Pagrindinė ištraukiamosios ventiliacijos paskirtis – šalinti šalinamą orą iš aptarnaujamų patalpų. Ištraukiamoji ventiliacija, kaip taisyklė, veikia kartu su tiekimo ventiliacija, kuri, savo ruožtu, yra atsakinga už švaraus oro tiekimą.

Norint, kad patalpoje būtų palankus ir sveikas mikroklimatas, reikia parengti kompetentingą oro mainų sistemos projektą, atlikti atitinkamus skaičiavimus ir pagal visas taisykles sumontuoti reikiamus mazgus. Planuojant reikia atsiminti, kad nuo to priklauso viso pastato būklė ir jame esančių žmonių sveikata.

Mažiausios klaidos lemia tai, kad ventiliacija nustoja atlikti savo funkciją, kaip turėtų, kambariuose atsiranda grybelis, sunaikinamos apdailos ir statybinės medžiagos, žmonės pradeda sirgti. Todėl bet kuriuo atveju nereikėtų nuvertinti teisingo vėdinimo skaičiavimo svarbos.

Pagrindiniai ištraukiamosios ventiliacijos parametrai

Atsižvelgiant į tai, kokias funkcijas atlieka vėdinimo sistema, esami įrenginiai paprastai skirstomi į:

1. Išmetimas. Būtinas ištraukiamo oro paėmimui ir jo pašalinimui iš patalpos.
2. Įvadas. Suteikia šviežią, švarų orą iš gatvės.
3. Tiekimas ir išmetimas. Tuo pačiu metu pašalinamas senas užterštas oras ir į patalpą įleidžiamas naujas oras.

Išmetimo agregatai daugiausia naudojami gamyboje, biuruose, sandėliuose ir kitose panašiose patalpose. Ištraukiamosios ventiliacijos trūkumas yra tas, kad tuo pačiu metu neįrengus tiekimo sistemos, ji veiks labai prastai.

Jei iš kambario ištraukiama daugiau oro nei tiekiama, susidaro skersvėjai. Todėl tiekimo ir išmetimo sistema yra pati efektyviausia. Tai suteikia patogiausias sąlygas tiek gyvenamosiose patalpose, tiek pramoninėse ir darbo zonose.

Šiuolaikinėse sistemose sumontuoti įvairūs papildomi įrenginiai, kurie valo orą, šildo arba vėsina, drėkina ir tolygiai paskirsto patalpose. Senas oras be jokių sunkumų pašalinamas per gaubtą.

Prieš pradėdami organizuoti vėdinimo sistemą, turite rimtai žiūrėti į jos apskaičiavimo procesą. Pats vėdinimo skaičiavimas skirtas nustatyti pagrindinius pagrindinių sistemos komponentų parametrus. Tik nustatę tinkamiausias charakteristikas galite sukurti ventiliaciją, kuri visiškai atliks visas savo užduotis.

Vėdinimo skaičiavimo metu nustatomi šie parametrai:

1. Vartojimas.
2. Darbinis slėgis.
3. Šildytuvo galia.
4. Ortakių skerspjūvio plotas.

Jei pageidaujate, galite papildomai apskaičiuoti energijos sąnaudas eksploatuojant ir prižiūrint sistemą.

Grįžti į turinį

Žingsnis po žingsnio instrukcijos, kaip nustatyti sistemos veikimą

Vėdinimo skaičiavimas prasideda nuo pagrindinio jo parametro - našumo - nustatymo. Vėdinimo efektyvumo matmenų vienetas yra m³/h. Kad oro srauto skaičiavimas būtų atliktas teisingai, turite žinoti šią informaciją:

1. Patalpų aukštis ir jų plotas.
2. Pagrindinė kiekvieno kambario paskirtis.
3. Vidutinis žmonių, kurie tuo pačiu metu bus kambaryje, skaičius.

Norėdami atlikti skaičiavimus, jums reikės šios įrangos:

1. Matavimo juosta išmatavimams.
2. Popierius ir pieštukas užrašams.
3. Skaičiuoklė skaičiavimams.

Norėdami atlikti skaičiavimą, turite sužinoti tokį parametrą kaip oro mainų greitis per laiko vienetą. Šią vertę nustato SNiP, atsižvelgdamas į kambario tipą. Gyvenamoms, pramoninėms ir administracinėms patalpoms parametras skirsis. Taip pat reikia atsižvelgti į tokius dalykus kaip šildymo prietaisų skaičius ir jų galia, vidutinis žmonių skaičius.

Buitinėms patalpoms skaičiavimo procese naudojamas oro mainų kursas yra 1. Skaičiuojant administracinių patalpų vėdinimą, naudokite oro mainų vertę 2-3, priklausomai nuo konkrečių sąlygų. Oro mainų dažnis tiesiogiai rodo, kad, pavyzdžiui, buitinėje patalpoje oras bus visiškai atnaujinamas kartą per 1 valandą, o tai daugeliu atvejų yra daugiau nei pakankamai.

Apskaičiuojant našumą, reikia turėti tokius duomenis kaip oro mainų kiekis ir žmonių skaičius. Reikės paimti didžiausią vertę ir, pradedant nuo jos, pasirinkti tinkamą ištraukiamosios ventiliacijos galią. Oro mainų kursas apskaičiuojamas naudojant paprastą formulę. Pakanka padauginti kambario plotą iš lubų aukščio ir daugybos vertės (1 buitiniam, 2 administraciniam ir kt.).

Norėdami apskaičiuoti oro mainus pagal žmonių skaičių, padauginkite 1 žmogaus suvartojamo oro kiekį iš patalpoje esančių žmonių skaičiaus. Kalbant apie suvartojamo oro kiekį, esant minimaliam fiziniam aktyvumui, 1 žmogus vidutiniškai suvartoja 20 m³/h, esant vidutiniam aktyvumui šis rodiklis išauga iki 40 m³/h, o esant dideliam – jau 60 m³/val.

Kad būtų aiškiau, galime pateikti paprasto miegamojo, kurio plotas 14 m², skaičiavimo pavyzdį. Miegamajame yra 2 žmonės. Lubos yra 2,5 m aukščio Gana standartinės sąlygos paprastam miesto butui. Pirmuoju atveju apskaičiavimas parodys, kad oro mainai yra 14x2,5x1=35 m³/h. Atlikdami skaičiavimą pagal antrąją schemą, pamatysite, kad jis jau lygus 2x20 = 40 m³/h. Būtina, kaip jau minėta, paimti didesnę vertę. Todėl konkrečiai šiame pavyzdyje skaičiavimas bus atliktas pagal žmonių skaičių.

Pagal tas pačias formules deguonies suvartojimas skaičiuojamas visoms kitoms patalpoms. Apibendrinant, belieka susumuoti visas vertes, gauti bendrą našumą ir pagal šiuos duomenis parinkti vėdinimo įrangą.

Standartinės vėdinimo sistemų veikimo vertės yra šios:

1. Nuo 100 iki 500 m³/h paprastiems gyvenamiesiems butams.
2. Privatiems namams nuo 1000 iki 2000 m³/h.
3. Nuo 1000 iki 10000 m³/h pramoninėms patalpoms.

Grįžti į turinį

Oro šildytuvo galios nustatymas

Norint, kad vėdinimo sistemos skaičiavimas būtų atliktas pagal visas taisykles, būtina atsižvelgti į oro šildytuvo galią. Tai daroma, jei tiekiama ventiliacija organizuojama kartu su ištraukiamąja ventiliacija. Įrengiamas šildytuvas, kad iš gatvės atkeliaujantis oras būtų įkaista ir į patalpą patektų jau šiltas. Aktualu šaltu oru.

