЭ. Первая ступень - установка утилизации с насосной циркуляцией антифриза (рис. 2.9): теплоизвлекающий теплообменник 4 в потоке вытялшого воздуха; теплоотдающий теплообменник 7 в потоке холодного приточного наружного воздуха: насос 5 для циркуляции антифриза; расширительный герметичный бак 6. На рис. 2.9 приведены расчетные

условия работы СКВ в холодный период года в климате Москвы при = -26 °С [18]. В первой ступени утилизации удается нагреть приточный наружный воздух до tn2 = -8°С, а удаляемый воздух охлалщастся до ty2 = 4°С.

Вторая ступень утилизации - работа холодильного компрессора 8 в режиме теплового насоса. Автоматическим переключе-

/у,=22°С =36кД)к/кг

Рис. 2.9. Принципиальная схема местно-центральной СКВ с ДЭ и применением приточно-вытяжного агрегата типа VPL: Л - фильтровально-теплоутилизационный блок: Б- компрессорно-вентиляторный блок; 1 - воздуховод забора наружного воздуха; 2 - воздуховод всасывания вытяжного во.здуха; 3 - фильтр; 4 - теплоизвлекающий теплообменник; 5 - насос циркуляции теплоносите-

ля-антифриза; 6 теплообменник; 8

расширительный герметичный бак; 7 - теплоотдающий холодильный компрессор; 9 - четырех ходов ой автомати-

ческий вентиль; 10- теплообменник для хладона 22 в вытяжном воздухе; 11 теплообменник д.ля хладона 22 в приточном воздухе; 12 тор; 13 - вытяжной вентилятор; Ц - приточный воздуховод; 15

воздуховод к эжекциопиому доводчику Лд\ 16 сферу

приточный вентиля-

- гибкий выбросной воздуховод в атмо-

нием четырех ходового вентиля Р горячие пары холодильного агента R22 нагнетаются в трубки теплообменника И, который в режиме теплового насоса является конденсатором холодильной ма-

шины. Теплообменник 10 является испарителем холодильной машины, где на испарение холодильного агента в трубках отводится теплота вытяжного воздуха, который понижает температуру с ty2 = 4°С до iv3 = - 4 С. Охлаждение удаляемого воздуха в испарителе 10 протекает с обильной конденсацией влаги, которая из-за отрицательных температур на поверхности испарителя постепенно замерзает, и образовавшийся иней и лед перекрывают сечение ме?кду пластинами оребреиия для прохода вытялаюго удаляемого воздуха, что поведет к нарушению воздушного баланса и остановке холодильной машины. Во избел^ание этого в схеме автоматического регулирования работы кондиционера VPL предусмотрен контроль за появлениям наледей на поверхности оребре-ния испарителя 10. С появлением наледей датчик контроля их образования подает команду на остановку работы приточхюго 12 и вытяжного 13 вентиляторов, компрессор 8 продолл^ает работать и автоматический четырех ходовой вентиль 9 изменит направление последовательности двиления холодильного агента. Горячие пары холодильного агента компрессором 8 будут направляться в трубки теплообменника 10. который становится конденсатором холодильной мапшны.

Из-за прекраитения движения воздуха через теплообменники резко возрастает давление конденсации, и температура газообразного холодильного агрегата возрастает до 50-60°С. Проход по трубкам теплообменника 10 горячих газов высокой температуры обеспечивает быстрое (за 2 Змин) оттаивание инея и наледей, а образовавшаяся влага собирается в поддоне и удаляется в канализацию.

После устранения наледей датчик подает команду на пуск в работу вентиляторов 12 и 13, а четырех ходовой автоматический вентиль снова изменит последовательность прохоладения холодильного агента и теплообменник 11 снова станет конденсатором, а теплообменник 10 - испарителем. Цикличность режимов оттаивания не более одхюго за час работы кондиционера, что создает условия надел-ного поддерл^ания комфортных условий в обслуживаемых помешсниях, несмотря на кратковременные прекрашехшя воздушных потоков притока и выгялши.

