Havalandırma nasıl hesaplanır: formüller ve besleme ve egzoz sisteminin hesaplanmasına bir örnek. Egzoz ve besleme havalandırmasını hesaplamak için özellikler ve prosedür Egzoz havasının ısısının ısı borularıyla kullanılması

Evin sağlıklı bir mikro iklime sahip olduğunu ve hiçbir odanın küf ve rutubet kokmadığını mı hayal ediyorsunuz? Evin tasarım aşamasında bile gerçekten rahat olması için, yetkin bir havalandırma hesaplaması yapılması gerekir.

Evin inşası sırasında bu önemli nokta atlanırsa, gelecekte bir dizi sorunu çözmeniz gerekecek: banyodaki küfü çıkarmaktan yeni onarımlara ve bir hava kanalı sistemi kurmaya kadar. Katılıyorum, mutfakta pencere kenarında veya çocuk odasının köşelerinde siyah küflü kreşler görmek ve tekrar içine dalmak çok hoş değil. onarım işi.

Topladığımız yazımızda yararlı malzemeler havalandırma sistemlerinin hesaplanmasında, referans tabloları. Formüller, görsel çizimler ve gerçek örnek kapalı çeşitli amaçlar için ve videoda gösterilen belirli bir alan.

Doğru hesaplamalar ve doğru kurulum ile evin havalandırması uygun modda gerçekleştirilir. Bu, yaşam alanlarındaki havanın taze, normal nemli ve nemsiz olacağı anlamına gelir. hoş olmayan kokular.

Tersi resim gözlenirse, örneğin banyoda sürekli havasızlık veya diğer olumsuz olaylar, o zaman havalandırma sisteminin durumunu kontrol etmeniz gerekir.

Resim Galerisi

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

Silindir # 1. Havalandırma sisteminin çalışma prensipleri hakkında faydalı bilgiler:

Silindir #2. Egzoz havasıyla birlikte ısı da evi terk eder. Burada, havalandırma sisteminin çalışmasıyla ilişkili ısı kayıplarının hesaplamaları açıkça gösterilmiştir:

Havalandırmanın doğru hesaplanması, başarılı işleyişinin temeli ve bir evde veya apartman dairesinde uygun bir mikro iklimin garantisidir. Bu tür hesaplamaların dayandığı temel parametreleri bilmek, yalnızca inşaat sırasında havalandırma sistemini doğru bir şekilde tasarlamakla kalmayacak, aynı zamanda koşullar değişirse durumunu düzeltmeye de izin verecektir.

Tanım:

Şu anda, çok katlı konut binalarının termal koruma göstergeleri oldukça yüksek seviyelere ulaşmıştır.
değerler, bu nedenle termal enerji tasarrufu için rezerv arayışı enerji verimliliği alanındadır. mühendislik sistemleri. Termal enerji tasarrufu için oldukça yüksek potansiyele sahip temel enerji tasarrufu önlemlerinden biri, havalandırma sistemlerinde egzoz havası ısı eşanjörlerinin 1 kullanılmasıdır.

Şu anda, çok katlı konut binalarının termal koruma göstergeleri oldukça yüksek değerlere ulaşmıştır, bu nedenle termal enerji tasarrufu için rezerv arayışı, mühendislik sistemlerinin enerji verimliliğini iyileştirme alanındadır. Termal enerji tasarrufu için oldukça yüksek potansiyele sahip temel enerji tasarrufu önlemlerinden biri, havalandırma sistemlerinde egzoz havası ısı eşanjörlerinin 1 kullanılmasıdır.

Egzoz havası ısı geri kazanımlı besleme ve egzoz havalandırma üniteleri, geleneksel besleme havalandırma sistemlerine kıyasla bir dizi avantaja sahiptir; önemli tasarrufısıtma için harcanan termal enerji havalandırma havası(kullanılan kullanıcının türüne bağlı olarak %50 ila %90). Şuna da dikkat edilmelidir yüksek seviye Havalandırma sisteminin aerodinamik stabilitesi ve besleme ve egzoz havası akış hızlarının dengesi nedeniyle hava-termal konfor.

Kullanıcı türleri

En çok kullanılan:

1. Rejeneratif ısı geri kazanım üniteleri S. Rejeneratörlerde, egzoz havasından gelen ısı, dönüşümlü olarak ısınan ve soğuyan bir nozül vasıtasıyla besleme havasına aktarılır. Yüksek enerji verimliliğine rağmen, rejeneratif ısı eşanjörlerinin önemli bir dezavantajı vardır - aparat durumunda egzoz havasının belirli bir kısmının besleme havasıyla karışma olasılığı. Bu da hoş olmayan kokuların ve hastalığa neden olan bakterilerin transferine yol açabilir. Bu nedenle, genellikle kamu binalarında bir daire, yazlık veya bir oda içinde kullanılırlar.

2. Geri kazanımlı ısı geri kazanım üniteleri. Bu ısı eşanjörleri, kural olarak, iki fan (besleme ve egzoz), filtreler ve karşı akışlı, çapraz ve yarı çapraz tipte bir plakalı ısı eşanjörü içerir.

Geri kazanımlı ısı geri kazanım cihazlarının daire bazında kurulumu ile aşağıdakiler mümkün hale gelir:

1. devridaim havasının kullanımı da dahil olmak üzere dairenin çalışma türüne bağlı olarak hava-ısı rejimini esnek bir şekilde düzenler;
2. kentsel, dış gürültüden koruma (kapalı yarı saydam çitler kullanıldığında);
3. yüksek performanslı filtreler kullanılarak besleme havasının arıtılması.

3.Ara ısı taşıyıcılı ısı geri kazanım üniteleri. Kendi başlarına Tasarım özellikleri bu ısı eşanjörleri, bireysel (apartman) havalandırma için pek kullanılmazlar ve bu nedenle pratikte merkezi sistemler için kullanılırlar.

4. Isı boruları üzerinde eşanjörlü ısı geri kazanım cihazları. Isı borularının kullanılması, kompakt, enerji tasarruflu ısı değişim cihazları oluşturmanıza olanak tanır. Bununla birlikte, tasarımın karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle konut binalarının havalandırma sistemlerinde uygulama alanı bulamamışlardır.