Oro šildytuvo galia apskaičiuojama atsižvelgiant į tokias reikšmes kaip oro srautas, reikalinga išleidimo temperatūra ir minimali įeinančio oro temperatūra. Paskutinės 2 vertės yra patvirtintos SNiP. Pagal šį norminį dokumentą oro temperatūra šildytuvo išleidimo angoje turi būti ne žemesnė kaip 18°. Minimali lauko oro temperatūra turėtų būti nurodyta pagal gyvenamąjį regioną.

Šiuolaikinės vėdinimo sistemos apima veikimo reguliatorius. Tokie prietaisai yra specialiai sukurti oro cirkuliacijos greičiui sumažinti. Šaltu oru tai sumažins oro šildytuvo suvartojamos energijos kiekį.

Norint nustatyti temperatūrą, iki kurios prietaisas gali šildyti orą, naudojama paprasta formulė. Pagal jį reikia paimti įrenginio galios vertę, padalinti ją iš oro srauto ir gautą vertę padauginti iš 2,98.

Pavyzdžiui, jei oro srautas objekte yra 200 m³/h, o šildytuvo galia 3 kW, tai pakeisdami šias reikšmes į aukščiau pateiktą formulę, gausite, kad prietaisas šildys orą maksimalus 44°. Tai yra, jei žiemą lauke -20°, tai pasirinktas oro šildytuvas galės pašildyti deguonį iki 44-20 = 24°.

Grįžti į turinį

Darbinis slėgis ir ortakio skerspjūvis

Vėdinimo apskaičiavimas apima privalomą tokių parametrų kaip darbinis slėgis ir ortakių skerspjūvis nustatymą. Veiksmingą ir išbaigtą sistemą sudaro oro skirstytuvai, ortakiai ir jungiamosios detalės. Nustatant darbinį slėgį reikia atsižvelgti į šiuos rodiklius:

1. Vėdinimo vamzdžių forma ir jų skerspjūvis.
2. Ventiliatoriaus parametrai.
3. Perėjimų skaičius.

Tinkamo skersmens apskaičiavimas gali būti atliktas naudojant šiuos ryšius:

1. Gyvenamajam pastatui vamzdžio, kurio skerspjūvio plotas yra 5,4 cm², pakaks 1 m ploto.
2. Privatiems garažams - 17,6 cm² skerspjūvio vamzdis 1 m² ploto.

Toks parametras kaip oro srauto greitis yra tiesiogiai susijęs su vamzdžio skerspjūviu: daugeliu atvejų greitis parenkamas 2,4–4,2 m/s ribose.

Taigi, apskaičiuojant vėdinimą, nesvarbu, ar tai būtų išmetimo, tiekimo ar tiekimo ir išmetimo sistema, reikia atsižvelgti į keletą svarbių parametrų. Visos sistemos efektyvumas priklauso nuo šio etapo teisingumo, todėl būkite atsargūs ir kantrūs. Jei pageidaujate, galite papildomai nustatyti energijos sąnaudas montuojamos sistemos veikimui.

Šiandien energijos taupymas yra prioritetinė pasaulio ekonomikos plėtros kryptis. Gamtinių energijos atsargų išeikvojimas ir šilumos bei elektros energijos kainų augimas neišvengiamai lemia poreikį sukurti visą priemonių sistemą, skirtą energiją vartojančių įrenginių efektyvumui didinti. Šiame kontekste nuostolių mažinimas ir panaudotos šiluminės energijos perdirbimas tampa veiksminga priemone sprendžiant problemą.

Aktyviai ieškant atsargų kuro ir energijos ištekliams taupyti, vis daugiau dėmesio sulaukia ir oro kondicionavimo sistemų, kaip didelių šilumos ir elektros energijos vartotojų, tolesnio tobulinimo problema. Svarbų vaidmenį sprendžiant šią problemą turi atlikti šilumos ir masės mainų įrenginių, sudarančių politropinio oro apdorojimo posistemio pagrindą, efektyvumą gerinančios priemonės, kurių eksploatacinės sąnaudos siekia 50% visų SCR eksploatacinių kaštų.

Vėdinimo emisijos šiluminės energijos panaudojimas yra vienas iš pagrindinių energijos išteklių taupymo būdų įvairios paskirties pastatų ir konstrukcijų oro kondicionavimo ir vėdinimo sistemose. Fig. 1 parodytos pagrindinės ištraukiamo oro šilumos panaudojimo schemos, parduodamos modernios vėdinimo įrangos rinkoje.

Analizuojant šilumos atgavimo įrangos gamybos ir naudojimo užsienyje būklę, pastebima tendencija, kad vyrauja recirkuliaciniai ir keturių tipų išmetamo oro šilumos atgavimo įrenginiai: sukamieji regeneraciniai, plokšteliniai rekuperaciniai, pagrįsti šilumos vamzdeliais ir su tarpiniu aušinimo skysčiu. Šių prietaisų naudojimas priklauso nuo vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų veikimo sąlygų, ekonominių sumetimų, santykinės tiekimo ir išmetimo centrų padėties bei eksploatacinių galimybių.

Lentelėje 1 parodyta įvairių išmetamo oro šilumos atgavimo schemų lyginamoji analizė. Tarp pagrindinių investuotojo reikalavimų šilumos rekuperavimo įrenginiams pažymėtina: kaina, eksploatacijos sąnaudos ir veiklos efektyvumas. Pigiausi sprendimai pasižymi dizaino paprastumu ir judančių dalių nebuvimu, todėl iš pateiktų schemų kaip tinkamiausią klimato sąlygoms galima išskirti instaliaciją su skersinio srauto rekuperatoriumi (2 pav.). europinės Rusijos ir Lenkijos dalies.

Pastarųjų metų tyrimai naujų oro kondicionavimo sistemų šilumos atgavimo įrenginių kūrimo ir tobulinimo srityje rodo ryškią tendenciją plėtoti naujus plokščių rekuperatorių dizaino sprendimus (3 pav.), kuriuos renkantis lemiamas taškas yra galimybė užtikrinti be trikdžių įrenginio veikimą drėgmės kondensacijos sąlygomis esant minusinei lauko oro temperatūrai.

Lauko oro temperatūra, nuo kurios stebimas šerkšno susidarymas šalinamo oro kanaluose, priklauso nuo šių veiksnių: šalinamo oro temperatūros ir drėgmės, tiekiamo ir šalinamo oro debitų santykio, projektinių charakteristikų. . Atkreipkime dėmesį į šilumokaičių veikimo ypatumą esant neigiamoms lauko oro temperatūroms: kuo didesnis šilumos mainų efektyvumas, tuo didesnis šalčio atsiradimo pavojus šalinamo oro kanalų paviršiuje.

Atsižvelgiant į tai, mažas šilumos mainų efektyvumas kryžminio srauto šilumokaityje gali būti pranašumas mažinant apledėjimo ant šalinamo oro kanalų paviršių riziką. Saugių režimų užtikrinimas dažniausiai siejamas su šių tradicinių purkštuko užšalimo prevencijos priemonių įgyvendinimu: periodiniu lauko oro tiekimo išjungimu, jo aplenkimu arba išankstiniu pašildymu, kurių įgyvendinimas neabejotinai sumažina šilumos atgavimo iš šalinamo oro efektyvumą. .

Vienas iš būdų išspręsti šią problemą yra sukurti šilumokaičius, kuriuose plokščių užšalimas arba nėra, arba vyksta esant žemesnei oro temperatūrai. Šilumos regeneratorių oras-oras veikimo ypatybė yra galimybė įgyvendinti šilumos ir masės perdavimo procesus „sausais“ šilumos mainų režimais, tuo pačiu metu šalinant ir džiovinant pašalintą orą kondensacija rasos ir šerkšno pavidalu. arba dalį šilumos mainų paviršiaus (4 pav.).

