Europeiske krav til energieffektivitet av bygninger krever moderne termisk isolasjonsglass og forsegling av det ytre skallet, mens spørsmålet om tvungen ventilasjon av lokaler uunngåelig oppstår.

Sentralenheten til en boligventilasjonsenhet kan monteres under taket, slik som denne modellen RecoVair.

I fremtiden kan kontrollert boligventilasjon bli en avgjørende faktor for å skape et behagelig mikroklima i nybygg og energimoderniserte bygg.

Globale klimaendringer og skyhøye priser på fossile energiressurser strammer inn kravene til å redusere tap gjennom ventilasjonssystemet til bygninger.

Derfor streber huseiere etter å øke den termiske beskyttelsen av vinduer og oppdatere dører. Som et resultat blir bygninger mer lufttette. I et forsøk på å unngå sløsing Termisk energi, beboere ventilerer lokalene sine sjeldnere. Høy luftfuktighet fører til utseende av mugg, og som igjen fører til skade på bygningskonstruksjoner.

Og dette er en bærekraftig trend generert ved å redusere oppvarmingskostnadene. I dag, selv i det velstående Tyskland, er 22 % av husene og 7 millioner leiligheter rammet av mugg, mens byrden med å eliminere konsekvensene faller på skuldrene til huseiere eller leietakere.

Optimalt luftskifte

Ifølge European byggeforskrifter, ved planlegging av ventilasjon og tekniske tiltak, tas det hensyn til bygningers tetthetsgrad, for å bestemme hvilket spesielt beregningssystem som brukes. Et spesifikt hermetisk skall krever et passende luftutvekslingsregime som er nødvendig for å beskytte bygningskonstruksjoner.

I dag implementeres dette kravet gjennom en rekke tiltak, blant annet automatisk åpning av vinduer. Den mest praktiske løsningen er imidlertid å bruke kontrollert tvungen ventilasjon med varmegjenvinning, hvor installasjonen tar hensyn til samspillet mellom varme- og ventilasjonsutstyr.

Merkbare besparelser på oppvarming

I nær fremtid vil varmeutstyr være orientert mot spesifikke energiforbruksverdier spesifisert i byggets energipass.

I dag, når man beregner varmebelastningen og bestemmer varmetapet, tas det ofte ikke hensyn til rollen til kontrollert ventilasjon, noe som kan føre til utilstrekkelig investering i varmeutstyr.

For eksempel, når du utstyrer en bolig med en varmepumpe, kan dette bety bruk av en mindre generator, samt å redusere varmeoverføringsoverflaten til solfangeren eller sonden.

Kontrollert ventilasjon bidrar ikke bare til energisparing og overholdelse av sanitære og hygieniske standarder, men også til å opprettholde integriteten til bygningskonstruksjoner. Under de nye europeiske energispareforskriftene kan slike installasjoner bli en del av standardutstyr i både nye og ettermonterte bygg i fremtiden.

Mulige alternativer for et kontrollert ventilasjonssystem kan ha forskjellig design.

1. Sentralisert til- og avtrekksventilasjon

Sentralisert ventilasjon leveres av en svært effektiv direktestrømsvifte med justerbar luftstrøm. I dette tilfellet fjernes avtrekksluft, og frisk luft kommer inn i bygningen.

Sentralstyring sørger for høyeffektiv varmegjenvinning: varmen fra avtrekksluften går gjennom varmeveksleren og overføres til tilluften. Hvordan bedre termisk isolasjon bygninger, jo raskere lønner en slik installasjon seg.

Gjenbruk av opptil 95 % av termisk energi gir svært effektive energibesparelser. I dette tilfellet må varmeveksleren være utstyrt med en funksjon for å hindre dannelse av kondens og frysing. Sentralventilasjonsanlegg er utstyrt med filtre som fanger opp støv.

2. Desentralisert luftbehandlingsaggregat

Slike systemer gir luftutveksling i ett eller to rom. Denne løsningen er et billigere alternativ til sentraliserte systemer, og skaper en rekke problemer, for eksempel behovet for individuell kontroll på badet eller soverommet.