Benzer ağırlık ve boyut göstergeleriyle en iyi sonuç konutlarda rejeneratif ısı geri kazanım üniteleri (%80–95), bunu reküperatif (%65'e kadar) ve son sırada ara soğutuculu ısı geri kazanım üniteleri (%45–55) gösterirler.

Termal enerji aktarmanın yanı sıra egzoz havasından besleme havasına nemi aktaran ısı geri kazanım ünitelerinden bahsedilmelidir. Isı transfer yüzeyinin tasarımına bağlı olarak entalpi ve soğurma tiplerine ayrılırlar ve egzoz havası ile atılan nemin %15-45'inin kullanılmasına izin verirler.

İlk uygulama projelerinden biri

2000 yılında, Krasnostudenchesky Prospekt 6 adresindeki bir konut binası için, ilk daire bazında mekanik besleme ve egzoz havalandırma sistemlerinden biri, çapraz akışlı havadan havaya plakada besleme havası ısıtması için egzoz havası ısı geri kazanımı ile tasarlandı. ısı eşanjörü

Mutfağın yanında bulunan misafir banyosunun asma tavan boşluğunda her dairede kompakt, düşük gürültülü bir daire klima santrali bulunmaktadır. Maksimum besleme havası kapasitesi 430 m3/h'dir. Enerji tüketimini azaltmak için, çoğu dairede dış hava sokaktan değil, camlı bir sundurma alanından alınır. olmayan diğer dairelerde teknik fizibilite sundurmalardan hava girişi, hava giriş ızgaraları doğrudan cepheye yerleştirilmiştir.

Dış hava temizlenir, gerekirse ısı eşanjörünün donmasını önlemek için ön ısıtmaya tabi tutulur, ardından çıkan hava nedeniyle ısı eşanjöründe ısıtılır veya soğutulur, ardından gerekirse bir elektrikli ısıtıcı ile son olarak gerekli sıcaklığa ısıtılır ve ardından dairenin arazisine dağıtılır. Nominal gücü 0,6 kW olan ilk ısıtıcı, egzoz yolunu yoğuşmanın donmasından korumak için tasarlanmıştır. Yoğuşma, özel bir drenaj borusu aracılığıyla bir su sızdırmazlığı yoluyla kanalizasyona boşaltılır. 1,5 kW gücündeki ikinci ısıtıcı, besleme havasını önceden belirlenmiş konforlu bir değere kadar ısıtmak için tasarlanmıştır. Kurulum kolaylığı için elektrikli de yapılır.

Tasarımcıların hesaplamalarına göre, ısı eşanjöründen sonra havanın ek olarak ısıtılması ihtiyacının ancak çok sonra ortaya çıkabileceği belirtilmelidir. Düşük sıcaklık açık hava. Bununla birlikte, besleme ve egzoz ünitesinin ısı eşanjöründen egzoz havasının iki katı kadar besleme havasının geçtiği dikkate alınarak, besleme üzerine bir elektrikli hava ısıtıcısı monte edilmiştir. Operasyonel uygulama şu varsayımları doğruladı: ek ısıtma neredeyse hiç kullanılmaz, egzoz havasının ısısı besleme havasını sakinlere rahatsızlık vermeyecek bir sıcaklığa ısıtmak için yeterlidir.

Isı eşanjörü, kontrolörlü ve kontrol panelli bir otomasyon sistemi ile donatılmıştır. Otomasyon sistemi, eşanjör duvarının sıcaklığı 1 °C'nin altına düştüğünde birinci ısıtıcının açılmasını, ikinci ısıtıcının ise ayarlanan besleme havası sıcaklığının sabit kalması sağlanarak açılıp kapatılabilmesini sağlar.

Besleme fanının üç sabit hızı vardır. Birinci hızda besleme havası hacmi 120 m 3 /h'dir, bu değer bir ve iki odalı daire, yanı sıra az sayıda sakini olan üç odalı bir daire. İkinci hızda, besleme havası hacmi 180 m3 /h, üçüncü - 240 m3 /h'dir. Sakinleri nadiren ikinci ve üçüncü hızları kullanır.

Tüm fan hızlarında akustik ölçümler yapıldı, bu da ilk hızda gürültü seviyesinin 30-35 dB (A) geçmediğini gösterdi ve bu değer eşyasız bir daire için geçerli. Mobilyalı ve iç eşyalı bir apartman dairesinde gürültü seviyesi daha da düşük olacaktır. İkinci ve üçüncü hızlarda gürültü seviyesi daha yüksek ancak misafir banyosu kapısı kapalı olduğu için bina sakinlerine rahatsızlık vermiyor.

Egzoz havası sıhhi tesisatlardan alınır, filtrelendikten sonra bir ısı eşanjöründen geçirilir ve merkezi toplama egzoz havası kanalından atılır. Prefabrik egzoz hava kanalları - metal, galvanizli çelikten yapılmış ve kapalı yangın şaftlarına döşenmiştir. Üst teknik katta bir bölümün prefabrik hava kanalları birleştirilerek bina dışına çıkarılmaktadır.

Proje uygulaması sırasında banyo ve mutfak davlumbazlarının bertaraf amaçlı birleştirilmesi yönetmelikle yasaklanmış, bu nedenle mutfak davlumbazları ayrılmıştır. Daireden çıkarılan hava hacminin yaklaşık yarısı kadar ısı kullanılır. Bu yasak artık kaldırılarak sistemin enerji verimliliği daha da artırılmıştır.

İÇİNDE ısıtma mevsimi 2008-2009 yıllarında binada ısı tüketim sistemlerinin enerji etüdü yapılmış olup, aynı yapım yılındaki benzer konutlara kıyasla ısıtma ve havalandırma için %43 oranında ısı tasarrufu sağlanmıştır.

Kuzey Izmailovo'daki proje

Bir diğer benzer proje 2011 yılında Kuzey Izmailovo'da uygulandı. 153 numaralı apartman, besleme havasını ısıtmak için mekanik stimülasyon ve egzoz havasının ısı geri kazanımı ile daire bazında havalandırma sağlar. Besleme ve egzoz üniteleri dairelerin koridorlarında otonom olarak kurulur ve filtreler, plakalı eşanjör ve fanlar ile donatılmıştır. Ünite, otomasyon ekipmanı ve ünitenin hava kapasitesini ayarlamanıza izin veren bir kontrol paneli ile donatılmıştır.

