Журнал VIPzone » Бизнес » Энергосбережение в системах вентиляции, кондиционирования и теплохолодоснабжения общественных зданий

Энергосбережение в системах вентиляции, кондиционирования и теплохолодоснабжения общественных зданий

В настоящее время в число обязательных разделов проектов вентиляции, кондиционирования воздуха и теплохолодоснабжения входит раздел «Мероприятия по энергосбережению». Разработка этого раздела вызывает у проектировщиков определенные трудности, поскольку они считают, что в этом разделе надо отражать какие-то необычные, принципиально новые решения.

В действительности есть целый набор известных решений, которые позволяют значительно сократить энергопотребление системами ОВК без каких-либо сложностей.

Некоторые отечественные специалисты считают, что рециркуляция воздуха вообще не является энергосберегающим мероприятием, однако такое мнение является ошибочным. Центральные СКВ с переменной первой рециркуляцией запроектированы НИЦ «Инвент» для крупного мебельного центра «Гранд-2» с торговой площадью 80 000 кв. м. в г. Химки (Московская область) и для ледового дворца «Айсберг» с трибунами на 12 00 зрителей в г. Сочи.

Энергоэффективность первой рециркуляции наглядно видна на рис. 1, на котором показан процесс обработки воздуха в холодный период года для «Гранд-2» и в теплый период — для «Айсберга». Несложно увидеть, что в кондиционерах на «Гранд-2» вообще нет воздухонагревателя первого подогрева, т.е. потребление теплоты равно нулю, а расход холода в кондиционерах «Айсберга» определяется по разности энтальпий JCM - Jp, которая значительно меньше, чем разность JH - Jp.

Значительно сократить потребление теплоты, холода и электроэнергии системами ОВК в период их эксплуатации можно за счет функционального разделения систем. Например, на катке «Айсберг» предусмотрены четыре отдельных холодильных центра, которые четко завязаны с оборудованием, потребляющим холод в разные периоды года. Один холодильный центр (низкотемпературный) предназначен только для ледовой арены, причем в нем установлены две холодильные машины, которые работают только при заливке льда. В режиме поддержания льда работает одна из этих машин, что позволяет почти в два раза уменьшить потребление электроэнергии в течение года.

Отдельные холодильные центры предусмотрены для кондиционеров, подающих воздух в зону трибун, и кондиционеров, которые подают воздух непосредственно на ледовую арену. Такое разделение обусловлено тем, что для второй группы кондиционеров требуется хладоноситель с более низкой температурой (для более глубокой осушки воздуха), чем для первой группы, к тому же кондиционеры, обслуживающие трибуны при отсутствии зрителей, могут быть переведены в дежурный режим или вообще отключены, и соответственно будет изменяться и режим работы холодильного центра.

Во многих современных общественных зданиях есть помещения, в которых необходимо поддерживать нормируемую относительную влажность воздуха в холодный период, и при этом тепловыделения значительно превышают теплопотери. Обычно для охлаждения воздуха в таких помещениях используют фанкойлы, к которым подается холодная вода, или от холодильных машин (что нецелесообразно в холодный период года), или от промежуточных пластинчатых теплообменников, в которых вода охлаждается раствором этиленгликоля, поступающим от сухих охладителей (dry-cooler). Относительную влажность воздуха в помещении обеспечивает центральный кондиционер, в котором наружный воздух вначале перегревается в воздухонагревателе первого подогрева, а затем адиабатически охлаждается и увлажняется до нужного влаго-содержания и подается в помещение. Описанное традиционное решение требует значительных энергетических и капитальных затрат. Для их уменьшения специалистами НИЦ «Инвент» предложена принципиально новая схема СКВ с центральным кондиционером и местными доводчиками — адиабатными увлажнителями. Данная схема подробно описана в [1], поэтому в настоящей статье рассмотрим только построение процесса на J-d диаграмме. Как видно, наружный воздух в предлагаемой схеме нагревается всего до 13,8 °С, тогда как в традиционной схеме воздух надо нагреть до 36 °С, т.е. расход теплоты на первый подогрев в новой схеме на 50% меньше, чем в традиционной, и, кроме того, сокращаются энергозатраты на увлажнение, т. к. в адиабатных доводчиках требуется меньшая глубина увлажнения, а затраты энергии в вентиляторах доводчиков в несколько раз меньше, чем суммарные затраты в сухих охладителях, в двух группах насосов (этиленгликоль и вода) и в фанкойлах.