Vanligvis installeres lydisolerte enheter med varmegjenvinningsfunksjon nær vinduer og, i kombinasjon med varmeenheter, varmer tilluften opp. Luftfiltreringsevnen varierer avhengig av funksjonene til den spesifikke modellen.

3. Sentralisert eksosenhet

Den sentraliserte versjonen bruker en avtrekksvifte med rist eller tallerkenventil. Den fjerner brukt luft fra kjøkkenet og badet, og forårsaker en liten trykkreduksjon, noe som fører til at frisk luft kommer inn gjennom passivt opererende anemostater i ytterveggene.

I dette systemet er varmegjenvinningsfunksjonen tilrådelig ved bruk av varmepumpe eller regulering av volumet av avtrekksluft, som sikrer optimal luftutveksling og energisparing. Installasjonsarbeid i dette tilfellet er begrenset til å organisere en kanal for luftfjerning, mens tilstrømningen utføres uten spesielle rørledninger.

4. Desentralisert eksosenhet

Den lydisolerte avtrekksviften er montert på yttervegg kjøkken eller bad og gir avtrekksluft til utsiden. Takket være en liten reduksjon i trykket kommer frisk luft inn i anemostatene i ytterveggene. Installasjonskostnadene er lavere sammenlignet med sentraliserte systemer, men det er ingen varmegjenvinning.

Kontrollert ventilasjon med varmegjenvinning gir 20 prosent besparelse i termisk energi rettet til eller hvilken som helst annen bygning.

Mulighet for eget rom.

Gjennom et hull i ytterveggen, en energibesparende direktestrømsvifte EcoVent opplastinger atmosfærisk luft. Den svært effektive og store platevarmeveksleren i aluminium sørger for at over 70 % av termisk energi gjenbrukes.

Produksjonsverksteder, varehus, supermarkeder og hypermarkeder, sportskomplekser, utstillingshaller og andre fasiliteter med stort areal og volum stiller økte, ofte spesialiserte krav til ventilasjonssystemene som betjener dem.

Det er to hovedtrekk ved gjenstander med stort areal og volum når det gjelder deres effektive ventilasjon.

Den første av dem er åpenbar og er assosiert med problemene med å organisere luftutveksling, og sikrer jevn fordeling av frisk tilførselsluft over rommet eller i dets individuelle mikroklimatiske soner. Samtidig er et viktig poeng også rasjonell bruk termisk energi langs rommets høyde, for å unngå store vertikale temperaturgradienter, når overopphetet luft samler seg under taket, noe som øker varmetapet gjennom taket betydelig, i stedet for å danne det nødvendige temperaturregimet i arbeidsområdet.

Den andre funksjonen er knyttet til det faktum at slike gjenstander, som er svært dyre, i løpet av livssyklusen i noen tilfeller endrer formålet flere ganger på grunn av endringer i tiltenkt bruk, teknologi for utført arbeid eller omorganisering av driftsforholdene til bygninger. For eksempel kan en produksjonsmaskinbutikk gjøres om til et sosialt og samfunnsbygg. Samtidig er det lurt å beholde eksisterende system ventilasjon, begrenser seg til organisatorisk og strukturell rekonfigurering på nivået av styringssystemet for å unngå radikal rekonstruksjon. Samtidig bør det tas i betraktning at typen objekter som vurderes kan være fundamentalt forskjellige fra hverandre når det gjelder kravene til mikroklimastøttesystemer. I denne forstand skiller super- og hypermarkeder seg betydelig fra et farmasøytisk lager. Utstillingsanlegget er for eksempel preget av ventilasjonskrav som avviker fra det til tremasse- og papirproduksjonsbutikker mv.

For tiden er ventilasjonsutstyr tilgjengelig (fig. 1), som oppfyller de angitte, tilsynelatende inkompatible egenskapene til gjenstander av typen som vurderes.

Ris. 1.