Plakalı eşanjörlü havalandırma ünitesinden geçen egzoz havası, besleme havasını 4°C'ye kadar ısıtır (-28°C dış hava sıcaklığında). Besleme havası ısıtması için ısı açığı telafisi yapılır ısıtma cihazlarıısıtma.

Dış hava dairenin locasından alınmakta, banyo, banyo ve mutfaklardan (bir daire içerisinde) çıkan egzost havası eşanjörden sonra uydu aracılığıyla egzoz kanalına atılarak teknik kat içerisinde uzaklaştırılmaktadır. Gerekirse, koku kilitleme cihazlı bir damlama hunisi ile donatılmış kanalizasyon yükselticisinde yoğuşmanın ısı geri kazanım ünitesinden çıkarılması sağlanır. Stand banyolarda yer almaktadır.

Besleme ve egzoz havası akış kontrolü, tek bir kontrol paneli aracılığıyla gerçekleştirilir. Ünite, ısı geri kazanımlı normal çalışmadan, ısı geri kazanımsız yaz çalışmasına geçirilebilir. Teknik katın havalandırması deflektörler vasıtasıyla sağlanmaktadır.

Banyo, banyo, mutfak tesislerinden çıkan egzozu telafi etmek için besleme havasının hacmi alınır. Dairede mutfak ekipmanlarını bağlamak için bir egzoz kanalı yoktur (sobadan çıkan davlumbaz devridaim için çalışır). Giriş, ses emici hava kanalları aracılığıyla oturma odalarına seyreltilir. Apartman koridorlarında havalandırma ünitesinin bakım için kapaklı bir bina yapısı ve havalandırma ünitesinden egzoz miline kadar bir egzoz kanalı ile kapatılması planlanmıştır. Bakım deposunda dört yedek fan bulunmaktadır.

Isı geri kazanım ünitesi bulunan tesisatın testleri, veriminin %67'ye ulaşabileceğini göstermiştir.

Egzoz havası ısı geri kazanımlı mekanik havalandırma sistemlerinin kullanımı dünya pratiğinde yaygındır. Isı geri kazanım cihazlarının enerji verimliliği plakalı ısı eşanjörlerinde %65'e, döner ısı eşanjörlerinde ise %85'e kadar çıkmaktadır. Bu sistemler Moskova şartlarında kullanıldığında yıllık ısı tüketiminin taban seviyeye düşürülmesi yılda 38–50 kWh/m2 olabilmektedir. Bu, genel özgül ısı tüketimini değiştirmeden yılda 50–60 kWh/m2'ye düşürmeyi mümkün kılar. temel Seviyeçitlerin termal koruması ve 40 yüzde azalma 2020'den itibaren sağlanan ısıtma ve havalandırma sistemlerinin enerji yoğunluğu.

Edebiyat

1 Bu teknoloji ilk olarak Kuzey Avrupa ve İskandinavya'da geliştirilmiştir. Bugün, Rus tasarımcılar da bu sistemleri çok katlı konut binalarında kullanma konusunda önemli deneyime sahiptir.

Egzoz havalandırmasının temel amacı, hizmet verilen tesislerden egzoz havasını uzaklaştırmaktır. Egzoz havalandırması, kural olarak, temiz hava sağlamaktan sorumlu olan besleme havası ile birlikte çalışır.

Odanın elverişli ve sağlıklı bir mikro iklime sahip olması için, yetkin bir hava değişim sistemi tasarımı hazırlamak, uygun hesaplamayı yapmak ve gerekli birimleri tüm kurallara uygun olarak kurmak gerekir. Planlama yaparken, tüm binanın durumunun ve içinde bulunan insanların sağlığının buna bağlı olduğunu hatırlamanız gerekir.

En ufak bir hata, havalandırmanın işlevini yerine getirememesine, odalarda mantar oluşmasına, dekorasyon ve yapı malzemelerinin yok olmasına ve insanların hastalanmaya başlamasına neden olur. Bu nedenle, havalandırmanın doğru hesaplanmasının önemi hiçbir durumda hafife alınamaz.

Egzoz havalandırmasının ana parametreleri

Havalandırma sisteminin hangi işlevleri yerine getirdiğine bağlı olarak, mevcut kurulumlar bölünerek alınır:

1. Egzoz. Egzoz havasının alınması ve odadan çıkarılması için gereklidir.
2. Tedarik. Sokaktan taze temiz hava temini sağlayın.
3. Tedarik ve egzoz. Aynı zamanda eski bayat hava uzaklaştırılır ve odaya yeni hava verilir.

Egzoz üniteleri ağırlıklı olarak üretim, ofisler, depolar ve benzeri diğer tesislerde kullanılmaktadır. Egzoz havalandırmasının dezavantajı, aynı anda bir besleme sistemi kurulumu olmadan çok kötü çalışacağıdır.

Odadan girenden daha fazla hava çekilirse hava akımı oluşur. Bu nedenle, besleme ve egzoz sistemi en verimli olanıdır. maksimum sağlar rahat koşullar hem konut binalarında hem de endüstriyel ve çalışma tipi binalarda.

modern sistemler havayı temizleyen, ısıtan veya soğutan, nemlendiren ve tesis genelinde eşit olarak dağıtan çeşitli ek cihazlarla donatılmıştır. Eski hava hiç zorlanmadan davlumbazdan dışarı atılır.

Havalandırma sisteminin düzenlenmesine geçmeden önce, hesaplama sürecine ciddi şekilde yaklaşmanız gerekir. Havalandırmanın doğrudan hesaplanması, sistemin ana bileşenlerinin ana parametrelerinin belirlenmesini amaçlamaktadır. Sadece en çok belirlenerek uygun özellikler, kendisine verilen tüm görevleri tam olarak yerine getirecek bir havalandırma yapabilirsiniz.

Havalandırmanın hesaplanması sırasında, aşağıdakiler gibi parametreler:

1. Tüketim.
2. İşletme basıncı.
3. Isıtıcı gücü.
4. Hava kanallarının kesit alanı.

İstenirse, sistemin çalışması ve bakımı için enerji tüketimini ek olarak hesaplayabilirsiniz.

