Cerobong Ventilasi dalam ruangan dapat alami, prinsip pengoperasiannya didasarkan pada fenomena alam (tipe spontan) atau pertukaran udara yang disediakan oleh bukaan yang dibuat khusus. di dalam gedung(ventilasi terorganisir).
Namun, dalam kasus ini, meskipun biaya materialnya minim, ketergantungan pada musim, iklim, serta kurangnya kemampuan menjernihkan udara, tidak memungkinkan kita untuk sepenuhnya memenuhi kebutuhan masyarakat. Memasok- ventilasi pembuangan
, pertukaran udara Ventilasi buatan memungkinkan untuk menyediakan kondisi yang lebih nyaman bagi mereka yang berada di dalam ruangan, tetapi desainnya memerlukan hal tertentu X investasi keuangan. Dia juga cukup intensif energi
. Untuk mengimbangi pro dan kontra dari kedua jenis sistem ventilasi, kombinasi keduanya paling sering digunakan. Informasi apa punMenurut tujuannya, sistem ventilasi buatan dibagi menjadi suplai atau pembuangan. Dalam kasus pertama, peralatan harus disediakan secara paksa
pasokan udara ke ruangan. Dalam hal ini, massa udara buangan dibuang ke luar secara alami.
Video - Ventilasi suplai dan pembuangan dengan pemulihan di apartemen Resirkulasi udara dalam sistem ventilasi adalah pencampuran sejumlah udara buangan (exhaust) ke dalam aliran udara suplai. Berkat ini, pengurangan biaya energi untuk pemanasan tercapai udara segar
selama musim dingin.
Skema ventilasi pasokan dan pembuangan dengan pemulihan dan resirkulasi,
di mana L adalah aliran udara, T adalah suhu. Pemulihan panas dalam ventilasi
- ini adalah metode perpindahan energi panas dari aliran udara buang ke aliran udara suplai. Pemulihan digunakan ketika ada perbedaan suhu antara udara buang dan pasokan untuk meningkatkan suhu udara segar. Proses ini tidak berarti pencampuran aliran udara; proses perpindahan panas terjadi melalui material apa pun.
Suhu dan pergerakan udara di recuperator
Perangkat yang melakukan pemulihan panas disebut heat recuperator. Mereka datang dalam dua jenis: Penukar panas-pemulih
- mereka mengirimkan aliran panas melalui dinding. Mereka paling sering ditemukan di instalasi sistem ventilasi pasokan dan pembuangan.
Sistem ventilasi suplai dan pembuangan dengan pemulihan adalah cara paling umum untuk menggunakan pemulihan panas. Elemen utama dari sistem ini adalah unit suplai dan pembuangan, yang mencakup recuperator. Perangkat unit pasokan udara dengan recuperator memungkinkan hingga 80-90% panas dipindahkan ke udara panas, yang secara signifikan mengurangi kekuatan pemanas udara di mana pasokan udara dipanaskan jika aliran panas tidak mencukupi dari pemulihan.
Fitur penggunaan resirkulasi dan pemulihan
Perbedaan utama antara pemulihan dan resirkulasi adalah tidak adanya pencampuran udara dari dalam ruangan ke luar ruangan. Pemulihan panas dapat diterapkan dalam banyak kasus, sedangkan resirkulasi memiliki sejumlah batasan yang ditentukan dalam dokumen peraturan.
SNiP 01-41-2003 tidak mengizinkan pasokan ulang udara (resirkulasi) dalam situasi berikut:
- Di ruangan di mana aliran udara ditentukan berdasarkan zat berbahaya yang dikeluarkan;
- Di ruangan yang terdapat bakteri dan jamur patogen dalam konsentrasi tinggi;
- Di ruangan dengan adanya zat berbahaya yang menyublim jika bersentuhan dengan permukaan yang dipanaskan;
- Di lokasi kategori B dan A;
- Di tempat di mana pekerjaan dilakukan dengan gas dan uap yang berbahaya atau mudah terbakar;
- Di lokasi kategori B1-B2, di mana debu dan aerosol yang mudah terbakar dapat dilepaskan;
- Dari sistem dengan pengisapan lokal zat berbahaya dan campuran yang mudah meledak dengan udara;
- Dari ruang depan airlock.
Resirkulasi:
Resirkulasi di unit suplai dan pembuangan lebih sering digunakan secara aktif dengan produktivitas sistem yang tinggi, ketika pertukaran udara dapat berkisar dari 1000-1500 m 3 / jam hingga 10.000-15.000 m 3 / jam. Udara yang dibuang membawa pasokan energi panas yang besar, mencampurkannya dengan aliran eksternal memungkinkan Anda meningkatkan suhu udara pasokan, sehingga mengurangi daya yang dibutuhkan. elemen pemanas. Namun dalam kasus seperti itu, sebelum dimasukkan kembali ke dalam ruangan, udara harus melewati sistem penyaringan.
Ventilasi dengan resirkulasi memungkinkan Anda meningkatkan efisiensi energi dan memecahkan masalah penghematan energi jika 70-80% udara yang dibuang dimasukkan kembali ke dalam sistem ventilasi.
Pemulihan:
Unit penanganan udara dengan pemulihan dapat dipasang pada hampir semua laju aliran udara (dari 200 m 3 /jam hingga beberapa ribu m 3 /jam), baik kecil maupun besar. Pemulihan juga memungkinkan panas dipindahkan dari udara buangan ke udara suplai, sehingga mengurangi kebutuhan energi pada elemen pemanas.
Instalasi yang relatif kecil digunakan dalam sistem ventilasi apartemen dan pondok. Dalam praktiknya, unit penanganan udara dipasang di bawah plafon (misalnya, antara plafon dan plafon gantung). Solusi ini memerlukan beberapa persyaratan pemasangan khusus, yaitu: dimensi keseluruhan kecil, tingkat kebisingan rendah, perawatan sederhana.
Unit suplai dan pembuangan dengan pemulihan memerlukan perawatan, yang memerlukan pembuatan palka di langit-langit untuk servis recuperator, filter, dan blower (kipas).
Elemen utama unit penanganan udara
Unit pasokan dan pembuangan dengan pemulihan atau resirkulasi, yang memiliki proses pertama dan kedua dalam gudang senjatanya, selalu merupakan organisme kompleks yang memerlukan manajemen yang sangat terorganisir. Unit penanganan udara bersembunyi di balik kotak pelindungnya komponen utama seperti:
- Dua penggemar dari berbagai jenis, yang menentukan kinerja instalasi dari segi aliran.
- Pemulihan penukar panas- memanaskan udara suplai dengan memindahkan panas dari udara buang.
- Pemanas listrik- memanaskan pasokan udara ke parameter yang diperlukan jika aliran panas dari udara buang tidak mencukupi.
- penyaring udara- berkat itu, udara luar dikontrol dan dibersihkan, serta udara buangan diproses di depan recuperator untuk melindungi penukar panas.
- Katup udara dengan penggerak listrik - dapat dipasang di depan saluran udara keluar untuk pengaturan tambahan aliran udara dan memblokir saluran saat peralatan dimatikan.
- Lewati- berkat aliran udara yang dapat diarahkan melewati recuperator di musim panas, sehingga tidak memanaskan pasokan udara, tetapi memasoknya langsung ke ruangan.
- Ruang resirkulasi- memastikan pencampuran udara buangan ke dalam udara suplai, sehingga memastikan resirkulasi aliran udara.
Selain komponen utama unit penanganan udara, juga mencakup sejumlah besar komponen kecil, seperti sensor, sistem otomasi untuk pengendalian dan perlindungan, dll.