После второй ступени утилизации приточный наружный воздух нагревается до пн = 8,6 °С и по г1риточ1юму воздуховоду 14 и соединительным патрубкам 15 поступает в камеры первичного воздуха ДЭ. В работе [8] показано, что даже в расчетных условиях холодного периода года в помещениях при работе слул?еб-

ного оборудования, потребляющего значительное количества электроэнергии, переходящей в тепло, создаются условия наличия теплоизбытков, которые перекрывают трансмиссионные теплопотери PI компенсируют повыщение температуры подогретого наружного воздуха с tiiH = 8.6 °С до = 20°С. В этих режимах термовен-тЕЕль на трубопроводе подачи горячей воды д^г в теплообменник ДЭ будет закрыт. В ДЭ будет смешиваться перврхчный наружный воздух в количестве /пн с температурой пн = 8,6 °С и э?кектируе-мый внутренний воздух /в.э с температурой tg = 21 °С. По формуле (1.9) вычисляем температуру приточного воздуха:

8,6 4-2,8 X 21 1 + 2,8

= 17,7°С,

что отвечает условиям теплого комфорта для людей при поступлении приточного воздуха в зону их обитания [18]. В рассматриваемом рел^име все потребности для нагрева саннормы приточного наружного воздуха Ь^и покрываются утилизируемой теплотой в агрегате VPL.

При снижении тепловыде.лений от служебного оборудования термовентиль откроет поступление горячей воды р^уг в теплообменник ДЭ и 20 % расчетной потребности помещения в тепле будет обеспечиваться теплом горячей воды в теплообменнике ДЭ. При этом необходимо отметить, что в рассматриваемом здании выполняются требования по повыщению термического сопротивления наружных ограл^дений. как это. например, изложено в нормах [15].

В переходный период года компрессор 8 останавливается и работает только насос 5 первой ступенр! утилизации и утилизируемой теплоты вытяжного воздуха в теплообменнике 4 вполне достаточно для нагрева приточного нарунатого воздуха Х^пн- В теплый период года автоматический клапан 9 находится в полол^ении работы холодильного компрессора 8 в режиме охлаждения приточного нарулшого воздуха Ь^п в теплообменнике 11, который будет являться испарителем холодильной машины (знак - в нижней части на схеме на рис. 2.9 на теплообменнике 11). Теплообменник 10 в потоке вытялшого воздуха будет выполнять роль конденсатора (знак + в ни?кнсй части на схеме рис. 2.9 на теплообменнике 10).

Применение схемы местно-центральной СКВ с ДЭ и приточ-но-вытяжным агрегатом с двухступенчатой утилизацией теплоты вытялшого воздуха позволяет в четыре раза сократить годовой расход тепла по сравнении с традиционными СКВ.

2.6. Методика расчета установки утилизации

с насосной циркуляцией промежуточного теплоносителя-антифриза

Во всех видах зданий имеются вытяжные системы для удаления загазованного, отепленного и запыленного внутреннего воздуха. В атмосферу с выбрасываемым от вытяжных систем воздухом поступают вредности, которые загрязняют окрул^аюпхую воздушную среду, чем наносят экологический вред и ухудшают среду обитания людей, животных, растений. Применительно к системам вентиляции и кондиционированию воздуха обязательным условием повышения их энергоэффективности является использование теплоты выбросного вытяжного воздуха на нагрев приточного наружного воздуха. Массовое применение установок утилизации позволит до 20 % сократить затраты топлива в энергетическом балансе страны. Одновременно решается и важная социа.пьпая задача - отказ от повышения оплаты за тепло на системы отопления.

С 01.01.2002 г. в Москве при 100%-ной оплате за отопление

?кильцы доллшы круглый год платить 5,4pyб/м^ месяц. Улучшение жилищных условий приводит к тому, что семья из четырех человек занимает трехкомнатную квартиру общей площадью до 160 м^. Тогда за отопление этой квартиры каждый месяц будет вноситься плата: 160 х 5,4 = 864руб/месяц. ?Кильцы с низким уровнем материальной обеспеченности за отопление платят 2.6руб/м^. В трехкомнатной квартире ежемесячная оплата за отопление составляет 416руб/месяц. Московские руководители утверждают, что это покрывает только 40% действительных затрат. Применение утилизации позволит сократить потребление тепла на 60 % и не повышать оплату.

Современные лшлые дома оборудуются горизонтальными двухтрубными поквартирными системами отопления. Для повышения заинтересованности жильцов в экономии энергии па вводе горячей воды в квартиры устанавливаются счетчики расхода тепла. В последние годы реализованы мероприятия по значительному повышению термического сопротивления ограждающих строительных конструкций жилых и общественных зданий. Эти мероприятия П03ВОЛИ.ЛИ сократить трансмиссионные теилопотерр! в несколько раз. В зданиях с повышенным термическим сопротивлением огра-яыений доля трансмиссионных теплопотерь в общей нагрузке на системы отопления сократилась: в жилых домах до 20 %, в обще-

ствснных зданиях до 10%. Основные расходы тепла в системах огопления связаны с нагревом наружного воздуха, поступающего в помещения зданий от естественного или механического притока. В новых домах применяются герметичные окна, что резко сократило поступление в помен1ения нарулаюго воздуха от неорганизованной инфильтрации. Это привело к ухудшению работы естественных вытялпн11х систем и ухудшению качества воздушной среды в помещениях (накоплению вредных выделений из современной отделки мебели и стен, газовых выделений от людей и др. вредностей, намоканию и разушению стен).

