I norra Europa och Skandinavien har ventilationssystem i flervåningshus med tilluftsvärme på grund av den värme som tas bort med hjälp av värmeåtervinningsaggregat fått stor spridning. Värmeväxlare i ventilationssystem utvecklades på 1970-talet under energikrisen.

Hittills har värmeåtervinningsenheter använts i stor utsträckning: - återvinningstyp baserad på plattluft-till-luft värmeväxlare (fig. 41); - regenerativ med ett roterande värmeväxlarmunstycke (fig. 42); - med en mellanvärmebärare med "vätske-luft" värmeväxlare (bild 43).

Enligt deras utförande i flervåningsbostadshus kan värmeväxlare vara centrala för alla byggnader eller en grupp av lägenheter och enskild, lägenhet för lägenhet.

Ris. 42. Värmeväxlare med roterande värmeväxlarmunstycke

Ris. 41. Värmeväxlare av rekuperativ typ (ventilationsluftvärmeåtervinningsenhet)

Med liknande vikt- och storleksindikatorer har regenerativa värmeväxlare (80-95%) den högsta energieffektiviteten, följt av återvinningsbara (upp till 65%), och värmeväxlare med en mellanliggande kylvätska (45-55%) är på sista plats .

Enligt deras designegenskaper är värmeväxlare med en mellanliggande värmebärare inte särskilt lämpliga för individuell lägenhetsventilation, och därför används de i praktiken för centrala system.

Ris. 43. Ventilationsluftvärmeåtervinningsaggregat med mellanvärmebärare: 1 - tillförselventilationsaggregat; 2 - frånluftsventilationsenhet; 3 - värmeväxlare; 4 - cirkulationspump; 5 - filter; 6 – användarens kropp

Regenerativa värmeväxlare har en betydande nackdel - sannolikheten att blanda en viss del av frånluften med tilluften i enhetskroppen, vilket i sin tur kan leda till överföring av obehagliga lukter och patogena bakterier. Volymen av överflödande luft i moderna enheter reduceras till bråkdelar av en procent, men ändå rekommenderar de flesta experter att begränsa deras omfattning till gränserna för en lägenhet, stuga eller ett rum i offentliga byggnader.

Återvinningsvärmeväxlare inkluderar som regel två fläktar (tillförsel och frånluft), en plattvärmeväxlare, filter (fig. 41). I modern design är två vatten- eller elvärmare inbyggda i värmeväxlaren. Den ena tjänar till att skydda värmeväxlarens avgasrör från frysning, den andra - för att återuppvärma tilluftstemperaturen till ett förutbestämt värde.

Dessa system, i jämförelse med traditionella, har ett antal fördelar, som inkluderar betydande besparingar i termisk energi som spenderas på uppvärmning av ventilationsluft - från 50 till 90%, beroende på vilken typ av värmeväxlare som används; samt en hög nivå av luft-termisk komfort, på grund av ventilationssystemets aerodynamiska stabilitet och balansen mellan tillufts- och frånluftsflöden.

När du installerar återvinningsvärmeväxlare för lägenheter visas följande: - förmågan att flexibelt reglera luftvärmeregimen beroende på lägenhetens driftsätt, inklusive användning av återcirkulerad luft; - Möjligheten att skydda mot stadsljud externt (vid användning av förseglade genomskinliga staket); – möjligheten att rengöra tilluften med hjälp av högeffektiva filter.

Implementeringen av dessa fördelar är förknippad med lösningen av ett antal problem: - det är nödvändigt att tillhandahålla lämpliga utrymmesplaneringslösningar för lägenheten och allokera utrymme för placering av värmeåtervinningsenheter och ytterligare luftkanaler; – det är nödvändigt att ge skydd mot frysning av värmeväxlare vid låga utomhustemperaturer (-10 °С och lägre); – Värmeväxlare måste vara av låg ljudnivå och vid behov försedda med extra ljuddämpare. – det är nödvändigt att säkerställa kvalificerat underhåll av värmeåtervinningsenheter (byte eller rengöring av filter, spolning av värmeväxlaren).

Olika modifieringar av frånluftsvärmeväxlare tillverkas av totalt mer än 20 företag. Dessutom börjar produktionen av energibesparande utrustning i inhemska företag.

Ljudeffektnivån ges utan kanalnät, utan ljuddämpare för öppen värmeväxlare.

Den utbredda användningen av mekaniska ventilationssystem i flervåningshus med frånluftsvärmeåtervinning begränsas av ett antal faktorer: - det finns praktiskt taget inga materiella incitament för energibesparing bland konsumenter - ägare av lägenheter; - Investerare-utvecklare är inte intresserade av extra kostnader för teknisk utrustning i hus i ekonomi och företagsklass, eftersom de tror att ventilationens kvalitet är en sekundär indikator för bildandet av marknadsvärdet på bostäder; – "skär bort" behovet av underhåll av mekanisk ventilation; - Befolkningen är inte tillräckligt informerad om kriterierna för luft-termisk komfort i bostaden, dess påverkan på hälsa och prestanda.

Samtidigt har det funnits en positiv trend att komma över de uppmärksammade problemen och både investerare och lägenhetsköpare har ett praktiskt intresse av moderna tekniska lösningar för ventilationssystem.

Låt oss jämföra effektiviteten hos traditionell ventilation och nya tekniska lösningar i förhållande till flervåningshus i massutveckling.

Det finns tre alternativ för att organisera ventilation i bostadshus med 17 våningar i P-44-serien för Moskvaförhållanden:
A. Ventilation enligt typisk utformning (naturligt kanalfört avgas från kök, badrum och toalettrum samt inflöde på grund av infiltration och fr.o.m.
akterspegelskydd).
B. Mekaniskt frånluft, centralt ventilationssystem med installation i lägenheterna av till- och frånluftsventiler med konstant luftflöde.
B. Mekaniskt till- och frånluftssystem med värmeåtervinning av borttagen luft i rekuperativa värmeväxlare.

Jämförelsen gjordes enligt tre kriterier: – Luftkvalitet; - förbrukning av termisk energi i ventilationssystem; – akustiskt läge.

För förhållandena i Moskva, enligt meteorologiska observationer, antogs följande klimatförhållanden.

Följande värden för värmeöverföringsmotstånd togs med i beräkningarna: - väggar - 3,2 m2 °C/W; – fönster – 0,62 m2 °С/W; - beläggningar - 4,04 m2 °C / W.

Värmesystem med traditionella konvektorer för kylvätskeparametrar 95/70 °С.

I varje entré på plan finns två 2-rums-, en 1-rums- och en 3-rumslägenheter. Varje lägenhet har ett kök med elspis, ett badrum och en toalett.

Extraktet produceras i enlighet med standarderna: - från köket - 60 m3 / h; – från badrummet - 25 m3/h; - från toaletten - 25 m3 / h.

För analysen antas att i alternativ A, på grund av ventilation genom att öppna fönstrens akterspegel, motsvarar den genomsnittliga dagliga inflödesvolymen avgasvolymen från lägenheten.

Ris. 44. Recuperator med installation av luftvärmare i experimentbyggnadens lägenheter: 1 - frånluftsfläkt; 2 – tilluftsfläkt; 3 - plattvärmeväxlare; 4 - elektrisk värmare; 5 - värmeväxlare värmare; 6 - filter för uteluft (klass EU5); 7 - filter för frånluft (klass EU5); 8 - sensor mot frysning av värmeväxlaren; 9, 10 - automatisk återställning av termiskt skydd; 11, 12 - manuell återställning av termiskt skydd; 13 - tilluftstemperaturgivare

I alternativ B säkerställs konstant luftväxling genom drift av en central frånluftsfläkt ansluten till varje lägenhet via ett nätverk av luftkanaler. Konsistensen av luftväxlingen säkerställs genom användning av inloppsventiler med konstant flöde installerade i fönsterbågen och självreglerande frånluftsventiler i kök, badrum och toalett.