Sensor suhu udara suplai |
Penukar panas |
||
Sensor suhu udara buang |
Katup udara bermotor |
||
Sensor suhu luar ruangan |
Lewati |
||
Sensor suhu udara buang |
Katup pintas |
||
Pemanas udara |
Filter saluran masuk |
||
Termostat pelindung panas berlebih |
Filter kap mesin |
||
Termostat darurat |
Sensor filter udara suplai |
||
Sensor aliran kipas suplai |
Ekstrak sensor filter udara |
||
Termostat perlindungan beku |
Ekstrak katup udara |
||
Penggerak katup air |
Katup suplai udara |
||
Katup air |
Penggemar pasokan |
||
Kipas angin |
Sirkuit kontrol
Semua komponen unit penanganan udara harus diintegrasikan dengan benar ke dalam sistem pengoperasian unit dan menjalankan fungsinya dengan baik. Tugas mengendalikan pengoperasian semua komponen diselesaikan dengan sistem otomatis pengendalian proses. Kit instalasi mencakup sensor, menganalisis datanya, sistem kontrol mengoreksi pengoperasian elemen yang diperlukan. Sistem kontrol memungkinkan Anda untuk memenuhi maksud dan tujuan unit penanganan udara dengan lancar dan kompeten, memecahkan masalah kompleks interaksi semua elemen instalasi satu sama lain.
Panel kontrol ventilasi
Terlepas dari kerumitan sistem kontrol proses, perkembangan teknologi memungkinkan rata-rata orang menyediakan panel kontrol untuk instalasi sedemikian rupa sehingga dari sentuhan pertama menjadi jelas dan menyenangkan untuk menggunakan instalasi di seluruh layanannya. kehidupan.
Contoh. Perhitungan efisiensi pemulihan panas:
Perhitungan efisiensi penggunaan recuperative heat exchanger dibandingkan dengan hanya menggunakan listrik atau pemanas air saja.
Mari kita pertimbangkan sistem ventilasi dengan laju aliran 500 m 3 /jam. Perhitungan akan dilakukan untuk musim pemanasan di Moskow. Dari SNiP 23-01-99 “Klimatologi Konstruksi dan Geofisika” diketahui lamanya periode dengan rata-rata suhu udara harian di bawah +8°C adalah 214 hari, suhu rata-rata suatu periode dengan suhu rata-rata harian di bawah + 8°C adalah -3,1°C .
Mari kita hitung rata-rata yang dibutuhkan daya termal:
Untuk memanaskan udara dari jalan ke suhu nyaman pada suhu 20°C, Anda memerlukan:
N = G * C p * ρ ( dalam-ha) * (t dalam -t av) = 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 kW
Jumlah panas per satuan waktu ini dapat ditransfer ke pasokan udara dengan beberapa cara:
- Pemanasan pasokan udara dengan pemanas listrik;
- Pemanasan pasokan pendingin yang dikeluarkan melalui recuperator, dengan pemanasan tambahan oleh pemanas listrik;
- Pemanasan udara luar dalam penukar panas air, dll.
Perhitungan 1: Panas ditransfer ke pasokan udara melalui pemanas listrik. Biaya listrik di Moskow adalah S=5,2 rubel/(kWh). Ventilasi beroperasi sepanjang waktu, selama 214 hari periode pemanasan, jumlah dana dalam hal ini akan sama dengan:
C
1 =S * 24 * N * n = 5,2 * 24 * 4,021 * 214 =107.389,6 gosok/(periode pemanasan)
Perhitungan 2: Recuperator modern mentransfer panas dengan efisiensi tinggi. Biarkan recuperator memanaskan udara sebesar 60% dari panas yang dibutuhkan per satuan waktu. Maka pemanas listrik perlu mengeluarkan daya sebesar berikut:
N (beban listrik) = Q - Q rec = 4,021 - 0,6 * 4,021 = 1,61 kW
Asalkan ventilasi berfungsi sepanjang periode pemanasan, kami mendapatkan jumlah listrik:
C 2 = S * 24 * N (panas listrik) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42.998,6 gosok/(masa pemanasan)
Perhitungan 3: Pemanas air digunakan untuk memanaskan udara luar. Perkiraan biaya panas dari teknis air panas untuk 1 gkal di Moskow:
S g.v. = 1500 gosok/gkal. Kkal=4,184 kJ
Untuk memanaskan kita memerlukan jumlah panas berikut:
Q (g.v.) = N * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 4.021 * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 17.75 Gkal
Selama pengoperasian peralatan ventilasi dan pertukaran panas sepanjang musim dingin, jumlah uang untuk panas air proses adalah:
C 3 = S (g.w.) * Q (g.w.) = 1500 * 17,75 = 26.625 rubel/(periode pemanasan)
Hasil perhitungan biaya pemanasan pasokan udara selama periode pemanasan
periode tahun:
Dari perhitungan di atas terlihat jelas bahwa pilihan yang paling ekonomis adalah dengan menggunakan rangkaian air servis panas. Selain itu, jumlah uang yang dibutuhkan untuk memanaskan pasokan udara berkurang secara signifikan bila menggunakan penukar panas penyembuhan dalam sistem ventilasi pasokan dan pembuangan dibandingkan dengan menggunakan pemanas listrik.
Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa penggunaan unit pemulihan atau resirkulasi dalam sistem ventilasi memungkinkan penggunaan energi udara buangan, yang mengurangi biaya energi untuk memanaskan pasokan udara, sehingga mengurangi biaya tunai pengoperasian ventilasi. sistem. Pemanfaatan panas dari udara buangan merupakan teknologi hemat energi modern dan memungkinkan kita lebih dekat dengan model “rumah pintar”, di mana segala jenis energi yang tersedia digunakan semaksimal dan semaksimal mungkin.
Pasokan udara segar selama periode dingin menyebabkan perlunya pemanasan untuk memastikan iklim mikro dalam ruangan yang benar. Untuk meminimalkan biaya energi dapat digunakan ventilasi suplai dan pembuangan dengan pemulihan panas.
Memahami prinsip pengoperasiannya akan memungkinkan Anda mengurangi kehilangan panas secara efektif sambil mempertahankan volume udara pengganti yang cukup. Mari kita coba memahami masalah ini.
Pada periode musim gugur-musim semi, saat mengventilasi ruangan, masalah serius adalah perbedaan suhu yang besar antara udara yang masuk dan udara di dalam. Aliran dingin mengalir deras dan menciptakan iklim mikro yang tidak menguntungkan bangunan tempat tinggal, kantor dan produksi, atau gradien suhu vertikal yang tidak dapat diterima di gudang.
Solusi umum untuk masalah ini adalah integrasi ke dalam ventilasi pasokan, dengan bantuan aliran yang dipanaskan. Sistem seperti itu memerlukan konsumsi energi, sementara sejumlah besar udara hangat yang keluar dari luar menyebabkan hilangnya panas secara signifikan.
Keluarnya udara ke luar dengan uap yang kuat berfungsi sebagai indikator kehilangan panas yang signifikan, yang dapat digunakan untuk memanaskan aliran masuk
Jika saluran masuk dan keluar udara terletak berdekatan, maka panas dari aliran keluar dapat dipindahkan sebagian ke aliran masuk. Ini akan mengurangi konsumsi energi pemanas atau menghilangkannya sama sekali. Alat untuk memastikan pertukaran panas antara aliran gas dengan suhu berbeda disebut recuperator.
DI DALAM waktu hangat tahun ketika suhu udara luar jauh lebih tinggi daripada suhu ruangan, recuperator dapat digunakan untuk mendinginkan aliran masuk.
Desain unit dengan recuperator
Struktur internal sistem ventilasi pasokan dan pembuangan cukup sederhana, sehingga dimungkinkan untuk membeli dan memasangnya secara mandiri elemen demi elemen. Dalam hal majelis atau instalasi sendiri menyebabkan kesulitan, Anda dapat membeli solusi siap pakai dalam bentuk monoblok standar atau struktur prefabrikasi individual sesuai pesanan.
