СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА / Теплогазоснабжение
и вентиляция
Аспирант Авдонин В. В.
ФГБОУ ВПО «НИ МГУ им. Н. П. Огарева», г.
Саранск
Исследование энергосберегающих технологий в системах вентиляции на
примере пластинчатого перекрестноточного рекуператора
При организации вентиляции помещений гражданских и промышленных зданий рационально
утилизировать теплоту удаляемого воздуха. В вентиляционных системах применяют
преимущественно три вида теплоутилизаторов: 1) регенеративные; 2)
воздуховоздушные рекуперативные; 3) рекуперативные теплоутилизаторы с
промежуточным теплоносителем [1].
Пластинчатый перекрестноточный рекуператор (см.
рис. 2) являются воздуховоздушными рекуперативными теплоутилизаторами, они используется
в случаях, когда недопустим переток вытяжного воздуха в приточный.
Рисунок 2. Схема
пластинчатого рекуператора
1 – секция
пластинчатого рекуператора,
а – приточный
воздух (до рекуператора), б – приточный воздух после рекуператора и калорифера,
в – вытяжной воздух (из помещений), г – вытяжной воздух (после рекуператора).
В пластинчатых теплообменниках передача теплоты
от удаляемого воздуха к приточному осуществляется через пластины, которые
выполнены из металлических или неметаллических материалов [2].
Удаляемая воздушная смесь движется по четным
каналам и отдает тепло, протекающему через остальные каналы приточному воздуху.
В холодный период года при низких температурах приточных (ниже -10°С) и
вытяжных (ниже +20°С) воздушных смесей возможен процесс частичного обледенения
пластин. Для исключения этого явления при проектировании предусматривается
возможность подогрева поступающего воздуха или автоматического снижения объема
его поступления.
Основными характеристиками пластинчатых
рекуператоров являются его эффективность (КПД) и сопротивление в системе
воздуховодов.
Тепловой коэффициент полезного действия (КПД)
пластинчатых рекуператоров обратно-пропорционален скорости воздуха в теле
рекуператора. А так же он зависит от температуры вытяжного воздуха и
соотношения объемов вытяжного и приточного воздуха, чем эти две величины будут
больше, тем выше КПД.
В данной работе рассматривалось применение
оборудования двух отечественных фирм «NED» г. Москва и «VKT»
г. Рязань, которое должно обеспечивать параметры, указанные в табл. 1.
Таблица 1 – Параметры
приточно-вытяжных установок
|
Наименование
параметра |
Ед. изм. |
Значение |
|
Расход
приточного воздуха |
м3/ч |
8850 |
|
Расход
вытяжного воздуха |
м3/ч |
7150 |
|
Отношение
вытяжка / приток |
|
0,81 |
|
Температура
наружного воздуха зимой |
°С |
-30 |
|
Температура воздуха, подаваемого в помещение |
°С |
+20 |
|
Теплоноситель
(вода) с tн,
tк |
°С |
+95, +70 |
Данные параметры были приняты для двух
вариантов: 1 – без пластинчатого рекуператора, 2 – с установкой секции
пластинчатого рекуператора. Результаты расчетов оборудования приведены в табл.
2.
Таблица 2 – Результаты
расчетов оборудования
|
Наименование
параметра |
Ед. изм. |
«NED» |
«VKT» |
||
|
Вар. 1 |
Вар. 2 |
Вар. 1 |
Вар. 2 |
||
|
Секция
рекуператора |
|
нет |
да |
нет |
да |
|
Температура
наружного воздуха зимой |
°С |
-30 |
-30 |
-30 |
-30 |
|
Температура воздуха, подаваемого в помещение |
°С |
+20 |
+20 |
+20 |
+20 |
|
Температура
приточного воздуха на входе в рекуператор |
°С |
- |
-30 |
- |
-30 |
|
Температура
приточного воздуха на выходе из рекуператора |
°С |
- |
-7,9 |
- |
-2,4 |
|
Теплопередача
рекуператора на притоке |
кВт |
- |
59 |
- |
82 |
|
КПД
рекуператора на притоке |
% |
- |
44,3 |
- |
58 |
|
Падение
давления приточного/вытяжного воздуха на рекуператоре |
Па |
- |
275/201 |
- |
213/160 |
|
Габаритные
размеры установки: Длина Ширина Высота |
мм |
2775 1100 2220 |
4400 1100 2200 |
3005 1125 1840 |
5125 1125 2140 |
|
Мощность электродвигателей вентиляторов
(приточный+вытяжной) |
кВт |
6,0 (3,9+2,1) |
7,3 (4,8+2,5) |
6,2 (3,2+3,0) |
7,3 (4,8+2,5) |
|
Мощность водяного нагревателя |
кВт |
150 |
91 |
142 |
61 |
В результате исследования установлено, что
применение пластинчатых рекуператоров значительно снижает потребление тепла для
нагрева приточного воздуха в зимний период на 40-60%.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. При проектировании и строительстве
вентиляционных систем применение пластинчатых рекуператоров приводит к
увеличению начальных капиталовложений на закупку оборудования в среднем на
34-36%, а так же установки с пластинчатым рекуператором требуют большее
помещении под вентиляционную камеру, нежели без него.
2. Уменьшение потребления
мощности в установках с рекуператором тепла ведет к снижению капитальных затрат
при строительстве, энергосбережению ресурсов на весь период эксплуатации.
Литература:
1. Каменев П. Н.
Вентиляция / П. Н. Каменев, Е. И. Тертичник. – М.: Изд-во АСВ, 2008. – 624 с.
2. Белова Е. М.
Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях / Е. М. Белова. – М.: Евроклимат,
2006. – 640 с.