|
Читайте также: |
Принцип действия приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла заключается в следующем. Нагретый воздух забирается посредством воздухозаборников в наиболее влажных помещениях (кухня, ванная, туалет, хозяйственное помещение и т. п.) и через воздуховоды удаляется наружу здания. Однако прежде чем покинуть здание, он проходит через теплообменник рекуператора, где оставляет часть тепла. Этим теплом нагревается забираемый снаружи холодный воздух (он также проходит через тот же теплообменник, но уже в другом направлении) и подается внутрь. Таким образом, внутри помещения происходит постоянная циркуляция воздуха.
Принцип действия приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла
Приточно-вытяжная установка с рекуператором может быть различной мощности и размеров — это зависит от объемов вентилируемых помещений и их функционального назначения. Самая простая установка представляет собой изолированный термически и акустически и заключенный в стальной корпус набор взаимосвязанных между собой элементов: теплообменник, два вентилятора, фильтры, иногда подогревающий элемент, система удаления конденсата (блок автоматики, элементы электросхемы и воздуховоды в данном контексте не рассматриваются).
Пластинчатые рекуператоры
Удаляемый и приточный воздух проходят с обеих сторон ряда пластин. При этом в пластинчатых рекуператорах на пластинах может образовываться некоторое количество конденсата. Поэтому они должны быть оборудованы отводами для конденсата. Конденсатосборники должны иметь водяной затвор, не позволяющий вентилятору захватывать и подавать воду в канал.
Из-за выпадения конденсата существует серьезный риск образования льда, а потому необходима система размораживания. Рекуперация тепла может регулироваться посредством перепускного клапана, контролирующего расход проходящего через рекуператор воздуха. В пластинчатом рекуператоре отсутствуют подвижные части. Он характеризуется высокой эффективностью (50-90%).
Роторные рекуператоры
Тепло передается вращающимся между удаляемым и приточным каналами ротором. Это открытая система, а потому здесь велик риск того, что грязь и запахи могут перемещаться из удаляемого воздуха в приточный, чего в некоторой степени можно избежать, если правильно разместить вентиляторы. Уровень рекуперации тепла может регулироваться скоростью вращения ротора. В роторном рекуператоре риск обмерзания невысок. Роторные рекуператоры имеют подвижные части. Они также характеризуются высокой эффективностью (75-85%).
Рекуператоры с промежуточным теплоносителем
В этой конструкции теплоноситель (вода или водно-гликолиевый раствор) циркулирует между двумя теплообменниками, один из которых расположен в вытяжном канале, а другой — в приточном. Теплоноситель нагревается удаляемым воздухом, а затем передает тепло приточному воздуху. Теплоноситель циркулирует в замкнутой системе, и не существует риска передачи загрязнений из удаляемого воздуха в приточный. Передача тепла может регулироваться изменением скорости циркуляции теплоносителя. Эти рекуператоры не содержат подвижных частей и имеют невысокую эффективность (45-60%).
Наибольшее распространение на практике получили пластинчатые и роторные рекуператоры. Причем существуют модели рекуператоров, в которых могут быть установлены последовательно два пластинчатых теплообменника. Они отличаются высокой эффективностью.
Двухступенчатая рекуперация двумя роторами
Объем тепла, забираемого посредством теплообменника, зависит от ряда факторов, в частности, температуры внутреннего и наружного воздуха, его влажности, скорости воздушного потока. Чем больше разница температур внутри и снаружи помещения, чем больше влажность, тем больше будет эффект от работы рекуператора. Кстати, большинство установок имеют возможность монтажа на летний период вместо обычного теплообменника так называемой летней кассеты, что позволяет обеспечивать приток воздуха без процесса рекуперации. Кроме того, в ряде случаев можно изменить направление потоков воздуха внутри установки, благодаря чему они минуют теплообменник.
 |
Определение экономии теплоэнергии и топлива за счет внедрения мероприятия
1. Количество теплоты, идущего на нагрев приточного воздуха уходящим воздухом:
Q = Vвозд/3600 * Ср.возд.*(tудал.-tср.отоп.) * р * Д * η; Гкал
где Vвозд – количество удаляемого воздуха, 1200 м3/ч;
Ср.возд. – теплоемкость воздуха, 0,00024 Гкал/(кг * 0С);
η – эффективность рекуператора, 0,8;
Д – количество часов отопительного периода, 194*8=1552 ч;
р – плотность воздуха, 1,18 кг/м3;
tср.отоп. – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, -1,6оС;
tудал. – температура удаляемого воздуха, 16 оС;
2. Определение количества тепла идущего на нагрев приточного воздуха:
Q = 1200 / 3600 * 0,00024*(16-(-1,6)) * 1,18 * 1552 * 0,8 = 2,07 Гкал;
Таким образом экономится энергия на отопления административного здания в размере 2,07 Гкал.
