Использование солнечной энергии в системах охлаждения и создания искусственного климата
создание оптимального воздухообмена в помещениях является одной из важнейших задач обеспечения санитарно-гигиенических условий для пребывания в помещении человека. Поэтому проектируемые вентиляционные устройства должны ассимилировать или удалять избыточную теплоту, влагу, а также газы, пары, пыль с соблюдением при этом определенной подвижности воздуха в помещении. Существующие системы вентиляции представляют собой комплекс инженерных устройств, включающих воздушный тракт (воздуховоды), оборудование для обработки и транспортировки воздуха, а также сетевое оборудование (воздухоприемные, воздухораспределительные устройства, дроссель-клапаны и др.).
устройства вентиляции должны удовлетворять следующим требованиям:
• площадь для размещения вентиляционного оборудования и каналов должна быть минимальной; размещение вентиляционных каналов, устройств для раздачи и забора воздуха должно сочетаться с архитектурным обликом помещений и не ухудшать интерьеров;
• в промышленных зданиях вентиляционные устройства не должны мешать производственному процессу;
• должна быть обеспечена хорошая вибро - и звукоизоляция вентиляционного оборудования от строительных конструкций;
• в высшей степени важна эксплуатационная характеристика систем вентиляции, которая, как правило, должна учитываться при проектировании, - возможность надежной наладки и регулирования работы отдельных устройств систем вентиляции; удобство обслуживания и ремонта;
• минимальная стоимость оборудования и строительно-монтажных работ, максимальная экономия электроэнергии и топлива при эксплуатации вентиляционных установок, возможности легкого и надежного регулирования или переключения с одного режима работ на другой.
Обычно вентиляция в здании состоит из приточных и вытяжных систем. Приточные системы вентиляции потребляют 50-60 % всей электроэнергии здания. В связи с этим необходимо искать пути экономии тепловой энергии в системах вентиляции и кондиционирования зданий различного назначения. Одним из направлений совершенствования и сокращения энергоемкости систем вентиляции является использование для нагрева приточного воздуха энергии солнечного излучения, а также теплоты воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции, местных отсосов, и газовоздушной смеси, удаляемой от технологического оборудования.
Целесообразность использования солнечной энергии и вторичных энергоресурсов для вентиляции, выбор схем утилизации теплоты (холода), теплоутилизационного оборудования должны быть обоснованы технико-экономическим расчетом с учетом неравномерности поступления ВЭР и теплопотребления в системах.
Достаточно широкое распространение получили системы с воздуховоздушными теплоутилизаторами (регенеративными и рекуперативными). Если утилизированной теплоты недостаточно для обеспечения заданной температуры приточного воздуха, проектируются дополнительные воздухонагреватели. площадь поверхности нагрева дополнительных воздухонагревателей рассчитывается с учетом неравномерности их тепловой нагрузки в различных эксплуатационных режимах (при защите от обмерзания теплоутилизационного оборудования, при изменении параметров и расходов теплоносителей вэр и т. д.). как правило, расчет такого оборудования выполняется для холодного периода года. возможная экономия холода на обработку приточного воздуха в теплый период года определяется в этом случае с учетом площади теплообменной поверхности подобранного теплоутилизационного оборудования (то).
Приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла. в последние годы все более широкое применение находят приточно-вытяжные системы вентиляции с рекуперацией тепла. в климатических условиях Беларуси при одинаковых среднегодовых температурах зима холоднее, а лето жарче. по этой причине в зданиях повышенной комфортности с использованием принудительной системы приточно-вытяжной вентиляции роторный рекуператор, использующий для привода солнечную энергию, окупает себя достаточно быстро.
приточно-вытяжные установки обеспечивают как приток, так и вытяжку из помещения отработанного воздуха (рис. 30). существенным преимуществом приточно-вытяжных установок является встроенный теплообменник (рекуператор), позволяющий использовать тепло удаляемого воздуха для подогрева приточного воздуха. некоторые модели способны также осуществлять влагообмен с вытяжным воздухом. воздухообмен производится следующим образом. постоянно работающая приточно-вытяжная вентиляционная установка обеспечивает удаление воздуха из помещений, где выделяются теплоизбытки, влага и запахи. загрязненный воздух выбрасывается на улицу через наружные решетки или в вытяжные каналы. свежий приточный воздух фильтруется, подогревается в рекуператоре за счет тепла от вытяжного воздуха и подается по системе воздуховодов в помещения при помощи воздухораспределителей. Если необходимо, приточный воздух может дополнительно подогреваться в калорифере до необходимой температуры.
работой системы вентиляции управляет автоматика. система контролирует воздушные потоки, минимизируя энергозатраты в холодное время года за счет передачи тепла от вытяжного воздуха приточному.
Защитный цоколь (принадлежность)
Фильтр наружного воздуха
Рис. 30. Приточно-вытяжная установка