В рамках данной статьи рассматриваютсяособенности применения систем рекуперации тепла в системах вентиляции общественных зданий на примере торгового центра, а также отражаются современные тенденции в развитии систем вентиляции с точки зрения повышения эффективности мероприятий по энергосбережению в России.
Ключевые слова: рекуперация воздуха, вентиляция, энергосбережение общественных зданий.
В свете мирового роста цен на энергоносители и стремительному переходу всех стран мира на путь более эффективного использования энергетических ресурсов ученые, инженеры-проектировщики и производители инженерного оборудования стремятся создавать и реализовывать наиболее оптимизированные решения по использованию тепловой энергии в системах теплогазоснабжения и вентиляции зданий и сооружений.
Одним из таких примеров является применение приточно-вытяжных вентиляционных систем с механическим побуждением и утилизацией теплоты удаляемого воздуха при помощи встроенного рекуператора.
Рекуперация воздуха — это процесс теплообмена, при котором забирается тепловая энергия от удаляемого воздуха и передается свежему нагнетаемому воздуху. При этом современный рекуперационный теплообменник позволяет не допустить смешивания приточного и удаляемого воздуха.
Так, владельцу торгового центра данный тип оборудования предоставляет возможность не только обеспечивать нормируемый воздухообмен в помещениях, нагрев и очистку приточного воздуха, но и экономить денежные средства на эксплуатации системы путем использования части удаляемой теплоты для обогрева помещений, тем самым вносить вклад в мировую экономию энергоресурсов, а также способствовать сокращению выбросов тепла в атмосферу.
С учётом того, что приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией функционирует большую часть суток, а также принимая во внимание, что обеспечение достаточной кратности воздухообмена требует немалой мощности оборудования, применение системы вентиляции со встроенным узлом рекуперации позволяет сэкономить до 30 % электроэнергии [2].
Наиболее популярным решением по размещению данных установок выступает размещение на кровле здания за счет простоты и скорости монтажа, а также больших габаритов оборудования.
В отдельных случаях, воздухо-воздушные теплоутилизаторы допускается размещать в помещениях для вентиляционного оборудования, но при соблюдении всех правил размещения подобного оборудования, указанных в нормативной литературе и в том числе в СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [4].
При этом необходимо учитывать низкие температуры наружного воздуха в холодный период года и вероятность обмерзания оборудования, а также допустимость смешивания удаляемого и поступающего воздуха. В связи с этим, среди множества типов оборудования наиболее подходящими могут стать приточно-вытяжные установки промышленного исполнения со встроенным модулем рекуперации с промежуточным теплоносителем. В данном случае такая система является примером центральной вентиляции.
Такой рекуператор состоит из двух теплообменников, один из которых располагается в приточном канале вентиляции, а другой в вытяжном. Между ними в замкнутой системе циркулирует антифриз, который в теплообменнике вытяжного канала аккумулирует тепло, а в теплообменнике приточного его отдаёт. Таким образом и происходит рекуперация тепла. Риск передачи запахов и загрязнений в такой системе отсутствует. Теплообмен можно регулировать, изменяя скорость протока антифриза и величину воздушного потока [3]. Использование в качестве теплоносителя антифриза вместо воды снижает вероятность замерзания оборудования при низких температурах.
Но несмотря на большое количество преимуществ, рекуперационные системы обладают и рядом минусов. Например, ограниченность температур использования в холодный период времени. В зависимости от выпускаемой модели и температуры наружного воздуха в регионах использования, в ряде рекуператоров используется предварительный подогрев входящего воздуха до температуры, исключающей образование наледи. Это приводит к снижению КПД рекуператора. Дополнительно следует учесть, что эффективность работы рекуператора зависит от температуры наружного воздуха, в связи с чем при понижении уличной температуры КПД оборудования может значительно снижаться. Помимо этого, ввиду усложнения конструкции, такие системы требуют большего ухода и качественного обслуживания квалифицированными рабочими в процессе эксплуатации. Также, в зависимости от типа рекуператора, возможны дополнительные ограничения на установку. Так, воздухо-воздушные теплоутилизаторы роторного типа из-за открытости камер рекуператора, несут возможный риск смешивания сред и проникновения внутрь помещения грязи и микробов, из-за чего имеют ряд дополнительных требований по размещению и применению, указанных в нормативной литературе.
По итогу обзора можно сделать вывод о том, что системы рекуперации тепла в системах вентиляции общественных зданий являются признаком более современного и эффективного подхода к разработке систем вентиляции зданий, но требуют профессионального подхода к проектированию, подбору, расчёту и обслуживанию подобных систем.
Литература:
- Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
- Вентиляция с рекуперацией тепла. — Текст: электронный // air-ventilation.ru: [сайт]. — URL: https://www.air-ventilation.ru/chto-takoe-rekuperatsiya.html (дата обращения: 24.02.2021).
- Рекуперация тепла. — Текст: электронный // teplo-heat.ru: [сайт]. — URL: https://www.teplo-heat.ru/tekhnologii/2-rekuperatsiya-tepla (дата обращения: 26.02.2021).
- СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