Perangkat dasar untuk mengumpulkan dan membuang kondensat adalah baki yang terletak di bawah penukar panas dengan kemiringan ke arah lubang pembuangan
Kelembaban dibuang ke dalam wadah tertutup. Itu ditempatkan hanya di dalam ruangan untuk menghindari pembekuan saluran aliran keluar pada suhu di bawah nol. Tidak ada algoritma untuk menghitung volume air yang diterima secara andal saat menggunakan sistem dengan recuperator, sehingga ditentukan secara eksperimental.
Penggunaan kembali kondensat untuk melembabkan udara tidak diinginkan, karena air menyerap banyak polutan seperti keringat manusia, bau, dll.
Anda dapat secara signifikan mengurangi volume kondensat dan menghindari masalah yang terkait dengan terjadinya kondensat dengan mengatur sistem pembuangan terpisah dari kamar mandi dan dapur. Di ruangan inilah udara memiliki kelembapan tertinggi. Jika ada beberapa sistem pembuangan pertukaran udara antara area teknis dan pemukiman harus dibatasi dengan memasang katup periksa.
Jika aliran udara buang didinginkan hingga suhu negatif di dalam recuperator, kondensat berubah menjadi es, yang menyebabkan penurunan penampang aliran terbuka dan, sebagai akibatnya, penurunan volume atau penghentian total ventilasi.
Untuk pencairan recuperator secara berkala atau satu kali, bypass dipasang - saluran bypass untuk pergerakan pasokan udara. Ketika aliran melewati perangkat, perpindahan panas berhenti, penukar panas memanas dan es berubah menjadi cair. Air mengalir ke tangki pengumpul kondensat atau menguap ke luar.
Prinsip pengoperasian perangkat bypass sederhana, oleh karena itu, jika ada risiko pembentukan es, disarankan untuk menyediakan solusi seperti itu, karena memanaskan recuperator dengan cara lain rumit dan memakan waktu.
Ketika aliran melewati bypass, tidak ada pemanasan pasokan udara melalui recuperator. Oleh karena itu, ketika mode ini diaktifkan, pemanas akan menyala secara otomatis.
Fitur berbagai jenis recuperator
Ada beberapa opsi berbeda secara struktural untuk menerapkan pertukaran panas antara aliran udara dingin dan panas. Masing-masing dari mereka memiliki miliknya sendiri ciri khas, yang menentukan tujuan utama setiap jenis recuperator.
Desain penukar panas pelat didasarkan pada panel berdinding tipis, dihubungkan secara bergantian sedemikian rupa untuk mengalirkan aliran suhu berbeda secara bergantian di antara keduanya pada sudut 90 derajat. Salah satu modifikasi model ini adalah perangkat dengan saluran bersirip untuk saluran udara. Ini memiliki koefisien perpindahan panas yang lebih tinggi.
Aliran udara hangat dan dingin secara bergantian melalui pelat dilakukan dengan menekuk tepi pelat dan menyegel sambungan dengan resin poliester
Panel penukar panas dapat dibuat dari berbagai bahan:
- paduan berbahan dasar tembaga, kuningan dan aluminium memiliki konduktivitas termal yang baik dan tidak rentan terhadap karat;
- plastik terbuat dari bahan polimer hidrofobik dengan koefisien konduktivitas termal yang tinggi dan bobot yang rendah;
- selulosa higroskopis memungkinkan kondensasi menembus pelat dan kembali ke ruangan.
Kerugiannya adalah kemungkinan terbentuknya kondensasi ketika suhu rendah. Karena jarak antar lempeng yang kecil, kelembapan atau es secara signifikan meningkatkan hambatan aerodinamis. Jika terjadi pembekuan, aliran udara masuk harus diblokir untuk menghangatkan pelat.
Keuntungan dari plate recuperator adalah sebagai berikut:
- biaya rendah;
- umur panjang;
- jangka waktu yang lama antara pemeliharaan preventif dan kemudahan pelaksanaannya;
- dimensi dan berat kecil.
Jenis recuperator ini paling umum untuk tempat tinggal dan kantor. Ini juga digunakan di beberapa tempat proses teknologi, misalnya, untuk mengoptimalkan pembakaran bahan bakar selama pengoperasian tungku.
Tipe drum atau putar
Prinsip pengoperasian recuperator putar didasarkan pada putaran penukar panas, di dalamnya terdapat lapisan logam bergelombang dengan kapasitas panas tinggi. Akibat interaksi dengan aliran keluar, sektor drum menjadi panas, yang selanjutnya melepaskan panas ke udara masuk.
Penukar panas mesh halus dari recuperator putar rentan terhadap penyumbatan, jadi Anda perlu memberi perhatian khusus pada pekerjaan yang berkualitas filter halus
Keuntungan dari recuperator putar adalah sebagai berikut:
- efisiensi yang cukup tinggi dibandingkan tipe pesaing;
- kembalinya sejumlah besar uap air, yang tersisa dalam bentuk kondensasi pada drum dan menguap jika bersentuhan dengan udara kering yang masuk.
Jenis recuperator ini lebih jarang digunakan pada bangunan tempat tinggal untuk ventilasi apartemen atau pondok. Ini sering digunakan di rumah ketel besar untuk mengembalikan panas ke tungku atau untuk tempat industri atau komersial besar.
Namun, perangkat jenis ini memiliki kelemahan signifikan:
- desain yang relatif kompleks dengan bagian-bagian yang bergerak, termasuk motor listrik, drum dan penggerak sabuk, yang memerlukan perawatan terus-menerus;
- peningkatan tingkat kebisingan.
Terkadang untuk perangkat jenis ini Anda dapat menemukan istilah “penukar panas regeneratif”, yang lebih tepat daripada “pemulih”. Faktanya adalah bahwa sebagian kecil dari udara buangan kembali karena longgarnya drum ke badan struktur.
Hal ini memberlakukan batasan tambahan pada kemampuan menggunakan perangkat jenis ini. Misalnya, udara yang tercemar dari kompor pemanas tidak dapat digunakan sebagai pendingin.
Sistem tabung dan casing
Recuperator tipe tubular terdiri dari sistem tabung berdinding tipis berdiameter kecil yang terletak di dalam selubung berinsulasi, tempat udara luar mengalir. Casing menghilangkan udara hangat dari ruangan, yang memanaskan aliran masuk.
Udara hangat harus dibuang melalui selubung, dan bukan melalui sistem tabung, karena kondensat tidak dapat dihilangkan darinya.
Keuntungan utama dari recuperator tubular adalah sebagai berikut:
- efisiensi tinggi karena prinsip pergerakan cairan pendingin dan udara masuk yang berlawanan arah;
- kesederhanaan desain dan tidak adanya bagian yang bergerak memastikan tingkat kebisingan yang rendah dan jarang memerlukan perawatan;
- umur panjang;
- penampang terkecil di antara semua jenis perangkat pemulihan.
Tabung untuk perangkat jenis ini menggunakan logam paduan ringan atau, lebih jarang, polimer. Bahan-bahan ini tidak higroskopis, oleh karena itu, dengan perbedaan suhu aliran yang signifikan, kondensasi yang kuat dapat terbentuk di dalam wadah, yang memerlukan solusi konstruktif untuk menghilangkannya. Kerugian lainnya adalah isian logam memiliki bobot yang cukup besar, meskipun dimensinya kecil.
Kesederhanaan desain recuperator berbentuk tabung membuat perangkat jenis ini populer buatan sendiri. Biasanya digunakan sebagai casing luar pipa plastik untuk saluran udara, diisolasi dengan cangkang busa poliuretan.