Racionaliai naudojant kondensacinę šilumą, kurios vertė tam tikrais šilumokaičių darbo režimais siekia 30%, leidžia žymiai padidinti lauko oro parametrų pokyčių diapazoną, kuriam esant nevyksta plokščių šilumokaičių paviršių apledėjimas. Tačiau norint išspręsti nagrinėjamų šilumokaičių optimalių darbo režimų, atitinkančių tam tikras eksploatacines ir klimatines sąlygas, nustatymo ir tikslingo taikymo sritį, reikia atlikti išsamius šilumos ir masės perdavimo purkštuko kanaluose tyrimus. , atsižvelgiant į kondensacijos ir šerkšno susidarymo procesus.

Pagrindiniu tyrimo metodu pasirinkta skaitinė analizė. Tai taip pat yra mažiausiai darbo reikalaujanti ir leidžia nustatyti proceso charakteristikas ir modelius, remiantis apdorojimo informacija apie pradinių parametrų įtaką. Todėl eksperimentiniai šilumos ir masės perdavimo procesų tyrimai nagrinėjamuose įrenginiuose buvo atliekami daug mažesniu kiekiu ir, daugiausia, siekiant patikrinti ir koreguoti matematinio modeliavimo būdu gautas priklausomybes.

Fizikiniame ir matematiniame šilumos ir masės perdavimo tiriamame rekuperatoriuje aprašyme pirmenybė buvo teikiama vienmačiui perdavimo modeliui (ε-NTU modeliui). Šiuo atveju oro srautas purkštuko kanaluose laikomas skysčio srautu, kurio greitis, temperatūra ir masės perdavimo potencialas per skerspjūvį yra pastovus, lygus vidutinėms masės vertėms. Siekiant padidinti šilumos atgavimo efektyvumą, šiuolaikiniuose šilumokaičiuose purkštuko paviršiuje naudojami pelekai.

Pelekų tipas ir vieta labai įtakoja šilumos ir masės perdavimo procesų pobūdį. Temperatūros pokytis išilgai peleko aukščio lemia įvairių šilumos ir masės perdavimo procesų variantų įgyvendinimą (5 pav.) ištraukiamo oro kanaluose, o tai labai apsunkina matematinį modeliavimą ir diferencialinių lygčių sistemos sprendimo algoritmą.

Šilumos ir masės perdavimo procesų skersinio srauto šilumokaityje matematinio modelio lygtys įgyvendintos stačiakampėje koordinačių sistemoje su OX ir OY ašimis, nukreiptomis atitinkamai lygiagrečiai šalto ir šilto oro srautams, o Z1 ir Z2. ašys, statmenos purkštukų plokščių paviršiui atitinkamai tiekiamo ir ištraukiamo oro kanaluose (6 pav.).

Remiantis šio ε-NTU modelio prielaidomis, šilumos ir masės perdavimas tiriamame šilumokaityje aprašomas šiluminių ir medžiagų balansų diferencialinėmis lygtimis, sudarytomis oro ir purkštuko sąveikaujantiems srautams, atsižvelgiant į fazinio virsmo šilumą. ir susidariusio šerkšno sluoksnio šiluminę varžą. Norint gauti unikalų sprendimą, diferencialinių lygčių sistema papildyta ribinėmis sąlygomis, kurios nustato mainų terpės parametrų reikšmes atitinkamų rekuperatoriaus kanalų įėjimuose.

Suformuluotas netiesinis uždavinys negali būti išspręstas analitiškai, todėl diferencialinių lygčių sistemos integravimas buvo atliktas skaitiniais metodais. Gana didelė skaitinių eksperimentų apimtis, atlikta naudojant ε-NTU modelį, leido gauti duomenų masyvą, kuris buvo naudojamas proceso charakteristikų analizei ir bendriesiems jo modeliams nustatyti.

Atsižvelgiant į šilumokaičio veikimo tyrimo tikslus, tiriami režimai ir keičiamų srautų parametrų kitimo diapazonai buvo parinkti taip, kad realūs šilumos ir masės perdavimo procesai Antgalis esant neigiamoms lauko oro temperatūros vertėms, taip pat eksploatacijos požiūriu pavojingiausių šilumos atgavimo įrangos darbo režimų variantų sąlygos buvo labiausiai imituotos.

Parodyta pav. 7-9, tiriamo aparato darbo režimų, būdingų klimato sąlygoms, kai žiemos sezono metu žema projektinė lauko oro temperatūra, apskaičiavimo rezultatai leidžia spręsti apie kokybiškai numatomą trijų zonų susidarymo galimybę. aktyvus šilumos ir masės perdavimas pašalinto oro kanaluose (6 pav.), skiriasi savo prigimtimi juose vykstančiais procesais.

Šiose zonose vykstančių šilumos ir masės perdavimo procesų analizė leidžia įvertinti galimus būdus, kaip efektyviai sugauti pašalinto vėdinimo oro šilumą ir sumažinti šerkšno susidarymo riziką šilumokaičio antgalio kanaluose, remiantis racionaliu fazės panaudojimu. pereinamoji šiluma. Remiantis analize, nustatytos ribinės lauko oro temperatūros (2 lentelė), žemiau kurių stebimas šalčio susidarymas šalinamo oro kanaluose.

Išvados

Pateikta įvairių vėdinimo emisijų šilumos panaudojimo schemų analizė. Pažymėti nagrinėjamų (esamų) šalinamo oro šilumos panaudojimo vėdinimo ir oro kondicionavimo įrenginiuose schemų privalumai ir trūkumai. Remiantis analize, siūloma schema su plokšteliniu skersinio srauto rekuperatoriumi:

• matematinio modelio pagrindu sukurtas algoritmas ir kompiuterinė programa šilumos ir masės perdavimo procesų pagrindiniams parametrams apskaičiuoti tiriamame šilumokaityje;
• nustatyta galimybė šilumokaičio antgalio kanaluose susidaryti įvairioms drėgmės kondensacijos zonoms, kurių ribose labai pasikeičia šilumos ir masės perdavimo procesų pobūdis;
• gautų modelių analizė leidžia nustatyti racionalius tiriamų prietaisų veikimo režimus ir racionalaus jų naudojimo sritis įvairioms Rusijos teritorijos klimato sąlygoms.

LEGENDA IR INDEKTAI

Legenda: h šonkaulis — šonkaulio aukštis, m; l šonkaulis — šonkaulio ilgis, m; t—temperatūra, °C; d-oro drėgnumas, kg/kg; ϕ—santykinė oro drėgmė, %; δ šonkaulis — briaunelės storis, m; δ in – įšalo sluoksnio storis, m.

Indeksai: 1 - lauko oras; 2 - išmetamas oras; e - prie įėjimo į purkštukų kanalus; r eb - šonkaulis; in - šerkšnas, o - purkštukų kanalų išleidimo angoje; rasa – rasos taškas; sat — prisotinimo būsena; w yra kanalo sienelė.

Šiaurės Europoje ir Skandinavijoje plačiai paplito daugiaaukščių gyvenamųjų namų vėdinimo sistemos su tiekiamo oro šildymu dėl šilumos, pašalinamos naudojant šilumokaičius. Šilumokaičiai vėdinimo sistemose buvo sukurti aštuntajame dešimtmetyje per energijos krizę.

Iki šiol plačiai naudojami šilumokaičiai: – rekuperacinis tipas, pagrįstas plokšteliniais oras-oras šilumokaičiais (41 pav.); – regeneracinis su besisukančiu šilumos mainų antgaliu (42 pav.); – su tarpiniu aušinimo skysčiu su skysčio-oro šilumokaičiais (43 pav.).

