VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

При строительстве зданий различного назначения необходимо обеспечивать все требуемые параметры микроклимата в помещениях. Система вентиляции – это система, обеспечивающая удаление отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. Вентиляция применяется с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда, удаления газа, радиации и других вредных веществ. Принудительная вентиляция желательна там, где естественная тяга недостаточна. При устройстве механических приточных систем вентиляции для обеспечения требуемых параметров микроклимата в зависимости от назначения помещений проводят: фильтрацию, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизацию приточного воздуха и т.д. В механических системах вентиляции с целью сбережения энергетических ресурсов применяются схемы рекуперации и рециркуляции.

Рециркуляция – многократное полное или частичное возвращение потока газов, жидких или твердых веществ в технологический процесс с целью регулирования температуры, концентрации компонентов в смесях, увеличение выхода целевого вещества. Чтобы избежать излишнего расхода энергии на нагрев воздуха, применяют рециркуляцию внутреннего воздуха. Рециркуляция воздуха – это повторное использование отработанного внутреннего воздуха. Рециркуляция производится в основном с целью экономии тепловой энергии в холодный и переходный периоды года. Использование рециркуляции помогает стабилизировать режим распределения воздуха в помещении и скорости приточных струй, так как система работает при постоянном расходе.

Стоит подчеркнуть, что рециркуляция подходит не для всех помещений. Ее нельзя использовать в тех помещениях, в воздухе которых содержаться вредные выбросы – опасные для организма или взрывоопасные вещества, так как рециркуляция построена на повторном использовании воздуха.

Существуют системы с переменным расходом воздуха, подающие только наружный воздух, требуемое количество которого определяется по сигналам датчика углекислого газа или влажности. Чаще всего это системы кондиционирования специальных помещений, позволяющие за счет охлаждения получить низкие температуры приточного воздуха в летний период, и тем самым существенно сократить требуемый воздухообмен по тепловым избыткам. Один из плюсов рециркуляции состоит в том, что эта система не требует больших материальных затрат. Устанавливая системы рециркуляции, мы, также, избегаем излишнего расхода энергии на нагрев воздуха, подаваемого в помещения. Схема рециркуляции воздуха представлена на рис. 1.

Рисунок 1.1 – Система рециркуляции воздуха

Свежий холодный воздух с улицы попадает в теплообменник, где перемешивается с уже нагретым воздухом из помещения. Дальше свежий воздух с улицы и теплый из помещения разделяются и попадают в два насоса (вентилятора), один из которых подает нагретый свежий воздух в помещения, а второй удаляет уже отработанный холодный воздух.

Рекуперация. Главным отличием систем рекуперации от рециркуляции является то, что при рекуперации холодный воздух не смешивается с теплым. Слово рекуперация произошло от латинского слова «recuperatio», что дословно означает «обратный процесс получения». В системах рекуперации часть энергии тепла передается от вытяжного потока воздуха приточному. Рекуперация тепла или обратное получение тепла - это процесс теплообмена, при котором тепло забирается от удаляемого воздуха и передается свежему нагнетаемому воздуху.

Рекуперация применяется с использованием приточно-вытяжных установок центральных кондиционеров с наличием в них теплообменника. Процесс проходит в теплообменнике таким образом, что выбрасываемый и свежий воздух абсолютно отделены друг от друга, чтобы не произошло их смешивание. Схема рекуперации воздуха в приточно-вытяжной установке приведена на рис.2.

Рисунок 2.1 – Система рекуперации воздуха

Наружный воздух при температуре 10С попадает в систему рекуперации: приточный и вытяжной воздух идут по отдельным друг от друга каналам, чтобы не произошло их смешивание. Дальше наружный воздух проходит через фильтр приточного воздуха, где происходит его очистка от грязи и пыли с улицы. Следующий этап – сам теплообменник (рекуператор), где металлические поверхности нагрева нагреваются вытяжным воздухом и отдают теплоту приточному. Дальше канал с подогретым приточным воздухом подходит к калориферу, где происходит нагрев приточного воздуха до температуры +20С, требуемой для обслуживаемых помещений. Движение воздуха по приточным каналам осуществляется с помощью приточного вентилятора. Так же, только по вытяжным каналам воздух удаляется из помещения. С температурой +22С он попадает в фильтр вытяжного воздуха, где очищается от пыли и других веществ, которые могут повредить вытяжной вентилятор. По каналу проходит в теплообменник, где отдает свою теплоту через металлические поверхности нагрева наружному приточному воздуху и охлаждается до температуры +8С. После рекуператора установлен вытяжной вентилятор, который осуществляет выброс вытяжного воздуха по вытяжному каналу на улицу. Таким образом, воздух при рекуперации не смешивается.

Плюсом рекуперации является экономия энергии, и как следствие, экономия средств на эксплуатацию системы вентиляции. Иногда, когда имеется ограничение в возможном объеме потребляемой энергии и установить мощную обогревательную систему невозможно, использование рекуператора является хорошим решением задачи экономии тепловой энергии. Недостатком является необходимые дополнительные первоначальные вложения на установку рекуператора.

Схемы рекуперации и рециркуляции воздуха помогают экономить энергию, в той и в другой есть свои плюсы и минусы. В целом, можно утверждать, что, не смотря на имеющиеся недостатки, схемы рециркуляции и рекуперации могут широко применяться для внедрения энергоэффективных систем вентиляции в общественных и производственных зданиях.

Список источников

1. http://referatwork.ru/category/geografiya/view/23602_rekuperaciya_ili_recirkulyaciya

2. http://www.ngpedia.ru/id315897p1.html

Код для цитирования: Скопировать