Dizine geri dön

Sistem performansını belirlemek için adım adım talimatlar

Havalandırmanın hesaplanması, ana parametresi olan performansın belirlenmesiyle başlar. Havalandırma performansının boyutsal birimi m³/h'dir. Hava akış hesabının doğru bir şekilde yapılabilmesi için aşağıdaki bilgileri bilmeniz gerekir:

1. Binaların yüksekliği ve alanları.
2. Her odanın ana amacı.
3. Aynı anda odada olacak ortalama kişi sayısı.

Hesaplamayı yapmak için aşağıdaki cihazlara ihtiyacınız olacak:

1. Ölçümler için rulet.
2. Notlar için kağıt ve kalem.
3. Hesaplamalar için hesap makinesi.

Hesaplamayı yapmak için, birim zaman başına hava değişim sıklığı gibi bir parametreyi bilmeniz gerekir. Bu değer, bina tipine göre SNiP tarafından belirlenir. Konut, endüstriyel ve idari binalar için parametre değişecektir. Isıtıcı sayısı ve gücü, ortalama insan sayısı gibi noktaları da hesaba katmanız gerekir.

tesisler için ev amaçlı hesaplama sürecinde kullanılan hava değişim oranı 1'dir. İdari binalar için havalandırmayı hesaplarken, özel koşullara bağlı olarak 2-3'e eşit hava değişim değerini kullanın. Doğrudan hava değişim sıklığı, örneğin bir ev odasında havanın 1 saatte 1 kez tamamen güncelleneceğini gösterir, bu çoğu durumda fazlasıyla yeterlidir.

Performans hesaplaması, frekansa göre hava değişim miktarı ve kişi sayısı gibi verilerin mevcudiyetini gerektirir. En büyük değeri almak ve ondan başlayarak uygun egzoz havalandırma gücünü seçmek gerekli olacaktır. Hava değişim oranının hesaplanması basit bir formül kullanılarak yapılır. Odanın alanını tavanın yüksekliği ve çokluk değeri ile çarpmak yeterlidir (ev için 1, idari için 2, vb.).

Kişi sayısına göre hava değişiminin hesaplanması için 1 kişinin tükettiği hava miktarı odadaki kişi sayısı ile çarpılır. Tüketilen hava hacmine gelince, ortalama olarak minimum fiziksel aktivite ile 1 kişi 20 m³ / s tüketir, orta aktivite ile bu rakam 40 m³ / s'ye çıkar ve yüksek aktivite ile zaten 60 m³ / s'dir.

Daha net hale getirmek için, 14 m² alana sahip sıradan bir yatak odası için bir hesaplama örneği verebiliriz. Yatak odasında 2 kişi var. Tavan 2,5 m yüksekliğe sahiptir Basit bir şehir dairesi için oldukça standart koşullar. İlk durumda, hesaplama hava değişiminin 14x2,5x1=35 m³/h olduğunu gösterecektir. İkinci şemaya göre hesaplama yaparken, bunun zaten 2x20 = 40 m³ / s'ye eşit olduğunu göreceksiniz. Daha önce belirtildiği gibi, daha büyük bir değer almak gereklidir. Bu nedenle özellikle bu örnekte kişi sayısına göre hesaplama yapılacaktır.

Diğer tüm odalar için oksijen tüketimini hesaplamak için aynı formüller kullanılır. Sonunda, tüm değerleri toplamak, genel performansı elde etmek ve bu verilere göre havalandırma ekipmanını seçmek kalır.

Havalandırma sistemlerinin performansı için standart değerler şunlardır:

1. Sıradan konut daireleri için 100 ila 500 m³/s.
2. Özel evler için 1000 ila 2000 m³/h.
3. Endüstriyel tesisler için 1000 ila 10000 m³/h.

Dizine geri dön

Isıtıcı gücünün belirlenmesi

Havalandırma sistemi hesabının tüm kurallara uygun olarak yapılabilmesi için hava ısıtıcısının gücünün hesaba katılması gerekir. Bu, egzoz havalandırması ile birlikte besleme havalandırması organize edildiğinde yapılır. Sokaktan gelen havanın ısıtılması ve odaya zaten sıcak girmesi için bir ısıtıcı monte edilmiştir. Soğuk havalarda olmazsa olmaz.

Hava ısıtıcısının kapasitesinin hesaplanması, hava akışı, gerekli çıkış sıcaklığı ve gelen havanın minimum sıcaklığı gibi değerler dikkate alınarak belirlenir. Son 2 değer SNiP'de onaylanmıştır. Buna göre normatif belge, ısıtıcı çıkışındaki hava sıcaklığı en az 18° olmalıdır. Minimum dış hava sıcaklığı, ikamet edilen bölgeye göre belirtilmelidir.

Modern havalandırma sistemleri, performans düzenleyicileri içerir. Bu tür cihazlar, hava sirkülasyonu oranını azaltabilmeniz için özel olarak tasarlanmıştır. Soğuk havalarda bu, hava ısıtıcısı tarafından tüketilen enerji miktarını azaltacaktır.

Cihazın havayı ısıtabileceği sıcaklığı belirlemek için basit bir formül kullanılır. Ona göre, ünitenin gücünün değerini almanız, hava akışına bölmeniz ve ardından elde edilen değeri 2,98 ile çarpmanız gerekiyor.

Örneğin tesisteki hava debisi 200 m³/h ve ısıtıcının gücü 3 kW ise bu değerleri yukarıdaki formülde yerine koyarak cihazın havayı ısıtacağını elde edersiniz. maksimum 44 ° ile. Yani, eğer kış zamanı dışarısı -20° olacaktır, o zaman seçilen hava ısıtıcısı oksijeni 44-20=24°'ye kadar ısıtabilecektir.

Dizine geri dön

Çalışma basıncı ve kanal kesiti

Havalandırmanın hesaplanması, çalışma basıncı ve hava kanallarının kesiti gibi parametrelerin zorunlu olarak belirlenmesini içerir. Verimli ve eksiksiz bir sistem, hava dağıtıcılarını, hava kanallarını ve bağlantı parçalarını içerir. Çalışma basıncını belirlerken, aşağıdaki göstergeler dikkate alınmalıdır:

1. Havalandırma borularının şekli ve kesitleri.
2. Fan ayarları.
3. Geçiş sayısı.

Uygun bir çapın hesaplanması aşağıdaki oranlar kullanılarak yapılabilir:

1. Bir konut binası için 1 m'lik bir alan için enine kesit alanı 5,4 cm² olan bir boru yeterli olacaktır.
2. Özel garajlar için - 1 m² alan başına 17,6 cm² kesitli bir boru.

