Способы снижения расхода тепла на вентиляцию

Дата: 01.06.2015
Просмотров: 388
Комментариев:
Рейтинг: 42
Комментариев:
Рейтинг: 42
Оглавление: [скрыть]
  • Проектирование системы вентиляции с подогревом воздуха
  • Расчет мощности воздухонагревателя
  • Системы с рекуперацией потоков воздуха
  • Другие способы подогрева приточного воздуха

Системы вентиляции и отопления влияют на работу друг друга и на комфортность атмосферы в помещениях дома в целом. В зимний период при работе вентиляционной системы понижается температура внутри здания и значительно увеличиваются расходы на обогрев жилья.

Схема вентиляции дома

Схема вентиляции дома.

Проектирование и монтаж отопления в комплексе с вентиляцией делает систему поддержания микроклимата в здании более экономичной при эксплуатации. Расход тепла на вентиляцию снизит его потери в отопительных приборах. Путем расчета показателей теплосбережения производится выбор оптимальной технологии воздухообмена.

Проектирование системы вентиляции с подогревом воздуха

Современные бытовые устройства кондиционирования воздуха могут поддерживать оптимальный температурный режим в помещениях, но не обеспечивают достаточного поступления свежего воздуха. По нормам, установленным СНиП, поступающий в здание воздух должен заменяться свежим в объеме 30 м3/ч и иметь температуру не менее 18°С.

Схема устройства вентилятора

Схема устройства вентилятора.

Исходные значения для расчета вентиляционной установки принимаются в зависимости от климатической зоны местоположения здания. Минимальная наружная температура берется как средний показатель в период самой холодной пятидневки зимы в дневное время.

Целью проектирования вентиляционной системы является определение оптимального соотношения между мощностью оборудования, объемом помещений и наружными климатическими условиями. Исходя из конструкции здания, необходимо найти наиболее эффективное технологическое решение для обеспечения баланса между температурой и свежестью воздуха в доме.

Для определения перечня и типа вентиляционного оборудования путем расчета вычисляются требуемые параметры:

В соответствии с расчетным воздухообменом выбирается приточная установка определенной производительности. Выбор вентиляторов осуществляется с учетом падения давления в воздуховодах системы. Величина этого показателя указывается в технических характеристиках оборудования.

Расчет системы вентиляции

Расчет системы вентиляции.

В нагнетательной линии протяженностью 15 м потеря давления составляет 0,001 атм. Для частных домостроений производительность вентиляционной системы обычно составляет от 1000 до 3000 м3/ч .

Расчеты при проектировании вентиляционной системы, в том числе и расход тепла на подогрев воздуха, производятся с учетом нормативов СНиП и МГСН. Правила оговаривают минимально допустимые значения температуры и требуемые параметры воздухообмена в помещениях.

Эти нормативные ограничения прежде всего направлены на минимизацию расхода средств на устройство вентиляции и более актуальны для проектирования общественных строений. В частном доме уровень комфортности определяется владельцем индивидуально, а не по усредненным нормам. Поэтому производительность системы и, в частности, расход тепла могут быть как выше, так и ниже расчетных значений, полученных с учетом рекомендаций СНиП. Тем более что ощущение комфортности у разных людей может определяться различными условиями.

Современные системы вентиляции оснащаются устройствами регулирования производительности изменением скорости поступающего потока воздуха. Корректированием рабочих параметром можно добиться баланса между комфортом и экономией. Расход тепла на подогрев воздуха и интенсивность воздухообмена должны иметь оптимальные соотношения. При выборе оборудования его производительность принимается несколько большей, чем определенная по вентиляционной характеристике с учетом сопротивления сети.

Вернуться к оглавлению

Расчет мощности воздухонагревателя

Расчет мощности воздухонагревателя

Расчет мощности воздухонагревателя.

Для расчета мощности калорифера Р (Вт), необходимой для подогрева приточного воздуха требуемого объема, применяется общая формула Р=Q×0,36×(t вх.t вых.), где:

Q — приток воздуха (м3/ч );

t вх. (°С) — температура наружного воздуха;

t вых. (°С) — температура воздуха в помещении.

Определить температуру, до которой воздухонагреватель способен нагреть воздух, можно по формуле:

Δt (°С) = 2,98×Р/Q.