Perangkat dengan cairan pendingin perantara
Terkadang saluran pasokan dan pembuangan udara terletak agak jauh satu sama lain. Situasi ini mungkin timbul karena fitur teknologi persyaratan bangunan atau sanitasi untuk pemisahan aliran udara yang andal.
Dalam hal ini, pendingin perantara digunakan, bersirkulasi di antara saluran udara melalui pipa berinsulasi. Air atau larutan air-glikol digunakan sebagai media untuk mentransfer energi panas, yang sirkulasinya dijamin melalui pengoperasian.
Recuperator dengan pendingin perantara adalah perangkat yang banyak dan mahal, yang penggunaannya dibenarkan secara ekonomi untuk ruangan dengan area yang luas.
Jika memungkinkan untuk menggunakan recuperator jenis lain, maka lebih baik tidak menggunakan sistem dengan pendingin perantara, karena memiliki kelemahan signifikan berikut:
- efisiensi rendah dibandingkan dengan jenis perangkat lain, oleh karena itu perangkat tersebut tidak digunakan untuk ruangan kecil dengan aliran udara rendah;
- volume dan berat keseluruhan sistem yang signifikan;
- perlunya pompa listrik tambahan untuk mensirkulasikan cairan;
- peningkatan kebisingan dari pompa.
Ada modifikasi pada sistem ini ketika, alih-alih sirkulasi paksa cairan penukar panas, digunakan media dengan titik didih rendah, seperti freon. Dalam hal ini, pergerakan sepanjang kontur dimungkinkan secara alami, tetapi hanya jika saluran udara suplai terletak di atas saluran udara buang.
Sistem seperti itu tidak memerlukan biaya energi tambahan, tetapi hanya berfungsi untuk pemanasan bila terdapat perbedaan suhu yang signifikan. Selain itu, itu perlu penyempurnaan titik perubahan keadaan agregasi fluida penukar panas, yang dapat diwujudkan dengan menciptakan tekanan yang diperlukan atau komposisi kimia tertentu.
Parameter teknis utama
Mengetahui kinerja yang diperlukan dari sistem ventilasi dan efisiensi pertukaran panas dari recuperator, mudah untuk menghitung penghematan pemanasan udara untuk ruangan dalam kondisi iklim tertentu. Dengan membandingkan potensi manfaat dengan biaya pembelian dan pemeliharaan sistem, Anda dapat memilih secara wajar untuk memilih recuperator atau pemanas udara standar.
Produsen peralatan sering kali menawarkan lini model yang mana unit ventilasi dengan fungsi serupa berbeda dalam volume pertukaran udara. Untuk tempat tinggal, parameter ini harus dihitung berdasarkan Tabel 9.1. SP 54.13330.2016
Efisiensi
Efisiensi recuperator dipahami sebagai efisiensi perpindahan panas, yang dihitung menggunakan rumus berikut:
K = (T p – T n) / (T v – T n)
Di mana:
- T p – suhu udara yang masuk ke dalam ruangan;
- Tn – suhu udara luar;
- T di – suhu udara kamar.
Nilai efisiensi maksimum pada kondisi suhu standar dan tertentu ditunjukkan dalam dokumentasi teknis perangkat. Angka sebenarnya akan sedikit lebih rendah.
Dalam hal pembuatan sendiri pelat atau recuperator tubular, untuk mencapai efisiensi perpindahan panas maksimum, aturan berikut harus dipatuhi:
- Perpindahan panas terbaik dilakukan oleh perangkat aliran berlawanan, kemudian perangkat aliran silang, dan paling sedikit oleh pergerakan searah dari kedua aliran.
- Intensitas perpindahan panas tergantung pada bahan dan ketebalan dinding yang memisahkan aliran, serta durasi udara di dalam perangkat.
E (W) = 0,36 x P x K x (T dalam - T n)
dimana P (m 3 / jam) – aliran udara.
Perhitungan efisiensi recuperator dalam istilah moneter dan perbandingan dengan biaya perolehan dan pemasangannya pondok dua lantai luas keseluruhan 270 m2 menunjukkan kelayakan pemasangan sistem seperti itu
Biaya recuperator dengan efisiensi tinggi cukup tinggi; memiliki desain yang kompleks dan dimensi yang signifikan. Terkadang Anda dapat mengatasi masalah ini dengan menginstal beberapa lagi perangkat sederhana sehingga udara yang masuk melewatinya secara berurutan.
Kinerja sistem ventilasi
Volume udara yang melewatinya ditentukan oleh tekanan statis, yang bergantung pada kekuatan kipas dan komponen utama yang menciptakan hambatan aerodinamis. Biasanya, penghitungan pastinya tidak mungkin dilakukan karena kompleksitas model matematika, oleh karena itu studi eksperimental dilakukan untuk struktur monoblok standar, dan komponen dipilih untuk perangkat individual.
Daya kipas harus dipilih dengan mempertimbangkan throughput penukar panas jenis apa pun yang dipasang, yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknis sebagai laju aliran yang disarankan atau volume udara yang melewati perangkat per unit waktu. Biasanya, kecepatan udara yang diizinkan di dalam perangkat tidak melebihi 2 m/s.
Jika tidak, pada kecepatan tinggi, peningkatan tajam dalam hambatan aerodinamis terjadi di elemen sempit recuperator. Hal ini menyebabkan biaya energi yang tidak perlu, pemanasan udara luar yang tidak efektif, dan berkurangnya masa pakai kipas.
Grafik kehilangan tekanan versus laju aliran udara untuk beberapa model recuperator berkinerja tinggi menunjukkan peningkatan resistensi yang nonlinier, sehingga perlu mematuhi persyaratan volume pertukaran udara yang direkomendasikan yang ditentukan dalam dokumentasi teknis perangkat
Mengubah arah aliran udara menciptakan hambatan aerodinamis tambahan. Oleh karena itu, ketika memodelkan geometri saluran udara dalam ruangan, jumlah putaran pipa sebaiknya diminimalkan sebesar 90 derajat. Penyebar udara juga meningkatkan resistensi, jadi disarankan untuk tidak menggunakan elemen dengan pola yang rumit.
Filter dan kisi-kisi yang kotor menimbulkan gangguan signifikan pada aliran, sehingga harus dibersihkan atau diganti secara berkala. Salah satu cara yang efektif penilaian penyumbatan adalah pemasangan sensor yang memantau penurunan tekanan di area sebelum dan sesudah filter.
Kesimpulan dan video bermanfaat tentang topik tersebut
Prinsip pengoperasian recuperator putar dan pelat:
Mengukur efisiensi recuperator tipe pelat:
Sistem ventilasi domestik dan industri dengan recuperator terintegrasi telah terbukti efisiensi energinya dalam menjaga panas di dalam ruangan. Saat ini banyak sekali penawaran penjualan dan pemasangan perangkat tersebut, baik dalam bentuk model yang sudah jadi dan teruji, maupun berdasarkan pesanan individu. Anda dapat menghitung parameter yang diperlukan dan melakukan instalasi sendiri.
Jika Anda memiliki pertanyaan saat membaca informasi atau menemukan ketidakakuratan dalam materi kami, silakan tinggalkan komentar Anda di blok di bawah.
Pemulihan ventilasi memainkan peran penting, karena memungkinkan Anda meningkatkan efisiensi sistem karena fitur desain. Ada berbagai desain unit pemulihan, yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri. Pilihan sistem ventilasi suplai dan pembuangan tergantung pada masalah apa yang sedang dipecahkan, serta pada kondisi iklim medan.
Fitur desain, tujuan
Pemulihan ventilasi cukup baik teknologi baru. Tindakannya didasarkan pada kemampuan menggunakan panas yang dibuang untuk memanaskan ruangan. Hal ini terjadi karena adanya saluran yang terpisah, sehingga aliran udara tidak saling bercampur. Desain unit pemulihan bisa berbeda; beberapa jenis menghindari pembentukan kondensasi selama proses perpindahan panas. Tingkat kinerja sistem secara keseluruhan juga bergantung pada hal ini.
