Энергосберегающие мероприятия в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (стр. 5 )

5.8.4. При обследовании систем отопления обращается внимание на следующие факторы [10]:

- наличие систем учета расхода тепловой энергии;

- наличие систем автоматического регулирования температуры теплоносителя в системах отопления в зависимости от наружной температуры;

- наличие капели с запорной арматуры;

- наличие неизолированной запорной арматуры;

- наличие неизолированных трубопроводов, их диаметров и длины;

- наличие тамбуров и их секционирование во вхо­дах в помещение и пружин на дверях;

- наличие тройного остекления окон;

- цвет краски, которой покрашены радиаторы;

- уплотнение щелей и неплотностей оконных и дверных проемов;

- дополнительную теплоизоляцию наружных стен, перекрытий верхнего этажа и пола первого этажа.

Полученная информация позволяет сделать правильную оценку перерас­хода или экономии тепловой энергии [10, 12, 24].

5.8.5. Обследование систем вентиляции и кондиционирования воздуха

В вытяжных вентиляционных установках основным потребителем энергии является электродвигатель вентилятора. Приточные вентиляционные установки потребляют электрическую и тепловую энергию.

Расчетную нагрузку вентиляционных установок рекомендуется определять из проекта предприятия или организации. При отсутствии таких данных ее можно определить аналитическими методами, с учетом требований [26], наружного и внутреннего объема здания, удельной вентиляционной характеристики и температуры воздуха внутри и вне здания.

Основные характеристики, определяемые при обследовании систем вентиляции [12]:

- фактические коэффициенты загрузки;

- время работы установок в течение суток;

- температура воздуха внутри помещения и средняя температура наружного воздуха;

- кратность воздухообмена.

При проведении обследовании систем вентиляции рекомендуется обратить внимание на следующие сведения [9]:

- замена вентиляторов старых типов, имеющих низкий КПД (50 ÷ 63 %), на современные с КПД 80 ÷ 86 % дает экономию электроэнергии до 20 ÷ 30 %;

- внедрение экономичных способов регулирования производительности вентиляторов (применение многоскоростных двигателей или частот­ного привода) дает экономию электроэнергии до 20 ÷ 30 %;

- регулирование производительности воздуходувок шиберами на всасе вместо регулирования на нагнетании дает экономию электроэнергии до 15 %;

- регулирование вытяжной вентиляции шиберами на рабочем месте вместо регулирования на нагнетании дает экономию электроэнергии до 10 %;

- замена нерегулируемых приводов сетевых насосов, вентиляторов на регулируемый частотный привод дает экономию до 30 ÷ 50 %;

- установка блокировки индивидуальных вытяжных систем на включение только при включении источника выбросов дает экономию энергоресурсов до 25 ÷ 70 %;

- автоматическое регулирование температуры приточных камер в зависимости от температуры наружного воздуха экономит до 10 ÷ 15 % тепловой энергии;

- внедрение графиков работы вентиляционных систем с отключением в обеденный перерыв, после окончания работы дает экономию до 20 %;

- внедрение высокоэкономичных радиальных вентиляторов с загнутыми вперед лопатками повышает КПД установки на 10 ÷ 12 %.

При проведении энергоаудита систем кондиционирования воздуха из проекта здания определяются параметры всех элементов систем кондиционирования и их расчетные характеристики. Для определения фактических режимов работы и соответствия выбранной системы кондиционирования характеристикам помещения рекомендуется производить замеры следующих параметров [23]:

- размеров помещений,

- температуры воздуха,

- относительной влажности воздуха,

- скорости воздуха (м/с),

- температуры подаваемого летом и зимой воздуха,

- температуры наружного воздуха,

- воздухообмена, инфильтрации воздуха.

Дополнительно уточняется годовой режим работы систем управления и измерения параметров воздуха.

5.9. Совмещение функций ограждений и элементов систем создания микроклимата зданий [20].

5.9.1. Подобное совмещение функций ограждений и элементов систем создания микроклимата достигается включением водяных емкостей (теплоаккумуляторов) или вентиляцией межстекольного пространства окон. Эффективным способом снижения тепловой нагрузки в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в промышленных и общественных зданиях служит удаление вытяжного воздуха через межстекольное пространство окон. Данный способ наиболее эффективен в помещениях, в которых не допускается рециркуляция внутреннего воздуха. Экономия энергии в холодное время года (на отопление) достигается за счет утилизации теплоты вытяжного воздуха в межстекольном пространстве. Вентилирование окна позволяет значительно повысить температуру поверхности остекления, что улучшает гигиенические условия в помещении в холодное время года.