Sentrale og desentraliserte systemer

Ved utvikling av designløsninger bør man skille mellom sentrale og desentraliserte ventilasjonsanlegg. Den første av dem antar tilstedeværelsen av en enhet med høy kapasitet som behandler luft, som deretter distribueres ved hjelp av et luftkanalsystem gjennom hele rommet. De andre er et sett med fysisk autonome enheter med relativt lav produktivitet, plassert med en viss grad av ensartethet over arealet av rommet rett under taket. Desentraliserte systemer, med høy tilpasningsevne, oppfyller best egenskapene til store areal- og volumobjekter.

Samtidig, som beregninger og eksisterende praktisk erfaring viser, er desentraliserte systemer mer økonomiske i drift, og gir en tilbakebetalingstid for ekstra kapitalkostnader innen 2-3 år, hvoretter de begynner å generere netto overskudd.

I fig. Figur 2 viser en ventilasjonsenhet utstyrt med en rekuperativ platevarmeveksler, en varmeovn og et direkte kjølesystem med en kompressor-kondenserende enhet plassert på taket.

Tidligere ble desentraliserte systemer hovedsakelig brukt i industrianlegg. Foreløpig, takket være positivt bevist tekniske egenskaper og positive økonomiske indikatorer, er desentralisert ventilasjon også vellykket implementert ved sosiale og kommunale anlegg. Disse inkluderer for eksempel super- og hypermarkeder, markeder, togstasjoner, store flyplasser, idrettsanlegg, utstillingshaller, overbygde parkeringshus, etc.

De viktigste fordelene ved å bruke denne typen system er som følger:
1. Det er ikke nødvendig å bruke avtrekks- og/eller tilluftskanaler.
2. Betydelig reduserte statiske hodetap.
3. Mulighet for å implementere både oppvarmet og avkjølt lufttilførselsmodus.
4. Ingen trekk (økt luftmobilitet) i arbeidsområdet.
5. Redusere temperaturgradienten langs rommets høyde i luftoppvarmingsmodus.
6. Mulighet for å danne ulike mikroklimatiske soner innenfor gitte områder av ett bygningsvolum.
7. Stabilitet av opprettholdte mikroklimatiske parametere uavhengig av ytre dynamiske påvirkninger (åpne dører og vinduer, vindbelastninger, etc.).
8. Høy pålitelighet av systemet som helhet. Ved en midlertidig svikt i en enkelt enhet fortsetter systemet å fungere, og er integrert på det øvre hierarkiske kontrollnivået. I løpet av restaureringsarbeidet blir adressen til den defekte enheten systematisk blokkert i den generelle listen, med påfølgende fjerning av blokkeringen etter fullført reparasjon.
9. Høy energieffektivitet på grunn av forbedret luftutskifting, luftresirkulering og varmegjenvinning, noe som bidrar til å redusere avskrivningstiden på utstyr på grunn av lave driftskostnader.
10. Det er ikke nødvendig å bruke tilførsels- og avtrekksventilasjonskamre.
11. Mulighet for installasjon uten å stoppe den viktigste teknologiske prosessen;
12. Mulighet for trinnvis utstyr av ventilasjonssystemet gjennom konsekvent utvidelse av både funksjonalitet og betjente produksjonsområder.

Desentraliserte ventilasjonssystemer er begrenset i sin implementering i rom med takhøyder fra 4,5 til 18 m og et areal på mindre enn 100 m2. Dette skyldes de aerodynamiske egenskapene til dannelsen av vertikale tilførselsstråler, som opererer etter prinsippet om luftinjeksjon med en kontrollert virvelvinkel og en sjeldne kjerne dannet rett bak dyseutgangen.

Avtrekksluft forurenset med oljer

En av fordelene med desentraliserte systemer er muligheten til å velge ventilasjonsenheter fra et bredt spekter av medfølgende modeller som oppfyller de spesifikke kravene til gjenstanden for bruk. I noen tilfeller utgjør tilstedeværelsen av oljeaerosol i avtrekksluften et betydelig problem.

