Данилова С.С.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК В ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ *
Аннотация:
для теплоснабжения промышленных зданий вопрос об использовании вторичных энергоресурсов становится все более актуальным. Для использования тепловых вторичных энергоресурсов, образующихся при работе технологических установок и энергетического оборудования на промышленных предприятиях, необходима установка теплоутилизационного оборудования. При использовании теплоутилизатора в системе вентиляции требуется меньшая мощность калорифера на подогрев приточного воздуха, тем самым уменьшается количество энергии, необходимое для его работы
Ключевые слова:
теплоутилизатор, рекуператор, повышение энергоэффективности, энергосбережение
УДК 697.97-5
Данилова С.С.
студент-магистр,
кафедра теплогазоснабжения и вентиляции,
факультет безотрывных форм обучения
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
(Россия, г. Санкт-Петербург)
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
В ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
Аннотация: для теплоснабжения промышленных зданий вопрос об использовании вторичных энергоресурсов становится все более актуальным. Для использования тепловых вторичных энергоресурсов, образующихся при работе технологических установок и энергетического оборудования на промышленных предприятиях, необходима установка теплоутилизационного оборудования. При использовании теплоутилизатора в системе вентиляции требуется меньшая мощность калорифера на подогрев приточного воздуха, тем самым уменьшается количество энергии, необходимое для его работы.
Ключевые слова: теплоутилизатор, рекуператор, повышение энергоэффективности, энергосбережение.
Сокращения: ТУ – теплоутилизатор, КЭ - коэффициент эффективности
Цель: рассмотреть технико-экономическое образование использования теплоутилизаторов для систем механической приточно-вытяжной вентиляции в промышленных зданиях.
Задачи: изучить способы утилизации теплоты для технико-экономического обоснования внедрения теплоутилизаторов с целью снижения расхода тепловой энергии для промышленных зданий.
ВведениеПри разработке конструкции ТУ важным вопросом является определение технико-экономической эффективности его использования. С теплотехнической точки зрения ТУ характеризуется КЭ, при этом необходимо стремиться к более высокому значению этого коэффициента. Его увеличение приводит к уменьшению потребляемой тепловой энергии на отопление и вентиляцию помещения. Однако рост коэффициента эффективности приводит к увеличению площади поверхности теплообмена, а соответственно, и габаритов ТУ. Дополнительные потери давления в ТУ сопровождаются увеличением расхода электроэнергии на привод вентиляторов. Вышеперечисленные факторы приводят к росту капиталовложений и эксплуатационных издержек. Увеличение этих затрат может окупиться только за счет снижения потребления тепловой энергии.Выбор подсистемы утилизации теплоты — сложная задача, решаемая с учетом многих факторов, тарифов, цен и взаимосвязей. Сам термин КЭ имеет много разновидностей, и поэтому возможно неправильное применение и подмена понятий. При объективной оценке эффективности нужно учитывать разные режимы работы утилизатора.КЭ характеризует использованную в ТУ долю максимально возможной, теоретически доступной для утилизации теплоты. Скорости воздушных потоков характеризуют условия теплообмена и аэродинамические сопротивления ТУ по трактам воздушных потоков.Экономический эффект от внедрения теплоутилизаторов в системах механической приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха в первую очередь достигается в результате уменьшения расхода тепловой энергии на нагрев приточного воздуха, подаваемого в обслуживаемые помещения. Нагрев приточного воздуха в теплоутилизаторе происходит за счёт отвода теплоты от потока удаляемого воздуха к наружному приточному воздуху.Виды ТУ:· перекрестноточные (рекуперативные);· вращающиеся (регенеративные);· система с промежуточным теплоносителем, состоящая из двух теплообменников.
В перекрестноточных теплообменниках происходит теплопередача между разделенными потоками вытяжного и приточного воздуха. Из-за турбулентного течения воздуха между пластинами КПД утилизации тепла в таких утилизаторах высок, а гидравлическое сопротивление низкое.
Во вращающемся теплообменнике тепло вытяжного воздуха аккумулируется вращающимся колесом. Вытяжной теплый воздух нагревает колесо, которое вращается и оказывается в потоке холодного приточного воздуха. Эффективность теплообмена регулируется изменением скорости вращения двигателя рабочего колеса.
Если между приточной и вытяжной установками большое расстояние или совершенно недопустимо смешение приточного и вытяжного воздуха, то для переноса тепла используют промежуточный теплоноситель. Теплоносителем служит обычно незамерзающая жидкость (раствор этиленгликоля в воде). Система теплоутилизации состоит из двух теплообменников, соединенных трубами с теплоносителем.
При отрицательных температурах наружного воздуха возможно обледенение поверхности пластинчатых рекуперативных ТУ. Для исключения этого явления часть холодного наружного воздуха должна подаваться в обход ТУ по обводному каналу с автоматически регулируемой дроссельной заслонкой. Условия теплообмена характеризуют также геометрические параметры: длина, диаметр трубок, их число.Большое количество трубок приводит к увеличению габаритных размеров и росту капиталовложений. Невысокая скорость воздушных потоков обуславливает снижение интенсивности теплообмена между воздушными потоками. При уменьшении числа трубок резко возрастает скорость вытяжного воздуха в трубках, что приводит к росту аэродинамического сопротивления и увеличению расхода эле электрической энергии на привод вытяжных вентиляторов. Геометрические параметры кожухотрубного ТУ находятся в тесных взаимосвязях с параметрами работы ТУ, с заданными или принятыми значениями коэффициента эффективности и скоростями воздушных потоков. Приняв, как для долгосрочных проектов базовую процентную ставку равную Е=0,13 и исходя из того, что, срок окупаемости не должен превышать 3,5 года, получено уравнение для определения предельных капиталовложений:где Цт и Цэ - тарифы на тепловую и электрическую энергию; ^ г – годовая экономия тепловой энергии; - расход электрической энергии на привод вытяжных вентиляторов.Очевидно, что с точки зрения экономической целесообразности капиталовложения в энергосберегающую ОВС должны быть не больше предельных
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха.-М.: Стройиздат, 1986.2. SplitStream.ru продажи и монтаж климатической техники [Электронный ресурс]. URL: https://splitstream.ru/ventilation-info/27-frivent/231--prinzip.html (Дата обращения 06.02.2023)3. Журнал СОК [Электронный ресурс]. URL: https://www.c-o-k.ru/articles/utilizaciya-teploty-ocenka-effektivnosti (Дата обращения 04.02.2023)4. Гагарин В.Г., Пастушков П.П. Количественная оценка энергоэффективности энергосберегающих мероприятий // Строительные материалы, 2013.
Danilova S.S.
Master’s student,
Department of heat and Gas supply and ventilation,
Faculty of continuous forms of education.
Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering.
(Russia, Saint Petersburg)
TECHNICAL AND ECONOMIC EFFICIENCY HEAT RECOVERY
UNITS IN VENTILATION SYSTEMS
Abstract: for the heat supply of industrial buildings, the issue of the use of secondary energy resources is becoming more and more relevant. To use thermal secondary energy resources generated during the operation of technological installations and power equipment at industrial enterprises, it is necessary to install heat recovery equipment. When using a heat exchanger in the ventilation system, less heater power is required to heat the supply air, thereby reducing the amount of energy required for its operation.
Keywords: heat exchanger, heat exchanger, energy efficiency, energy saving.
Номер журнала Вестник науки №2 (59) том 2
Ссылка для цитирования:
Данилова С.С. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК В ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМАХ // Вестник науки №2 (59) том 2. С. 208 - 212. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/7266 (дата обращения: 27.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+