Hava akış hızı gibi bir parametre doğrudan borunun enine kesiti ile ilgilidir: çoğu durumda hız 2,4-4,2 m / s aralığında seçilir.

Bu nedenle, ister bir egzoz, besleme veya besleme ve egzoz sistemi olsun, havalandırmayı hesaplarken bir dizi önemli parametre dikkate alınmalıdır. Tüm sistemin verimliliği bu aşamanın doğruluğuna bağlıdır, bu nedenle dikkatli ve sabırlı olun. İstenirse, düzenlenen sistemin çalışması için güç tüketimini ayrıca belirleyebilirsiniz.

Herhangi bir amaca yönelik binaların tasarımında, yapımında ve işletilmesinde enerji tasarrufu ihtiyacı şüphesizdir ve öncelikle fosil yakıt rezervlerinin tükenmesi ve sonuç olarak sürekli fiyat artışı ile ilişkilidir. Bu maliyetlerin toplam enerji dengesindeki payı, başta kamu ve endüstriyel binalar olmak üzere, ısıl koruma artırıldıktan sonra iletim ısı kayıplarından bile daha yüksek olabileceğinden, özellikle havalandırma ve iklimlendirme sistemleri için ısı maliyetlerinin düşürülmesine özel dikkat gösterilmelidir. dış çitler.

Mekanik havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde en umut verici, düşük maliyetli ve hızlı geri ödeme enerji tasarrufu önlemlerinden biri, soğuk mevsimde girişin kısmen ısıtılması için egzoz havası ısısının kullanılmasıdır. Isı geri kazanım cihazlarının uygulanması için kullanılmaktadır. çeşitli tasarımlar, dahil plakalı çapraz akışlı geri kazanımlı ısı eşanjörleri ve dönen bir rotora sahip rejeneratörler ile ısı boruları (termosifonlar) olarak adlandırılan cihazlar.

Bununla birlikte, Rusya Federasyonu'nda geçerli olan havalandırma ekipmanı fiyat seviyesinin koşulları altında ve esas olarak, teknik ve ekonomik açıdan listelenen cihaz türlerinin şirket içi üretiminin pratikte bulunmaması nedeniyle gösterilebilir. Görünüşte, ısı geri kazanımının yalnızca ara soğutma sıvısı olan cihazlar bazında düşünülmesi tavsiye edilir. Bu tasarımın bir takım avantajları olduğu bilinmektedir.

İlk olarak, uygulanması için seri ekipman kullanılır, çünkü burada besleme ünitesi sadece bir ısı eşanjörü ile desteklenir ve egzoz ünitesi, geleneksel ısıtıcılara ve soğutuculara yapısal olarak benzer olan bir ısı eşanjörü ile desteklenir. Bu özellikle önemlidir, çünkü Rusya Federasyonu'nda söz konusu ürünlerin kendi üretimini yapan bir dizi işletme vardır. Veza LLC gibi büyük olanlar.

Ek olarak, bu tip ısı geri kazanım ekipmanı çok kompakttır ve besleme ve egzoz ünitelerinin yalnızca bir ara ısı taşıyıcılı bir sirkülasyon devresi üzerinden bağlanması, bunların yerleştirilmesi için neredeyse birbirinden bağımsız bir yer seçmenize olanak tanır. Soğutucu olarak genellikle antifrizler gibi düşük donma özelliğine sahip sıvılar kullanılır ve sirkülasyon devresinin küçük hacmi antifriz maliyetinin ihmal edilmesini mümkün kılar ve devrenin sıkılığı ve antifrizin uçucu olmaması sorusunu gündeme getirir. toksisitesi ikincildir.

Son olarak, sağlanan ve egzoz edilen hava akışları arasında doğrudan temasın olmaması, ısı geri kazanımının kullanılabileceği bina ve bina grubunu pratik olarak sınırsız bir şekilde genişleten özütün temizliği üzerinde kısıtlamalar getirmez. Bir dezavantaj olarak, genellikle çok yüksek olmayan, %50-55'i geçmeyen bir sıcaklık verimi gösterirler.

Ancak bu, ısı geri kazanımı kullanmanın tavsiye edilebilirliği sorusuna, makalemizde daha sonra tartışacağımız teknik ve ekonomik bir hesaplama ile karar verilmesi gerektiğinde geçerlidir. Ara soğutuculu bir ısı geri kazanım cihazı için ek sermaye maliyetlerinin geri ödeme süresinin üç ila dört yılı geçmediği gösterilebilir.

Bu özellikle kararsız koşullarda önemlidir. Pazar ekonomisi sermaye yoğun mühendislik çözümlerinin kullanılmasına izin vermeyen, enerji kaynakları için ekipman ve tarifeler için gözle görülür şekilde değişen fiyatlar seviyesi ile. Bununla birlikte, bu tür ısı geri kazanım ekipmanı k eff'in ekonomik olarak en uygun sıcaklık verimliliği sorusu açık kalmaktadır, yani. toplam ısı yüküne göre egzoz havasının ısısı pahasına besleme havasını ısıtmak için harcanan ısının payı. Bu parametre için yaygın olarak kullanılan değerler 0,4 ile 0,5 arasındadır. Şimdi bu değerlerin neye göre alındığını göstereceğiz.

Bu sorun, Veza LLC'nin ekipmanı kullanılarak 10.000 m3 / saat kapasiteli bir besleme ve egzoz havalandırma ünitesi örneğinde ele alınacaktır. Bu görev, havalandırma ekipmanının kurulumu ve işletilmesi için SDZ'nin toplam iskonto edilmiş maliyetlerinin minimumunu sağlayan k eff değerinin belirlenmesine geldiğinden, bir optimizasyon görevidir.

Hesaplama, havalandırma ünitelerinin inşası için ödünç alınan fonların kullanılmasına ve SDZ'nin aşağıdaki formüle göre dikkate alınan T zaman aralığının sonuna getirilmesine bağlı olarak yapılmalıdır:

nerede K - toplam sermaye maliyeti, ovmak; E — toplam yıllık işletme maliyetleri, ovmak/yıl; p iskonto oranı, %. Hesaplamalarda Rusya Federasyonu Merkez Bankası'nın yeniden finansman oranına eşit alınabilir. 15 Ocak 2004 tarihinden itibaren bu değer yıllık %14'e eşit olmuştur. Bu durumda, maliyetlerin tüm bileşenleri kolayca hesaba katıldığından ve oldukça basit bir şekilde hesaplandığından, sorunu nispeten temel araçlarla yeterince eksiksiz bir ciltte incelemek mümkündür.