Standard tekniske løsninger under disse omstendighetene er uakseptable på grunn av behovet for hyppig utskifting av filtre og ødeleggelse av tetningsmaterialer som ikke er tilstrekkelig motstandsdyktige mot oljer. De oljebestandige modellene som er inkludert i de medfølgende ventilasjonsaggregatene gir en løsning spesifisert problem, som har evnen til effektivt å fange opp oljeaerosoler og passende drenering av deres filtreringsprodukter.

Arbeid i kaldt klima

For Ukraina er ytelsen til enheter ved lave temperaturer av spesiell betydning, siden en rekke regioner ligger i den nordøstlige delen, preget av spesielt alvorlige klimatiske forhold. Standarddesignen til enhetene gjør at de kan operere ved utetemperaturer ned til -30 °C. Den spesielle Cold Climate-versjonen (CC-1) utvider driftskapasiteten til enhetene til -40 °C, og Cold Climate-versjonen (CC-2) - til -60 °C.

Konstruksjonen av disse enhetene bruker plast som beholder styrken ved lave temperaturer og ikke sprekker i kulde. I stedet for gummistøtdempere brukes stålfjærer med silikonkopper. Alle tetningsprofiler er laget av kuldebestandig silikon. Luftventildrevene er utstyrt med varmesystemer. Fjærretur-aktuatorer er installert for å gi beskyttelse i tilfelle strømbrudd.

Platevarmeveksleren er forseglet med svært slitesterk epoksyharpiks.

Hvis varmeveksleren begynner å fryse, aktiveres differensialtrykksensoren og følgende handlingssekvens starter:
- uteluftventilen lukkes og resirkulasjonsventilen åpnes; tilførselsviften stopper, men eksosviften fortsetter å fungere;
- omløpsventilen til platevarmeveksleren åpnes helt;
- den varme luftstrømmen i panseret smelter isen og etter en justerbar tidsforsinkelse og differensialtrykksensoren går tilbake til sin opprinnelige tilstand, går enheten tilbake til normal drift.

Varmeren er beskyttet mot frysing ved hjelp av en kontroller som overvåker både lufttemperatur og vanntemperatur. For dette formålet strakte enden av et kapillærrør seg på tvers baksiden varmeapparat, satt inn i avløpsrøret. Hvis vanntemperaturen faller under 11 °C, åpnes blandeventilen gradvis. Når temperaturen synker til 5°C er blandeventilen helt åpen og det utløses en frostalarm. Når enheten starter og når du bytter fra resirkuleringsmodus til en av friskluftstilførselsmodusene, aktiveres mykstartsystemet tilførselsvifte. For å sikre drift ved utelufttemperaturer under -40 °C (CC-2 versjon), er avtrekksviftemotorene i tillegg utstyrt med varmeinnretninger i perioder når viften er slått av, noe som garanterer pålitelig oppstart og drift av aggregatet kl. temperaturer ned til -60 °C.

Arbeid i eksplosive og brannfarlige miljøer

Dersom det er tildelt eksplosjons- og brannfarekategori A og B, regulert i henhold til standardene NPB 105-03 «Definisjon av kategorier av lokaler, bygninger og utendørs installasjoner for eksplosjons- og brannfare», skal bruk av standard ventilasjonsaggregater plassert innendørs for luftoppvarming er forbudt. Til disse formål er det mulig å bruke disse enhetene i en spesiell EEX-versjon, som iht Europeiske standarder DIN EN 60079-10 og VDE 0165 (del 101:1996-10) er sertifisert for drift i sone 1 og 2. Dette betyr muligheten for å bruke enheter i denne utformingen når man utstyrer lokaler hvor det dannes en brannfarlig og eksplosiv atmosfære av klasse T3 er mulig, som tilsvarer antennelsestemperaturen til brennbare stoffer over 200 °C. Maksimal tillatt temperatur på varme overflater er 200 °C.

Hovedforskjellene mellom EEX ventilasjonsenheter og standard er som følger:
- elektriske komponenter er erstattet med eksplosjonssikre;
- elektriske kretser har nødvendig galvanisk isolasjon;
- materialer som kan akkumulere elektrostatiske ladninger er tilstrekkelig beskyttet eller fullstendig erstattet.