I alternativ B används ett mekaniskt till- och frånluftssystem med värmeåtervinning från frånluften för att värma tilluften i en plattvärmeväxlare. Vid jämförelse accepterades också villkoret för konstant luftväxling.

Enligt luftkvalitetskriteriet är alternativ A betydligt sämre än alternativ B och C. Ventilation utförs med jämna mellanrum under en tid som de boende godtyckligt valt, det vill säga den är subjektiv och därför långt ifrån alltid effektiv. Vintertid är ventilationen förknippad med behovet för de boende att lämna de ventilerade lokalerna. Försök att justera akterspegelns öppning för konstant ventilation leder oftast till ventilationsinstabilitet, drag och termiskt obehag. Med periodisk ventilation försämras luftkvaliteten efter att ventilerna stängs, och boende tillbringar större delen av sin tid i en förorenad luftmiljö (bild 45).

Ris. 45. Förändring i luftväxling och koncentration av skadliga ämnen under periodisk ventilation av lokaler:
1 - luftväxling;
2 - koncentration av skadliga ämnen;
3 - standardnivå för koncentration av skadliga ämnen

Ett speciellt ventilationsläge tillhandahålls för köket. Vid matlagning ingår ett överspisparaply utrustat med en högpresterande flerhastighetsfläkt i arbetet. Luftkapaciteten hos moderna paraplyer över plattor når 600-1000 m3 / h, vilket är många gånger högre än det beräknade luftutbytet i lägenheten. För att ta bort luft från paraplyer ovanpå plattan tillhandahålls som regel separata luftkanaler som inte är anslutna till det allmänna ventilationssystemet från köket. Kompenserande flöde av tilluft tillhandahålls av en tillförselventil i väggen, som öppnas under driften av paraplyet. Den allmänna slutsatsen om de jämförda alternativen kan dras enligt följande: Alternativ B med frånluftsvärmeåtervinning har den högsta effektiviteten vad gäller luft-termisk komfort och termisk energibesparing; För att normalisera det akustiska regimen krävs ytterligare bullerskyddsåtgärder för fläktinstallationen.

Ständigt fungerande ventilation av lägenheter med tillförselventiler (alternativ B) inbyggda i fönsterbågar eller ytterväggar vid låga utomhustemperaturer kan leda till termiska besvär i samband med ojämn fördelning av temperatur och lufthastighet i lokalerna. Trots det faktum att det rekommenderas att placera matningsventiler ovanför eller bakom värmeapparater, begränsar experter i Västeuropa den effektiva omfattningen av sådana ventilationssystem till områden med en utomhustemperatur på minst -10 ° C. Av störst intresse är ventilationsalternativ B, det vill säga mekanisk till- och frånluftsventilation med värmeåtervinning av frånluften i rekuperativa värmeväxlare. Det är detta system som användes för att designa och bygga det experimentella systemet.

Försöksbyggnaden består av fyra sektioner; det totala antalet lägenheter är 264. Under huset finns ett parkeringsgarage för 94 bilar. På 1:a våningen finns extra lokaler, de två övre våningarna är reserverade för ett sport- och fitnesscenter. Bostadslägenheter ligger från 2:a till 16:e våningen. I friplanslägenheter från 60 till 200 m2 total yta tillhandahålls förutom bostadsrum kök, badrum med toalett, tvättstuga, gästtoalett, förråd, inglasade loggier. Byggnaden byggdes enligt ett individuellt projekt (arkitekt P.P. Pakhomov). Byggnadens strukturella lösningar är en monolit med en effektiv isolering med tegelbeklädnad. Konceptet med energibesparande lösningar för byggnaden utvecklades under ledning av ordföranden för Association of Engineers for Heating, Ventilation, Air Conditioning, Heat Supply and Building Thermophysics, professor Yu. ".

Projektet tillhandahåller en helhetslösning, där energibesparande arkitektur- och planlösningar, effektiva omslutande strukturer och nya generationens tekniska system är funktionellt sammanlänkade.

Byggnadskonstruktioner har en hög nivå av termiskt skydd. Således är väggarnas värmeöverföringsmotstånd 3,33 m2 °C / W, metall-plastfönster med tvåglasfönster - 0,61 m2 * °C / W, toppbeläggningar - 4,78 m2 °C / W, loggier är glasade med sol- skyddsfärgade glasögon.

De interna luftparametrarna för den kalla perioden tas enligt följande: - vardagsrum - 20 °С; – kök - 18 °С; – badrum - 25 °С; - toalett - 18 °C.

Byggnaden är utformad med ett horisontellt värmesystem per lägenhet med kantledning i hela lägenheten. Metall-plaströr med värmeisolering i en skyddande korrugering är inbäddade i beredningen av det "svarta" golvet. För hela byggnaden med en total yta på cirka 44 tusen m2 i värmesystemet i bostadsdelen finns det bara fyra par stigare (tillförsel och retur) enligt antalet sektioner. På varje våningsplan i hisshallen är fördelningsrör till lägenheterna anslutna till stigarna. Solfångarna är utrustade med beslag, injusteringsventiler och lägenhetsvärmemätare.

Byggnaden har utformats och genomförts per lägenhet justerbart till- och frånluftssystem med värmeåtervinning av frånluften.

Ett kompakt luftbehandlingsaggregat med plattvärmeväxlare finns i undertaket på gästtoaletten intill köket.

Intaget av tilluft sker genom en värmeisolerad luftkanal och ett hål i ytterväggen mot köksloggian. Frånluften tas från köksdelen. Utdraget från toaletterna och badrummet värmeutnyttjas inte, eftersom normerna vid tidpunkten för godkännandet av projektet förbjöd att kombinera köks-, badrums- och toalettutsug till ett ventilationsnät i lägenheten. För närvarande, enligt "Tekniska rekommendationer för organisering av luftväxling i lägenheter i ett flervåningsbostadshus", har denna begränsning tagits bort.

Under villkoren för fri planering av lägenheter kräver förenandet av tre eller fyra zoner med en gemensam horisontell frånluftskanal speciella arkitektoniska och planeringslösningar, installation av ett horisontellt luftkanalnät i lägenheten, vilket är svårt att genomföra av strukturella skäl .

Under uppvärmningsperioden 2003-2004 i en 3-rumslägenhet på 12:e våningen genomfördes preliminära tester av lägenhetsventilationssystemet med värmeåtervinning av frånluften. Lägenhetens totala yta är 125 m2. Testerna utfördes i en lägenhet utan ytbehandling, utan innerväggar och dörrar. Selektiva testresultat ges i tabell. 22. Uteluftstemperaturen 4 varierade från +4,1 till -4,5 °C med mestadels molnigt väder. Lufttemperaturen i rummet tB upprätthölls av ett lägenhetsvärmesystem med stålradiatorer utrustade med termostatventiler i intervallet från 22,8 till 23,7 °C. I samband med tester med hjälp av luftfuktare varierades den relativa luftfuktigheten φ från 25 till 45 %.

En rekuperativ värmeväxlare installerades i lägenheten med en maximal kapacitet för tilluft Lnp = 430 m3/h. Volymen av den avlägsnade luften Lngutl var cirka 60-70 % av tilluften, vilket beror på inställningen av apparaten för att utnyttja endast en del av den borttagna luften.
Apparaten är försedd med luftfilter för till- och frånluftsvägarna och två elvärmare. Den första värmaren med en märkeffekt på 0,6 kW är utformad för att skydda avgaskanalen från frysning av kondensat, som släpps ut i avloppet genom ett speciellt dräneringsrör genom en vattentätning. Den andra värmaren med en effekt på 1,5 kW är utformad för att återvärma tilluften tw till ett förutbestämt komfortvärde.

