Расчётные параметры наружного воздуха: холодный период года — tн = –55 °C, h = –50,5 кДж/кг; тёплый период года — tн = +32 °C, h = 50,5 кДж/кг; барометрическое давление — 753 мм рт. ст. Расчётные параметры в обслуживаемых помещениях: температура внутреннего воздуха в холодный период года tв = +20–22 °C.
Общественные и жилые помещения первого, второго и третьего этажей данного административного здания обслуживает приточно-вытяжная установка (ПВУ) CrioVent-4200W (рис. 1) с четырёхступенчатым энтальпийным пластинчатым рекуператором. Подача приточного воздуха и забор вытяжного производится из верхней зоны помещений через настенные и потолочные воздухораспределительные устройства. На втором этаже — приток в жилые комнаты, вытяжка из коридора. В помещения воздух доставляется по воздуховодам из оцинкованной стали, подключённым к приточно-вытяжной установке. Наружный воздух проходит очистку в фильтре класса F5 в установке, в зимний период нагревается до необходимой температуры, проходя через четырёхступенчатый пластинчатый рекуператор и жидкостной нагреватель. Вытяжной воздух проходит очистку в фильтре класса F5 в установке и выбрасывается за пределы здания. Для предотвращения проникновения воздуха в холодный период года (при выключенной вентустановке) в сеть воздуховодов на заборе и выбросе установлены воздушные клапаны с электромеханическими приводами с возвратными пружинами.
Для установки CrioVent-4200W преднагрев не потребуется, так как четыре ступени, большая площадь рекуперации и возврат влаги позволяют не допускать обмерзание рекуператора.
Функциональная схема приточно-вытяжной установки CrioVent-4200W приведена на рис. 2.
Энтальпийные рекуператоры предназначены для утилизации тепла и влаги от отработанного воздуха приточному. Вместе с переносом влаги также переносится часть неявного тепла из вытяжного воздуха приточному, тем самым увеличивается энтальпийный КПД рекуператора. Рабочая область выполнена из полимерной мембраны, которая пропускает молекулы воды из вытяжного (увлажнённого) воздуха и передаёт приточному (сухому). Смешения вытяжного и приточного потоков в рекуператоре не происходит, так как влага пропускается через мембрану посредством диффузии. Пластина рекуператора обладает свойством губки, что позволяет рекуператору впитывать определённый объём влаги без выпадения конденсата на поверхности пластин рекуператора.
CrioVent-4200W работает следующим образом:
а) уличный воздух с температурой –55 °C нагревается в рекуператоре до +12 °C (КПД равен 85 %);
б) с +12 °C воздух нагревается основным водяным нагревателем до требуемой температуры (то есть затрачивается тепловая энергия).
Отсутствие преднагрева и высокий КПД оборудования позволяют значительно сократить теплопотребление и упростить конструкцию оборудования.
Установка серии Zenit Heco SW включает в себя: корпус с теплои шумоизоляцией; приточный вентилятор; вытяжной вентилятор; приточный фильтр; вытяжной фильтр; четырёхступенчатый рекуператор; водяной нагреватель; смесительный узел; автоматику с комплектом датчиков; проводной пульт управления.
В конференц-зале и спортзале на первом этаже данного здания предусмотрены отдельные приточно-вытяжные установки Zenit-1200 Heco WW и Zenit-550 Heco MWW с трёхступенчатыми энтальпийными пластинчатыми рекуператорами и секцией предварительного нагрева воздуха (литерой «M» маркируются средненапорные вентиляторы).
Офисные помещения четвёртого этажа обслуживает приточно-вытяжная установка Zenit-3000 SW с двухступенчатым пластинчатым рекуператором, а производственные помещения — Zenit-14000 Heco SW с трёхступенчатым пластинчатым рекуператором и охладителем приточного воздуха.
Приточный воздух, подаваемый в производственные помещения установкой Zenit-14000 Heco SW, охлаждается до температуры +16…+18 °C фреоновым охладителем. Охладитель установлен в одну из секций приточно-вытяжной установки, а компрессорный блок Cool Box 55 установлен на техническом этаже. Охладитель и компрессорный блок связаны между собой фреоновым контуром из отожжённой меди в теплоизоляционном материале. Приточно-вытяжные установки размещаются внутри здания.
Приточно-вытяжные установки производства компании Turkov имеют встроенные контроллеры, которые управляют:
- работой воздушных заслонок;
- электронно-коммутируемыми вентиляторами по линии Modbus, что позволяет следить за работой каждого вентилятора в системе;
- водяными нагревателями и охладителями — для точного поддержания температуры подаваемого воздуха в зимний и летний периоды.
Возможности пультов управления: часы, дата; три скорости вентилятора; отображение состояния фильтров в реальном времени; недельный таймер работы; установка температуры приточного воздуха; отображение неисправностей на дисплее и т.д.
В переходный и зимний периоды года мощность нагрева, а также производительность вентиляторов регулируется автоматически по показателям датчика, установленного в приточном воздуховоде, в зависимости от разницы температур между уличным воздухом и воздухом, подаваемым в помещения (требуемая температура подаваемого воздуха задаётся на пульте управления). Пульты управления вентиляционными установками установлены непосредственно в обслуживаемых помещениях.
Для компенсации удаляемого местными отсосами воздуха предусмотрена отдельная приточная вентиляционная установка Capsule 6000W с водяным нагревателем воздуха. Агрегаты серии Capsule W представляют собой укомплектованные приточные установки для подачи очищенного и подогретого наружного воздуха в помещения. На агрегате установлен нагреватель «гликоль/вода» с собранным и подключённым смесительным узлом. Наружный воздух поступает по вентиляционным каналам в агрегат, далее проходит через фильтр F5, подогревается нагревателем, после чего подаётся приточным вентилятором по вентиляционной сети помещения. Регулирование мощности водяного нагревателя производится автоматически по показанию датчиков температур приточного воздуха, воды в подающем и обратном трубопроводе. Предусмотрена защита от обмерзания водяного нагревателя.
Характеристики приточно-вытяжных установок приведены в табл. 1. В данном случае ПВУ CrioVent-4200W позволяет экономить 108 кВт тепловой энергии. В табл. 2 приведены расчётные температуры воздуха после воздухонагревателя первой ступени, рекуператора и воздухонагревателя второй ступени.
Заключение
Применение систем вентиляции с рекуперацией тепла и влаги позволило снизить эксплуатационные расходы, связанные с затратами на дополнительный догрев наружного воздуха. Максимальная экономия составляет 427,5 кВт тепловой энергии.