Энергосбережение в системах вентиляции, кондиционирования и теплохолодоснабжения общественных зданий


Еще одну энергоэффективную схему СКВ мы применили в проекте крупного торгового центра площадью 280 000 кв.м на Варшавском шоссе в г. Москве. В частности, это схема с косвенным испарительным охлаждением наружного воздуха в центральных кондиционерах. Конструктивное решение схемы и построение процесса обработки воздуха подробно описаны в [2], поэтому отмечу только полученные результаты.

Предложенное решение позволило охладить наружный воздух от 30 до 23 °С, снизить холодильную нагрузку на хла-доцентр примерно на 2000 кВт и, соответственно, уменьшить расход электроэнергии на 600 кВт уже на стадии получения технических условий на подключение. Напомню, что подключение 1 кВт электроэнергии в этом районе Москвы стоит 100 000 рублей, т.е. суммарная экономия для заказчика в денежном выражении составила 60 млн рублей, что значительно больше стоимости проекта. Системы с косвенным и двухступенчатым испарительным охлаждением были хорошо известны еще в 70-е годы прошлого столетия, но из-за отсутствия энергоэффективного отечественного оборудования не получили широкого распространения.

Сегодня ситуация с оборудованием совершенно иная, и это заставляет активно переосмысливать известные, но, к сожалению, забытые решения.

В настоящей статье я не буду рассматривать вопросы, связанные с традиционными, известными утилизаторами теплоты и холода, так как они достаточно подробно описаны в технической литературе и в каталогах компаний. Замечу только, что в некоторых проектах мы успешно применяем схемы с утилизацией теплоты, выделяющейся в водоохлаждаемых конденсаторах холодильных машин, т.е. теплоты из системы оборотного водоснабжения. Например, на катке «Айсберг» эта теплота используется для защиты от промерзания бетонного основания ледовой арены и для таяния снега, в одном из крупных офисных центров в г. Москве теплота от конденсаторов используется для предварительного подогрева наружного воздуха в центральных прямоточных СКВ и холодной воды в системе горячего водоснабжения.

Значительный практический интерес представляет использование теплоты оборотной воды системы централизованного теплоснабжения. Формально в большинстве городов России в сети теплоснабжения принят температурный график 150/70 °С, однако фактически, например, в Москве, тепловые сети не поднимают температуру воды выше 128 °С, так как при более высокой температуре и, соответственно, давлении резко возрастает опасность аварий. Таким образом, 1 кг транспортируемой в сети воды вместо 336 кДж доносит до потребителя всего 243 кДж теплоты, т. е. почти на 30% меньше.

Тепловые сети штрафуют потребителей за возврат воды с температурой выше графика регулирования, но каких-либо нормативных ограничений по снижению температуры обратной воды ниже графика регулирования сегодня нет.
Более того, во времена СССР было принято постановление правительства о том, что теплота, полученная потребителем за счет снижения температуры обратной воды ниже графика регулирования, должна была отпускаться бесплатно. Сегодня такого постановления нет, и рассчитывать на его появление в условиях рыночной экономики бессмысленно, но вот внедрение пониженного тарифа за использование теплоты обратной воды требует специального изучения и реализации, поскольку, как показали наши многочисленные обсуждения данного вопроса со специалистами тепловых сетей Москвы, Казани, Волгограда и Санкт-Петербурга, понижение температуры обратной воды экономически выгодно как генерирующим, так и транспортирующим организациям.

В самом деле, переход на график 128/50 °С дает большую экономию теплоты и электроэнергии, поскольку на перекачку только 1 Гкал теплоты требуется не менее 25 кВт электроэнергии, и это очень высокий показатель. Данное решение представляется особенно актуальным в связи с появлением оборудования, которое позволяет нагревать и одновременно увлажнять наружный воздух с отрицательной температурой низкопотенциальным теплоносителем с температурой до 45 °С.

Важным фактором повышения энергоэффективности систем ОВК является выбор энергоэффективного оборудования. Например, можно заложить в проекте чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора на хладоне R407, у которых холодильный коэффициент равен 2,8-3 кВт/кВт, и забыть об экономии энергии, а можно запроектировать холодильный центр с современными чиллерами с водоохлаждаемыми конденсаторами на хладоне R134а, у которых холодильный коэффициент равен 6-6,5 кВт/кВт. Да, это значение с учетом энергозатрат в градирнях и насосах уменьшится до 4,5-4,8 кВт/кВт, но все равно будет значительно больше трех. Кстати, уменьшить энергозатраты можно даже за счет правильного выбора типа конденсатора (пластинчатый, кожухотрубный) и температуры хладоносителя, которую можно повышать в зависимости от глубины охлаждения воздуха.