İlk kez bu sorunun çözümü yazar tarafından o dönemde yürürlükte olan fiyat ve tarife düzeyine yönelik çalışmasında yayınlandı. Ancak, kolayca görülebileceği gibi, daha sonraki veriler için yeniden hesaplandığında, ana sonuçlar geçerliliğini koruyor. Aynı zamanda, seçim yapılması gerekiyorsa teknik ve ekonomik hesaplamanın kendisinin nasıl yapılması gerektiğini göstereceğiz. en iyi seçenek mühendislik çözümü, çünkü diğer tüm görevler yalnızca K değerinin tanımında farklılık gösterecektir.

Ancak bu, ilgili ekipman üreticilerinin kataloglarına ve fiyat listelerine göre kolayca yapılır. Örneğimizde, sermaye maliyetleri, besleme ve egzoz ünitelerinin performansına ve kabul edilen bölümlerine dayalı olarak Veza şirketinin verilerine göre belirlendi: bir dikey damperli ön panel, hücre filtresi sınıfı G3, fan ünitesi; ayrıca besleme ünitesinde ayrıca ısı geri kazanım sistemine ait ek bir hava ısıtıcısı ve ısıtma şebekesinden ısı beslemeli bir ara ısıtıcı, egzoz ünitesinde ise ısı geri kazanım sistemine ait bir hava soğutucu ve ayrıca bir sirkülasyon pompası Böyle bir kurulumun bir şeması, Şek. 1. Havalandırma ünitelerinin kurulum ve ayarlama giderleri, ana sermaye yatırımlarının %50'si tutarında alınmıştır.

Isı geri kazanım ekipmanı ve yeniden ısıtma ısıtıcısı maliyetleri, ısı eşanjörünün verimliliğine bağlı olarak, Veza firmasının programları kullanılarak bir bilgisayarda yapılan hesaplamaların sonuçlarına göre hesaplanmıştır. Aynı zamanda, verimlilikteki artışla birlikte, kullanım sisteminin ısı eşanjörlerinin boru sıralarının sayısı daha hızlı arttığından (k eff = 0,52 - her kurulumda 12'ye kadar) K değeri artar. ara ısıtıcının sıra sayısı azalır (aynı koşullarda 3'ten 1'e) .

İşletme giderleri, sırasıyla ısıtma ve ısıtma için yıllık maliyetlerin toplamıdır. elektrik enerjisi ve amortisman ücretleri. Hesaplamalarda tesisatın gün içindeki çalışma süresi hesaplamalarda 12 saat, ara ısıtıcı arkasındaki hava sıcaklığı +18°C ve ısı eşanjöründen sonraki hava sıcaklığı keff'e bağlı olarak hesaplanmıştır. ısıtma periyodu için ortalama dış hava sıcaklığı ve egzoz havasının sıcaklığı.

İkincisi, varsayılan olarak +24,7°C'ye eşittir (Veza LLC tarafından ısı geri kazanım ünitelerinin seçimi için program). için tarife Termal enerji Mosenergo verilerine göre 2004 ortası için 325 ruble/Gcal (bütçeli tüketiciler için) tutarında alınmıştır. Açıkçası, k eff'deki bir artışla, genel olarak konuşursak, ısı geri kazanımının amacı olan termal enerjinin maliyeti azalır.

Elektrik maliyetleri, ısı geri kazanım sisteminin sirkülasyon pompasını ve besleme ve egzoz ünitelerinin fanlarını çalıştırmak için gereken elektrik gücü kullanılarak hesaplanır. Bu güç, sirkülasyon devresindeki basınç kaybına, ara ısı taşıyıcının yoğunluğuna ve debisine ve ayrıca havalandırma tesisatlarının ve ağlarının aerodinamik direncine göre belirlenir. 1200 kg/m 3 olarak kabul edilen soğutma sıvısının yoğunluğu dışında yukarıdaki değerlerin tümü, Veza LLC'nin ısı geri kazanımı ve havalandırma ekipmanı seçim programlarına göre hesaplanmıştır. Ayrıca uygulanan pompa ve fanların verimleri de güç ifadelerine katılmaktadır.

Hesaplamalarda ortalama değerler kullanılmıştır: GRUNDFOS pompaları için 0,35 ıslak rotor ve RDH tipi fanlar için 0,7. Elektrik enerjisi tarifesi, OAO Mosenergo'nun 2004 yılı ortası verilerine göre 1,17 ruble/(kWh) tutarında dikkate alınmıştır. Keff'teki bir artışla, elektrik maliyetleri seviyesi artar, çünkü kullanım sıralarının sayısındaki artışla birlikte ısı eşanjörleri, hava akışına karşı dirençleri ve ayrıca ara ısı taşıyıcının sirkülasyon devresindeki basınç kayıpları artar.

Bununla birlikte, genel olarak, maliyetlerin bu bileşeni, termal enerjinin maliyetinden önemli ölçüde daha azdır. Amortisman ücretleri de sermaye maliyetlerini artırdığı sürece keff'deki artışla birlikte artar. Bu kesintilerin hesaplanması, tam restorasyon, sermaye ve Bakım TAM ekipmanının tahmini hizmet ömrü dikkate alınarak, 15 yıla eşit hesaplamalarda alınan ekipman.

Bununla birlikte, genel olarak, kullanım verimliliği arttıkça toplam işletme maliyetleri azalır. Bu nedenle, bir veya daha fazla keff seviyesinde ve sabit bir T değerinde minimum SDZ'nin varlığı mümkündür. 2. Grafiklerde, SDZ eğrisindeki minimumun, sorunun anlamına göre gerekli geri ödeme süresine eşit olan hemen hemen her hesaplama ufku için göründüğü kolayca görülebilir.

Bu, mevcut ekipman fiyatlarında ve enerji kaynakları tarifelerinde, ısı geri kazanımına yapılan en küçük yatırımın bile oldukça hızlı bir şekilde karşılığını verdiği anlamına gelir. Bu nedenle, ısının bir ara ısı taşıyıcı ile kullanılması neredeyse her zaman haklıdır. Beklenen geri ödeme süresindeki artışla birlikte, SDZ eğrisindeki minimum değer hızla daha yüksek verimliliğe kayar ve T = T AM = 15 yılda 0,47'ye ulaşır.

