Энергосберегающие мероприятия в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (стр. 6 )

Использование периодического отопления в кинотеатрах, в которых возможно понижение температуры внутреннего воздуха в нерабочее время до +8 °С, дает экономию тепла до 7 % (при повышенной теплозащите помещений).

5.10.4. Принцип действия периодической вентиляции основан на том, что при вентилировании помещения свежим воздухом концентрация вредности (например, углекислого газа в общественном помещении) убывает быстро (по экспоненциальному закону), а при бездействии вентиляции повышение концентрации вредности в воздухе помещения протекает медленнее (по линейному закону). На этом же принципе основан традиционный и эффективный метод периодического проветривания помещений.

Режим работы системы вентиляции в зданиях определяется накоплением в воздухе выделяемой людьми углекислоты, поэтому эффективность периодической вентиляции зависит от интенсив­ности выделения углекислоты (количества людей в помещении) и объема помещения. Скорость проветривания определяется кратностью вентиляции. Во всех случаях требуемая продолжительность проветривания равна в часах кратности воздухообмена, поделенной на 3. То есть при кратности воздухообмена, равной 3, требуется 1 час, чтобы проветрить помещение. Частота включения вентиляции не зависит от кратности и целиком определяется объемом помеще­ния. Поэтому эффективность периодической вентиляции особенно велика в помещениях большого объема при переменном заполнении помещений людьми. В промышленных зданиях периодическая вентиляция эффективно используется при технологических процессах с переменным выделением вредных газов.

Так как при периодическом включении системы вентиляции имеет место колебание температуры и других параметров воздуха, то там, где такие колеба­ния не допускаются, требуется синхронизация работы вентиляции и регулирования тепловой мощности отопления.

При круглогодичном использовании периодической вентиляции ее энергетическая эффективность возрастает. Работа системы вентиляции в режиме периодического включения может осуществляться вручную, с помощью таймера, или вестись полностью автоматически. Наиболее удобно автоматическое регулирование включения вести по сигналу датчика концентра­ции углекислого газа или другой газовой вредности.

4.10.5. Учет концентрации газовых вредностей.

Снижение расхода энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха достигается обеспечением их работы с переменным расходом воздуха. В помещениях общественных и промышленных зданий с тепло-влагоизбытками возможность уменьшения расхода в эксплуатационных условиях открывается в связи со снижением нагрузки на систему относительно расчетного значения. На снижение расхода есть два ограничения. Первое ограничивает минимальное количество наружного воздуха по санитарной норме. Второе связано с ограничением температуры приточного воздуха по условиям воздухораспределения.

Описанные выше способы снижения нагрузки на системы вентиляции и кондиционирования воздуха позволяют преодолеть первое препятствие. Второе ограничение можно значительно отодвинуть, если ввести уменьшение расхода приточного воздуха на основе регистрации концентрации вредности в воздухе помещения. Применительно к зданиям такой вредностью является избыток углекислоты, и расход наружного воздуха можно менять по мере заполнения помещения людьми. Автоматически такое изменение осуществляется по датчику концентрации углекислоты. Снижение расхода воздуха относительно расчетной величины возможно как в теплое, так и в холодное время года.

Приложение 1 к Энергосберегающим мероприятиям в системах

отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Использование теплоты солнечной радиации

Прямое использование тепла солнца затруднено из-за относительной сложности поглощения и трансформации.

Пассивные гелиоиспользующие установки, наиболее простые и дешевые, используют солнечное тепло за счет архитектурно-планировочных мер. Так называемая стена Тромба позволяет улавливать и аккумулировать тепло солнечной радиации в обычной наружной стене здания, имеющей дополнительный слой остекления.

Активные системы имеют разного рода гелиоприемники, в которых нагревается теплоноситель. Такие системы подразделяются на воздушные и водяные по виду теплоносителя. Вода - удобный теплоноситель, но имеет существенный недостаток – замерзает. В местностях с низкой температурой наружного воздуха используются системы со спиртовыми растворами в качестве теплоносителя. Воздух в этом отношении обладает преимуществом, но он имеет малую удельную теплоемкость, что требует увеличенных габаритов установки.

Наибольшее распространение получили плоские гелиоприемники, или солнечные коллекторы, состоящие из стеклянного или пластикового покрытия (одинарного, двойного, тройного), тепловоспринимающей панели и тепловой изоляции обратной стороны панели. Под действием солнечных лучей поверхность нагревается до 70 ? 80°С. Для увеличения эффективности поверхностей их покрывают специальными пленками или вакуумируют объем над поверхностью.

Более простые устройства для поглощения солнечной радиации - солнечными абсорберами. Эти теплообменники не имеют защитного остекления, поэтому нет надобности в корпусе, герметизации, очистке стекла. В отличие от солнечных коллекторов абсорберы могут работать лишь в сочетании с тепловым насосом.