Гелиоколлектор
Стоимость гелиоколлекторной системы, способной обеспечить горячей водой средний коттедж, находится в районе 5000 $. На первый взгляд недешево, – воображение рисует огромное количество воды, которую можно подогреть за эти деньги, используя газ или электроэнергию. Однако на самом деле этой суммы при сегодняшних ценах на газ семье из трех-четырех человек хватит максимум на пятилетку на то, чтобы отапливать жилище и пользоваться горячей водой.
Современные гелиоколлекторы позволяют полностью обеспечить нужды жильцов в горячей воде на протяжении 7-8 месяцев в году, а в остальное время подогревают воду до 30°С, существенно снижая расход газа. Подсчитано, что гелиоколлектор способен сэкономить до 80% средств, направленных на оплату ГВС. В межсезонье гелиоколлектор может полностью взять на себя отопление дома, а это еще 20-30% сэкономленного газа. В целом экономия составит 60%, что снижает затраты в пятилетку на газ с 5000$ до 2000$.
Если считать экономию при использовании электричества, вместо газа, то она окажется еще больше. Исходя из полученных данных, гелиоколлектор в среднем окупится за 5-7 лет. А если учитывать индексацию цен, вызванную постоянным ростом стоимости энергоносителей, то срок окупаемости может снизиться до 3-4 лет.Теоретически теплоносителем в гелиоколлекторной системе может быть любая незамерзающая жидкость, будь то антифриз, соленая вода и тому подобные. В европейской практике принято использовать жидкости на основе глицерина – этилен-гликоль или пропилен-гликоль. В них домешиваются присадки, защищающие теплопроводы от коррозии, а резиновые уплотнители от разбухания и костенения.
Этилен-гликоль по типу теплопередачи наиболее эффективен. Однако по причине его ядовитых свойств в жилых помещениях его использование запрещено. Данный теплоноситель в Европе используется только в системах отопления промышленных зданий.
Европейских рекомендаций стоит придерживаться и нам, поэтому предпочтение отдается пропиленгликолю. При монтаже система испытывается избыточным давлением, после чего, находящийся в верхней точке воздушный клапан перекрывается. В герметичном замкнутом контуре протечки и испарение теплоносителя исключаются.
Прежде всего, отметим, что вакуумные трубки изготовлены из особого ударопрочного стекла и выдерживают удары градин диаметром до 35 мм. Трубки проходят испытание на прочность еще на заводе, где на них сбрасывают стальные шары диаметром 35 мм с высоты 40 см. Но если даже 
предоположить, что одна или несколько трубок разобьются, то коллектор продолжит работать за вычетом поломанных трубок, которые хозяин может заменить в любое время.
Внутри стеклянной трубки находится медная трубка, заправленная легкокипящим реагентом, формула которого держится в секрете производителями. Как правило, это разряженная дистиллированная вода. Повредить медный сердечник можно только направленным механическим воздействием извне. Град или иная стихия ему не страшен. Медные стержни проходят многократные испытание в циклах замораживание до -15°С – погружение в воду температурой +70°С.
У гелиосистем имеются несколько уровней защиты, главная из которых контролирует температуру воды в баке-аккумуляторе. Если вода нагреется выше 85°С, срабатывает автоматика и циркуляционный насос отключается. При достижении в баке критических 95°С открывается клапан и происходит аварийный сброс воды, чтобы бак не разорвало.
Температура воды, направляющейся к водозаборному крану не должна быть выше 50°С, поэтому в системе предусмотрен термосмеситель.
Имеет защиту и сама система. При превышении на коллекторе температуры 115°С, контроллер останавливает насос, чтобы расширительный бак мог принять образовавшийся пар. Объем расширительных баков в гелиоколлекторных системах в 3-4 раза больше, чем в системах отопления. Даже при отключении электроэнергии контроллер, имея автономный резерв электропитания, сохраняет все настройки, и коллектору это не вредит. После возобновления подачи электроэнергии насос включается, и система продолжает работу.Теплоаккумулирующая емкость устроена аналогично термосу. Сам резервуар выполнен из анодированной или нержавеющей стали. Снаружи он термоизолирован пенополистиролом (толщина слоя от 50 мм). Температура воды в баке, если не происходит водоразбора, падает максимум на 5°С. Задача гелиоколлекторной системы нагреть воду в течение дня и обеспечить дом горячей водой в часы пиковой нагрузки – утренний и вечерний душ, принятие вечерней ванны. Для этого достаточно нагревать воду до 55°С – с чем гилиоколлекторо отлично справляется.Теоретически отопление при помощи солнечных коллекторов возможно – для этого нужно нарастить их достаточную площадь. Однако в этом случае встает вопрос: что делать с избытком тепла вне отопительного сезона и насколько данная инвестиция оправдает себя экономически? Летом придется сокращать гелиополе в несколько раз. Можно, конечно, пустить избыточное тепло на обогрев бассейна, но его все равно будет более чем достаточно. Одним словом полный обогрев дома гелиоколлекторами пока нерентабелен. Другое дело обеспечение ГВС.
