Энергоэффективные технологии вентиляции

Источник материала:

Новые строительные стандарты, установленные мировой практикой строительства, выявили ряд важных вопросов в сфере экологии и экономии энергоресурсов. Одной из наиболее острых проблем является энергоэффективная вентиляция помещений. Применение стеклопакетов, а также различного рода теплоизолирующих материалов вынуждает обратить особое внимание на данную проблему.

Потери тепла при естественной вентиляции

Вентиляция современных домов устроена довольно просто: свежий воздух проникает внутрь помещений через окна и небольшие щели, отток отработанного воздуха происходит через вентиляционные каналы в стенах на улицу за счет естественного перепада давления. Воздух, покидая дом, не только уносит с собой углекислый газ и неприятные запахи, он уносит с собой тепло. Возможен следующий расчет: в квартиру площадью 50–70 м² поступает примерно 200 м³ воздуха в час. Столько нужно человеку для того, чтобы чувствовать себя комфортно? Зимой воздух поступает с холодной улицы, нагревается у нас дома и выходит обратно на улицу, уже комнатной температуры. В морозный день, когда на улице минус 20 ⁰C, за час «в трубу» улетает приблизительно 9,6 МДж тепла. Это примерно столько же, сколько нужно, чтобы вскипятить 10 чайников с водой.

Сохранить энергию можно, используя индивидуальные вентиляционные системы, которые позволяют сэкономить до 85% тепла вытяжного воздуха. В индивидуальных вентиляционных системах воздух, который выходит на улицу, отдает через специальный теплообменник-рекуператор большую часть своего тепла приточному воздуху. Реальные показатели экономии для средней белорусской квартиры в течение года представлены в таблице 1. Итого за год – 25513 МДж, что равно энергии, выделяющей при сжигании 712 м³ природного газа. И это лишь одна квартира.

Энергоэффективные вентиляционные установки

Энергоэффективные вентиляционные установки используются, как правило, в домах энергоэффективного плана. Таким образом, они служат дополняющим атрибутом, создающим комфортные условия для проживания и работы. Сегодня принято выделять 3 вида данных установок:

• установки с ротационным теплоутилизатором;
• установки с пластичным теплоутилизатором;
• подпотолочные приточные установки.

В вентиляционных установках с ротационным теплоутилизатором 85% тепла воздуха, удаляемого из помещения, можно использовать для подогрева воздуха, подаваемого в помещение.

Принцип действия ротационного теплоутилизатора основан на регенерации тепла: ротор, изготовленный из алюминиевой фольги, поглощает тепло удаляемого воздуха и подогревает воздух, подаваемый в вентилируемое помещение.

Установки с пластинчатым теплоутилизатором позволяют использовать 65% тепла удаленного воздуха, для подогрева подаваемого в помещение воздуха. Тепло проникает через алюминиевые пластины и передается воздуху в помещении. Движение воздушных потоков в теплоутилизаторе перекрестное. Конструкция устройства не позволяет удаляемому воздуху попасть в поток свежего воздуха.

Подпотолочные приточные установки крепятся к потолку и закрываются подвесным потолком либо другой конструкцией. В устройствах используются высокоэффективные радиальные вентиляторы, обеспечивающие оптимальные параметры работы и низкий уровень шума.

Для очистки воздуха применяются высококачественные компактные фильтры, имеющие большую площадь фильтрации – такие фильтры реже подлежат замене. Как правило, фильтры оснащены функцией индикации загрязнения – о необходимости замены фильтров информируется сообщением на пульте управления. Система улавливает до 99,9% (по количеству) находящихся в наружном воздухе твердых частиц мельче 1 мм. Масса упомянутых частиц составляет только 30% от всей находящейся в воздухе пыли. Таким образом, для того, чтобы подаваемый в общественные и жилые здания воздух соответствовал предъявляемым к чистоте воздуха требованиям гигиенических норм, достаточно фильтров класса EU5‑EU7. Фильтрация воздуха предохраняет вентиляционное оборудование от загрязнения, продлевая срок его службы.

Используемые в таких установках вентиляторы сбалансированы статистически и динамически по стандарту ISO 1940 при максимальных оборотах и соответствуют классу G6.3. Поэтому, при наивысшей частоте вращения вентилятора, вибрации не превышают допустимого уровня. Выделяют следующие типы вентиляторов:

1) вентиляторы с электронно коммутируемыми (ЕС) двигателями. Имеет долговременную смазку и плавные подшипники. Среди преимуществ – плавный запуск, возможность точной и плавной регулировки, защита двигателя от механических ударов и электрических перегрузок, полностью интегрированная защита от перенапряжения;

2) вентиляторы Plug-in. Радиальные вентиляторы одностороннего всасывания с загнутыми назад лопатками, с двигателем АС и частотным преобразователем. Преимущества такого вида вентиляторов заключаются в низком уровне шума и вибрации, а также высоким коэффициентом полезного действия (КПД);

3) радиальные вентиляторы одностороннего всасывания с загнутыми вперед лопатками;

4) радиальные вентиляторы двустороннего всасывания с загнутыми вперед лопатками;

5) бескорпусные вентиляторы одностороннего всасывания с загнутыми назад лопатками. Рабочее колесо вентиляторов такого типа создает давление непосредственно внутри установки (а не в корпусе вентилятора), поэтому из установки выходит равномерный поток воздуха. Устройство отличается высоким уровнем КПД (рабочее колесо вентилятора напрямую соединено с электродвигателем – отсутствуют потери в передаче), а также особо низким уровнем шума и вибрации.

Экономия тепла в промышленности

Промышленные здания и сооружения, а также складские комплексы и административные здания в нашей стране, как правило, оборудованы системами принудительной приточной вентиляции. Такие системы забирают воздух с улицы, очищают его с помощью фильтров, подогревают до необходимой температуры при помощи водяного калорифера и подают в помещение. Затраты тепловой энергии на подогрев воздуха обусловлены разностью температур на улице и в помещении, а также объемом воздуха, проходящего через систему.

Такие системы очень энергоемки, поэтому, учитывая современные условия в энергетической сфере, на многих предприятиях уже задумались об экономии. Насколько оправдано сегодня применение современных энергоэффективных систем вентиляции? Как быстро окупаются вложения в подобные технологии? Вот главные вопросы, которые интересуют руководителей.

В 2009 году была смонтирована одна из крупнейших в республике систем вентиляции с роторным теплоутилизатором. Система обслуживает логистический комплекс в г. Минске. Производительность по воздуху – 26 000 м³ в час. Температурная эффективность теплоутилизатора – 68,2% (это значит, что данное количество избыточного тепла вытяжного воздуха переходит приточному). Показатели экономии тепла по месяцам отражены в таблице 2. Итого за год – 632 Гкал, что эквивалентно экономии 74 000 м³ природного газа, сжигаемого на местной котельной.

Расчет показал, что при текущем уровне цен на тепловую энергию разница между устройством классической системы принудительной вентиляции и устройством новой энергоэффективной системы покрывается менее чем за 3 года.

По материалам доклада С. А. Бурдина, начальника отдела региональных продаж ООО «НИЦ Магистр»