Ris. 46. ​​Plan över lägenheten med ventilationssystem: 1 - luftbehandlingsaggregat med värmeväxlare; 2 - luftintag från loggian; 3 - extrakt från köket; 4 - extrakt från gästtoaletten; 5 - utdrag från omklädningsrummet; 6 - extrakt från badrummet; 7 - takperforerad luftspridare

För enkel installation är den också gjord elektrisk.

Under testet gjordes mätningar av ute-, inomhus- och frånluftens temperatur och luftfuktighet, till- och frånluftens flödeshastighet, lägenhetsvärmesystemets värmeförbrukning Qm enligt värmemätarens avläsningar, samt elförbrukningen.

Värmeväxlaren är utrustad med ett automationssystem med en styrenhet och en kontrollpanel. Automatiseringssystemet gör det möjligt att slå på den första värmaren när temperaturen på värmeväxlarens vägg når under +1 °C, den andra värmaren kan slås på och stängas av, vilket säkerställer konstanten för den inställda tilluftstemperaturen, som var inom området från 15 till 18,3 °C under testning. Fläktstyrsystemet låter dig välja tre fasta luftflödeslägen, motsvarande luftväxlingshastigheten från 0,48 till 1,15 1/h.

Kontroll och inställning av temperatur och luftflöde utförs från en fjärransluten kontrollpanel.

Tester har visat stabil drift av lägenhetsventilationssystemet och energieffektiviteten i att utnyttja värmen från den borttagna luften.

Det bör noteras ett antal funktioner i genomförandet av forskning, som inte kan ignoreras när man bedömer indikatorerna för den lufttermiska regimen i en lägenhet.

1. I nya byggnader släpper ny betong och murbruk ut en betydande mängd fukt i lokalerna. Perioden under vilken fukt i byggnadskonstruktioner kommer till ett jämviktstillstånd når 1,5-2 år. Så, som ett resultat av tester, ungefär sex månader efter att ha fyllt monoliten och lagt avjämningen, var fukthalten i inomhusluften i närvaro av ventilation 4-4,5 g/kg torr luft, medan fukthalten på utsidan luft översteg inte 1-1,5 g/kg torr luft.

Enligt våra uppskattningar, i en monolitisk byggnad, för att föra strukturer till ett jämviktsfukttillstånd, är det nödvändigt att assimilera upp till 200 kg fukt per kvadratmeter. meter golvyta. Mängden värme som krävs för att förånga denna fukt under den inledande perioden är 10-15 W/m2, och under testperioden - 5-7 W/m2, vilket är en betydande del av värmebalansen i lägenheten under den kalla årstiden . Det är hänsynslöst att inte ta hänsyn till denna faktor vid genomförandet av uppvärmning och ventilation, särskilt i monolitisk bostadskonstruktion.

2. Under testprocessen förekom inga så kallade interna hushållsvärmeutsläpp, vars storlek i standarderna föreslås vara 10 W/m2.
Det verkar som att denna indikator bör differentieras beroende på lägenhetens område per invånare.

I stora lägenheter (mer än 100 m2) med en yta per person på 30-50 m2 bör det sannolika värdet på denna indikator minska till 5-8 W/m2. Annars kan designvärmeeffekten för byggnaders värme- och ventilationssystem underskattas med 10-30%.

Men under konstruktionen, särskilt byggnader med monolitiska strukturer som släpper ut mycket fukt i lokalerna, är det mer ändamålsenligt att torka ut dem med hjälp av kraftfulla elektriska värmare som står till byggarnas förfogande innan byggnaderna tas i drift och särskilt innan de är upptagna. Tyvärr genomfördes inte sådan torkning före testning.

Som nämnts var den aktuella experimentbyggnaden designad och byggd som energibesparande. Baserat på resultaten av testerna, justerade för den förutsedda värmeavgivningen i hemmet och värmen från avdunstning av fukt i byggnadskonstruktioner, beräknades de specifika värme- och energiegenskaperna för en 3-rumslägenhet per 1 m2 yta samtidigt som en temperatur på 20 °C i lägenheten.

Resultaten av beräkningarna visade att efter färdigställande av lägenheterna och bosättning i byggnaden halveras den specifika uppskattade årliga värmeförbrukningen för uppvärmning och ventilation nästan från 132 till 70 kWh/(m2 år), och med användning av värmeåtervinning till 44 kWh/(m2 år).

Vidare drift av byggnaden gör det möjligt att kontrollera de antaganden som gjorts i de preliminära beräkningarna.

Studier av det experimentella systemet bör täcka alla faktorer som kännetecknar dess funktion, inklusive den psykologiska attityden hos de boende som använder enheter som är nya för dem.

Den elektriska uppvärmningen av luften i försökssystemet, jämfört med användningen för detta ändamål av värme från värmesystemet som byggnaden är ansluten till, är ekonomiskt omotiverad. Detta beslut togs för att underlätta experimentet, i synnerhet för mätningar relaterade till värmeförbrukning. Men enligt författarna kommer mänskligheten med tiden att börja byta till full el- och värmeförsörjning av bostadshus i stadsbyggnader. Därför är en experimentell studie av ett system där lägenhetsventilation arbetar med elektriska luftvärmare av intresse för framtiden.

En av källorna till sekundära energiresurser i byggnaden är den termiska energin från luften som förs ut i atmosfären. Förbrukningen av termisk energi för uppvärmning av den inkommande luften är 40 ... 80% av värmeförbrukningen, det mesta kan sparas vid användning av så kallade spillvärmeväxlare.

Det finns olika typer av spillvärmeväxlare.

Recuperativa plattvärmeväxlare är gjorda i form av ett paket med plattor installerade på ett sådant sätt att de bildar två intilliggande kanaler, varav en flyttar den borttagna luften och den andra - tilluften. Vid tillverkning av plattvärmeväxlare av denna design med hög luftkapacitet uppstår betydande tekniska svårigheter, därför uppstår designen av skal-och-rörsavfallsvärmeväxlare TKT, som är en bunt rör arrangerade i ett rutmönster och inneslutna i ett hölje, har utvecklats. Den borttagna luften rör sig i det ringformade utrymmet, det yttre - inuti rören. Tvärflöde.

Ris. Värmeväxlare:
a - plattvärmeväxlare;
b - TKT-användare;
in - roterande;
g - återhämtande;
1 - kropp; 2 - tilluft; 3 - rotor; 4 - blåssektor; 5 - frånluft; 6 - köra.

För att skydda mot isbildning är värmeväxlarna försedda med en extra ledning längs med uteluftflödet, genom vilken, vid en temperatur på rörknippets väggar under den kritiska temperaturen (-20°C), en del av den kalla uteluften förbigås.

Frånluftsvärmeåtervinningsenheter med mellanvärmebärare kan användas i mekaniska till- och frånluftsventilationssystem samt i luftkonditioneringssystem. Aggregatet består av en luftvärmare placerad i till- och frånluftskanalerna, ansluten av en sluten cirkulationskrets fylld med en mellanbärare. Cirkulationen av kylvätskan utförs med hjälp av pumpar. Frånluften, som kyls i frånluftskanalens luftvärmare, överför värme till en mellanvärmebärare som värmer tilluften. När frånluften kyls under daggpunktstemperaturen kondenserar vattenånga på en del av frånluftskanalvärmarnas värmeväxlaryta, vilket leder till risk för frostbildning vid negativa initiala temperaturer på tilluften.