Для этих целей лучше подходят фотоэлектрические установки (солнечные батареи), однако даже их эффективность пока не высока – всего лишь 15%. Для того, чтобы получить 200 Вт, электроэнергии необходима батарея площадью 1,5 м². Устанавливать менее десяти таких панелей невыгодно, зато десяток батарей позволит получить уже 2000 Вт. Стоимость аккумуляторов для такой установки достаточно высока – порядка 3000$. Солнечная энергия пока обходится слишком дорого. Явная выгода фотоэлектрических систем в их полной независимости. Работая в паре с гелиоколлектором, они смогут обеспечивать дом горячей водой даже при отсутствии внешнего электроснабжения. В свете последних событий и устойчивой тенденции к климатической нестабильности автономия систем жизнеобеспечения дома выходит на первое место.
Воздушные тепловые завесы. Расчет тепловых завес
Воздушные тепловые завесы – это специальные устройства, создающие мощный поток воздуха, направленный сверху вниз. Этот поток является невидимым барьером, защищающим помещение от проникновения холода, ветра, запаха, пыли
Воздушные тепловые завесы отлично сохраняют тепло там, где часто открываются двери и окна. С ними дверной проем можно оставить совсем свободным. Расположенные над дверными или оконными проемами тепловые завесы, с помощью воздуха, нагнетаемого вентилятором, создадут «воздушную стену».
Эти устройства просто незаменимы в торговых центрах, в магазинах, на промышленных предприятиях. Они легко сохраняют тепло в помещении, даже в самые сильные холода. Не пускают запахи, пыль. Кроме того в летнее время, работая с выключенной функцией подогрева, воздушные тепловые завесы отлично удерживают прохладу кондиционированного воздуха в здании, не пропуская жару.
Основные преимущества воздушных тепловых завес:
· Воздушные тепловые завесы зимой сохраняют тепло в помещении, летом – не пускают внутрь жаркий воздух. Поэтому в здании всегда будет комфортная для посетителей и работников температура воздуха.
· Воздушные тепловые завесы являются отличными энергосберегающими устройствами, они помогут существенно сэкономить на средствах, потраченных на отопление, либо кондиционирование помещения.
· Тепловые завесы позволят в любой мороз держать двери открытыми, не препятствуя проходу людей, и обеспечивая высокую скорость работы (что так важно для магазинов, торговых комплексов, предприятий).
· Благодаря воздушным тепловым завесам в помещении не возникнет сквозняков, которые могут вызывать простудные заболевания у коллектива.
· Помимо этого, завесы защищают микроклимат помещения от внешнего воздействия – внутрь не попадут ни насекомые, ни посторонние запахи, ни пыль. Это позволит без труда сохранить чистоту и комфорт.
Тепловая завеса – это полноценный барьер. При этом совершенно не препятствующий людям.
Принцип действия воздушной тепловой завесы:
При открытом дверном проеме теплый воздух попросту уходит, вытесняясь холодным с улицы. Теплый воздух по сравнению с холодным имеет меньшую плотность, в результате чего при столкновении в проеме двери возникает разница давлений. Более легкий теплый воздух как бы вытесняет тяжелым холодным. Чем теплее в помещении и холоднее на улице, тем быстрее происходит воздухообмен и в здание попадает холод.
Еще больше усугубить ситуацию может ветер, направляющий холодный воздух с силой в помещение и распределяющий его по всему проему двери.
Воздушная тепловая завеса предотвращает это вытеснение теплого воздуха холодным. Вентиляторы создают еще один воздушный поток, достаточно сильный и плотный, чтобы препятствовать тяжелому холодному воздуху. Поток направляется сверху вниз, создавая барьер, при этом часть воздуха выбрасывается на улицу, часть – попадает в помещение. В итоге, холодный воздух под воздействием потока, отбрасывается назад, не проникая в дверной проем. А теплый - остается в помещении.
Причем чтобы избежать сквозняков, проникающих у пола, лучше чтобы поток был направлен не строго вертикально, а слегка был отклонен в более холодную сторону (примерно 30% воздуха от тепловой завесы должно 
выходить наружу). А скорость потока на уровне пола достигала как минимум - 2,7 метров в секунду.
Поток, идущий от тепловой завесы, сильнее, чем нужно - может повлиять на излишние расходы теплого воздуха. И наоборот, слишком слабый поток - может привести к проникновению холода. Поэтому для наиболее эффективной работы воздушной тепловой завесы необходимо сделать правильные расчеты.
Скорость потока должна быть достаточной для того, чтобы достигать пола и сопротивляться ветру. А значит соответствовать общей величине расхода воздуха. Исходя из этого, высчитать общую величину расхода воздуха совсем несложно. Достаточно сложить расходы воздуха из-за разности давлений холодного и теплого воздуха и расходы из-за ветра.
Также необходимо учитывать многочисленные внешние факторы – ширину и высоту дверного проема, наличие сквозняков в помещении. Все это может повлиять на работу тепловых завес и снизить их эффективность. Поэтому рассчитывать скорость потока должен специалист, который учтет все те моменты, о которых сказано ниже.
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 134 | Нарушение авторских прав