Šilumokaičiai daugiaaukščiuose gyvenamuosiuose namuose pagal savo konstrukciją gali būti centriniai visiems pastatams ar butų grupei ir individualiems, butams.

Ryžiai. 42. Šilumokaitis su besisukančiu šilumos mainų antgaliu

Ryžiai. 41. Rekuperacinis šilumokaitis (vėdinamo oro šilumos rekuperatorius)

Su panašiais svorio ir dydžio rodikliais regeneraciniai šilumokaičiai turi didžiausią energijos vartojimo efektyvumą (80-95 proc.), toliau rikiuojasi rekuperaciniai šilumokaičiai (iki 65 proc.), o paskutinėje vietoje yra šilumokaičiai su tarpiniu aušinimo skysčiu (45-55 proc.). ).

Šilumokaičiai su tarpiniu aušinimo skysčiu dėl savo konstrukcinių ypatumų nėra labai tinkami individualiam buto vėdinimui, todėl praktiškai naudojami centrinėms sistemoms.

Ryžiai. 43. Vėdinimo oro šilumos atgavimo įrenginys su tarpiniu aušinimo skysčiu: 1 – tiekiamasis vėdinimo įrenginys; 2 – ištraukiamoji ventiliacija; 3 – šilumokaitis; 4 – cirkuliacinis siurblys; 5 – filtras; 6 – šilumą rekuperuojantis korpusas

Regeneraciniai šilumokaičiai turi reikšmingą trūkumą - tikimybę, kad tam tikra išmetamo oro dalis susimaišys su tiekiamu oru prietaiso korpuse, o tai savo ruožtu gali sukelti nemalonių kvapų ir patogeninių bakterijų pernešimą. Šiuolaikiniuose įrenginiuose tekančio oro tūris sumažintas iki procento, tačiau, nepaisant to, dauguma ekspertų rekomenduoja apriboti jų taikymo sritį iki vieno buto, kotedžo ar vieno kambario viešuosiuose pastatuose.

Rekuperaciniai šilumokaičiai, kaip taisyklė, apima du ventiliatorius (tiekimo ir išmetimo), plokštelinį šilumokaitį ir filtrus (41 pav.). Šiuolaikinio dizaino į šilumokaitį įmontuoti du vandens arba elektriniai šildytuvai. Vienas skirtas apsaugoti šilumokaičio išmetimo kanalą nuo užšalimo, antrasis – pašildyti tiekiamo oro temperatūrą iki iš anksto nustatytos vertės.

Šios sistemos, palyginti su tradicinėmis, turi nemažai privalumų, tarp kurių yra didelis šilumos energijos sutaupymas vėdinimo orui šildyti - nuo 50 iki 90%, priklausomai nuo naudojamo šilumokaičio tipo; taip pat aukšto lygio oro – terminio komforto, dėl vėdinimo sistemos aerodinaminio stabilumo ir tiekiamo bei šalinamo oro srautų balanso.

Įrengiant rekuperacinius šilumokaičius po butą, atsiranda: – galimybė lanksčiai reguliuoti oro-šiluminį režimą priklausomai nuo buto darbo režimo, įskaitant ir recirkuliacinio oro naudojimą; – galimybė apsisaugoti nuo miesto ir išorės triukšmo (naudojant sandarias permatomas tvoras); – galimybė išvalyti tiekiamą orą naudojant itin efektyvius filtrus.

Šių privalumų įgyvendinimas siejamas su daugelio problemų sprendimu: – būtina numatyti tinkamus buto erdvės planavimo sprendimus ir skirti vietos šilumokaičiams bei papildomiems ortakiams įrengti; – šilumokaičių apsauga nuo užšalimo turėtų būti įrengta esant žemai lauko temperatūrai (-10 °C ir žemiau); – atliekų šalinimo įrenginiai turi būti netriukšmingi ir, jei reikia, su papildomais triukšmo slopintuvais; – būtina atlikti kvalifikuotą šilumokaičių techninę priežiūrą (filtrų keitimas ar valymas, šilumokaičio plovimas).

Iš viso daugiau nei 20 įmonių gamina įvairių modifikacijų išmetamo oro šilumos utilizatorius. Be to, vidaus įmonėse pradedama gaminti energiją taupanti įranga.

Garso galios lygis pateikiamas be ortakių tinklo ir be duslintuvo atvirai įrengtam šilumokaičiui.

Plačiai naudoti mechanines vėdinimo sistemas gyvenamuosiuose daugiaaukščiuose namuose su šilumos atgavimu iš išmetamo oro trukdo keletas veiksnių: – tarp vartotojų – butų savininkų praktiškai nėra materialinės paskatos taupyti energiją; – investuotojai vystytojai nesidomi papildomomis sąnaudomis inžinerinei įrangai ekonominės ir verslo klasės namuose, manydami, kad vėdinimo kokybė yra antraeilis rodiklis nustatant būsto rinkos vertę; – „neskatina“ prižiūrėti mechaninę ventiliaciją; – gyventojai nėra pakankamai informuoti apie būsto oro-terminio komforto kriterijus, jo įtaką sveikatai ir našumui.

Tuo pačiu metu pastebima teigiama tendencija įveikti pastebėtas problemas, o tiek investuotojai, tiek butų pirkėjai domisi moderniais techniniais vėdinimo sistemų sprendimais.

Palyginkime tradicinės vėdinimo ir naujų techninių sprendimų efektyvumą masinės statybos gyvenamųjų daugiaaukščių pastatų atžvilgiu.

Maskvos sąlygomis siūlomos trys vėdinimo organizavimo P-44 serijos 17 aukštų gyvenamuosiuose pastatuose galimybės:
A. Vėdinimas pagal standartinį projektą (natūralus ortakis ištraukimas iš virtuvės, vonios ir tualeto zonų bei įtekėjimas dėl infiltracijos ir iš
uždarymo lango skersiniai).
B. Mechaninis ištraukimas, centrinė vėdinimo sistema su nuolatinio oro srauto tiekimo ir ištraukimo vožtuvų įrengimu butuose.
B. Mechaninė tiekimo ir ištraukiamoji vėdinimo sistema su šilumos atgavimu iš šalinamo oro rekuperaciniuose šilumokaičiuose.

Palyginimas atliktas pagal tris kriterijus: – oro kokybė; – šiluminės energijos sąnaudos vėdinimo sistemose; – akustinis režimas.

Maskvos sąlygoms, remiantis meteorologiniais stebėjimais, buvo priimtos šios klimato sąlygos.

Skaičiavimams buvo naudojamos šios šilumos perdavimo varžos reikšmės: – sienos - 3,2 m2 °C/W; – langai – 0,62 m2 °C/W; – dangos - 4,04 m2 °C/W.

Šildymo sistema su tradiciniais konvektoriais, kurių aušinimo skysčio parametrai 95/70 °C.

Kiekviename aukšto įėjime yra du 2 kambarių, vienas 1 kambario ir vienas 3 kambarių butai. Kiekviename bute yra virtuvė su elektrine virykle, vonios kambarys ir tualetas.

Gartraukis gaminamas pagal standartus: – iš virtuvės - 60 m3/h; – iš vonios - 25 m3/val.; – iš tualeto - 25 m3/val.

Analizei daroma prielaida, kad A variante dėl vėdinimo atidarant langų skersinius vidutinis paros įtekėjimo tūris atitinka iš buto išmetamųjų dujų tūrį.