Värmeåtervinningsenheter med en mellanvärmebärare kan fungera antingen i ett läge som tillåter bildning av frost på frånluftsvärmarens värmeväxlaryta under dagen med efterföljande avstängning och avfrostning, eller, om avstängningen av enheten är oacceptabel, med någon av följande åtgärder för att skydda frånluftsvärmaren från frostbildning:

• förvärmning av tilluften till en positiv temperatur;
• skapa en bypass för kylvätskan eller tilluften;
• ökning av kylvätskeflödet i cirkulationskretsen;
• uppvärmning av mellankylvätskan.

Valet av typ av regenerativ värmeväxlare görs beroende på designparametrarna för den borttagna och tillufts- och fuktutsläpp inuti rummet. Regenerativa värmeväxlare kan installeras i byggnader för olika ändamål i system med mekanisk till- och frånluftsventilation, luftvärme och luftkonditionering. Installationen av en regenerativ värmeväxlare måste ge motströmsluftflöde.

Ventilations- och luftkonditioneringssystemet med regenerativ värmeväxlare måste vara utrustat med styr- och automatiska styrmedel, som ska tillhandahålla driftlägen med periodisk tjälupptining eller frostbildningsförebyggande, samt bibehålla erforderliga tilluftsparametrar. För att förhindra frostbildning i tilluften:

• ordna en förbikopplingskanal;
• förvärm tilluften;
• ändra rotationsfrekvensen för regeneratormunstycket.

I system med positiva initiala tilluftstemperaturer vid värmeåtervinning finns det ingen risk för att kondensat fryser på värmeväxlarens yta i frånluftskanalen. I system med negativa initiala tilluftstemperaturer är det nödvändigt att tillämpa återvinningsscheman som ger skydd mot frysning av ytan på luftvärmarna i avgaskanalen.

Del 1. Värmeåtervinningsanordningar

Utnyttjande av rökgasvärme
tekniska ugnar.

Processugnar är de största förbrukarna av energi i raffinaderier och petrokemiska anläggningar, inom metallurgi, såväl som i många andra industrier. På raffinaderier förbränner de 3–4 % av all processolja.

Medeltemperaturen för rökgaserna vid utloppet av ugnen överstiger som regel 400 °C. Mängden värme som förs bort med rökgaser är 25–30 % av den totala värme som frigörs vid bränsleförbränning. Därför är utnyttjandet av värme från rökgaser från processugnar extremt viktigt.

Vid rökgastemperaturer över 500 °C bör spillvärmepannor - KU användas.

Vid en rökgastemperatur på mindre än 500 °C rekommenderas luftvärmare - VP.

Den största ekonomiska effekten uppnås i närvaro av en två-enhetsanläggning bestående av en kraftvärme och en VP (gaser kyls i CHU till 400 °C och kommer in i luftvärmaren för ytterligare kylning) - det används oftare vid petrokemi. företag med höga rökgastemperaturer.

Avfallspannor.

I KU rökgasvärme används för att producera vattenånga. Ugnens effektivitet ökar med 10 - 15.

Spillvärmepannor kan byggas in i ugnens konvektionskammare eller fjärrstyras.

Fjärrvärmepannor är indelade i två typer:

1) pannor av gasrörstyp;

2) pannor av satsvis konvektiv typ.

Valet av önskad typ görs beroende på det erforderliga trycket för den resulterande ångan. De förra används för att generera ånga med relativt lågt tryck - 14 - 16 atm., de senare - för att generera ånga med ett tryck på upp till 40 atm. (de är dock konstruerade för en initial rökgastemperatur på ca 850 °C).

Trycket på den alstrade ångan måste väljas med hänsyn till om all ånga förbrukas vid själva anläggningen eller om det finns ett överskott som måste matas ut till det allmänna anläggningsnätet. I det senare fallet måste ångtrycket i panntrumman tas i enlighet med ångtrycket i det allmänna anläggningsnätet för att släppa ut överskottsånga i nätet och undvika oekonomisk strypning vid utmatning till lågtrycksnätet.

Spillvärmepannor av gasrörstyp liknar strukturellt "rör-i-rör" värmeväxlare. Rökgaser leds genom det inre röret och vattenånga alstras i ringen. Flera av dessa enheter är placerade parallellt.

Spillvärmepannor av satsvis konvektiv typ har en mer komplex design. Ett schematiskt diagram över funktionen hos en KU av denna typ visas i fig. 5.4.

Den använder naturlig vattencirkulation och presenterar den mest kompletta kraftvärmekonfigurationen med en economizer och en överhettare.

Schematiskt diagram över driften av spillvärmepannan

paketkonvektiv typ

Kemiskt renat vatten (CPW) kommer in i avluftningskolonnen för att avlägsna gaser lösta i den (främst syre och koldioxid). Vatten rinner ner på plattorna och en liten mängd vattenånga leds motströms mot den. Vatten värms upp med ånga till 97 - 99 °C och på grund av minskningen av lösligheten av gaser med ökande temperatur släpps de flesta av dem och släpps ut från toppen av avluftaren till atmosfären. Ångan, som avger sin värme till vattnet, kondenserar. Avluftat vatten från botten av kolonnen tas av pumpen och det nödvändiga trycket pumpas upp. Vatten leds genom economizerspolen, i vilken det värms upp nästan till vattnets kokpunkt vid ett givet tryck, och kommer in i trumman (ångseparatorn). Vattnet i ångavskiljaren har en temperatur som är lika med kokpunkten för vatten vid ett givet tryck. Genom ånggenereringsslingorna cirkulerar vatten på grund av densitetsskillnaden (naturlig cirkulation). I dessa spolar avdunstar en del av vattnet och ång-vätskeblandningen återgår till trumman. Mättad vattenånga separeras från vätskefasen och släpps ut från toppen av trumman in i överhettarspolen. I överhettaren överhettas mättad ånga till önskad temperatur och släpps ut till konsumenten. En del av den resulterande ångan används för att avlufta matarvattnet.

Tillförlitlighet och kostnadseffektivitet för KU-drift beror till stor del på den korrekta organisationen av vattenregimen. Vid felaktig användning bildas kalk intensivt, korrosion av värmeytor fortsätter, ångförorening uppstår.

Fjäll är en tät avlagring som bildas när vatten värms upp och avdunstar. Vatten innehåller bikarbonater, sulfater och andra kalcium- och magnesiumsalter (hårdhetssalter), som vid upphettning omvandlas till bikarbonater och fälls ut. Skalan, som har flera storleksordningar lägre värmeledningsförmåga än metall, leder till en minskning av värmeöverföringskoefficienten. På grund av detta reduceras kraften hos värmeflödet genom värmeväxlingsytan och naturligtvis reduceras effektiviteten av KU-driften (mängden genererad ånga reduceras). Temperaturen på rökgaserna som avlägsnas från pannan ökar. Dessutom uppstår överhettning av spolarna och deras skador på grund av en minskning av stålets bärförmåga.

För att förhindra bildning av beläggningar används förbehandlat vatten som matarvatten (det kan tas vid värmekraftverk). Dessutom utförs kontinuerlig och periodisk rening av systemet (borttagning av en del av vattnet). Rensning förhindrar ökningen av saltkoncentrationen i systemet (vatten avdunstar konstant, men salterna som finns i det gör det inte, så saltkoncentrationen ökar). Den kontinuerliga avblåsningen av pannan är vanligtvis 3 - 5 % och beror på kvaliteten på matarvattnet (bör inte överstiga 10 %, eftersom värmeförlusten är förknippad med avblåsningen). Vid drift av högtryckspannor som arbetar med forcerad vattencirkulation används dessutom fosfatering inom pannan. Samtidigt binder kalcium- och magnesiumkatjoner, som ingår i de sulfater som bildar beläggningar, med fosfatanjoner, bildar föreningar som är svårlösliga i vatten och faller ut i pannans vattenvolyms tjocklek, i form av slam som lätt kan avlägsnas vid blåsning.