И, в заключение, коротко о разработанных НИЦ «Инвент» тепломассообменных аппаратах, которые производит по индивидуальным заказам Волгоградская компания «ТЭК».

Роторный пластинчатый тепломассо-обменник (РПТМ) уже был представлен в журнале «АВОК Северо-Запад». Роторный пластинчатый утилизатор теплоты (РПУТ) подробно описан в работах. Поэтому рассмотрим только форсуночную камеру. В камере применены центробежные форсунки двустороннего распыления с каплеотбойными цилиндрами, образующие факелы распыла, направленные горизонтально поперек потока воздуха.

Такое решение позволило:

— повысить эффективность обработки воздуха;
— уменьшить длину камеры с 2,4 до 1,5 м;
— снизить энергозатраты на распыливание воды (для камеры с расходом воздуха 125 000 куб.м/ч требуется насос с электродвигателем мощностью 15 кВт, вместо 55 кВт, как для отечественных камер КТЦ);
— ликвидировать входной каплеуловитель, что обеспечивает доступ к форсункам со стороны секции обслуживания во время работы кондиционера и насоса, и тем самым упрощает и резко сокращает трудоемкость чистки форсунок;
— в несколько раз уменьшить количество стояков.

Предложенное решение можно реализовать на существующих камерах отечественного и зарубежного производства производительностью от 5 до 250 тыс. куб. м/ч.

Новые камеры внедрены в торговом центре «Три кита» в Москве и в прядильном цехе Камышинского хлопчатобумажного комбината.

М. Г. Тарабанов, директор НИЦ «Инвент», вице-президент НП АВОК

Похожие новости:

Выбираем экономную промышленную систему охлаждения

Выбираем экономную промышленную систему охлаждения
Сегодня, помимо традиционных газовых или электрических котлов, появилась альтернатива установить недорогую и эффективную систему отопления и охлаждения воздуха.

Адекватная защита

Адекватная защита
Сергей Прадедов, заместитель вице-президента по безопасности, директор департамента информационной безопасности компании «Мобильные ТелеСистемы», последние десять лет отвечает за информационную безопасность крупнейшего сотового оператора России.

Целлюлит на попе

Целлюлит на попе
До Нового года нужно вернуть долги, закупить подарки и избавиться от целлюлита.

Шариковая ручка

Шариковая ручка
Шариковую ручку изобрел венгерский журналист Ласло Биро, которому надоели две вещи.

Туркменистан: эпоха нового возрождения

Туркменистан: эпоха нового возрождения
Мы открываем новую рубрику VIPсоседи, в которой будем знакомить наших читателей с нашими ближними и дальними соседями. Наш первый гость - чрезвычайный и полномочный посол Туркменистана в нашей стране Нокергулы Атагулыев.

Ломая стереотипы: таджики в «Б2»

Ломая стереотипы: таджики в «Б2»
В середине лета таджикская рок-группа «Парем» впервые выступила с концертом в одном из элитных музыкальных клубов Москвы - «Б2».


Популярные новости
«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

TopVideo: два года с вами!

TopVideo: два года с вами!

В конце уходящего года команда TopVideo отметила свое двухлетие и в рамках празднования дня основания видеохостинга объявила конкурс -«Самое лучшее видеопоздравление».
Обложка >> Все статьи
«Окно в Париж»

«Окно в Париж»

«Окно в Париж» в своей душе наша героиня «прорубила» несколько лет назад.
Шохрух Саидов. Не представитель «золотой молодежи»

Шохрух Саидов. Не представитель «золотой молодежи»

Несмотря на молодость, этот человек уже сейчас узнаваем в обществе. Имея два высших образования - экономическое и юридическое, он «болеет» футболом и не боится один пуститься в преследование за кабаном. Гость VipZone- глава футбольного клуба «Истиклол» Шохрух Саидов.
«Сомон Эйр». Философия успеха

«Сомон Эйр». Философия успеха

Согласитесь, что любая наша поездка начинается с выбора авиакомпании. И многие наши соотечественники выбирают для безопасного полета компанию «Сомон Эйр», где на борту воздушного судна вы всегда можете почувствовать себя желанным гостем. О составляющих успеха ведущей авиакомпании страны размышляет ее генеральный директор г-н Ллойд Пакстон.
Логин
Пароль
Запомнить