Ryžiai. 44. Rekuperatorius su oro šildytuvų įrengimu eksperimentinio pastato butuose: 1 – šalinamo oro ventiliatorius; 2 – tiekiamo oro ventiliatorius; 3 – plokštelinis šilumokaitis; 4 – elektrinis šildytuvas; 5 – šilumokaičio šildytuvas; 6 – lauko oro filtras (EU5 klasė); 7 – šalinamo oro filtras (EU5 klasė); 8 – jutiklis nuo šilumokaičio užšalimo; 9, 10 – automatinis šiluminės apsaugos atstatymas; 11, 12 – rankinis šiluminės apsaugos atstatymas; 13 – tiekiamo oro temperatūros jutiklis

B variante nuolatinė oro kaita užtikrinama veikiant centriniam ištraukiamajam ventiliatoriui, prie kiekvieno buto sujungto ortakių tinklu. Oro mainų nuoseklumas užtikrinamas naudojant langų varčiose sumontuotus pastovaus srauto tiekimo vožtuvus, o virtuvėje, vonioje ir tualete – savireguliuojančius išmetimo vožtuvus.

B variante naudojama mechaninė tiekimo ir ištraukimo vėdinimo sistema, skirta ištraukiamo oro šilumai susigrąžinti tiekiamo oro šildymui plokšteliniame šilumokaityje. Lyginant sutinkama ir su pastovaus oro mainų sąlyga.

Pagal oro kokybės kriterijų variantas A gerokai nusileidžia B ir C variantams. Vėdinimas atliekamas periodiškai gyventojų savavališkai pasirinktam laikui, t.y., yra subjektyvus, todėl ne visada efektyvus. Žiemą vėdinimas siejamas su gyventojų poreikiu išeiti iš vėdinamos patalpos. Bandymai reguliuoti skersinių angas nuolatiniam vėdinimui dažniausiai sukelia vėdinimo nestabilumą, skersvėjus ir temperatūros diskomfortą. Periodiškai vėdinant oro kokybė prastėja uždarius langus, o gyventojai didžiąją laiko dalį praleidžia užteršto oro aplinkoje (45 pav.).

Ryžiai. 45. Oro mainų ir kenksmingų medžiagų koncentracijos pokyčiai periodiškai vėdinant patalpas:
1 - oro mainai;
2 - kenksmingų medžiagų koncentracija;
3 - standartinis kenksmingų medžiagų koncentracijos lygis

Virtuvės zonai numatytas specialus vėdinimo režimas. Gaminant maistą, įjungiamas gartraukis virš viryklės su didelio našumo kelių greičių ventiliatoriumi. Šiuolaikinių perdangų skėčių oro našumas siekia 600-1000 m3/h, o tai daug kartų viršija skaičiuojamą oro mainų kursą bute. Oro pašalinimui iš perdangų gaubtų paprastai yra numatyti atskiri ortakiai, kurie nėra prijungti prie bendros ištraukiamosios ventiliacijos sistemos iš virtuvės. Tiekiamo oro srautą kompensuoja sienoje esantis padavimo vožtuvas, kuris atsidaro skėčio veikimo metu. Bendrą išvadą dėl lyginamų variantų galima padaryti taip: didžiausias efektyvumas oro-terminio komforto ir šiluminės energijos taupymo požiūriu yra B variantas su išmetamo oro šilumos atgavimu; Norint normalizuoti akustines sąlygas, ventiliatoriaus įrengimui reikalingos papildomos apsaugos nuo triukšmo priemonės.

Nuolat veikianti butų vėdinimas naudojant tiekimo vožtuvus (parinktis B), įmontuotus į langų varčias ar išorines sienas, esant žemai lauko temperatūrai, gali sukelti šiluminį diskomfortą, susijusį su netolygiu temperatūros ir oro greičio pasiskirstymu patalpose. Nors rekomenduojama įrengti tiekimo vožtuvus virš šildymo prietaisų arba už jų, Vakarų Europos ekspertai riboja tokių vėdinimo sistemų efektyvumą patalpose, kuriose lauko oro temperatūra yra ne žemesnė kaip -10 °C. Didžiausią susidomėjimą kelia vėdinimo B variantas, t.y. mechaninis tiekimo ir ištraukimo vėdinimas su šilumos atgavimu iš šalinamo oro rekuperaciniuose šilumokaičiuose. Pagal šią sistemą buvo suprojektuota ir pastatyta eksperimentinė sistema.

Eksperimentinis pastatas susideda iš keturių skyrių; bendras butų skaičius – 264. Po pastatu yra 94 vietų garažas. 1 aukšte yra pagalbinės negyvenamosios patalpos, du viršutiniai aukštai skirti sporto ir sveikatingumo centrui. Gyvenamieji butai yra nuo 2 iki 16 aukšto. Atviro išplanavimo butuose nuo 60 iki 200 m2 bendro ploto, be gyvenamųjų patalpų, yra virtuvė, vonia su tualetu, skalbykla, svečių tualetas, sandėliukai, įstiklintos lodžijos. Pastatas pastatytas pagal individualų projektą (architektas P. P. Pakhomovas). Pastato konstrukciniai sprendimai – monolitas su efektyvia izoliacija ir plytų danga. Pastato energiją taupančių sprendimų koncepcija parengta vadovaujant Šildymo, vėdinimo, oro kondicionavimo, šilumos tiekimo ir pastatų šiluminės fizikos inžinierių asociacijos prezidentui profesoriui A. Tabunščikovui, architektų studijai „Architektai-. XXI amžius“, OJSC TsNIIPROMZDANIY, LLC NPO TERMEK “

Projektas suteikia kompleksinį sprendimą, kuriame funkciškai susieti energiją taupantys architektūriniai ir planavimo sprendimai, efektyvios pastato atitvaros ir naujos kartos inžinerinės sistemos.

Pastato konstrukcijos turi aukštą šiluminės apsaugos lygį. Taigi sienų šilumos perdavimo varža yra 3,33 m2 °C/W, metalo-plastikiniai langai su stiklo paketais 0,61 m2*°C/W, viršutinės dangos 4,78 m2 °C/W, lodžijos įstiklintos saulės spinduliais. apsauginis tamsintas stiklas.

Vidaus oro parametrai šaltajam periodui priimami taip: – gyvenamosiose patalpose - 20 °C; – virtuvėje - 18 °C; – vonios kambarys - 25 °C; – tualetas – 18 °C.

Pastate suprojektuota horizontali buto šildymo sistema su perimetriniu vamzdynu visame bute. Metalo-plastikiniai vamzdžiai su šilumos izoliacija apsauginėje bangoje yra įmontuoti ruošiant „pagrindą“. Visam pastatui, kurio bendras plotas apie 44 tūkst.m2, gyvenamosios dalies šildymo sistemoje yra tik keturios poros stovų (tiekimo ir grąžinimo) pagal sekcijų skaičių. Kiekviename aukšte lifto salėje prie stovų prijungti skirstomieji kolektoriai į butus. Kolektoriuose sumontuota armatūra, balansiniai vožtuvai ir buto šilumos skaitikliai.

Pastate suprojektuota ir įdiegta kiekvienam butui reguliuojama tiekiamo ir ištraukiamo vėdinimo sistema su šilumos atgavimu iš šalinamo oro.

Kompaktiškas tiekimo ir išmetimo mazgas su plokšteliniu šilumokaičiu įrengtas svečių tualeto pakabinamose lubose šalia virtuvės.

Tiekiamas oras paimamas per šiluma izoliuotą ortakį ir išorinėje sienoje esančią angą, nukreiptą į virtuvės lodžiją. Ištraukiamas oras paimamas iš virtuvės zonos. Tualetų ir vonios išmetimas nešildomas, nes projekto tvirtinimo metu standartai draudė virtuvės, vonios ir tualeto ištraukiamuosius gartraukius bute sujungti į vieną vėdinimo tinklą. Šiuo metu pagal „Technines rekomendacijas oro mainams organizuoti daugiaaukščio gyvenamojo namo butuose“ šis apribojimas panaikintas.