Spesielt ble følgende aktiviteter utført:
1. Vifter byttes ut med diagonale i eksplosjonssikker utførelse. Viftemotorene er utstyrt med PTC-type temperatursensorer med utløserbeskyttelse. Vifteinnløpsrøret er laget av rustfritt stål og har et beskyttelsesgitter.
2. Kontaktorboksen er utstyrt med Ex-kabelgjennomføringer med integrert tetningsring og skrueskyveanordning.
3. Det støydempende belegget på platestrømdeleren er dekket med aluminiumsfolie, som er skikkelig jordet, for å forhindre opphopning av elektrostatiske ladninger.
4. Lommefiltre har et vevd metallnett som er jordet. Metallrammen til filteret er også jordet.
5. Filterdifferansetrykksensoren er montert inne i kontrollseksjonen, men er ikke tilkoblet. Elektrisk forbindelse leveres til kontrollskapet under installasjon av enheten på kundens sted ved hjelp av en ekstern galvanisk isolasjonskrets.
6. Frystermostaten er montert i varmeseksjonen, men er heller ikke tilkoblet. Elektrisk tilkobling leveres til styreskapet under installasjon av enheten på kundens sted ved bruk av en ekstern galvanisk isolasjonskrets.

Et behagelig miljø i kjøpesentre øker salget

I det generelle utvalget av leverte enheter er det spesielle modeller beregnet på å utstyre kjøpesentre (fig. 3), hvis spesifikasjoner er knyttet til følgende omstendigheter:
1. Lav takhøyde.
2. Behovet for minimal forstyrrelse av interiøret.
3. Økte krav til støyegenskaper.

Ovennevnte spesialmodeller av ventilasjonsenheter er utformet på en slik måte at kun luftfordelere av injeksjonstype kommer inn i salgsområdet. Dette bevarer interiøret og øker avstanden fra dyseutgangen til den øvre grensen av arbeidsområdet, noe som gjør det mulig å tilføre både oppvarmet og avkjølt luft inn i den uten overdreven mobilitet (trekk). Siden viftene er plassert over taket, og luftfordeleren har en skivestrømdeler foret med et porøst materiale som skjermer inntrengning av lyd inn i hallen, er støypåvirkningene minimale. Som et resultat oppnås et høyt komfortnivå, som tiltrekker kunder, bidrar til deres lengre opphold i kjøpesenteret og en økning i kjøp.

Stadier av design, installasjon og operasjonelt vedlikehold

Enkel installasjon og vedlikehold, samt de nødvendige volumene av disse arbeidene er en av indikatorene som karakteriserer ventilasjonssystemet. Designløsninger som sørger for et desentralisert ventilasjonssystem implementeres på kortest mulig tid med et lite volum installasjonsarbeid, siden de medfølgende monoblokkene gjennomgår en full syklus med monteringsarbeid hos produsenten.

Fraværet av luftkanaler og følgelig tap av trykk for å overvinne aerodynamisk motstand, som vanligvis krever opptil 80% av den forbrukte elektriske energien, fører til at kraften til de elektriske motorene er lav (maksimalt 3 kW) og strømkabler har et lite tverrsnitt. Som et resultat elektrisk installasjon forenklet betydelig.

Hydraulisk rørføring er også forenklet på grunn av komplett levering av en montert hydraulikkmodul, som inkluderer en treveis magnetventil, samt nødvendige stenge- og reguleringsventiler (innregulering, luft, avstengning, stengeventiler). Modulen er utstyrt med standard beslag på innløps- og utløpsrørledningene.

Kablingen til automasjonssystemet kommer ned til en seriekobling av ventilasjonsenhetene til hverandre ved hjelp av en standard tvunnet parkabel. Alt arbeid med å konfigurere nettverket utføres fra tastaturet til en datamaskin koblet som en av nettverksnodene til en felles buss. Tre-nivå hierarkiet som er opprettet på denne måten, bestemmes virtuelt ved å tildele tilsvarende adresser til nettverkselementer.