Syre och koldioxid löst i matarvattnet orsakar korrosion av pannans innerväggar, och korrosionshastigheten ökar med ökande tryck och temperatur. Termisk avluftning används för att avlägsna gaser från vatten. Ett mått på skydd mot korrosion är också att hålla en sådan hastighet i rören vid vilken luftbubblor inte kan hållas kvar på deras yta (över 0,3 m/s).

I samband med ökningen av det hydrauliska motståndet hos gasvägen och minskningen av den naturliga dragkraften, blir det nödvändigt att installera en rökavluftare (konstgjord drag). I detta fall bör temperaturen på rökgaserna inte överstiga 250 ° C för att undvika förstörelse av denna apparat. Men ju lägre temperatur rökgaserna har, desto kraftfullare är det nödvändigt att ha en rökavluftare (elförbrukningen ökar).

Återbetalningstiden för CU överstiger vanligtvis inte ett år.

Luftvärmare. De används för att värma luften som tillförs ugnen för bränsleförbränning. Luftvärme gör det möjligt att minska bränsleförbrukningen i ugnen (effektiviteten ökar med 10 - 15%).

Lufttemperaturen efter luftvärmaren kan nå 300 - 350 °C. Detta hjälper till att förbättra förbränningsprocessen, öka bränsleförbränningens fullständighet, vilket är en mycket viktig fördel när man använder flytande bränslen med hög viskositet.

Dessutom är fördelarna med luftvärmare i jämförelse med kraftvärme enkel design, driftsäkerhet, inget behov av att installera ytterligare utrustning (avluftare, pumpar, värmeväxlare, etc.). Men luftvärmare, med det nuvarande förhållandet mellan priser för bränsle och ånga, visar sig vara mindre ekonomiska än kraftvärme (vårt pris för ånga är mycket högt - 6 gånger högre per 1 GJ). Därför är det nödvändigt att välja en metod för att utnyttja värmen från rökgaser, baserat på den specifika situationen vid en given installation, företag, etc.

Två typer av luftvärmare används: 1) återställande(värmeöverföring genom väggen); 2) regenerativ(värmelagring).

Del 2. Utnyttjande av värme från ventilationsutsläpp

En stor mängd värme förbrukas för uppvärmning och ventilation av industriella och kommunala byggnader och strukturer. För enskilda industrier (främst lätt industri) når dessa kostnader 70 - 80 % eller mer av det totala värmebehovet. På de flesta företag och organisationer används inte värmen från den avlägsnade luften från ventilations- och luftkonditioneringssystem.

Generellt sett används ventilation mycket brett. Ventilationssystem byggs i lägenheter, offentliga institutioner (skolor, sjukhus, idrottsföreningar, simhallar, restauranger), industrilokaler etc. Olika typer av ventilationssystem kan användas för olika ändamål. Vanligtvis, om volymen luft som måste bytas ut i rummet per tidsenhet (m 3 / h) är liten, då naturlig ventilation. Sådana system implementeras i varje lägenhet och de flesta offentliga institutioner och organisationer. I det här fallet används konvektionsfenomenet - uppvärmd luft (har minskad densitet) lämnar genom ventilationshålen och släpps ut i atmosfären och i dess ställe, genom läckor i fönster, dörrar, etc., frisk kyla (högre densitet) luft sugs in från gatan. I detta fall är värmeförluster oundvikliga, eftersom ytterligare värmebärarförbrukning krävs för att värma den kalla luften som kommer in i rummet. Därför kan användningen av även de mest moderna värmeisolerande strukturerna och materialen i konstruktionen inte helt eliminera värmeförluster. I våra lägenheter är 25 - 30% av värmeförlusterna förknippade med driften av ventilation, i alla andra fall är detta värde mycket högre.

Forcerade (konstgjorda) ventilationssystem används när intensivt utbyte av stora volymer luft krävs, vilket vanligtvis är förknippat med att förhindra en ökning av koncentrationen av farliga ämnen (skadliga, giftiga, brandexplosiva, med en obehaglig lukt) i rummet. Forcerad ventilation implementeras i industrilokaler, lager, lagerlokaler för jordbruksprodukter etc.

Används tvångsventilationssystem tre typer:

försörjningssystem består av en fläkt som blåser in frisk luft i rummet, en tilluftskanal och ett system för jämn fördelning av luft i rummets volym. Överskottsluften förskjuts genom läckor i fönster, dörrar etc.

Avgassystem består av en fläkt som pumpar luft från rummet till atmosfären, en frånluftskanal och ett system för enhetlig luftavledning från rummets volym. Frisk luft i detta fall sugs in i rummet genom olika läckor eller speciella försörjningssystem.

Kombinerade systemär kombinerade till- och frånluftssystem. De används som regel när en mycket intensiv luftväxling krävs i stora rum; samtidigt är värmeförbrukningen för uppvärmning av frisk luft maximal.

Användningen av naturliga ventilationssystem och separata system för frånlufts- och tilloppsventilation tillåter inte användning av frånluftens värme för att värma upp den friska luften som kommer in i rummet. Vid drift av kombinerade system är det möjligt att utnyttja värmen från ventilationsutsläpp för partiell uppvärmning av tilluften och minska förbrukningen av termisk energi. Beroende på temperaturskillnaden mellan inomhus- och utomhusluften kan värmeförbrukningen för uppvärmning av frisk luft minskas med 40-60 %. Uppvärmning kan utföras i regenerativa och rekuperativa värmeväxlare. De första är att föredra, eftersom de har mindre dimensioner, metallförbrukning och hydrauliskt motstånd, de har högre effektivitet och lång livslängd (20–25 år).

Luftkanaler är anslutna till värmeväxlare och värme överförs direkt från luft till luft genom en avskiljande vägg eller ett ackumulerande munstycke. Men i vissa fall finns ett behov av att separera tillufts- och frånluftskanalerna över ett betydande avstånd. I detta fall kan ett värmeväxlingsschema med ett mellanliggande cirkulerande kylmedel implementeras. Ett exempel på driften av ett sådant system vid en rumstemperatur på 25 °C och en omgivningstemperatur på 20 °C visas i fig. 5.5.

Schema för värmeväxling med en mellanliggande cirkulerande kylvätska:

1 - frånluftskanal; 2 - tilluftskanal; 3,4 - räfflad
rörformiga spolar; 5 - mellanliggande kylvätskecirkulationsrörledningar
(koncentrerade vattenlösningar av salter - saltlösningar används vanligtvis som en mellanliggande värmebärare i sådana system); 6 - pump; 7 - spole för
ytterligare uppvärmning av frisk luft med ånga eller varmvatten

Systemet fungerar enligt följande. Varm luft (+ 25 °C) avlägsnas från rummet genom frånluftskanalen 1 genom kammaren där flänsspolen är installerad 3 . Luften tvättar den yttre ytan av batteriet och överför värme till den kalla mellanvärmebäraren (saltlösning) som strömmar inuti batteriet. Luften kyls till 0 °C och släpps ut i atmosfären och saltlösningen värms upp till 15 °C genom cirkulationsrörledningar 5 kommer in i friskluftsvärmekammaren på tilluftskanalen 2 . Här avger mellanvärmebäraren värme till friskluften och värmer den från -20 °C till +5 °C. Själva mellanvärmebäraren kyls sedan från + 15 ° С till - 10 ° С. Den kylda saltlösningen kommer in i pumpens intag och återgår till systemet för återcirkulation.