В теплое время года при вентилировании межстекольного пространства из него удаляется поглощенное тепло солнечной радиации, проникающей через стекла. При этом снижаются теплопоступление от солнечной радиации и тепловая нагрузка на системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

5.9.2. Снижения тепловой нагрузки на системы вентиляции и кондиционирования воздуха можно достичь использованием ночного проветривания помещений. Такой способ энергосбережения основан на охлаждении помещений наружным воздухом с пониженной температурой и особенно эффективен в местности со значительным суточным ходом температуры наружного воздуха. При ночном проветривании система вентиляции работает ночью, когда в помещении отсутствуют люди. При этом имеет место дополнительный расход электроэнергии на перемещение воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Ночное проветривание позволяет удалять из помещения тепло, аккумулированное за день ограждениями и оборудованием помещения, и аккумулировать в них холод. За счет этого мероприятия удается значительно понизить тепловую нагрузку на систему в дневные и особенно в утренние часы, а также сократить воздухообмен или расход искусственного холода в СКВ. Эффективность ночного проветривания помещений возрастает при использовании пустотных междуэтажных перекрытий в качестве воздуховодов. В этом случае перекрытие играет роль аккумулятора ночного холода и позволяет дополнительно понизить температуру приточного воздуха в СКВ в дневные часы.

5.9.3. Междуэтажные перекрытия или каналы в стенах могут использоваться в холодное время в качестве аккумуляторов тепла системы отопления. В случае, когда теплый воздух проходит через каналы в ограж­дениях, а затем попадает в помещение, это панельно-воздушная комбинированная система отопления. Такая система обеспечивает хороший гигиенический эффект и позволяет экономить тепло. Применять тепловую аккумуляцию ограждений возможно в этом случае при использовании прерывистого отопления, которое возможно во многих помещениях.

5.9.4. Дополнительные пути уменьшения тепловых потерь через остекление:

- применение теплоотражающего остекления (покрытие металлическими или полимерными пленками). Коэффициент теплопередачи таких стекол равен 0,2 ÷ 0,6 Вт/(м2·К);

- устройство двойных и тройных вентилируемых окон с межрамными жалюзи.

Вытяжной воздух из помещения проходит за обращенными к помещению стеклами и далее через вентилируемые светильники или теплоутилизационные устройства выбрасывается в окружающую среду. В холодный период года вентилируемые окна представляют собой своеобразный утилизатор теплоты удаляемого воздуха. Коэффициент теплопередачи для тройного вентилируемого остекления не превышает 0,86 Вт/(м2·К), а с межрамными жалюзи – 0,6 Вт/(м2·К).

График падения коэффициента теплопередачи К (Вт/(м2·К)) тройного вентилируемого окна от безразмерного расхода воздуха S приведен на рисунке 12.

Рисунок 12 - Зависимость коэффициента теплопередачи тройного вентилируемого окна от параметра S (безразмерного расхода вентилируемого воздуха).

На графике: S = ср· G·p/k0,

G – расход вентилируемого воздуха, м3/(м2·с);

р – плотность воздуха, кг/м3; ср – теплоемкость воздуха, Дж/(кг·К);

k0 – коэффициент теплопередачи окна при отсутствии вентиляции, Вт/(м·К). Коэффициент теплопередачи k вентилируемого окна :

k = k0 – ∆kвен

где: ∆kвен = ∆К·Ср· G·p; (∆К определяется по графику на рисунке 12).

5.10. Организационные меры энергосбережения [20].

5.10.1. Управление мощностью систем позволяет повысить их энергетическую эффективность. В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха существует большое число способов регули­рования, обеспечивающих снижение расхода энергии. Здесь представлены лишь некоторые способы, показательные с точки зрения энергосберегающей технологии.

5.10.2. Снижение температуры воздуха в нерабочее время.

В холодное время года может быть допущено снижение тепловой мощности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с понижением температуры воздуха в нерабочее время до допустимого предела. В промышленных и общественных зданиях эта температура равна +12°С. Особенно целесообразно снижение тепловой мощности дежурной системы отопления в помещениях, в которых допустимо существенное снижение температуры воздуха. Теплопоступления от системы отопления в конечном итоге входят как одна их составляющих в тепловую нагрузку на СВ или СКВ. Снижение нагрузки на СВ или СКВ позволяет в холодное время года сократить воздухообмен до минимального по санитарной норме, что, в свою очередь, дает ощутимую экономию энергии.

5.10.3. Снижение суммарного числа часов работы систем.

Сокращения суммарной продолжительности работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха за сутки достигается периодическим включением и выключением этих систем. При этом возникают колебания температуры и других параметров внутреннего воздуха. Нормируемые ограничения на колебания параметров определяют условия периодического включения систем. Под периодическим отоплением понимается работа системы отопления в дневные часы и перерыв в нерабочее время. С понижением температуры наружного воздуха периодическое отопление возможно до тех пор, пока значение температуры воздуха в нерабочее время выше допустимого. Охлаждение помещения в нерабочее время зависит от теплоза­щиты помещения, поэтому указанное мероприятие предпочтительно в хорошо утепленных зданиях. В связи с тем, что в нерабочее время охлаждаются и ограждения, и оборудование, для их разогрева к моменту начала эксплуатации требуется предварительный нагрев за счет работы системы в форсированном режиме.