Например, при мощности калорифера 1,5 кВт и расходе воздуха, нагнетаемом вентилятором 100 м3/ч, выбранный прибор нагреет воздух на Δt=2,98×1500/100=44,7°С. Это означает, что при минимальном значении поступающего воздуха -20°С температура на выходе воздухонагревателя составит 45-20=25°С. Для калорифера, устанавливаемого в квартирах, мощность принимается от 1 до 5 кВт. В больших домах, офисах и других подобных зданиях воздухонагреватели могут иметь мощность от 5 до 50 кВт.

Таблица расчета вентиляции

Таблица расчета вентиляции.

Для подогрева нагнетаемого воздуха устанавливаются канальные нагреватели. Устройства монтируются непосредственно в воздуховоды как круглого, так и прямоугольного сечения. Если невозможно обеспечить электропитание воздухонагревателей с производительностью, полученной в результате расчета, в качестве теплообменников используют приборы с теплоносителем из автономного отопления.

Этот вариант подогрева приточного воздуха больше подходит для загородных домов. В теплоноситель аппарата добавляется незамерзающая жидкость, устройство оборудуется автоматическими средствами защиты от замораживания. Исходя из технических характеристик воздухонагревателей и требуемой производительности определяется их количество. Число теплообменников для снижения затрат тепла на вентиляцию должно быть минимальным.

Вернуться к оглавлению

Системы с рекуперацией потоков воздуха

Экономным вариантом устройства воздухообмена в помещениях является оборудование приточно-вытяжной вентиляционной системы с рекуперацией воздуха. Несмотря на достаточно высокую стоимость такого технологического решения, сложность расчета и монтажа, затраты энергии на прогрев воздуха снижаются до 80%.

Принцип работы приточной вентиляции

Принцип работы приточной вентиляции.

Расчет тепла, выделяемого теплообменником с рекуперацией, сложнее, а само оборудование и монтаж дороже, чем в обычной прямоточной системе. Приточные и вытяжные воздуховоды должны быть сведены в одном теплообменнике. Поступающий воздух подогревается за счет передачи тепла от вытяжного потока. Система с рекуперацией наиболее эффективна при значительной разнице температур снаружи и внутри помещения. В регионах с длительным холодным сезоном дополнительные затраты на теплообменник окупаются быстро.

В зависимости от типа рекуператора он может монтироваться в чердачном, подсобном помещении или фальш-потолке. Коэффициент полезного действия теплообменника зависит от технологии его внутреннего устройства, разницы внутренней и наружной температур, выбранного места установки.

Чтобы снизить расход тепла, выход вытяжной трубы лучше расположить в месте с меньшим воздействием ветра, а забор воздуха — с подветренной стороны (обычно западной). Установка теплообменника для рекуперации без предварительного профессионального расчета может не принести желаемого результата и не снизить в достаточной степени расход тепла на обогрев воздуха.

Вернуться к оглавлению

Другие способы подогрева приточного воздуха

Для увеличения температуры поступающего воздуха применяется его рециркуляция. В специальном смесителе поток из вытяжной линии смешивается с приточным. Оптимальное соотношение потоков одновременно регулируется клапанами на байпасе и выходе из вытяжного воздуховода. Последний прикрывается при открытии рециркуляционной перемычки.

Составляющая чистого приточного воздуха не должна быть меньше 1/10 от общего поступающего в помещение объема.

Схемы вытяжной вентиляции

Схемы вытяжной вентиляции.

Содержание вредных веществ в общем объеме не должно превышать предельно допустимого.

Для экономии тепла на подогрев приточного воздуха устраивается вентиляция — использование геотермальной системы в сочетании с приточно-вытяжной установкой и рекуперацией потоков. Зимой температура грунта на глубине 1,5-3 м может составлять 5-8°С. В морозную погоду приточный воздух, прошедший через грунтовый теплообменник, может нагреться до 0°С.

Воздуховоды, смонтированные ниже уровня промерзания грунта, позволяют снизить производительность воздухонагревательных установок, монтажные и эксплуатационные затраты. Предварительное увеличение температуры приточного воздуха в геотермальных системах защищает от вероятного обледенения устройств рекуперации.

Укладка подземных воздуховодов отличается трудоемкостью по сравнению с монтажом классических сетей, требует увеличения мощности приточных вентиляторов. Но их применение в вентиляционной системе снизит затраты на подогрев потока в калориферах.

Создание проекта и расчет параметров вентиляционной системы для снижения затрат тепла на вентиляцию качественно могут быть проведены только компетентными специалистами. Непрофессиональный подход к планированию и монтажу оборудования для обогрева помещения и воздухообмена в них может обернуться проблемами при эксплуатации. Владельцу строения необходимо быть в курсе общих принципов расчета и подбора климатических устройств.

Наверх