Frisk tilluft, uppvärmd till + 5 °C, kan omedelbart föras in i rummet och värmas upp till önskad temperatur (+ 25 °C) med hjälp av konventionella värmeradiatorer, eller den kan värmas direkt i ventilationssystemet. För att göra detta installeras en extra sektion på tilluftskanalen, i vilken en lamellspole är placerad. En varm värmebärare strömmar inuti rören (värmevatten eller vattenånga), och luften tvättar spolens yttre yta och värms upp till + 25 ° C, varefter varm frisk luft distribueras i rummets volym.

Användningen av denna metod har ett antal fördelar. För det första, på grund av den höga lufthastigheten i värmesektionen, är värmeöverföringskoefficienten betydligt (flera gånger) högre jämfört med konventionella värmeradiatorer. Detta leder till en betydande minskning av den totala metallförbrukningen i värmesystemet - en minskning av kapitalkostnaderna. För det andra är rummet inte belamrat med värmeelement. För det tredje uppnås en enhetlig fördelning av lufttemperaturerna i rummets volym. Och när man använder värmeradiatorer i stora rum är det svårt att säkerställa enhetlig uppvärmning av luften. I lokala områden kan luften ha en temperatur som är betydligt högre eller lägre än normalt.

Den enda nackdelen är att luftvägens hydrauliska motstånd och energiförbrukningen för drivningen av matningsfläkten ökas något. Men fördelarna är så betydande och uppenbara att luftförvärmning direkt i ventilationssystemet kan rekommenderas i de allra flesta fall.

För att säkerställa möjligheten till värmeåtervinning vid användning av till- eller frånluftsventilationssystem separat, är det nödvändigt att organisera ett centraliserat luftutlopp respektive lufttillförsel genom specialmonterade luftkanaler. I detta fall är det nödvändigt att eliminera alla sprickor och läckor för att utesluta okontrollerad blåsning eller luftläckage.

Värmeväxlingssystem mellan luften som tas bort från rummet och frisk luft kan användas inte bara för att värma tilluften under den kalla årstiden, utan också för att kyla den på sommaren om rummet (kontoret) är utrustat med luftkonditionering. Kylning till temperaturer under omgivningstemperaturen är alltid förknippad med höga energikostnader (el). Därför är det möjligt att minska energiförbrukningen för att hålla en behaglig temperatur i rummet under den varma årstiden genom att förkyla den utsläppta friska luften med kall luft.

Termisk WER.

Termiska WER inkluderar den fysiska värmen från avgaser från pannanläggningar och industriugnar, huvud- eller mellanprodukter, annat avfall från huvudproduktionen, samt värmen från arbetsvätskor, ånga och varmvatten som har använts inom teknik och energi. enheter. Värmeväxlare, spillvärmepannor eller värmemedel används för att utnyttja termiska SER. Värmeåtervinningen av avfallsprocessströmmar i värmeväxlare kan passera genom ytan som separerar dem eller genom direktkontakt. Termiska SER kan komma i form av koncentrerade värmeflöden eller i form av värme som avleds till miljön. Inom industrin står koncentrerade flöden för 41 % och avledd värme 59 %. Koncentrerade flöden inkluderar värme från rökgaser från ugnar och pannor, avloppsvatten från processanläggningar samt bostads- och kommunalsektorn. Termiska WERs är indelade i hög temperatur (med en bärartemperatur över 500 °C), medeltemperatur (vid temperaturer från 150 till 500 °C) och låg temperatur (vid temperaturer under 150 °C). När du använder installationer, system, enheter med låg effekt, är värmeflödena som tas bort från dem små och spridda i rymden, vilket gör deras utnyttjande svårt på grund av låg lönsamhet.

Beskrivning:

För närvarande har indikatorerna för termiskt skydd av flervåningsbostadshus nått ganska höga
värden, därför är sökandet efter reserver för att spara termisk energi inom området för att förbättra energieffektiviteten för tekniska system. En av de viktigaste energibesparande åtgärderna med en ganska hög potential för att spara termisk energi är användningen av frånluftsvärmeväxlare 1 i ventilationssystem.

För närvarande har termiska skyddsindikatorer för flervåningsbostadshus nått ganska höga värden, så sökandet efter reserver för att spara termisk energi är inom området för att förbättra energieffektiviteten för tekniska system. En av de viktigaste energibesparande åtgärderna med en ganska hög potential för att spara termisk energi är användningen av frånluftsvärmeväxlare 1 i ventilationssystem.

Til- och frånluftsventilationsaggregat med frånluftsvärmeåtervinning har ett antal fördelar jämfört med traditionella tilluftsventilationssystem, som inkluderar betydande besparingar i termisk energi som går åt till att värma ventilationsluft (från 50 till 90 % beroende på vilken typ av värmeväxlare som används). Det bör också noteras den höga nivån av lufttermisk komfort, på grund av ventilationssystemets aerodynamiska stabilitet och balansen mellan tillförsel- och frånluftsflöden.

Typer av användare

De mest använda:

1. Regenerativa värmeåtervinningsenheter s. I regeneratorer överförs värmen från frånluften till tilluften genom ett munstycke som växelvis värms upp och kyls ned. Trots den höga energieffektiviteten har regenerativa värmeväxlare en betydande nackdel - sannolikheten att blanda en viss del av frånluften med tilluften i apparathöljet. Detta kan i sin tur leda till överföring av obehagliga lukter och sjukdomsframkallande bakterier. Därför används de vanligtvis inom en lägenhet, stuga eller ett rum i offentliga byggnader.

2. Återvinningsenheter för värmeåtervinning. Dessa värmeväxlare inkluderar som regel två fläktar (tillförsel och frånluft), filter och en plattvärmeväxlare av motströms-, kors- och halvkorstyper.

Med lägenhet-för-lägenhet-installation av återvinningsvärmeåtervinningsenheter blir det möjligt att:

1. flexibelt reglera luftvärmeregimen beroende på typen av drift av lägenheten, inklusive användning av återcirkulerad luft;
2. skydd mot urbant, externt buller (vid användning av förseglade genomskinliga staket);
3. rening av tilluft med hjälp av högpresterande filter.

3.Värmeåtervinningsenheter med mellanliggande värmebärare. På grund av sina designegenskaper är dessa värmeväxlare till liten användning för individuell (lägenhet-för-lägenhet) ventilation, och därför används de i praktiken för centrala system.

4. Värmeåtervinningsaggregat med värmeväxlare på värmerör. Användningen av värmerör gör att du kan skapa kompakta energieffektiva värmeväxlare. På grund av designens komplexitet och höga kostnader har de dock inte hittat tillämpning i ventilationssystem för bostadshus.

I grunden sker fördelningen av värmeenergiförbrukningen i en typisk flervåningsbyggnad nästan lika mellan transmissionsvärmeförluster (50–55 %) och ventilation (45–50 %). Ungefärlig fördelning av den årliga värmebalansen för värme och ventilation: transmissionsvärmeförluster - 63–65 kWh/m2 år; ventilationsluftvärme – 58–60 kWh/m2 år; intern värmealstring och solinstrålning - 25–30 kWh/m2 år. För att öka energieffektiviteten i flerbostadshus tillåter introduktionen i praktiken av masskonstruktion: moderna värmesystem som använder rumstermostater, injusteringsventiler och väderberoende automatisering av värmepunkter; mekaniska ventilationssystem med frånluftsvärmeåtervinning.

Med liknande vikt- och storleksindikatorer visas det bästa resultatet i bostadshus av regenerativa värmeåtervinningsenheter (80–95 %), följt av återvinningsbara (upp till 65 %), och på sista plats kommer värmeåtervinningsenheter med en mellanliggande kylvätska (45–55 %).

Värmeåtervinningsenheter bör nämnas, som förutom att överföra värmeenergi överför fukt från frånluften till tilluften. Beroende på värmeöverföringsytans utformning delas de in i entalpi- och sorptionstyper och tillåter att 15–45 % av den fukt som avlägsnas med frånluften utnyttjas.