Mekanisk installasjon av enheter som gir frisklufttilførsel utføres fra utsiden av taket, noe som gjør at arbeidet kan utføres på kortest mulig tid uten å stoppe eksisterende produksjon. Det samme gjelder operativt vedlikehold, hvis volum reduseres til et minimum og utføres uten å forstyrre fremdriften av grunnleggende teknologiske operasjoner.

I fig. Figur 4 viser arbeidet med å bytte ut filtre som er plassert på toppen av enhetene plassert på taket.

Hver enhet betjener et individuelt område, som lar deg lage soner med forskjellige temperaturinnstillinger (komfortventilasjon, nødoppvarming, etc.), tildelte driftsmoduser (resirkulering, frisklufttilførsel, etc.) og forskjellige tidsplaner (enkelt, to- , treskiftsarbeid). Prinsippet om å oversvømme arbeidsområdet med tilførselsluft tilført og fjernet i samsvar med en viss luftbalanse for hvert av de individuelt betjente områdene forhindrer uønsket strøm av forurenset luft mellom dem. Å tilføre luft direkte til arbeidsområdet øker også effektiviteten av assimilering av skadelige utslipp, og reduserer effektivt konsentrasjonen av gass- og aerosolforurensninger til et minimum.

Fordelaktig løsning

Konseptuelt er desentralisert ventilasjon i en rekke applikasjoner den optimale tekniske løsningen, og gir ikke bare funksjonelle fordeler sammenlignet med sentraliserte systemer, men også mer økonomisk lønnsomt, spesielt når man vurderer den fulle Livssyklus drift av utstyr.

Desentralisert ventilasjon har bevist seg med positiv side ved en rekke innenlandske og utenlandske anlegg. Blant russiske anlegg er de mest typiske store tolllager av ferdige produkter, reservedeler, materialer, halvfabrikata, utstyr, legemidler, etc. Disse inkluderer også idrettsanlegg, utstillingssentre, utstillingslokaler, konsertsaler, store trykkerier, hangarer, utstyrsverksteder, tømrer- og mekaniske butikker m.m.

Hovedformålet med ventilasjon - å opprettholde akseptable forhold i rommet - er oppnådd organisering av luftutveksling. Luftutveksling forstås vanligvis som fjerning av forurenset luft og tilførsel av ren luft inn i rommet.Luftutveksling skapes ved drift av tilførsels- og eksosanlegg. Tradisjonelt foretrekkes de enkleste ventilasjonsmetodene som gir de spesifiserte forholdene. Når de designer ventilasjonssystemer, streber de etter å redusere produktiviteten ved å redusere strømmen av overflødig varme og andre skadelige utslipp til luften i rommet. En ufullkommen teknologisk prosess kan resultere i manglende evne til å gi de nødvendige luftparametrene i arbeidsområdet ved hjelp av ventilasjonsmidler.

Ventilasjonssystem kalt et sett med enheter for å behandle, transportere, tilføre eller fjerne luft.

Etter formål ventilasjonsanlegg er delt inn i tilførsel og eksos. Kabelsystemer tilfører luft til rommet. Systemer som fjerner luft fra et rom kalles ofte eksos. Ved deres kombinerte handling organiserer tilførsels- og avtrekkssystemer tilførsel og avtrekksventilasjon av rommet.