Ventilasi dengan pemulihan panas dapat menghasilkan efisiensi yang tinggi selama pengoperasian, hal ini tergantung pada jenis unit pemulihan panas, kecepatan aliran udara melalui penukar panas dan seberapa besar perbedaan suhu antara luar dan dalam ruangan. Nilai efisiensi dalam beberapa kasus, bila sistem ventilasi dirancang dengan mempertimbangkan semua faktor dan memiliki kinerja tinggi, dapat mencapai 96%. Tetapi bahkan dengan mempertimbangkan adanya kesalahan dalam pengoperasian sistem, batas efisiensi minimum adalah 30%.
Tujuan dari unit pemulihan adalah penggunaan sumber daya ventilasi yang paling efisien untuk lebih memastikan pertukaran udara yang cukup di dalam ruangan, serta penghematan energi. Mempertimbangkan fakta bahwa ventilasi suplai dan pembuangan dengan pemulihan beroperasi hampir sepanjang hari, dan juga mempertimbangkan bahwa memastikan nilai tukar udara yang memadai memerlukan daya peralatan yang besar, penggunaan sistem ventilasi dengan unit pemulihan internal akan membantu menghemat hingga 30% energi.
Kerugian dari teknik ini adalah efisiensinya yang agak rendah bila dipasang di area yang luas. Dalam hal ini, konsumsi listrik akan tinggi, dan kinerja sistem yang ditujukan untuk pertukaran panas antara aliran udara mungkin jauh lebih rendah dari batas yang diharapkan. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa pertukaran udara terjadi jauh lebih cepat di area kecil dibandingkan di objek besar.
Jenis unit penyembuhan
Ada beberapa jenis peralatan yang digunakan dalam sistem ventilasi. Masing-masing opsi memiliki kelebihan dan kekurangan, yang harus diperhitungkan bahkan ketika ventilasi paksa dengan pemulihan baru saja dirancang. Ada:
- Mekanisme pelat recuperator. Itu bisa dibuat berdasarkan pelat logam atau plastik. Seiring dengan kinerja yang cukup tinggi (efisiensi 75%), perangkat semacam itu rentan terhadap lapisan es akibat pembentukan kondensasi. Keuntungannya adalah tidak adanya elemen struktur yang bergerak, yang meningkatkan masa pakai perangkat. Ada juga unit pemulihan jenis pelat dengan elemen permeabel lembab, yang menghilangkan kemungkinan kondensasi. Fitur desain pelat adalah tidak adanya kemungkinan pencampuran dua aliran udara.
- Sistem ventilasi pemulihan panas dapat beroperasi berdasarkan mekanisme rotor. Dalam hal ini, pertukaran panas antar aliran udara terjadi karena kerja rotor. Produktivitas desain ini meningkat hingga 85%, namun ada kemungkinan tercampurnya udara, yang dapat membawa kembali bau ke dalam ruangan yang dibuang ke luar ruangan. Keuntungannya termasuk kemampuan untuk menghilangkan kelembapan lingkungan udara, yang memungkinkan penggunaan peralatan jenis ini di ruangan tujuan khusus dengan tingkat kepentingan yang lebih tinggi, misalnya, di kolam renang.
- Mekanisme ruang recuperator adalah ruang yang dilengkapi dengan peredam yang dapat digerakkan sehingga bau dan kontaminan dapat masuk kembali ke dalam ruangan. Namun jenis desain ini sangat produktif (efisiensi mencapai 80%).
- Unit pemulihan dengan pendingin perantara. Dalam hal ini, pertukaran panas tidak terjadi secara langsung antara dua aliran udara, tetapi melalui cairan khusus (larutan air-glikol) atau air biasa. Namun, sistem yang didasarkan pada node tersebut memiliki kinerja yang rendah (efisiensi di bawah 50%). Sebuah recuperator dengan pendingin perantara hampir selalu digunakan untuk mengatur ventilasi dalam produksi.
- Unit regeneratif berdasarkan pipa panas. Mekanisme ini bekerja dengan menggunakan freon yang cenderung mendingin sehingga menyebabkan terbentuknya kondensasi. Kinerja sistem seperti itu berada pada tingkat rata-rata, namun keuntungannya adalah tidak ada kemungkinan bau dan kontaminan masuk kembali ke dalam ruangan. Ventilasi pada apartemen dengan pemulihan akan sangat efektif karena perlu melayani area yang relatif kecil. Untuk dapat mengoperasikan peralatan tersebut tanpa konsekuensi negatif, perlu dipilih model berdasarkan unit penyembuhan yang menghilangkan kemungkinan kondensasi. Di tempat-tempat dengan iklim yang cukup sejuk, di mana suhu udara di luar tidak mencapai tingkat kritis, penggunaan hampir semua jenis recuperator diperbolehkan.
Menciptakan energi yang efisien gedung administrasi, yang sedekat mungkin dengan standar “RUMAH PASIF”, tidak mungkin dilakukan tanpa unit penanganan udara (AHU) modern dengan pemulihan panas.
Di bawah sarana pemulihan proses mendaur ulang panas udara buangan internal dengan suhu t in, yang dipancarkan selama periode dingin dengan suhu luar yang tinggi, untuk memanaskan pasokan udara luar. Proses pemulihan panas terjadi pada penukar panas khusus: penukar panas pelat, regenerator berputar, serta pada penukar panas yang dipasang secara terpisah di aliran udara dengan suhu berbeda (di unit pembuangan dan suplai) dan dihubungkan oleh pendingin perantara (glikol, etilen glikol) .
Opsi terakhir paling relevan ketika pasokan dan pembuangan ditempatkan di sepanjang ketinggian bangunan, misalnya, unit pasokan udara- di ruang bawah tanah, dan knalpot - masuk loteng Namun, efisiensi pemulihan sistem tersebut akan jauh lebih rendah (dari 30 hingga 50% dibandingkan dengan PES dalam satu gedung
Pelat pemulihan Mereka adalah kaset di mana saluran pasokan dan pembuangan udara dipisahkan oleh lembaran aluminium. Pertukaran panas terjadi antara pasokan dan pembuangan udara melalui lembaran aluminium. Udara buangan internal melalui pelat penukar panas memanaskan udara suplai eksternal. Dalam hal ini, proses pencampuran udara tidak terjadi.
DI DALAM recuperator putar perpindahan panas dari udara buang ke udara suplai dilakukan melalui rotor silinder berputar yang terdiri dari suatu bungkusan tipis pelat logam. Selama pengoperasian penukar panas putar, udara buangan memanaskan pelat, dan kemudian pelat ini berpindah ke aliran udara luar yang dingin dan memanaskannya. Namun, pada unit pemisahan aliran, karena kebocorannya, udara buangan mengalir ke udara suplai. Persentase luapan bisa berkisar antara 5 hingga 20%, tergantung kualitas peralatan.
Untuk mencapai tujuan yang ditetapkan - untuk mendekatkan gedung Lembaga Penelitian Negara Federal "Lembaga Penelitian CEPP" ke pasif, selama diskusi dan perhitungan yang panjang, diputuskan untuk memasang unit ventilasi pasokan dan pembuangan dengan recuperator Pabrikan Rusia sistem iklim hemat energi – perusahaan TURKOV.
Perusahaan TURKOV memproduksi PES untuk wilayah berikut:
- Untuk wilayah Tengah (peralatan dengan pemulihan dua tahap Seri ZENIT, yang bekerja secara stabil hingga -25 HAI C, dan sangat baik untuk iklim wilayah Tengah Rusia, efisiensi 65-75%);
- Untuk Siberia (peralatan dengan pemulihan tiga tahap Seri Zenit HECO bekerja secara stabil hingga -35 HAI C, dan sangat baik untuk iklim Siberia, tetapi sering digunakan di wilayah tengah, efisiensi 80-85%);
- Untuk Far North (peralatan dengan pemulihan empat tahap Seri CrioVent bekerja secara stabil hingga -45 HAI C, sangat baik untuk iklim yang sangat dingin dan digunakan di wilayah paling keras di Rusia, efisiensi hingga 90%).