Kabul edilen geri ödeme süresi için en uygun k eff değerinin, minimum SDZ'nin gözlemlendiği değer olacağı açıktır. Böyle bir optimal keff değerinin T'ye bağımlılığının bir grafiği, Şekil 1'de gösterilmektedir. 3. Ekipmanın tahmini hizmet ömrünü aşan daha uzun bir geri ödeme süresi pek haklı gösterilmediğinden, özellikle T'nin daha fazla artmasıyla optimum verimlilikteki artış keskin bir şekilde yavaşladığından, görünüşe göre k eff = 0,4-0,5 seviyesinde durulmalıdır. .

Ek olarak, herhangi bir ısı değişim yüzeyi ve soğutma sıvısı akış hızı için dikkate alınan ısı geri kazanım yönteminin prensip olarak 0,52-0,55'ten daha yüksek bir keff değeri sağlayamayacağı dikkate alınmalıdır; bu, aşağıdaki hesaplamaya göre onaylanmıştır. Veza şirketinin programı. Termal enerji tarifesini ticari tüketiciler için olduğu gibi 547 ruble / Gcal tutarında kabul edersek, ısı geri kazanımı nedeniyle yıllık maliyetlerdeki azalma daha yüksek olacaktır, bu nedenle Şekil 1'deki grafik. 3, olası geri ödeme süresinin üst sınırını gösterir.

Böylece, 0,4 ila 0,5 arasında belirtilen k eff değer aralığı tam bir fizibilite çalışması bulur. Bu nedenle, ana pratik tavsiyeÇalışmanın sonuçlarına göre, maksimuma yakın bir sıcaklık verim katsayısı seçimi ile mekanik besleme ve egzoz havalandırması ile iklimlendirmenin sağlandığı tüm binalarda ara ısı taşıyıcılı egzoz havası ısı geri kazanımının kullanılması mümkündür. Bu tür bir kurulum için mümkün. Diğer bir öneri ise, formül (1)'e göre mühendislik çözümlerinin teknik ve ekonomik karşılaştırmasında sermaye ve işletme maliyetlerinin iskonto edilmesinin dikkate alınmasının piyasa ekonomisi için zorunlu olduğudur.

Aynı zamanda, çoğu zaman olduğu gibi, yalnızca iki seçenek karşılaştırıldığında, yalnızca ek maliyetleri karşılaştırmak ve ilk durumda K = 0 ve ikinci durumda tam tersine E = olduğunu varsaymak uygundur. 0 ve K, fizibilitesi gerekçelendirilen faaliyetlere yapılan ek yatırımlara eşittir. O zaman ilk seçenekte E yerine seçenekler için yıllık maliyet farkını kullanmanız gerekiyor. Bundan sonra, SDZ'nin T'ye bağımlılığının grafikleri oluşturulur ve kesişme noktasında tahmini geri ödeme süresi belirlenir.

TAM'den daha yüksek olduğu ortaya çıkarsa veya programlar hiç kesişmezse, önlemler ekonomik olarak gerekçelendirilmez. Mevcut piyasa durumunda sermaye maliyetlerindeki değişikliğin ısı geri kazanım derecesine bağlılığının belirli bir havalandırma ekipmanı üreticisi ile çok az ilgisi olduğundan ve işletme maliyetleri üzerindeki ana etkiden dolayı, elde edilen sonuçlar çok genel niteliktedir. genellikle sadece ısı ve elektrik maliyeti.

Bu nedenle, önerilen tavsiyeler, herhangi bir mekanik havalandırma ve iklimlendirme sisteminde enerji tasarrufu konusunda ekonomik olarak sağlam kararlar almak için kullanılabilir. Ayrıca, bu sonuçlar basit ve mühendislik formuna sahiptir ve mevcut fiyatlar ve tarifeler değiştiğinde kolayca rafine edilebilir.

Ayrıca, yukarıdaki hesaplamalarda elde edilen geri ödeme süresinin, kabul edilen keff'e bağlı olarak 15 yıla, yani 15 yıla ulaştığına da dikkat edilmelidir. TAM'a kadar, tüm sermaye maliyetleri dikkate alındığında ortaya çıkan bazı açılardan marjinaldir. Doğrudan ısı geri kazanımına yapılan ek yatırımları hesaba katarsak, geri ödeme süresi yukarıda bahsedildiği gibi gerçekten de 3-4 yıla düşer.

Bu nedenle, bir ara soğutma sıvısı ile egzoz havası ısı geri kazanımı gerçekten de düşük maliyetli ve hızlı geri ödemeli bir önlemdir ve piyasa ekonomisinde en geniş uygulamayı hak eder.

1. OD Samarin. Binaların termal korumasının düzenlenmesi hakkında. S.O.K. Dergisi, Sayı 6/2004.
2. O.Ya. Kokorin. Modern iklimlendirme sistemleri - M .: Fizmatlit, 2003.
3. VG Gagarin. Binaların dış duvarlarının termal koruması için artan gereksinimlerin yetersiz gerekçelendirilmesi üzerine. (SNiP II-3–79'daki 3 No'lu değişiklikler). Doygunluk. rapor 3. konf. RNTOS 23–25 Nisan 1998
4. OD Samarin. Ara ısı taşıyıcılı ısı eşanjörlerinin ekonomik olarak uygun verimliliği. Montaj ve özel iş yapım aşamasında, No. 1/2003.
5. SNiP 23-01-99 * "İnşaat klimatolojisi" .- M: GUP TsPP, 2004.

geliştirme geçmişi

Atmosfere atılan havanın ısısı bir enerji tasarrufu kaynağıdır. Isı tüketiminin %40…80'inin binaya giren havayı ısıtmak için harcandığı bir sır değil. Bu nedenle, taze havayı egzoz havası pahasına ısıtma fikri yeni değil. Sovyetler Birliği'nde bile, egzoz havasının termal enerjisini kullanmayı mümkün kılacak kurulumlar oluşturmak için sürekli çalışmalar yürütülüyordu. Ama ne yazık ki bu çalışmaların sonuçları sadece özel projelerde (endüstriyel, savunma, bilimsel) kullanıldı.