I faglitteratur kan du ofte finne konseptet ventilasjonsaggregat. Dette begrepet brukes på ventilasjonssystemer som bruker en vifte som trekkstimulator. En ventilasjonsenhet er en del av et ventilasjonssystem som ikke inkluderer et nettverk av luftkanaler og kanaler som luft transporteres gjennom, samt enheter for tilførsel (luftfordeler) og fjerning av luft (avtrekksrist, lokale sugeaggregater). Forsyn ventilasjonsaggregat består av en luftinntaksanordning, en isolert ventil, et filter for å rense luft fra støv, en luftvarmer og en ventilasjonsenhet bestående av en vifte og en elektrisk motor. Noen luftbehandlingsaggregater har kanskje ikke filter. Avtrekksventilasjonsaggregat omfatter apparater for rensing av ventilasjonsutslipp fra forurensende stoffer og et ventilasjonsaggregat. Hvis rensing av luften som fjernes i atmosfæren ikke er nødvendig, som er typisk for sivile bygninger og enkelte industrilokaler, er det ingen renseanordning og ventilasjonsaggregatet består av en ventilasjonsenhet. Nylig begynte de å bruke tilførsel og eksos ventilasjonsaggregater, kombinerer tilførsels- og eksosenheter i en enhet. Dette ble mulig på grunn av utviklingen og industriell produksjon panelramme tilførsels- og eksosenheter, hvis utforming gir mulighet for en slik kombinasjon. Hovedårsaken til å bruke til- og avtrekksenheter er behovet for å utnytte varmen fra avtrekksluften. Tillufts- og avtrekksaggregatet bruker ofte en felles overflatevarmeveksler, som overfører varmen fra avtrekksluften til den kalde tilluften. I tillegg krever til- og avtrekksenheter mindre plass for plassering enn separate til- og avtrekksenheter.

Hvis hele volumet av rommet eller dets arbeidsområde er ventilert i nærvær av spredte kilder til skadelige utslipp. Ventilasjon kalles generell utveksling til- og avtrekksventilasjon. Å fjerne luft direkte fra utstyr som produserer skadelige utslipp eller tilføre luft direkte til arbeidsplasser eller til en bestemt del av rommet kalles lokal ventilasjon. Lokal avtrekksventilasjon er mer effektiv enn generell avtrekksventilasjon, siden den fjerner skadelige utslipp med høyere konsentrasjon sammenlignet med generell avtrekksventilasjon, men er dyrere, siden den krever flere luftkanaler og utstyr lokale sug.

I henhold til metoden for å organisere romventilasjon differensiere sentralisert Og desentralisert ventilasjonssystemer. I sentraliserte ventilasjonsanlegg betjener til- og avtrekksventilasjonsaggregater en gruppe rom eller bygningen som helhet. Ved ventilasjon av store arealer kan et desentralisert ventilasjonsopplegg med flere til- og avtrekksaggregater være å foretrekke. Denne metoden for å organisere ventilasjon lar deg klare deg uten et omfattende nettverk av luftkanaler. Et typisk ventilasjonsaggregat for denne typen ventilasjon er Hoval, Driftsmoduser LHW.

Ved metoden for å stimulere luftbevegelse systemene er delt inn i mekanisk drevne systemer(ved hjelp av vifter, ejektorer etc.) og systemer med gravitasjonstrekk(tyngdekraftens virkning, vind).

Luft kan tilføres (eller fjernes) til ventilerte rom gjennom et omfattende nettverk av luftkanaler (slike systemer kalles kanal) eller gjennom åpninger i gjerder (denne ventilasjonen kalles kanalfri).

I lokalene til sivile eller industrielle bygninger er det arrangert til- og avtrekksventilasjon.

Mekanisk drevne kanalsystemer er de mest brukte. Et tilførselsventilasjonssystem med mekanisk drift kan lages med resirkulering. Resirkulering er blanding av avtrekksluft med tilluft. Resirkulering kan være fullstendig eller delvis. Delvis resirkulering brukes i konvensjonelle ventilasjonsanlegg i arbeidstid, siden rommet krever en tilstrømning av uteluft. Minimumsmengden uteluft bør ikke være mindre enn sanitære standarder. Bruken av resirkulering lar deg spare varmeforbruk om vinteren.

Følgende systemer kan installeres i sivile og industrielle bygninger.

Til- og avtrekksventilasjon er direktestrøm. Den brukes først og fremst i industrilokaler der bruk av resirkulering er forbudt. Årsaken til forbudet kan være utslipp av giftige damper og gasser, sykdomsfremkallende bakterier osv. til inneluften. Varmeforbruket for oppvarming av tilluften er maksimalt.