Atviro išplanavimo butų sąlygomis trijų ar keturių zonų derinimas su bendru horizontaliu šalinamu ortakiu reikalauja specialių architektūrinių ir planavimo sprendimų bei bute įrengti horizontalų ortakių tinklą, o tai sunkiai įgyvendinama dėl projektinių priežasčių.

2003-2004 metų šildymo laikotarpiu buvo atlikti preliminarūs buto vėdinimo sistemos su šilumos atgavimu iš šalinamo oro bandymai 3 kambarių bute 12 aukšte. Bendras buto plotas 125m2. Bandymai atlikti bute be apdailos, be vidinių pertvarų ir durų. Atrinkti bandymų rezultatai pateikti lentelėje. 22. Lauko oro temperatūra 4 svyravo nuo +4,1 iki -4,5 °C, daugiausia debesuota. Kambario temperatūrą tB palaikė buto šildymo sistema su plieniniais radiatoriais su termostatiniais vožtuvais nuo 22,8 iki 23,7 °C. Bandymų metu santykinė oro drėgmė f buvo pakeista nuo 25 iki 45%, naudojant oro drėkintuvus.

Bute sumontuotas rekuperacinis šilumokaitis, kurio didžiausias tiekiamo oro našumas Lnp = 430 m3/h. Pašalinto oro tūris, b'igutl, sudarė maždaug 60–70% tiekiamo oro, o tai įvyko dėl to, kad įrenginys buvo sukonfigūruotas panaudoti tik dalį pašalinto oro.
Įrenginyje yra oro filtrai tiekimo ir išmetimo takams bei du elektriniai šildytuvai. Pirmasis 0,6 kW vardinės galios šildytuvas skirtas apsaugoti išmetimo taką nuo užšalimo kondensato, kuris per specialų drenažo vamzdį per vandens sandariklį išleidžiamas į kanalizacijos sistemą. Antrasis šildytuvas, kurio galia yra 1,5 kW, yra skirtas tiekiamo oro tw šildymui iki iš anksto nustatytos patogios vertės.

Ryžiai. 46. ​​Buto planas su vėdinimo sistema: 1 – tiekimo ir ištraukimo mazgas su šilumokaičiu; 2 – oro paėmimas iš lodžijos; 3 – virtuvės gaubtas; 4 – ištraukiklis iš svečių tualeto; 5 – gaubtas iš rūbinės; 6 - ištraukiklis iš vonios kambario; 7 - lubų perforuotas oro skirstytuvas

Kad būtų lengviau montuoti, jis taip pat yra elektrinis.

Bandymo metu buvo išmatuota lauko, vidaus ir šalinamo oro temperatūra ir drėgmė, tiekiamo ir šalinamo oro srautas, buto šildymo sistemos šilumos suvartojimas Qm pagal šilumos skaitiklį, elektros sąnaudos.

Šilumokaityje įrengta automatikos sistema su valdikliu ir valdymo pultu. Automatikos sistema numato pirmąjį šildytuvo įjungimą, kai šilumokaičio sienelės temperatūra pasiekia žemiau +1 °C, antrąjį šildytuvą galima įjungti ir išjungti, užtikrinant pastovią nustatytą tiekiamo oro temperatūrą, kuri buvo bandymo metu diapazonas nuo 15 iki 18,3 °C. Ventiliatoriaus valdymo sistema leidžia pasirinkti tris fiksuoto oro srauto režimus, atitinkančius oro mainų greitį nuo 0,48 iki 1,15 1/val.

Temperatūros ir oro srauto valdymas ir nustatymas atliekamas nuotoliniu laidiniu valdymo skydeliu.

Bandymai parodė stabilų buto vėdinimo sistemos veikimą ir šilumos atgavimo iš šalinamo oro energinį efektyvumą.

Atliekant tyrimus verta atkreipti dėmesį į keletą ypatybių, kurių negalima ignoruoti vertinant buto oro-šilumos sąlygas.

1. Naujuose pastatuose šviežias betonas ir skiedinys į patalpas išskiria nemažą kiekį drėgmės. Laikotarpis, per kurį drėgmė pastatų konstrukcijose pasiekia pusiausvyros būseną, siekia 1,5-2 metus. Taigi, atlikus bandymus, praėjus maždaug šešiems mėnesiams po monolito užpildymo ir lygintuvo klojimo, vidaus oro drėgnumas, esant ventiliacijai, buvo 4-4,5 g/kg sauso oro, o išorės drėgnumas. oro neviršijo 1-1,5 g/kg sauso oro.

Mūsų vertinimu, monolitiniame pastate, norint atvesti konstrukcijas į pusiausvyros drėgmės būseną, reikia pasisavinti iki 200 kg drėgmės viename kvadratiniame metre. metras grindų ploto. Šilumos kiekis, reikalingas šiai drėgmei išgarinti pradiniu laikotarpiu yra 10-15 W/m2, o bandomuoju laikotarpiu - 5-7 W/m2, o tai sudaro reikšmingą dalį buto šilumos balanse šaltuoju laikotarpiu. metų. Įgyvendinant šildymą ir vėdinimą, ypač monolitinio būsto statyboje, į šį veiksnį neatsižvelgiama neapgalvota.

2. Bandymų metu nebuvo vadinamų vidinių namų šilumos emisijų, kurių dydis normatyvuose siūlomas 10 W/m2.
Atrodo, kad šis rodiklis turėtų būti diferencijuojamas priklausomai nuo buto ploto vienam gyventojui.

Dideliuose butuose (daugiau nei 100 m2), kurių plotas vienam žmogui yra 30-50 m2, tikėtina šio rodiklio reikšmė turėtų sumažėti iki 5-8 W/m2. Priešingu atveju projektinė pastatų šildymo ir vėdinimo sistemų šiluminė galia gali būti neįvertinta 10-30%.

Tačiau statybų metu, ypač monolitinių konstrukcijų, kurios į patalpas išskiria daug drėgmės, patartina prieš perduodant pastatus, o ypač prieš įkeliant į juos, juos išdžiovinti naudojant galingus elektrinius šildytuvus, kuriuos disponuoja pastatas. statybininkai. Deja, toks džiovinimas nebuvo atliktas prieš bandymą.

Kaip pažymėta, aptariamas eksperimentinis pastatas buvo suprojektuotas ir pastatytas taip, kad būtų efektyvus energiją. Remiantis bandymų rezultatais, pakoreguotais pagal numatomą namų šilumos išsiskyrimą ir drėgmės išgaravimo pastato konstrukcijose šilumą, buvo apskaičiuotos 3 kambarių buto savitosios šiluminės ir galios charakteristikos 1 m2 ploto, išlaikant 2000 m. 20°C bute.

Skaičiavimo rezultatai parodė, kad baigus butus ir apgyvendinus pastatą savitasis skaičiuojamas metinis šilumos suvartojimas šildymui ir vėdinimui sumažėja beveik perpus nuo 132 iki 70 kWh/(m2 m.), o panaudojus šilumos rekuperaciją iki 2010 m. 44 kWh/(m2 metai).

Tolesnė pastato eksploatacija leis patikrinti preliminariuose skaičiavimuose padarytas prielaidas.

Eksperimentinės sistemos tyrimai turėtų apimti visus jos veikimą charakterizuojančius veiksnius, įskaitant ir gyventojų, naudojančių jiems naujus įrenginius, psichologinį požiūrį.

Oro šildymas elektra eksperimentinėje sistemoje nėra ekonomiškai pagrįstas, palyginti su šilumos iš centralizuoto šildymo sistemos, prie kurios yra prijungtas pastatas, naudojimu. Toks sprendimas buvo priimtas eksperimento patogumui, ypač šilumos suvartojimo matavimams. Tačiau, pasak autorių, laikui bėgant žmonija pradės pereiti prie pilno elektros ir šilumos tiekimo gyvenamiesiems miesto pastatams. Todėl eksperimentinis sistemos, kurioje buto vėdinimas veikia naudojant elektrinius oro šildytuvus, tyrimas yra įdomus ateičiai.