Для улучшения качества воздушной среды жильцы и обитатели общественных зданий прибегают к частым открытиям форточек и фрамуг в окнах. Неорганизованное поступление в помещение холодного наружного воздуха создает холодное дутье и ложится основной составляющей на расход тепла в системах отопления. В последнее время намети.лась тенденция для вентиляции помепю-ний применять у окоп регулируемые приточные щелевые устройства, которые позволяют обитателям комнат влиять на поступление приточного нарулпгого воздуха. Однако при этом не решается главная энергетическая задача в зданиях - снижение расходов тепла на их функционирование. Применение организова1Н1ых приточных систем с включением в них аппаратов для утилизации теплоты выбросного вытялшого воздуха на нагрев приточного наружного яв.г1яется единственным энергетически, экономически и социально оправданным методом значительно (до 60-80 %) сокращения расхода тепла на отопление и вентиляцию помещений в зданиях различного назначения.

В этом плане весьма поучителен опыт европейских стран, в которых энергетический кризис 70-х годов, вызванный резким подо-ролчапием лшдкого топлива и газа, дал толчок к созданию специализированных фирм по производству энергосберегающего оборудования. Это позволило за два года в этих странах на 50 % сократить затраты топлива на цели отопления и вентиляции зданий.

Для нашей страны перенесение опыта европейских стран по энергосберегающему оборудование не принес ожидаемого результата. Характерным является сооруление в Москве в 70-х годах гостиницы Космос . Тендер на строительство выиграла французская фирма, которая строительные работы перепоручила югославским фирмам, как имеющим в Европе низкие расценки за выполнение подряда. Оборудование для систем вентиляции французами приобреталось от итальянских фирм, которые для экономии тепла

на нагрев приточного наружного воздуха установили в приточно-вытялчных агрегатах пластинчатые теплоутилизаторы. Опыт применения таких конструкций утилизаторов в климате Европы выявил их эффективное функционирование при температурах нарул?-ного воздуха не нил^е -5°С. Такой климат характерен для стран южной и средней части Европы, где температуры наружного воздуха нилчО -5°С наблю^шется очень редко. Для обеспечения панельной работы п.ластинчатых теплоутилизаторов в европейских странах применяется электрический предподогрев наружного воздуха до -5 °С, что требуется не более 10 % времени отопительного периода.

В нашем климате зимой температуры наружного воздуха наблюдается до 70% времени отопительного периода пи?ке -5°С, и применение э.лектрического предподогрева становится весьма дорогим. С учетом этого в гостинице Космос в проекте французской фирмы перед пластинчатыми утилизаторами установлены калориферы предподогрева. снабл^аемые горячей водой от ТЭЦ. По условиям предохранения от замерзания воды в трубках калориферов предподогрев приточного нарулшого воздуха горячей водой автоматически обеспечивается до температуры -f5°C, что резко снил?ает энергетическую и экономическую эффективность режимов ути.пизации теплоты вытяжного воздуха, имеющего температуру не выше 24 °С.

Этот пример показывает на певозмолшость переноса опыта стран Европы по снижению расхода тепла в системах отопления и вентиляции на условия климата России, где зимний период характеризуется длительными стояниями температур наружного воздуха ниже -10°С.

Под руководством автора главным специалистом Моспроект 2 Кронфельдом Я. Г. в 1978 г. был разработан первый в нашей стране проект утилизации теплоты вытялшого воздуха на нагрев приточного воздуха в СКВ нового здания Госстроя СССР (пыпе это здание занимает Совет Федерации России). Отличите.льной особенностью этого проекта системы утилизации является расположение по сечению строительного капала забора napy?Kiioro воздуха для всех систем вентиляции и СКВ в здании, общего теп.поотдающег() теплообменника, собранного из калориферов типа КСк производства Костромского калориферного завода. Иа техническом этал-ю рас-по.(1ожено шесть вытял^пых агрегатов, в которых в качестве теп-

лоизвлекающих теплообменников также применены калориферы КСк.

1 2 3 4 5 6 ... 14