Ett av de första implementeringsprojekten

År 2000, för ett bostadshus på 6, Krasnostudenchesky Prospekt, designades ett av de första systemen för lägenhet-för-lägenhet mekanisk till- och frånluftsventilation med frånluftsvärmeåtervinning för tilluftsuppvärmning i ett korsflöde luft-till-luft plattvärmeväxlare.

Ett kompakt, ljudsvagt lägenhetsaggregat finns i varje lägenhet i undertaksutrymmet i gästtoalett som ligger intill köket. Maximal tilluftskapacitet är 430 m 3 /h. För att minska energiförbrukningen tas utomhusluft i de flesta lägenheter inte från gatan, utan från utrymmet i en inglasad loggia. I övriga lägenheter, där det inte finns någon teknisk möjlighet till luftintag från loggian, är luftintagsgaller placerade direkt på fasaden.

Uteluften renas, vid behov, förvärms för att förhindra frysning av värmeväxlaren, värms eller kyls sedan i värmeväxlaren på grund av den borttagna luften, värms sedan, vid behov, slutligen upp till önskad temperatur av en elektrisk värmare, varefter den är fördelad i hela lägenhetens lokaler. Den första värmaren med en märkeffekt på 0,6 kW är utformad för att skydda avgaskanalen från att kondensat fryser. Kondensat släpps ut genom ett speciellt dräneringsrör genom en vattentätning till avloppet. Den andra värmaren med en effekt på 1,5 kW är utformad för att värma tilluften till ett förutbestämt bekvämt värde. För enkel installation är den också gjord elektrisk.

Det bör noteras att, enligt konstruktörernas beräkningar, behovet av luftåteruppvärmning efter värmeväxlaren kan uppstå endast vid mycket låga utomhustemperaturer. Men med hänsyn till att dubbelt så mycket tilluft passerar genom till- och frånluftsaggregatets värmeväxlare som frånluften, installerades en elektrisk luftvärmare på tilloppet. Operationell praxis bekräftade dessa antaganden: ytterligare uppvärmning används nästan aldrig, värmen från frånluften är tillräcklig för att värma tilluften till en temperatur som inte orsakar obehag för boende.

Värmeväxlaren är utrustad med ett automationssystem med en styrenhet och en kontrollpanel. Automatiseringssystemet möjliggör inkludering av den första värmaren när temperaturen på värmeväxlarens vägg når under 1 °C, den andra värmaren kan slås på och av, vilket säkerställer konstant inställd tilluftstemperatur.

Tilluftsfläkten har tre fasta hastigheter. Vid den första hastigheten är tilluftsvolymen 120 m 3 /h, detta värde uppfyller kraven för en en- och tvårumslägenhet, samt en trerumslägenhet med ett litet antal invånare. Vid den andra hastigheten är tilluftsvolymen 180 m 3 /h, vid den tredje - 240 m 3 / h. Invånarna använder sällan den andra och tredje hastigheten.

Akustiska mätningar utfördes vid alla fläkthastigheter, vilket visade att vid den första hastigheten inte överstiger ljudnivån 30-35 dB (A), och detta värde gäller för en omöblerad lägenhet. I en lägenhet med möbler och inredningsartiklar blir ljudnivån ännu lägre. Vid den andra och tredje hastigheten är ljudnivån högre, men med stängd gästtoalett dörren orsakar det inte obehag för de boende.

Frånluft tas från badrummen, efter filtrering leds den genom en värmeväxlare och släpps ut genom en central uppsamlingsavgaskanal. Prefabricerade frånluftskanaler - metall, tillverkade av galvaniserat stål och inlagda i slutna brandschakt. På övre tekniska våningen kombineras prefabricerade luftkanaler av en sektion och leds utanför byggnaden.

Vid tidpunkten för projektgenomförandet var det förbjudet enligt bestämmelserna att kombinera kökshuvar till badrum och kök för bortskaffande, så kökskåporna är åtskilda. Värmen på ungefär hälften av den luftvolym som avlägsnas från lägenheten tas tillvara. Detta förbud har nu hävts, vilket ytterligare förbättrar systemets energieffektivitet.

Under eldningssäsongen 2008-2009 genomfördes en energikartläggning av värmeförbrukningssystem i byggnaden, som visade på en besparing av värme för uppvärmning och ventilation på 43 % jämfört med liknande hus samma byggår.

Projekt i norra Izmailovo

Ett annat liknande projekt genomfördes 2011 i norra Izmailovo. Hyreshus nr 153 tillhandahåller lägenhet-för-lägenhet-ventilation med mekanisk stimulering och frånluftsvärmeåtervinning för tilluftsuppvärmning. Tillförsel- och avgasenheterna installeras autonomt i lägenheternas korridorer och är utrustade med filter, plattvärmeväxlare och fläktar. Aggregatet är utrustat med automationsutrustning och en kontrollpanel som gör att du kan justera aggregatets luftkapacitet.

Genom att passera ventilationsaggregatet med plattvärmeväxlare värmer frånluften tilluften upp till 4°C (vid en uteluftstemperatur på -28°C). Kompensation för bristen på värme för uppvärmning av tilluften utförs av värmeanordningar.

Uteluften tas från lägenhetens loggia och frånluften från bad, badrum och kök (inom samma lägenhet), efter värmeväxlaren, släpps ut i frånluftskanalen via en satellit och tas bort inom teknikgolvet. Vid behov utförs kondensatavlägsnande från värmeåtervinningsenheten i avloppsröret, försett med en dropptratt med en luktlåsanordning. Stativet finns i badrummen.

Styrning av till- och frånluftsflöde sker med hjälp av en manöverpanel. Aggregatet kan ställas om från normaldrift med värmeåtervinning till sommardrift utan värmeåtervinning. Ventilation av det tekniska golvet sker genom deflektorer.

Volymen av tilluft tas för att kompensera för utsläppet från lokalerna i badrummet, badkaret, köket. Lägenheten har ingen frånluftskanal för anslutning av köksutrustning (fläktkåpan från kaminen fungerar för återcirkulation). Inflödet späds ut genom ljuddämpande luftkanaler till vardagsrummen. Ventilationsaggregatet i lägenhetskorridorerna planeras täcka med en byggnadskonstruktion med serviceluckor och en frånluftskanal från ventilationsaggregatet till avgasschaktet. Det finns fyra standby-fläktar i underhållslagret.

Tester av installationen med en värmeåtervinningsenhet har visat att dess effektivitet kan nå 67 %.

Användningen av mekaniska ventilationssystem med frånluftsvärmeåtervinning är utbredd i världspraxis. Energieffektiviteten för värmeåtervinningsenheter är upp till 65 % för plattvärmeväxlare och upp till 85 % för roterande. När dessa system används i Moskvaförhållanden kan minskningen av den årliga värmeförbrukningen till basnivån vara 38–50 kWh/m2 per år. Detta gör det möjligt att minska den totala specifika värmeförbrukningen till 50–60 kWh/m2 per år utan att ändra grundnivån för värmeskydd för stängslen och att säkerställa en 40-procentig minskning av energiintensiteten i värme- och ventilationssystem, förutsatt att från 2020.

Litteratur

1. Serov S. F., Milovanov A. Yu. Lägenhetsventilationssystem med värmeåtervinningsaggregat. Pilotprojekt för bostadsbyggande// ABOK. 2013. Nr 2.
2. Naumov A. L., Serov S. F., Budza A. O. Lägenheter frånluftsvärmeåtervinningsenheter// ABOK. 2012. Nr 1.

1 Denna teknik utvecklades ursprungligen i norra Europa och Skandinavien. Idag har ryska designers också betydande erfarenhet av att använda dessa system i flervåningshus.

