зданий различного назначения. 8 глава

VII. ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ В СКВ

1. Повышение эффективности использования энергии в СКВ

Сооружение и эксплуатация СКВ связаны с большими затра­тами средств. Это обусловливает необходимость реализации таких путей совершенствования систем и экономии средств, которые были бы направлены прежде всего на эффективное использование и эко­номию энергии, на использование нетрадиционных ее источников. Актуальность данной задачи подтверждается тем, что отопительно-вентиляционная техника занимает по потреблению энергии, как было сказано выше, одно из первых мест среди энергопот­ребляющих отраслей народного хозяйства.

Первостепенной задачей этого направления является эффек­тивное использование энергии в СКМ. Оно имеет в виду совер­шенствование теплотехнических решений здания и специального оборудования, использование рациональных схемных решений и новых систем кондиционирования. Экономия энергии в СКМ связана прежде всего с оптимизацией градостроительных и объ­емно-планировочных решений, с повышением защитных свойств конструкций и теплоустойчивости здания. Эти вопросы, направленные на создание современных зданий с эффективным исполь­зованием энергии, являются предметом рассмотрения в курсе «Строительная теплофизика». Важным является сокращение потребления энергии при эксплуатации систем, разработка опти­мальных режимов работы и регулирования, осуществляемых с по­мощью автоматизированных систем управления тепловым режи­мом здания (работой СКВ- микроклиматом отдельных помеще­ний). В настоящей главе рассмотрены вопросы, связанные с созданием энергосберегающих техники и технологии для СКВ. Реализация этого направления требует разработки оборудования и систем вторичного использования затрачиваемой тепловой энергии (ути­лизация тепла вытяжного воздуха, сточных вод и т. д.), а также нетрадиционных источников энергии, таких как солнечная радиация, теплота земли, морских и речных вод и т. д. Внедрение энергосберегающих схем связано со значитель­ными материальными затратами. В связи с этим исключительно важное значение приобретает отыскание наиболее рациональных, оптимальных решений. Для их получения инженер должен уметь хорошо рассчитывать теплофизические процессы, протекающие в установках и системах, поэтому в данной главе при рассмотрении многочисленных устройств утилизации тепла именно этому вопро­су уделяется первостепенное внимание.

В СКВ процесс утилизации тепла предшествует всем осталь­ным процессам обработки воздуха, так как в этом случае, наблюдаются наибольшие перепады тер­модинамических потенциалов обменивающихся сред и поэтому наиболее полно и эффективно используется обычно отбросное низкопотенциальное тепло. Далее при рассмотрении всех видов СКВ предполагается осуществление этого начального этапа, не исключающего, а в некоторых случаях обязательно имею­щего в виду последующие стадии обработки кондиционируемо­го воздуха.

2. Классификация теплоутилизаторов и их термодинамические показатели

Теплоутилизационные установки можно разделить на два вида: теплоутилизаторы-теплообменники непосредственного дей­ствия и тепловые насосы, обеспечивающие увеличение потенциала утилизируемого тепла. Теплоутилизаторы-теплообменники могут использоваться только в том случае, если потенциал источника выше потенциала той среды, которой передается тепловая энер­гия.

Теплоутилизаторы-теплообменники подразделяются на три группы: воздухо-воздушные или воздухо-жидкостные рекупера­тивные теплоутилизаторы, теплоутилизаторы с промежуточным теплоносителем и регенеративные теплоутилизаторы.

При всем многообразии конструктивных решений утилизаторов тепла характерным для них является наличие следующих элемен­тов- среды — источника тепловой энергии; среды - потребителя тепловой энергии; теплообменника-теплоприемника, воспринимаю­щего тепловую энергию от источника; теплообменника-теплопередатчика, передающего тепловую энергию потребителю; рабочего вещества, транспортирующего тепловую энергию от источника к потребителю. В регенеративных и рекуперативных утилизаторах рабочим веществом являются сама теплообменивающиеся среда.

тпт

Рис. Х.1. Схемы теплоутилизаторов и изображение на Т — s-диаграмме протекающих в иих