Режимы работы вентиляции с рекуперацией

Режимы работы вентиляции с рекуперацией

Современные теплоутилизаторы, по-другому – рекуператоры тепла могут обладать довольно широкими возможностями, которые позволяют запрограммировать их на самые различные функции. В простейшем случае – это дневной и ночной режимы работы. Ночной, например, позволяет сократить энергопотребление ночью и исключить возможный шум от поступающего воздуха.

Более совершенные версии рекуператоров позволяют составлять целые расписания работы по времени с их запоминанием. Кроме режима «день – ночь» в память можно записать режим, когда присутствует много людей, а при их отсутствии минимальный, с прогревом помещения перед началом рабочего дня. Эта функция может активизироваться автоматически после анализа разницы температур исходящего и поступающего воздуха. Ко времени возвращения людей можно заблаговременно запрограммировать к «нормальному» режиму работы. Естественно, все эти режимы можно включать и принудительно помимо программы.

Экономия от рекуперации

Очевидно, что на обогреве можно экономит двумя способами:

  • закрыванием вентиляционных отдушин, ликвидацией щелей, сквозняков и прочих источников проникновения холодного воздуха извне в помещение;
  • предотвращением утечек тепла путём рекуперации – теплового обмена между отработанным тёплым воздухом, выходящим из помещения и чистым холодным, поступающим извне.

Приверженцы первого способа – это, как правило, слишком «экономные» люди. Но эта «экономия» не только приводит к увеличению стоимости эксплуатации помещения, но и к другим весьма нежелательным последствиям. Закрытые вентиляционные отверстия, форточки и щели в помещении лишают его естественной вентиляции. Результатом может быть нездоровая влажность, отражающаяся на самочувствии его обитателей. Это может также привести к повреждению стен, мебели, а порой и к появлению плесени. В результате в новом доме микроклимат может стать даже хуже, чем в старой развалюхе, продуваемой всеми ветрами…

Такие проблемы сами собой отпадают при втором варианте. То есть при использовании вентиляции с рекуперацией тепла. Независимо от погоды такие установки снабжают помещения свежим отфильтрованным воздухом, а наиболее продвинутые и со строго заданной температурой и влажностью взамен отработанного грязного воздуха.

Стоит заметить, что рекуператоры могут восстанавливать до 95% тепловой энергии из выбрасываемого наружу воздуха. А это выражается в более низких счетах за тепловую или электроэнергию. В общей сумме по опыту европейских стран экономия составляет примерно 20%.

Летний режим работы рекуператора

Большинство систем вентиляции с рекуператором имеют также и летний режим. Многие полагают, что летом следует переходить на прямую вентиляцию помещений. Такой подход не совсем верен. Особенно это касается стран с резко континентальным климатом, таких, как Россия, где ночью температура может опускаться значительно ниже комфортной для человека и требуется включение обогревателей, а днём стоит изнуряющая жара и внешний воздух даже горячей, чем в помещениях с включенными на полную мощность кондиционерами.

В современных рекуператорах система анализирует температуру в приточном и вытяжном канале и включает соответствующий режим. К примеру, если из помещения идёт воздух с температурой ниже, чем поступает снаружи, то система использует его для охлаждения поступающего потока.

А если предстоит знойный день после прохладной ночи, то система, используя эти несколько ночных часов способна включить режим предварительного охлаждения помещения. После анализа температуры входящего и исходящего потока рекуператор включает нагнетание холодного воздуха, не включая теплообменник. Для автоматической работы в этом режиме требуется только активировать соответствующую функцию рекуператора с пульта дистанционного управления.

Испарения воды с поверхности бассейна

В наше время при строительстве индивидуального жилья в нем часто размещают бассейны. В отли­чие от обычных плавательных бассейнов, где главной причиной волно­образования на поверхности воды являлся плывущий человек, совре­менный набор водных аттракционов сопряжен с работой специальных ме­ханизмов, создающих различные виды волн, а также с организацией фонтанов, мощных струй в различных направлениях, сильных течений, подачи воздуха в виде пузырьков со дна бассейна, при этом площадь вод­ной поверхности, с которой происходит испарение воды, значительно увеличивается.

Исследования, проведенные ра­нее, показали, что плавающие люди в обычном бассейне увеличивают пло­щадь поверхности воды на 6-8%, а изучение современных бассейнов с механическим волнообразованием показало, что поверхность испарения воды может возрастать до 90% и бо­лее. Необходимо отметить, что в та­ких бассейнах применяется повышен­ный температурный график воды и воздуха, например, вода 31°С и воз­дух 33°С, а также такие бассейны мо­гут размещаться при саунах и не иметь окон. Воздухообмены, получен­ные по явному, полному теплу и на ассимиляцию влагопоступлений, тео­ретически должны оказаться равны­ми, их неравенство определяется трудностями при проведении расче­тов, неточностью исходной информа­ции. Считается, что воздухообмен, полученный по полному теплу для теплого периода года, будет больше других, однако, это является справед­ливым для обычных бассейнов для теплого периода года с температурой воды 25°С, а воздуха 27°С и при боль­ших размерах окон, ориентирован­ных на юг.

Изучение воздушно-теплового и влажностного режимов бассейна — важная научно-практическая задача, в основе которой находятся расчеты требуемых сопротивлений теплопере­ даче и влагопередаче наружных ог­раждающих конструкций, требуемого воздухообмена, расчеты струйных потоков, расчеты количества воды, ис­паряющейся с поверхности бассейна.