Namun, PVU TURKOV menggunakan penukar panas pelat entalpi, di mana, bersamaan dengan perpindahan panas implisit dari udara buangan, uap air juga dipindahkan ke udara suplai.
Area kerja penukar entalpi terbuat dari membran polimer, yang melewatkan molekul uap air dari udara buangan (dilembabkan) dan memindahkannya ke udara pasokan (kering). Tidak ada pencampuran aliran buang dan aliran suplai di dalam recuperator, karena uap air dilewatkan melalui membran melalui difusi karena perbedaan konsentrasi uap di kedua sisi membran.
Dimensi sel membran sedemikian rupa sehingga hanya uap air yang dapat melewatinya; terhadap debu, polutan, tetesan air, bakteri, virus, dan bau, membran merupakan penghalang yang tidak dapat diatasi (karena rasio ukuran sel membran). ” dan zat lainnya).
Pemulihan entalpi pada dasarnya adalah pelat recuperator, di mana membran polimer digunakan sebagai pengganti aluminium. Karena konduktivitas termal pelat membran lebih kecil daripada aluminium, luas penukar entalpi yang diperlukan jauh lebih besar daripada luas penukar panas aluminium serupa. Di satu sisi, hal ini meningkatkan dimensi peralatan, di sisi lain, hal ini memungkinkan perpindahan sejumlah besar uap air, dan berkat hal ini dimungkinkan untuk mencapai ketahanan beku yang tinggi pada recuperator dan pengoperasian yang stabil. peralatan pada suhu yang sangat rendah.
DI DALAM waktu musim dingin(suhu luar ruangan di bawah -5C), jika kelembaban udara buangan melebihi 30% (pada suhu udara buangan 22...24 o C), di dalam recuperator, bersamaan dengan proses perpindahan uap air ke udara suplai, terjadi proses akumulasi uap air pada pelat recuperator. Oleh karena itu, perlu mematikan kipas suplai secara berkala dan mengeringkan lapisan higroskopis recuperator dengan udara buangan. Durasi, frekuensi dan suhu di bawah mana proses pengeringan diperlukan tergantung pada pementasan recuperator, suhu dan kelembaban di dalam ruangan. Pengaturan pengeringan recuperator yang paling umum digunakan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengaturan pengeringan penukar panas yang paling umum digunakan
Tahapan pemulihan | Suhu/Kelembaban | ||||
|
<20% | 20%-30% | 30%-35% | 35%-45% | |
2 langkah | tidak diperlukan | 3/45 menit | 3/30 menit | 4/30 menit | |
3 langkah | tidak diperlukan | 3/50 menit | 3/40 menit | 3/30 menit | |
4 langkah | tidak diperlukan | 3/50 menit | 3/40 menit |
Pengeringan recuperator hanya diperlukan saat memasang sistem pelembab udara, atau saat mengoperasikan peralatan dengan aliran uap air yang besar dan sistematis.
- Dengan parameter udara dalam ruangan standar, mode pengeringan tidak diperlukan.
Dalam artikel ini, sebagai contoh gedung administrasi, kami mempertimbangkan gedung lima lantai khas Lembaga Penelitian Negara Federal “Lembaga Penelitian TsEPP” setelah rekonstruksi yang direncanakan.
Untuk gedung ini, aliran pasokan dan pembuangan udara ditentukan sesuai dengan standar pertukaran udara di gedung administrasi untuk setiap ruangan gedung.
Nilai total laju aliran udara suplai dan pembuangan menurut lantai bangunan diberikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perkiraan laju aliran pasokan/pembuangan udara berdasarkan lantai bangunan
Lantai | Pasokan aliran udara, m 3/jam | Aliran udara buang, m 3/jam | PVU TURKOV |
Ruang bawah tanah | 1987 | 1987 | Zenit 2400 HECO SW |
lantai 1 | 6517 | 6517 |
Zenit 1600 HECO SW Zenit 2400 HECO SW Zenit 3400 HECO SW |
lantai 2 | 5010 | 5010 | Zenit 5000 HECO SW |
lantai 3 | 6208 | 6208 |
Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW - 2 buah. |
lantai 4 | 6957 | 6957 | Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW |
lantai 5 | 4274 | 4274 |
Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW |
Di laboratorium, PVU beroperasi sesuai dengan algoritma khusus dengan kompensasi gas buang dari lemari asam, yaitu ketika ada lemari asam yang dihidupkan, kap AHU secara otomatis dikurangi dengan jumlah kap kabinet. Berdasarkan perkiraan biaya, unit penanganan udara Turkov dipilih. Setiap lantai akan dilayani oleh PVU Zenit HECO SW dan Zenit HECO MW sendiri dengan pemulihan tiga tahap hingga 85%.
Ventilasi lantai satu dilakukan oleh PVU yang dipasang di basement dan di lantai dua. Ventilasi di lantai lainnya (kecuali laboratorium di lantai empat dan tiga) disediakan oleh PVU yang dipasang di lantai teknis.
Tampilan PES instalasi Zenit Heco SW ditunjukkan pada Gambar 6. Tabel 3 menunjukkan data teknis setiap instalasi PES.
![](https://i1.wp.com/turkov.ru/upload/medialibrary/c2d/c2de89065f97f4d6a42308de07a6aa79.jpg)
- Perumahan dengan insulasi panas dan kebisingan;
- kipas pasokan;
- kipas angin;
- Filter pasokan;
- penyaring knalpot;
- pemulihan 3 tahap;
- Pemanas air;
- Unit pencampur;
- Otomatisasi dengan serangkaian sensor;
- Kendali jarak jauh berkabel.
Keuntungan penting adalah kemungkinan memasang peralatan baik secara vertikal maupun horizontal di bawah langit-langit, yang digunakan di gedung tersebut. Serta kemampuan untuk menempatkan peralatan di area dingin (loteng, garasi, ruang teknis, dll) dan di jalan, yang sangat penting selama restorasi dan rekonstruksi bangunan.
Zenit HECO MW PVU adalah PVU kecil dengan pemulihan panas dan kelembapan dengan pemanas air dan unit pencampur dalam wadah busa polipropilen yang ringan dan serbaguna, dirancang untuk menjaga iklim di ruangan kecil, apartemen, dan rumah.
![](https://i1.wp.com/turkov.ru/upload/medialibrary/8d3/8d36d4b4164408b610f872fdd7f296a9.jpg)
Perusahaan TURKOVtelah secara mandiri mengembangkan dan memproduksi otomatisasi Monocontroller untuk peralatan ventilasi di Rusia. Otomatisasi ini digunakan di PVU Zenit Heco SW
- Pengontrol mengontrol kipas yang diubah secara elektronik melalui MODBUS, yang memungkinkan Anda memantau pengoperasian setiap kipas.
- Mengontrol pemanas dan pendingin air untuk menjaga suhu pasokan udara secara akurat di musim dingin dan musim panas.
- Untuk pengendalian CO 2 di ruang konferensi dan ruang pertemuan otomatisasi dilengkapi dengan sensor CO khusus 2 . Peralatan akan memantau konsentrasi CO 2 dan secara otomatis mengubah aliran udara, menyesuaikan dengan jumlah orang di dalam ruangan, untuk menjaga kualitas udara yang dibutuhkan, sehingga mengurangi konsumsi panas peralatan.