Oro kondicionavimo sistemoje iš patalpų išmetamo oro šilumą galima susigrąžinti dviem būdais:

· Naudojant oro recirkuliacijos schemas;

· Šilumos rekuperatorių montavimas.

Pastarasis būdas dažniausiai naudojamas tiesioginio srauto oro kondicionavimo sistemose. Tačiau schemose su oro recirkuliacija neatmetama galimybė naudoti šilumos rekuperatorius.

Šiuolaikinėse vėdinimo ir kondicionavimo sistemose naudojama pati įvairiausia įranga: šildytuvai, oro drėkintuvai, įvairių tipų filtrai, reguliuojamos grotelės ir daug daugiau. Visa tai būtina norint pasiekti reikiamus oro parametrus, palaikyti ar sukurti patogias darbo sąlygas patalpoje. Visos šios įrangos priežiūra reikalauja gana daug energijos. Šilumokaičiai tampa efektyviu energijos taupymo sprendimu vėdinimo sistemose. Pagrindinis jų veikimo principas – į patalpą tiekiamo oro srauto šildymas, panaudojant iš patalpos pašalinamo srauto šilumą. Naudojant šilumokaitį, tiekiamo oro šildymui reikia mažesnės šildytuvo galios, todėl sumažėja jo veikimui reikalingos energijos kiekis.

Šilumos atgavimas pastatuose, kuriuose yra oro kondicionavimas, gali būti pasiektas atgaunant šilumą iš ventiliacijos emisijų. Atliekinės šilumos atgavimas grynam orui šildyti (arba įeinančio gryno oro vėsinimas vasarą išmetamu oru iš oro kondicionavimo sistemos) yra paprasčiausias atgavimo būdas. Šiuo atveju galima išskirti keturis jau paminėtus perdirbimo sistemų tipus: besisukantys regeneratoriai; šilumokaičiai su tarpiniu aušinimo skysčiu; paprasti oro šilumokaičiai; vamzdiniai šilumokaičiai. Oro kondicionavimo sistemoje esantis besisukantis regeneratorius tiekiamo oro temperatūrą žiemą gali padidinti 15 °C, o vasarą tiekiamo oro temperatūrą sumažinti 4-8 °C (6.3). Kaip ir kitose rekuperacinėse sistemose, išskyrus tarpinį šilumokaitį, rotacinis regeneratorius gali veikti tik tuo atveju, jei išmetimo ir įsiurbimo kanalai tam tikru sistemos tašku yra greta vienas kito.

Šilumokaitis su tarpiniu aušinimo skysčiu yra mažiau efektyvus nei besisukantis regeneratorius. Pateiktoje sistemoje vanduo cirkuliuoja per du šilumos mainų gyvatukus, o kadangi naudojamas siurblys, abu gyvatukai gali būti išdėstyti tam tikru atstumu vienas nuo kito. Ir šis šilumokaitis, ir besisukantis regeneratorius turi judančias dalis (siurblys ir elektros variklis yra varomi ir tuo jie skiriasi nuo oro ir vamzdžių šilumokaičių. Vienas iš regeneratoriaus trūkumų yra tai, kad kanaluose gali atsirasti užterštumas. Ant jo gali nusėsti nešvarumai ratą, kuris vėliau perduoda jį į siurbimo kanalą.

Paprastas oro šilumokaitis yra stacionarus įtaisas, skirtas keisti šilumą tarp išmetamųjų ir įeinančių oro srautų, einančių per jį priešinga srove. Šis šilumokaitis primena stačiakampę plieninę dėžę atvirais galais, padalintą į daugybę siaurų kamerų tipo kanalų. Išmetamas ir šviežias oras teka kintamaisiais kanalais, o šiluma iš vieno oro srauto į kitą perduodama tiesiog per kanalų sieneles. Į šilumokaitį teršalai nepatenka, o kompaktiškoje erdvėje yra didelis paviršiaus plotas, todėl pasiekiamas gana didelis efektyvumas. Šilumos vamzdžio šilumokaitį galima laikyti logiška aukščiau aprašyto šilumokaičio konstrukcijos plėtra, kai du oro srautai į kameras lieka visiškai atskiri, sujungti ryšuliu šilumos vamzdžių, kurie perduoda šilumą iš vieno kanalo į kitą. . Nors vamzdžio sienelę galima vertinti kaip papildomą šiluminę varžą, šilumos perdavimo efektyvumas pačiame vamzdyje, kuriame vyksta garavimo-kondensacijos ciklas, yra toks didelis, kad šioje šiluma gali būti atgauta iki 70 proc. keitikliai. Vienas pagrindinių šių šilumokaičių privalumų lyginant su šilumokaičiu su tarpiniu aušinimo skysčiu ir besisukančiu regeneratoriumi yra jų patikimumas. Kelių vamzdžių gedimas tik šiek tiek sumažins šilumokaičio efektyvumą, tačiau visiškai nesustabdys rekuperacinės sistemos.

Atsižvelgiant į įvairius šilumos atgavimo įrenginių iš antrinių energijos išteklių dizaino sprendimus, kiekviename iš jų yra šie elementai:

· Aplinka yra šiluminės energijos šaltinis;

· Aplinka yra šiluminės energijos vartotoja;

· Šilumos imtuvas – šilumokaitis, kuris gauna šilumą iš šaltinio;

· Šilumnešis – šilumokaitis, perduodantis šiluminę energiją vartotojui;

· Darbinė medžiaga, pernešanti šiluminę energiją iš šaltinio vartotojui.

Rekuperaciniuose ir oras-oras (oras-skystis) rekuperaciniuose šilumokaičiuose darbinė medžiaga yra pačios šilumos mainų terpė.

Taikymo pavyzdžiai.

1. Oro šildymas oro šildymo sistemose.
Šildytuvai skirti greitai pašildyti orą naudojant vandens aušinimo skystį ir tolygiai paskirstyti naudojant ventiliatorių ir kreipiamąsias žaliuzes. Tai geras sprendimas statybos ir gamybos cechams, kur greitas šildymas ir komfortiškos temperatūros palaikymas reikalingas tik darbo valandomis (tuo pačiu, kaip taisyklė, veikia ir krosnys).

2. Vandens šildymas karšto vandens tiekimo sistemoje.
Šilumokaičių naudojimas leidžia išlyginti energijos suvartojimo viršūnes, nes didžiausias vandens suvartojimas atsiranda pamainos pradžioje ir pabaigoje.

3. Vandens šildymas šildymo sistemoje.
Uždara sistema
Aušinimo skystis cirkuliuoja uždaroje grandinėje. Taigi nėra užteršimo pavojaus.
Atvira sistema. Aušinimo skystis šildomas karštomis dujomis ir tada perduoda šilumą vartotojui.

4. Smūgio oro šildymas, einantis į degimą. Leidžia sumažinti degalų sąnaudas 10–15%.

Apskaičiuota, kad pagrindinis kuro taupymo rezervas eksploatuojant katilų, krosnių ir džiovyklų degiklius yra išmetamųjų dujų šilumos atgavimas kaitinant degintą kurą oru. Šilumos atgavimas iš išmetamųjų dujų turi didelę reikšmę technologiniuose procesuose, nes į krosnį ar katilą grąžinama šiluma įkaitinto pučiamojo oro pavidalu leidžia sumažinti gamtinių dujų kuro sąnaudas iki 30%.
5. Kuro, einančio į degimą, šildymas skystis-skystis šilumokaičiais. (Pavyzdys – mazuto kaitinimas iki 100˚–120˚C.)