В конце 20 века на кафедре отоп­ления и вентиляции МГСУ под руко­водством профессора В.Н. Бого­словского проводились исследова­ния воздушно-теплового и влажно­стного режимов бассейнов, получен набор формул для расчета. В спра­вочнике проектировщика [1] приве­дена формула,полученная в середи­не 19 века для вынужденного потока воздуха, параллельного поверхности воды при скорости воздуха v > 1м/с, t* = 30 — 70°С, tбеск= 40 — 225°С.

Рисунок 1Проведено исследование влаго­поступлений в воздух помещения бассейна с механическим волнооб­разованием в зависимости от коли­чества подаваемого свежего воздуха и от температуры наружного воздуха на основе методики, полученной в МГСУ, сравнены результаты расчета с данными, полученными при кратно­сти воздухообмена 2-6 ч-¹. Цель ис­следований: выявить наличие пере­расхода подаваемого воздуха и оценить возможности по снижению эксплуатационных затрат, что позво­лит осуществить энергосбережение.

Влага в воздух помещения бас­сейна поступает от поверхности во­ды, смоченных обходных дорожек и количества людей, находящихся в бассейне. Если не подавать требуе­мое количество наружного воздуха или не осушать внутренний воздух, то произойдет повышение относительной влажности в помещении, что приведет к увлажнению и разруше­нию материалов ограждающих кон­струкций.

Рисунок 2Экспериментально было доказано и проверено на опыте, что волновая поверхность при любых ре­жимах течения интенсифицирует процессы переноса, и получены формулы, учитывающие увеличение по­ верхности воды при волнообразова­нии. Известно, что в современной инженерной практике результаты исследований, проведенных в МГСУ, не используются, несмотря на их высо­кую достоверность, так как данные расчеты не являются простыми. При­ меняются упрощенные методы рас­ чета воздухообмена в бассейне — на основе величины кратности воздухо­обмена, равной от 2 ч-¹ до 6 ч-¹.

По методике МГСУ была составле­на программа для расчета температур­но-влажностного и воздушного режи­мов бассейна, в которой были учтены все факторы, влияющие на микрокли­мат Рисунок 3бассейна: относительная влаж­ность, температура и влагосодержание внутреннего воздуха, температура воды, количество испаряющейся вла­ги; подаваемое количество, темпера­тура и влагосодержание наружного воздуха; количество людей, площадь поверхности воды и смоченных обход­ных дорожек, коэффициент волн и др.

Исходные данные, при которых проводились расчеты, следующие: площадь бассейна 75 м2; площадь обходных дорожек 96 м2, количество купающихся принято равным 15 чел.; тренеры и зрители отсутствуют; рас­четная температура наружного воз­духа tн=-28°C (для холодного перио­да года); коэффициент волн Кволн=1,5, обусловленный увеличением поверх­ ности воды вследствие механическо­го волнообразования.

На основании полученных резуль­татов построен график (рис.1) зави­симости относительной влажности от температуры наружного воздуха для воздухообменов 1500-10000м3/ч и при температурах наружного воздуха -28°С, +22,3°С и +33°С, из которого видно, что воздухообмен, равный 1500 м3/ч, обеспечивает заданную нормами влажность в течение холод­

ного, переходного и части теплого периодов года. При воздухообмене 10000 м3/ч воздух более сухой с относительной влажностью 25% в холод­ный период года и 62% в теплый пе­риод года. При температурах выше +15°С наблюдается увеличение отно­сительной влажности, которая при всех воздухообменах в теплый пери­од года не превышает 75%. При дождливом и теплом лете относи­тельную влажность внутреннего воз­духа <75% никакой воздухообмен не обеспечит. Большие воздухообмены приведут к увеличению эксплуатаци­онных затрат: на подпитку воды в бассейне в связи с ее сильным испа­рением, на нагрев подпиточной во­ды, на нагрев приточного воздуха. График (рис.2), построенный при условии, что относительная влаж­ность внутреннего воздуха равна срв=65%, показывает, как сильно уве­ личивается количество испарившейся воды при увеличении расхода воздуха в холодный и теплый период года.

На рис.З показаны затраты воды за год на подпитку воды в бассейне при различных воздухообменах на примере того же помещения, которое было рассмотрено выше. Очевидно, что при правильном расчете воздухо­обмена экономия существенная.

Для измерения параметров микроклимата (температуры и влажности воздуха) рекомендуется использовать термогигрометр цифровой ТГЦ-МГ4.

Вывод

Расчет требуемого воздухообме­на по методике МГСУ, полученной в результате реальных натурных иссле­дований, дает меньшее количество приточного воздуха по сравнению с другими методиками, что позволяет сократить расход приточного возду­ха. Полученное количество воды, испаряющееся с поверхности бассейна, по справочнику проектировщика при­мерно в два раза превышает величи­ну, полученную по методике МГСУ, что позволяет предположить, что воз­духообмен, рассчитанный по полному теплу, и методике, приведенной в справочнике проектировщика, является завышенным.


Также читайте:

Микроклимат помещений | Измерители влажности | Материалы для бассейна | Причины образования конденсата


Литература:

  1. Богословский В.Н. и др. Справоч­ник проектировщика. Внутренние сани­тарно-технические устройства. Ч.З, кн. 1, — М.: Стройиздат, 1992. — 319 с.
A. Г. РЫМАРОВ,
B. В. СМИРНОВ,
МГСУ