- Sistem pengiriman yang lengkap memungkinkan Anda mengatur pusat pengiriman sesederhana mungkin. Sistem pemantauan jarak jauh akan memungkinkan Anda memantau peralatan dari mana saja di dunia.
![](https://i0.wp.com/turkov.ru/upload/medialibrary/880/880fc4ae5e619b798313f121a72a544d.jpg)
Kemampuan panel kontrol:
- Jam, tanggal;
- Tiga kecepatan kipas;
- Tampilan status filter waktu nyata;
- Pengatur waktu mingguan;
- Mengatur suhu pasokan udara;
- Tampilan kesalahan pada layar.
Penilaian kinerja
Untuk menilai efisiensi pemasangan unit penanganan udara Zenit Heco SW dengan pemulihan di gedung yang dipertimbangkan, kami akan menentukan beban perhitungan, rata-rata dan tahunan pada sistem ventilasi, serta biaya dalam rubel untuk periode dingin, periode hangat dan sepanjang tahun untuk tiga opsi PVU:
- PVU dengan pemulihan Zenit Heco SW (efisiensi pemulihan 85%);
- PVU aliran langsung (yaitu tanpa recuperator);
- PVU dengan efisiensi pemulihan panas 50%.
Beban pada sistem ventilasi adalah beban pada pemanas udara, yang memanaskan (saat dingin) atau mendinginkan (saat hangat) suplai udara setelah recuperator. Dalam PVU aliran langsung, udara dalam pemanas dipanaskan dari parameter awal yang sesuai dengan parameter udara luar selama periode dingin, dan didinginkan selama periode hangat. Hasil perhitungan beban desain pada sistem ventilasi pada periode dingin menurut lantai bangunan ditunjukkan pada Tabel 3. Hasil perhitungan beban desain pada sistem ventilasi pada periode hangat untuk seluruh bangunan ditunjukkan pada Tabel 4 .
Tabel 3. Perkiraan beban pada sistem ventilasi selama periode dingin berdasarkan lantai, kW
Lantai | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% |
Ruang bawah tanah | 3,5 | 28,9 | 14,0 |
lantai 1 | 11,5 | 94,8 | 45,8 |
lantai 2 | 8,8 | 72,9 | 35,2 |
lantai 3 | 10,9 | 90,4 | 43,6 |
lantai 4 | 12,2 | 101,3 | 48,9 |
lantai 5 | 7,5 | 62,2 | 30,0 |
54,4 | 450,6 | 217,5 |
Tabel 4. Perkiraan beban pada sistem ventilasi selama periode hangat berdasarkan lantai, kW
Lantai | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% |
20,2 | 33,1 | 31,1 |
Karena suhu udara luar ruangan yang dihitung pada periode dingin dan hangat tidak konstan selama periode pemanasan dan pendinginan, maka perlu untuk menentukan beban ventilasi rata-rata pada suhu rata-rata luar ruangan:
Hasil penghitungan beban tahunan pada sistem ventilasi pada periode hangat dan dingin untuk seluruh bangunan ditunjukkan pada Tabel 5 dan 6.
Tabel 5. Beban tahunan pada sistem ventilasi selama periode dingin berdasarkan lantai, kW
Lantai | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% |
66105 | 655733 | 264421 | |
66,1 | 655,7 | 264,4 |
Tabel 6. Beban tahunan pada sistem ventilasi selama periode hangat berdasarkan lantai, kW
Lantai | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% |
12362 | 20287 | 19019 | |
12,4 | 20,3 | 19,0 |
Mari kita tentukan biaya dalam rubel per tahun untuk pemanasan tambahan, pendinginan, dan pengoperasian kipas.
Konsumsi dalam rubel untuk pemanasan ulang diperoleh dengan mengalikan nilai tahunan beban ventilasi (dalam Gcal) selama periode dingin dengan biaya 1 Gcal/jam energi panas dari jaringan dan dengan waktu pengoperasian PVU dalam pemanasan mode. Biaya 1 Gcal/jam energi panas dari jaringan dianggap 2.169 rubel.
Biaya dalam rubel untuk pengoperasian kipas angin diperoleh dengan mengalikan daya, waktu pengoperasian, dan biaya 1 kW listrik. Biaya listrik 1 kWh dianggap 5,57 rubel.
Hasil perhitungan biaya dalam rubel untuk pengoperasian PES pada periode dingin ditunjukkan pada Tabel 7, dan pada periode hangat pada Tabel 8. Tabel 9 menunjukkan perbandingan semua opsi PES untuk seluruh bangunan dari Lembaga Negara Federal "Lembaga Penelitian TsEPP".
Tabel 7. Biaya dalam rubel per tahun untuk pengoperasian PES selama periode dingin
Lantai | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% | |||
Untuk pemanasan ulang | Untuk penggemar | Untuk pemanasan ulang | Untuk penggemar | Untuk pemanasan ulang | Untuk penggemar | |
Jumlah biaya | 368 206 | 337 568 | 3 652 433 | 337 568 | 1 472 827 | 337 568 |
Tabel 8. Biaya dalam rubel per tahun untuk pengoperasian PES di musim panas
Lantai | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% | |||
Untuk pendinginan | Untuk penggemar | Untuk pendinginan | Untuk penggemar | Untuk pendinginan | Untuk penggemar | |
Jumlah biaya | 68 858 | 141 968 | 112 998 | 141 968 | 105 936 | 141 968 |
Tabel 9. Perbandingan seluruh PES
Besarnya | PVU Zenit HECO SW/MW | PVU aliran langsung | PES dengan pemulihan 50% |
, kW | 54,4 | 450,6 | 217,5 |
20,2 | 33,1 | 31,1 | |
25,7 | 255,3 | 103,0 | |
11,4 | 18,8 | 17,6 | |
66 105 | 655 733 | 264 421 | |
12 362 | 20 287 | 19 019 | |
78 468 | 676 020 | 283 440 | |
Biaya pemanasan ulang, gosok | 122 539 | 1 223 178 | 493 240 |
Biaya pendinginan, gosok | 68 858 | 112 998 | 105 936 |
Biaya kipas angin di musim dingin, gosok. | 337 568 | ||
Biaya kipas angin di musim panas, gosok. | 141 968 | ||
Total biaya tahunan, gosok | 670 933 | 1 815 712 | 1 078 712 |
Analisis Tabel 9 memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan yang jelas - unit penanganan udara Zenit HECO SW dan Zenit HECO MW dengan pemulihan panas dan kelembapan dari Turkov sangat hemat energi.
Total beban ventilasi tahunan PVU TURKOV lebih kecil dibandingkan beban di PVU dengan efisiensi 50% sebesar 72%, dan dibandingkan dengan PVU aliran langsung sebesar 88%. PVU Turkov akan menghemat 1 juta 145 ribu rubel - dibandingkan dengan PVU aliran langsung atau 408 ribu rubel - dibandingkan dengan PVU, yang efisiensinya 50%.
Di mana lagi tabungannya...
Alasan utama kegagalan penggunaan sistem pemulihan adalah investasi awal yang relatif tinggi, namun jika dilihat lebih lengkap biaya pengembangannya, sistem tersebut tidak hanya membayar sendiri dengan cepat, tetapi juga memungkinkan untuk mengurangi biaya pengembangan secara keseluruhan. investasi selama pembangunan. Sebagai contoh, mari kita ambil pembangunan “standar” yang paling luas dengan penggunaan perumahan, gedung perkantoran dan pertokoan.
Kehilangan panas rata-rata pada bangunan jadi: 50 W/m2.
- Termasuk: Kehilangan panas melalui dinding, jendela, atap, pondasi, dll.
Termasuk:
- Ventilasi apartemen berdasarkan tujuan tempat dan multiplisitas.
- Ventilasi kantor berdasarkan jumlah orang dan kompensasi CO2.
- Ventilasi toko, koridor, gudang, dll.