6. Proceso skysčio šildymas naudojant skysčio-skysčio šilumokaičius. (Pavyzdys yra galvaninio tirpalo šildymas.)

Taigi šilumokaitis yra:

Gamybos energinio efektyvumo problemos sprendimas;

Aplinkos situacijos normalizavimas;

Patogios sąlygos Jūsų gamybos vietoje – šiluma, karštas vanduo administracinėse ir ūkinėse patalpose;

Energijos sąnaudų mažinimas.

1 pav.

Energijos vartojimo struktūra ir energijos taupymo potencialas gyvenamuosiuose namuose: 1 – perdavimo šilumos nuostoliai; 2 – šilumos suvartojimas vėdinimui; 3 – šilumos suvartojimas karšto vandens tiekimui; 4 – energijos taupymas

Naudotos literatūros sąrašas.

1. Karadzhi V.G., Moskovko Yu.G. Kai kurios efektyvaus vėdinimo ir šildymo įrangos naudojimo ypatybės. Vadyba – M., 2004 m

2. Eremkinas A.I., Byzejevas V.V. Energijos tiekimo šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemose ekonomika. Statybos universitetų asociacijos leidykla M., 2008 m.

3. Skanavi A.V., Makhovas. L.M. Šildymas. Leidykla ASV M., 2008 m

Šiame straipsnyje siūlome apsvarstyti šiuolaikinių šilumos rekuperatorių (rekuperatorių) panaudojimo vėdinimo įrenginiuose, ypač rotaciniuose, pavyzdį.

Pagrindiniai vėdinimo įrenginiuose naudojamų rotacinių šilumokaičių (rekuperatorių) tipai:

a) kondensacinis rotorius – naudoja daugiausia jautrią šilumą. Drėgmės perdavimas įvyksta, jei išmetamas oras ant rotoriaus atšaldomas iki žemesnės nei „rasos taško“ temperatūros.
b) entalpijos rotorius – turi higroskopinę folijos dangą, kuri skatina drėgmės perdavimą. Taigi išnaudojama visa šiluma.
Panagrinėkime vėdinimo sistemą, kurioje veiks abiejų tipų rekuperatorius (rekuperatorius).

Tarkime, kad skaičiavimo objektas yra tam tikrame pastate esančių patalpų grupė, pavyzdžiui, Sočyje ar Baku, skaičiuosime tik šiltuoju laikotarpiu:

Lauko oro parametrai:
lauko oro temperatūra šiltuoju periodu, su tikimybe 0,98 – 32°C;
lauko oro entalpija šiltuoju metų laiku – 69 kJ/kg;
Vidaus oro parametrai:
vidaus oro temperatūra – 21°C;
santykinis patalpų oro drėgnumas – 40-60%.

Reikalingas oro srautas kenksmingoms medžiagoms pasisavinti šios grupės patalpose yra 35 000 m³/val. Kambario proceso spindulys – 6800 kJ/kg.
Oro paskirstymo schema patalpose yra „iš apačios į viršų“, naudojant mažo greičio oro skirstytuvus. Šiuo atžvilgiu (nepridėsime skaičiavimo, nes jis yra didelis ir peržengia straipsnio taikymo sritį, turime viską, ko mums reikia), tiekiamo ir ištraukiamo oro parametrai yra tokie:

1. Tiekimas:
temperatūra – 20°C;
santykinė oro drėgmė – 42%.
2. Nuimamas:
temperatūra – 25°C;
santykinė oro drėgmė – 37 %

Pavaizduokime procesą I-d diagramoje (1 pav.).
Pirmiausia pažymėkime tašką su vidinio oro parametrais (B), tada per jį nubrėžkime proceso spindulį (atkreipkite dėmesį, kad tokiam diagramų dizainui spindulio pradžios taškas yra parametrai t=0°C, d =0 g/kg, o kryptis nurodoma skaičiuojamąja verte (6800 kJ/kg), nurodyta ant briaunos, tada gautas spindulys perkeliamas į vidaus oro parametrus, išlaikant pasvirimo kampą).
Dabar, žinodami tiekiamo ir ištraukiamo oro temperatūras, nustatome jų taškus atitinkamai suradę izotermų sankirtas su proceso spinduliu. Procesą statome iš atvirkštinės pusės, norėdami gauti nurodytus tiekiamo oro parametrus, segmentą - šildymą - nuleidžiame išilgai pastovaus drėgnumo linijos iki santykinės drėgmės kreivės φ = 95% (segmentas P-P1).
Mes pasirenkame kondensacinį rotorių, kuris naudoja pašalinto oro šilumą P-P1 šildymui. Gauname apie 78% rotoriaus naudingumo koeficientą (skaičiuojamą pagal temperatūrą) ir apskaičiuojame išmetamo oro temperatūrą U1. Dabar pasirinkime entalpinį rotorių, kuris vėsina lauko orą (H), naudojant gautus parametrus U1.
Naudingumo koeficientas (skaičiuojamas pagal entalpiją) yra 81%, išvalyto oro parametrai prie įėjimo H1 ir išmetimo U2. Žinodami parametrus H1 ir P1, galite pasirinkti 332 500 W galios oro aušintuvą.

Ryžiai. 1 – 1 sistemos oro apdorojimo procesas

Schemiškai pavaizduokime vėdinimo įrengimą su rekuperatoriais (2 pav.).

Ryžiai. 2 – Vėdinimo įrenginio su rekuperatoriumi schema 1

Dabar palyginimui išsirinkime kitą sistemą su tais pačiais parametrais, bet su kita konfigūracija, būtent: montuosime vieną kondensacinį rotorių.

Dabar (3 pav.) P-P1 šildymas atliekamas elektriniu oro šildytuvu, o kondensacinis rotorius užtikrins: naudingumo koeficientą apie 83%, apdorojamo tiekiamo oro (H1) temperatūra – 26°C. Išsirinkime reikiamos 478-340 W galios oro aušintuvą.

Ryžiai. 3 – 2 sistemos oro apdorojimo procesas

Pažymėtina, kad 1 sistemai reikia mažiau galios aušinimui ir, be to, nereikia papildomų energijos sąnaudų (šiuo atveju kintamos srovės) antrajam oro pašildymui. Padarykime palyginimo lentelę:

Palyginamos prekės	1 sistema (su dviem rekuperatoriais)	2 sistema (su vienu rekuperatoriumi)	Skirtumas
Rotoriaus variklio suvartojimas	320+320 W	320 W	320 W
Reikalingas aušinimo pajėgumas	332 500 W	478 340 W	145 840 W
Energijos suvartojimas antram šildymui	0 W	151 670 W	151 670 W
Ventiliatoriaus variklio energijos suvartojimas	11+11 kW	11+11 kW	0

Apibendrinant

Aiškiai matome kondensacinių ir entalpinių rotorių veikimo skirtumus ir su tuo susijusias energijos sąnaudas. Tačiau verta paminėti, kad 1 sistemos principas gali būti organizuojamas tik pietiniams, karštiems miestams, nes atgaunant šilumą šaltuoju periodu entalpinio rotoriaus veikimas mažai skiriasi nuo kondensacinio rotoriaus.

Vėdinimo agregatų su rotoriniais šilumokaičiais gamyba

Bendrovė Airkat Klimatekhnik jau daugelį metų sėkmingai kuria, projektuoja, gamina ir montuoja vėdinimo įrenginius su rotaciniais šilumokaičiais. Siūlome modernius ir nestandartinius techninius sprendimus, kurie veikia net sudėtingiausiomis veikimo algoritmais ir ekstremaliomis sąlygomis.

Norėdami gauti ŠVOK sistemos pasiūlymą, tiesiog susisiekite su bet kuriuo iš