I ett luftkonditioneringssystem kan värmen från frånluften från lokalen utnyttjas på två sätt:

· Tillämpa system med luftcirkulation;

· Installation av värmeväxlare.

Den senare metoden används som regel i direktflödeskretsar av luftkonditioneringssystem. Användningen av värmeåtervinningsenheter är dock inte utesluten i system med luftcirkulation.

Ett brett utbud av utrustning används i moderna ventilations- och luftkonditioneringssystem: värmare, luftfuktare, olika typer av filter, justerbara galler och mycket mer. Allt detta är nödvändigt för att uppnå de erforderliga luftparametrarna, bibehålla eller skapa bekväma förhållanden för att arbeta inomhus. Det krävs mycket energi för att underhålla all denna utrustning. Värmeväxlare är en effektiv lösning för att spara energi i ventilationssystem. Den grundläggande principen för deras funktion är uppvärmningen av luftflödet som tillförs rummet, med hjälp av värmen från flödet som tas bort från rummet. Vid användning av en värmeväxlare krävs mindre effekt för att värma tilluften, vilket minskar mängden energi som krävs för dess drift.

Värmeåtervinning i luftkonditionerade byggnader kan göras genom att återvinna värmen från ventilationsutsläpp. Spillvärmeåtervinning för friskluftsuppvärmning (eller kylning av inkommande friskluft med spillluft från ett luftkonditioneringssystem på sommaren) är den enklaste formen av återvinning. I detta fall kan fyra typer av avfallssystem noteras, som redan har nämnts: roterande regeneratorer; värmeväxlare med en mellanliggande kylvätska; enkla luftvärmeväxlare; rörformiga värmeväxlare. En roterande värmeväxlare i ett luftkonditioneringssystem kan höja tilluftstemperaturen med 15°C på vintern och kan sänka tilluftstemperaturen med 4-8°C på sommaren (6.3). Precis som med andra återvinningssystem, med undantag för mellanvärmeväxlaren, kan den roterande värmeväxlaren endast fungera om frånlufts- och sugkanalerna ligger intill varandra någon gång i systemet.

En mellanvärmeväxlare är mindre effektiv än en roterande värmeväxlare. I det visade systemet cirkulerar vatten genom två värmeväxlarslingor och eftersom en pump används kan de två slingorna placeras på ett visst avstånd från varandra. Både denna värmeväxlare och den roterande regeneratorn har rörliga delar (pumpen och elmotorn drivs och detta skiljer dem från luft- och rörvärmeväxlare. En av nackdelarna med regeneratorn är att det kan uppstå nedsmutsning i kanalerna. Smuts kan vara deponeras på hjulet, som sedan överför det till sugkanalen. De flesta hjul är nu utrustade med spolning, vilket minskar överföringen av föroreningar till ett minimum.

En enkel luftvärmeväxlare är en stationär anordning för värmeväxling mellan avgas och inkommande luftflöden, som passerar genom den i motström. Denna värmeväxlare liknar en rektangulär stållåda med öppna ändar, uppdelad i många smala kanaler som kammare. Frånluft och frisk luft strömmar genom alternerande kanaler och värme överförs från en luftström till en annan helt enkelt genom kanalernas väggar. Det sker ingen överföring av föroreningar i värmeväxlaren, och eftersom en betydande yta är innesluten i ett kompakt utrymme, uppnås en relativt hög verkningsgrad. Värmerörsvärmeväxlaren kan ses som en logisk utveckling av värmeväxlarkonstruktionen som beskrivits ovan, där de två luftflödena in i kamrarna förblir helt åtskilda, sammankopplade med ett knippe flänsförsedda värmerör som överför värme från en kanal till en annan. Även om rörväggen kan betraktas som ytterligare termiskt motstånd, är effektiviteten av värmeöverföringen i själva röret, där förångnings-kondensationscykeln äger rum, så hög att upp till 70 % av spillvärmen kan återvinnas i dessa värmeväxlare . En av de största fördelarna med dessa värmeväxlare i jämförelse med mellanvärmeväxlaren och den roterande regeneratorn är deras tillförlitlighet. Fel på flera rör kommer endast att minska värmeväxlarens effektivitet något, men kommer inte att stoppa bortskaffningssystemet helt.

Med alla olika designlösningar för värmeåtervinningsanordningar av sekundära energiresurser, har var och en av dem följande element:

· Miljön är en källa till termisk energi;

· Miljön är en konsument av termisk energi;

· Värmemottagare - en värmeväxlare som tar emot värme från en källa;

· Värmeöverföringsanordning - en värmeväxlare som överför värmeenergi till konsumenten;

· Ett fungerande ämne som transporterar termisk energi från en källa till en konsument.

I regenerativa och luft-luft (luft-vätske) återvinningsvärmeväxlare är själva värmeväxlarmediet arbetssubstansen.

Applikationsexempel.

1. Luftvärme i luftvärmesystem.
Luftvärmare är designade för snabb uppvärmning av luft med hjälp av en vattenkylvätska och dess enhetliga fördelning med hjälp av en fläkt och styrpersienner. Detta är en bra lösning för bygg- och produktionsbutiker, där snabb uppvärmning och upprätthållande av en behaglig temperatur endast krävs under arbetstid (ugnarna arbetar vanligtvis samtidigt).

2. Vattenuppvärmning i varmvattenförsörjningssystemet.
Användningen av värmeåtervinningsenheter gör att du kan jämna ut toppar i energiförbrukningen, eftersom den maximala vattenförbrukningen inträffar i början och slutet av skiftet.

3. Vattenuppvärmning i värmesystemet.
slutet system
Kylvätskan cirkulerar i en sluten slinga. Det finns alltså ingen risk för kontaminering.
Öppna system. Kylvätskan värms upp med het gas och avger sedan värme till konsumenten.

4. Uppvärmning av blästerluft för förbränning. Gör att du kan minska bränsleförbrukningen med 10%-15%.

Det har beräknats att huvudreserven för att spara bränsle under driften av brännare för pannor, ugnar och torkar är utnyttjandet av värmen från avgaserna genom att värma det förbrända bränslet med luft. Värmeåtervinningen av avgaser är av stor betydelse i tekniska processer, eftersom värmen som återförs till ugnen eller pannan i form av förvärmd blåsluft gör det möjligt att minska förbrukningen av bränsle naturgas med upp till 30 %.
5. Uppvärmning av bränslet som går till förbränning med hjälp av "vätske-vätska" värmeväxlare. (Exempel - uppvärmning av eldningsolja till 100˚–120˚ С.)

6. Processvätskeuppvärmning med "vätske-vätska" värmeväxlare. (Exempel - uppvärmning av en galvanisk lösning.)

Således är värmeväxlaren:

Lösa problemet med energieffektivitet i produktionen;

Normalisering av den ekologiska situationen;

Tillgång till bekväma förhållanden i din produktion - värme, varmvatten i administrations- och rekreationslokaler;

Att minska energikostnaderna.

Bild 1.

Struktur för energiförbrukning och energibesparingspotential i bostadshus: 1 – transmissionsvärmeförluster; 2 - värmeförbrukning för ventilation; 3 - värmeförbrukning för varmvattenförsörjning; 4- energibesparing

Lista över begagnad litteratur.

1. Karadzhi VG, Moskovko Yu.G. Några funktioner för effektiv användning av ventilations- och värmeutrustning. Guide - M., 2004

2. Eremkin A.I., Byzeev V.V. Ekonomi för energiförsörjning i värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem. Förlag för Association of Construction Universities M., 2008.

3. Skanavi A. V., Makhov. L. M. Uppvärmning. Förlaget DIA M., 2008