Энергосберегающие мероприятия в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (стр. 3 )

№	Содержание мероприятия	Оценка потенциала энергосбережения	Ссылка
28	Внедрение экономичного графика подачи теплоносителя с учетом типа системы отопления и типа отопительных приборов	Экономия составляет от 5 % (в зависимости от типа отопления и отопительных приборов) тепловой на­грузки при регулировании отпуска тепла в соответствии с действующими графиками	[12]
29	Изоляция неизолированных трубопроводов систем теплопотребления, расположенных в подвалах и неотапливаемых помещениях	Годовая экономия тепла при изоляции 1 п. м голого трубопровода среднего диаметра 25 мм составляет 0,22 Гкал/п. м	[12]

Примечание: Экономия тепловой энергии, если не оговорено, указана в процентах от относительной нагрузки.

Таблица 2. Типовые мероприятия по энергосбережению с экспертными оценками потенциала энергосбережения в системах вентиляции и кондиционирования воздуха

№	Содержание мероприятия	Оценка потенциала энергосбережения	Ссылка
Применение рециркуляции в системах вентиляции и кондиционирования воздуха	Величина экономии зависит от степени рециркуляции вытяжного воздуха	[7], [13?17]
Применение рекуперации воздуха на вытяжных системах вентиляции и кондиционирования воздуха	Дает экономию 2070 %. Зависит от эффективности рекуперативного теплообменника-утилизатора теплоты вытяжного воздуха	[7], [13?17]
Применение регенерации воздуха на вытяжных системах вентиляции и кондиционирования воздуха	Экономия зависит от эффективности регенеративного теплообменника-утилизатора теплоты вытяжного воздуха	[7], [13?17]
Применение двух рекуперативных теплообменников воздуха на приточных и вытяжных системах вентиляции и кондиционирования воздуха	Экономия зависит от эффективности системы из двух теплообменников утилизаторов теплоты вытяжного воздуха	[7]
Наличие автоматических регуляторов на приточных системах вентиляции	Дает до 10 % экономии тепла и 2530 % электроэнергии	[11]
Тепловая изоляция воздуховодов в местах прокладки с пониженной температурой воздуха	Возможная экономия теплоты и холода при качественном выполнении теплоизоляции достигает 10 ? 15 %	[7]
Применение частотно-регулируемого электропривода вентиляторов с целью регулирования расхода воздуха	Оптимальные способы количественного регулирования позволяют снизить расход электроэнергии на перемещение воздуха у вытяжных систем на 6 ? 26 % и у приточных систем на 3 ? 12 % от величины потребле­ния вентилятором в расчетном режиме	[18]
Совместное применение общеобменной и местной вентиляции в виде местных отсосов, воздушных завес и т. д.	В результате совместного применения общеобменной и местной вентиляции расход приточного воздуха сокращается на 20 ? 30 %	[19]

Продолжение таблицы 2.

№	Содержание мероприятия	Оценка потенциала энергосбережения	Ссылка
Локализация притока и вытяжки (устройство воздушных оазисов, душирование, локализация притока)	Уменьшение воздухообмена при работе СКВ на 25 ? 50 %	[7]
Устранение подсосов и утечек воздуха через неплотности воздуховодов	Снижение затрат на перемещение воздуха вентиляторами на 9 ? 10 % (электроэнергии)	[7]
Уменьшение аэродинамических потерь при движении воздуха в воздуховодах	Повышение холодильной нагрузки СКВ примерно на 10 ? 16 % на каждые 1000 Па потерь на трение	[7]

5.6. Тепловые насосы [20].

5.6.1. Тепловой насос (ТН) – устройство, позволяющее передать теплоту от более холодного тепла к более нагретому за счет использования до­полнительной энергии (чаще всего механической). Применение ТН – один из важных путей утилизации теплоты вторичных энергетических ресурсов.

5.6.2. Носителями теплоты продуктов технической деятельности человека могут служить нагретый воздух, уходящий в атмосферу из систем вентиляции и кондиционирования, теплые бытовые и промышленные сточные воды, имеющие температуру примерно 20 ? 40 °С. Единственным экономически оправданным способом утилизации теплоты вторичных энергетических ресурсов является применение тепловых насосов. ТН использует не только теплоту, выработанную в различных технических устройствах, но и теплоту природных источников – воздуха, воды естественных водоемов, грунта.