- Rasio luas dipilih berdasarkan beberapa kompleks yang ada
Termasuk:
- Kompensasi untuk toilet, kamar mandi, dapur, dll. Karena tidak mungkin untuk mengatur saluran masuk dari ruangan-ruangan ini ke dalam sistem pemulihan, saluran masuk diatur ke dalam ruangan ini, dan saluran pembuangan melewati kipas terpisah melewati recuperator.
Perbedaan antara jumlah pasokan udara dan jumlah udara kompensasi.
Volume udara buangan inilah yang memindahkan panas ke udara suplai.
Oleh karena itu, perlu dilakukan pengembangan kawasan dengan standar bangunan dengan luas total 40.000 m2 dengan karakteristik kehilangan panas yang ditentukan. Mari kita lihat penghematan apa yang bisa dicapai dengan menggunakan sistem ventilasi dengan pemulihan.
Biaya operasional
Tujuan utama memilih sistem pemulihan adalah untuk mengurangi biaya pengoperasian peralatan dengan secara signifikan mengurangi daya termal yang diperlukan untuk memanaskan pasokan udara.
Dengan penggunaan unit ventilasi suplai dan pembuangan tanpa recovery, diperoleh konsumsi panas sistem ventilasi satu gedung sebesar 2410 kWh.
- Mari kita asumsikan biaya pengoperasian sistem seperti itu 100%. Tidak ada penghematan sama sekali - 0%.
Dengan menggunakan unit ventilasi suplai dan pembuangan bertumpuk dengan pemulihan panas dan efisiensi rata-rata 50%, kita akan memperoleh konsumsi panas sistem ventilasi satu gedung sebesar 1457 kWh.
- Biaya operasional 60%. Menghemat dengan peralatan penyusunan huruf 40%
Dengan menggunakan unit ventilasi suplai dan pembuangan TURKOV monoblok yang sangat efisien dengan pemulihan panas dan kelembapan serta efisiensi rata-rata 85%, kita akan memperoleh konsumsi panas dari sistem ventilasi satu gedung sebesar 790 kWh.
- Biaya operasional 33%. Penghematan dengan peralatan TURKOV 67%
Seperti yang Anda lihat, sistem ventilasi dengan peralatan yang sangat efisien memiliki konsumsi panas yang lebih rendah, yang memungkinkan kita berbicara tentang pengembalian peralatan dalam waktu 3-7 tahun saat menggunakan pemanas air dan 1-2 tahun saat menggunakan pemanas listrik.
Biaya konstruksi
Jika konstruksi dilakukan di kota, sejumlah besar energi panas perlu diambil dari jaringan pemanas yang ada, yang selalu membutuhkan biaya finansial yang signifikan. Semakin banyak panas yang dibutuhkan maka biaya penyediaannya akan semakin mahal.
Konstruksi “di lapangan” seringkali tidak melibatkan pasokan panas; gas biasanya disuplai dan pembangunan rumah ketel atau pembangkit listrik termal Anda sendiri dilakukan. Biaya struktur ini sebanding dengan daya termal yang dibutuhkan: semakin banyak, semakin mahal.
Sebagai contoh, kita asumsikan telah dibangun rumah boiler dengan kapasitas energi panas 50 MW.
Selain ventilasi, biaya pemanasan untuk bangunan tipikal dengan luas 40.000 m2 dan kehilangan panas 50 W/m2 akan menjadi sekitar 2000 kWh.
Dengan menggunakan unit ventilasi suplai dan pembuangan tanpa pemulihan, 11 bangunan dapat dibangun.
Dengan penggunaan unit ventilasi suplai dan pembuangan bertumpuk dengan pemulihan panas dan efisiensi rata-rata 50%, 14 bangunan dapat dibangun.
Dengan menggunakan unit ventilasi pasokan dan pembuangan TURKOV monoblok yang sangat efisien dengan pemulihan panas dan kelembapan serta efisiensi rata-rata 85%, 18 bangunan dapat dibangun.
Perkiraan akhir untuk memasok lebih banyak energi panas atau membangun rumah boiler berkapasitas tinggi jauh lebih mahal dibandingkan biaya peralatan ventilasi yang lebih hemat energi. Dengan menggunakan cara tambahan untuk mengurangi kehilangan panas suatu bangunan, ukuran bangunan dapat ditingkatkan tanpa meningkatkan keluaran pemanasan yang dibutuhkan. Misalnya, dengan mengurangi kehilangan panas hanya sebesar 20% menjadi 40 W/m2, Anda dapat membangun 21 gedung.
Fitur pengoperasian peralatan di garis lintang utara
Biasanya, peralatan dengan pemulihan memiliki batasan pada suhu udara luar minimum. Hal ini disebabkan oleh kemampuan recuperator dan batasnya adalah -25...-30 o C. Jika suhu turun, kondensat dari udara buangan akan membeku di recuperator, oleh karena itu pada suhu yang sangat rendah digunakan pemanas awal listrik atau pemanas awal air dengan cairan non-beku digunakan. Misalnya di Yakutia perkiraan suhu udara jalanan adalah -48 o C. Kemudian sistem klasik dengan pemulihan bekerja sebagai berikut:
- Hai Dengan preheater yang dipanaskan hingga -25 Hai C (Energi panas yang dikonsumsi).
- dari -25 Hai Udara di recuperator dipanaskan hingga -2,5 Hai C (pada efisiensi 50%).
- C -2.5 Hai Udara dipanaskan oleh pemanas utama hingga suhu yang diperlukan (energi panas dikonsumsi).
Saat menggunakan serangkaian peralatan khusus untuk Far North dengan pemulihan TURKOV CrioVent 4 tahap, pemanasan awal tidak diperlukan, karena 4 tahap, area pemulihan yang besar dan pengembalian kelembapan mencegah recuperator membeku. Peralatan beroperasi dengan cara yang mulai memutih:
- Udara jalanan dengan suhu -48 Hai C memanas di recuperator hingga 11,5 Hai C (efisiensi 85%).
- Dari 11.5 Hai Udara dipanaskan oleh pemanas utama sampai suhu yang dibutuhkan. (Energi panas dikonsumsi).
Tidak adanya pemanasan awal dan efisiensi peralatan yang tinggi akan mengurangi konsumsi panas secara signifikan dan menyederhanakan desain peralatan.
Penggunaan sistem pemulihan yang sangat efisien di garis lintang utara adalah yang paling relevan, karena suhu udara luar yang rendah membuat penggunaan sistem pemulihan klasik menjadi sulit, dan peralatan tanpa pemulihan memerlukan terlalu banyak energi panas. Peralatan Turkov berhasil beroperasi di kota-kota dengan kondisi iklim yang paling sulit, seperti: Ulan-Ude, Irkutsk, Yeniseisk, Yakutsk, Anadyr, Murmansk, serta di banyak kota lain dengan iklim yang lebih sejuk dibandingkan dengan kota-kota tersebut.
Kesimpulan
- Penggunaan sistem ventilasi dengan pemulihan memungkinkan tidak hanya untuk mengurangi biaya operasional, namun dalam kasus rekonstruksi skala besar atau pengembangan modal, untuk mengurangi investasi awal.
- Penghematan maksimum dapat dicapai di garis lintang tengah dan utara, di mana peralatan beroperasi dalam kondisi sulit dengan suhu luar ruangan negatif yang berkepanjangan.
- Dengan menggunakan contoh gedung "Lembaga Penelitian TsEPP" Lembaga Negara Federal, sistem ventilasi dengan recuperator yang sangat efisien akan menghemat 3 juta 33 ribu rubel per tahun - dibandingkan dengan PVU aliran langsung dan 1 juta 40 ribu rubel per tahun - dibandingkan dengan PVU bertumpuk, yang efisiensinya 50%.