Yurt dışında ise ilk enerji krizi bu tür tesislerin kullanılmaya başlamasına neden olan uygulamaya konu oldu. Aynı zamanda, atılan havanın ısıl enerjisini kullanan cihazlar orijinal olarak çok apartmanlı binalarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Konut inşaatları ve kulübeler. Bunun sonucunda bugün hava ısıtma Kanada ve ABD'nin komşu eyaletlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yani Kanada'da su ısıtma sistemleri hiç kullanılmamaktadır.

Rusya'da ısı geri kazanım üniteleri aktif olarak kullanılmaya başlanmasıyla birlikte toplu olarak kullanılmaya başlanmıştır. alçak inşaatözel geliştiriciler enerji tasarruflu, enerji tasarruflu ekipmanlara ilgi göstermeye başladığında.

Isınma için elektrik kullanımı

Havalandırma ısıtma teknolojisinin kullanımı, ısıtma için elektrik kullanımını içerir. Yakın zamana kadar, elektrik enerjisinin ısınma amacıyla kullanılması kanunen yasaktı. Bu, Sovyetler Birliği'nde izlenen enerji tasarrufu politikasından kaynaklanmaktadır. Ayrılıktan beri Sovyetler Birliğiçok şey değişti.

Şu anda, yeni malzemeler kullanıldığında ve yeni teknolojilerde ustalaşıldığında, uzmanların ısıtma için elektrik kullanımının kabul edilebilirliği konusundaki görüşleri değişmeye başlıyor. 2000 yılında konut binalarının termal korumasının iyileştirilmesini gerektiren yeni normların getirilmesi buna katkıda bulunmaktadır. Yeni standartlara göre, dış duvarlardan normalleştirilmiş ısı kayıpları 1995 standartlarına göre 2,5–3,0 kat azaltılmıştır.

Gelecekte, termal koruma ve enerji verimliliği normları daha da zorlaşacaktır. Bu koşullar altında, hava sızması kavramı ortadan kalkacak, tesis hava geçirmez olacaktır. Bu gibi durumlarda, ısı geri kazanım cihazlarının kullanılması en geniş olasılıkları açacaktır.

Mevcut geri kazanım türleri

Isı geri kazanım ünitelerinin gerçek terminolojisi çok çeşitlidir. Ancak tüm çeşitlilik aşağıdaki türlere indirgenebilir: a) kabuk ve boru ve plakalı eşanjörler, çapraz akım dahil; b) döner (yenileyici); v) ısı pompaları bir ara çalışma gövdesi ile. Çoğu modern cihazın yetenekleri, tesislere verilen havanın ısıtılması için atık hava ısısının yalnızca %60'ını kullanmayı ve kullanmayı mümkün kılar. Küçük bina hacmine sahip nesneler için, bir ısı eşanjörü kurulumunun karşılığını alabilmesi için bu rakamın %90 olması gerekir.

Isı geri kazanım ünitelerinin geliştirilmesi için umut verici bir yön

Isı geri kazanım ünitelerinin verimini artırmak için aşağıda açıklanan yöntemin kullanılmasına olanak sağlar. Bildiğiniz gibi suyun ısı kapasitesi diğer sıvılara göre en yüksektir. Havanın ısı kapasitesi, suyun ısı kapasitesinden 4,5 kat daha düşüktür. Çıkarılan havanın suda ultra dağılma teknolojisi, su kullanımına dayanmaktadır. Dışarı atılan havadan ısı transfer oranını artırmak için bu hava özel bir yöntemle sudan geçirilerek mikron boyutunda baloncuklar oluşturulur.

Mikron boyutundaki kabarcıklar suyun yüzey tabakasının termal direncini yok ettikçe ısı transfer hızı artar. Çıkarılan havanın suda ultra-dağılım teknolojisinin uygulanması, çıkarılan havanın ısısının %90-95'inin kullanılmasını mümkün kılacaktır. Bu teknolojiye göre inşa edilen ısı eşanjörünün minimum sayıda parçaya sahip olması önemlidir, minimum boyutlar, kullanımı kolaydır.

Isı eşanjörlerini kullanma yolları

• İlk yol, iyileştirici tipte bir ısı eşanjörü kullanmaktır. Aynı zamanda odaya verilen havanın kısmi ısınması gerçekleşir.
• İkinci yol ise ısı pompaları yardımıyla ısı geri kazanımıdır.
• Üçüncü yol, gelen suyu ısıtmak için giden havanın ısısını kullanmaktır. Sistem, büyük su ısıtıcıları ve sıcak su akümülatörlerini içerir.

Konuyla ilgili olarak Rusya'daki mevcut durum

261-FZ sayılı "Enerji Tasarrufu ve Arttırılmasına Dair Federal Kanun enerji verimliliği..." binanın mühendislik sistemlerinin enerji yoğunluğunu azaltmak için öngörülmüştür. Hedef, GSYİH'nın enerji yoğunluğunu 2007 seviyelerine kıyasla 2020 yılına kadar %40 oranında azaltmaktır. Enerji verimliliğini artırma, termal korumayı iyileştirme eğilimi her yerde mevcuttur.

5 Ekim 2010 tarihli ve 900 sayılı Moskova Hükümeti Kararnamesi “Moskova Şehrindeki Konut, Sosyal ve Kamu-İş Binalarının Enerji Verimliliğinin Artırılmasına Dair…”, ısı geri kazanımı olmadan sağlanamayan enerji tüketimi seviyesini belirlemiştir. .

DTÖ'ye katılan Rusya Federasyonu, yerli tüketiciler için enerji fiyatlarını dünya fiyatları seviyesine getirmeyi taahhüt etti. Tüm dünyada enerji verimliliği sorunları ve bunun sonucunda ısı geri kazanımı sorunları çok ciddi. Ulusal hükümetler enerji verimliliğini artırmak için programlar uygular ve uygular. Dolayısıyla yurt içi enerji fiyatlarının artmasıyla birlikte ısı geri kazanım tesislerine olan ilgi de kaçınılmaz olarak artacaktır.

"Rus sobasında" besleme havası ısıtıldı, bunun yardımıyla oturma odası ısıtıldı. Avrupa'da, bir Rus sobasında olduğu gibi kanalların sağlandığı ısıtma sistemine "Rus" adı verildi. Bu, Rus sobasının Avrupa ısıtmasına kıyasla büyük verimliliğini kabul etti. Şu anda ısınma konularında köklere dönme ihtiyacından bahsedebiliriz.

Geri kazanımlı besleme ve egzoz havalandırması