5.6.3. Главное применение ТН в настоящее время – нагрев теплоносителя для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий. Существует возможность использования ТН и для технологических целей.

Тепловые насосы различаются, прежде всего, способом, применяемым для преобразования теплоты. ТН и холодильные установки имеют одинаковый принцип действия, поэтому типы тепловых насосов совпадают с типами холодильных установок. Рекомендуется применять парокомпрессионные, газокомпрессионные, сорбционные, пароэжекторные, термо-электрические ТН.

5.6.4. Другой важный вид классификации ТН – тип источника энергии, который используется для преобразования теплоты. Этим источником могут быть электродвигатель, газовая турбина, двигатели внутреннего сгорания, механическая энергия струи пара и т. д.

ТН рекомендуется разделять по виду рабочего агента (фреоновые, аммиачные, воздушные и др.) и типу теплоносителей, отдающих и воспринимающих теплоту (воздух-воздух, вода-воздух, вода-вода и т. д.).

Наибольшее распространение в настоящее время получили парокомпрессионные ТН, использующие в качестве рабочего агента один из фреонов или их смесь.

5.6.5. ТН относят к трансформаторам тепла так же, как и холодильные машины. Принципиального различия в работе и в конструкции между ними не существует. Различны только назначение и температурный уровень получаемой теплоты. Цель холодильной машины – получение теплоты с температурой ниже уровня температуры окружающей среды, т. е. производство холода. Холод в парокомпрессионной холодильной установке получается в виде охлажденного теплоносителя (рассолы, антифризы, воздух, вода), выходящего из испарителя. Цель ТН – получение теплоты, которая в случае парокомпрессионного теплового насоса получается в виде нагретого теплоносителя (воды, воздуха), выходящего из конденсатора.

5.6.6. Принцип действия парокомпрессионного ТН показан с помощью рисунка 3, на котором изображены его схема и термодинамический цикл в диаграмме T-s («температура-энтропия») [6].

Тепловой насос действует за счет механической работы проведенной в компрессоре. Привод компрессора осуществляется от электрического или теплового двигателя. В компрессоре (процесс 1 – 2) повышается давление рабочего вещества, находящегося в парообразном состоянии, от давления Р1, до давления Р2. Затем в конденсаторе (процесс 2 – 3) при постоянном давлении происходит конденсация рабочего вещества. Получаемое при конденсации тепло передается потребителю при температуре Т2, например, нагревая воду, направляемую в систему отопления. В дросселе происходит расширение рабочего вещества до давления Р1 с его частичным испарением (процесс 3 – 4). Далее рабочее вещество полностью превращается в пар при температуре Т1 в испарителе, где отбирается теплота от ее источника, например, от нагретого вентиляционного воздуха или продуктов сгорания.

Рисунок 3 - Схема парокомпрессионного теплового насоса и его цикл в T-s-диаграмме

I — испаритель; II — компрессор; III — конденсатор; IV — дроссель.

5.6.7. Основные характеристики ТН – коэффициент преобразования (трансформации) тепла, термодинамический КПД, удельная стоимость, т. е. стоимость, отнесенная к теплопроизводительности ТН.

Коэффициент преобразования тепла представляет собой отношение получаемой тепловой мощности к затрачиваемой мощности на привод компрессора. Он выше единицы и существенно зависит от температуры холодного источника теплоты Т1 и температуры получаемого горячего теплоносителя Т2. В результате работы теплового насоса возможно получение примерно в 2 ? 8 раз больше теплоты, чем в случае непосредственного подогрева теплоносителя в электрокалорифере:

В данном случае происходит трансформация теплоты более низкого потенциала в теплоту более высокого потенциала, т. е. другого температурного уровня. Коэффициент преобразования тепла не является коэффициентом полезного действия теплонасосной установки.

5.6.8. Как источник теплоты для работы ТН используются различные виды тепловых вторичных энергетических ресурсов [6]:

- теплота охлаждающей воды паровых турбин тепловых и атомных электростанций, промышленных печей, компрессорных установок, аппаратов химической технологии. Часто эта вода используется повторно и направляется на охлаждение в градирни и аппараты воздушного охлаждения;