Для выравнивания несоответствия поступления и потребления тепла системы гелиоснабжения оборудуются аккумуляторами.

Гелиоиспользующие установки, утилизаторы низкопотенциального тепла включают в свой контур теплонасосные установки. Значительные экономические и экологические преимущества ТНУ делают их перспективными в области тепло-холодоснабжения.

Энергетическая эффективность ТНУ оценивается коэффициентом преобразования, равным отношению полученной теплоты в конденсаторе к тепловому эквиваленту затраченной на привод компрессора электроэнергии. Обычно этот коэффициент равен 3 ? 4, т. е. на единицу мощности привода извлекаются 3 ? 4 единицы тепловой мощности низкопотенциального тепла.

Приложение 2 к Энергосберегающим мероприятиям в системах

отопления, вентиляции и

кондиционирования воздуха

Энергосбережение при применении индивидуальных терморегуляторов

Терморегуляторы представляют собой регулирующие клапаны, автоматически изменяющие расход воды через отопительный прибор в зависимости от температуры воздуха внутри отапливаемого помещения. Конструктивно регулирующий клапан и термоэлемент, измеряющий температуру и управляющий работой клапана, могут быть выполнены раздельно или совмещены в одном устройстве.

Терморегуляторы устанавливаются на каждый отопительный прибор и автоматически поддерживают заданную температуру в помещении в результате изме­нения расхода воды через прибор.

В зависимости от типа системы отопления применяют регулирующие клапаны для однотрубных или двухтрубных систем. Клапаны, которые применяются в двухтрубных схемах, являются клапанами повышенно­го гидравлического сопротивления. Клапаны, предназначенные для использования в однотрубных системах отопления, представляют собой проходные клапаны пониженного гидравлического сопротивления. В однотрубных системах целесообразно применение трехходовых терморегуляторов, обеспечивающих удобное подключение к прибору и монтаж замыкающего участка.

Выбор термоэлемента зависит от условий размещения отопительного прибора и терморегулятора. Все термоэлементы являются универсальными и могут применяться с любыми регулирующими клапанами данной фирмы.

Автоматическое регулирование температуры воздуха в помещении возможно как с помощью простых радиаторных терморегуляторов с жидкостными датчиками, не требующих вспомогательного питания, так и электронных регуляторов с электрическими приводами.

Экономия тепловой энергии при применении индивидуального регулирования достигается за счет уменьшения расхода теплоносителя в случаях:

- поступления тепла в помещение от бытовых или промышленных теп­ловыделений;

- поступления тепла в помещение за счет солнечной радиации;

- снижения установленной на терморегуляторе температуры в жилых помещениях в ночное время;

- снижения установленной на терморегуляторе температуры в административно-бытовых и общественных зданиях в нерабочее время и в вы­ходные дни.

Приложение 3 к Энергосберегающим мероприятиям в системах

отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Энергосбережение при транспортировке тепловой энергии

К основным направлениям энергосбережения при распределении тепловой энергии относятся:

- оптимальные соотношения с точки зрения затрат на теряемую тепловую энергию и затрат на изоляцию;

- толщина и материал изоляции трубопровода;

- наличие влагоизолирующего слоя на внешней поверхности изоляции, предотвращающего попадание капельной влаги в изоляцию;

- снижение увлажнения изоляции за счет адсорбции водяных паров из окружающей среды;

- снижение прямых утечек теплоносителя за счет негерметичности трубопроводов и их соединений;

- изоляция арматуры и фланцевых соединений на трубопроводах;

- снижение гидравлических сопротивлений водяных тепловых сетей за счет снижения отложений на внутренних стенках трубопроводов.

Оптимальное сопротивление теплопередачи.

Поскольку экономия тепловой энергии приводит к уменьшению финансовых затрат, а изоляционные работы к увеличению последних, то следует для конкретных условий вычислять оптимальную толщину изоляции трубопроводов.

Оптимальная толщина изоляции зависит от ряда факторов:

- стоимости единицы тепла,

- продолжительности годовой работы,

- температуры и диаметра теплопровода,

- стоимости тепловой изоляции и затрат на ее монтаж,

- температуры и скорости движения окружающего воздуха.

Методика расчета оптимальной толщины изоляции изложена в [9]. Изоляция фланцев и арматуры

При расчете общей длины неизолированных труб для определения потерь тепла важно включение в расчет всех фланцев и запорной арматуры. По тепловым потерям один фланец эквивалентен 0,8 м длины трубы, а вентиль или задвижка эквивалентны 1 м трубы.

Наблюдается тенденция оставлять фланцы неизолированными. Это связано с опасениями, что утечки пара останутся незамеченными, и за длительный срок болты прокорродируют. Однако теплоизоляция – это один из наилучших способов предотвращения утечек, так как она уменьшает разности температур и соответствующие напряжения.