Til- og avtrekksventilasjon med delvis resirkulering. Den brukes til ventilasjon av sivile og industrielle lokaler med overskuddsvarme uten utslipp av giftige damper og gasser, skarp lukt, etc. i luften.

Tilførsels- og eksosanlegg med full resirkulering. Den brukes når ventilasjonssystemet fungerer i luftoppvarmingsmodus i ikke-arbeidstid. Det er en spesiell type ventilasjon som brukes i romskip, på romstasjoner, ubåter, etc.

Nødventilasjonsanlegg for enetasjes bygninger består de ofte av et tilførselskammer som tilfører uoppvarmet uteluft inn i rommet når en stor mengde giftige eller eksplosive stoffer plutselig kommer inn. Forurenset luft fjernes gjennom en spesiell åpning i kabinettet eller en eksosaksel.

Tilfør kanalløst ventilasjonssystem med mekanisk drift utføres ved å installere en vifte, vanligvis aksial, i tilførselsåpningen. Den brukes til ventilasjon av produksjons- og hjelpelokaler med et lite antall arbeidere og i fravær av faste arbeidsplasser. Ventilasjon kan utføres periodisk både i varme og kalde perioder av året. Noen ganger brukt som ekstra ventilasjon til hovedoperativsystemer. Luft fjernes gjennom en åpen åpning.

Til- og avtrekk generelt bytter kanalløs ventilasjon med naturlig impuls i forhold til industribygg fikk navnet lufting. Lufting utføres gjennom spesielle luftetilførsels- og eksosåpninger med kontrollenheter som lar deg endre mengden luftutveksling eller stoppe den helt. Mye brukt for å fjerne overskuddsvarme fra industrilokaler.

Sørg for lokal kanalventilasjon brukes i industrilokaler. Tjener til å tilføre lufttilførsel gjennom et nettverk av luftkanaler til arbeidsplasser som er konstant forurenset eller utsatt for termisk stråling. Bedre kjent som luftdusj med uteluft. Tilluften er forbehandlet (oppvarmet eller avkjølt adiabatisk, eller ved bruk av kunstig kjøling)

Tilfør lokal kanalfri ventilasjon med mekanisk drift er en type luftdusjing av arbeidsplasser med innvendig romluft. Produsert av en spesiell ventilasjonsenhet kalt luftemaskin, en luftstrøm som rettes mot arbeidsplass. Fylling med innvendig luft kan brukes dersom luften i rommet ikke er vesentlig forurenset.

Tilfør lokal kanalfri ventilasjon med naturlig impuls Den brukes sjelden alene. Det utføres ved å installere en ekstra lufteåpning nær en permanent arbeidsplass, hvorfra luftstrømmen kommer direkte inn på arbeidsplassen. Brukes i kombinasjon med lufting.

Eksos generell utveksling kanalløs med mekanisk drift, Dette utføres vanligvis av takvifter montert i åpninger i taket. Tilstrømningen kommer inn gjennom åpne vinduer eller spesielle lufteåpninger i veggene.

Eksos generell utvekslingskanal med naturlig impuls typisk for boliger og sivile bygninger. Tilsiget inn i lokalene kommer gjennom vinduslister og andre lekkasjer i omsluttende konstruksjoner. I teknisk litteratur kalles dette ventilasjonssystemet: til- og avtrekksventilasjonssystem med gravitasjonskraft og uorganisert tilsig.

Lokalt kanalavtrekk med mekanisk drift brukes i industribyggå fjerne skadelige stoffer fra steder for utgivelsen gjennom spesielle tilfluktsrom - lokale sug. Før den slippes ut i atmosfæren blir den fjernede luften vanligvis renset for skadelige urenheter.

Et direktestrømtilførsels- og eksosanlegg med en generell utvekslingstilstrømning og lokal eksos brukes i industrilokaler uten utslipp av skadelige damper og gasser til luften (for eksempel trebearbeidingsbutikker).

Lokalt kanalavtrekk med naturlig induksjon brukes også i industribygg for å fjerne oppvarmet forurenset luft fra prosessovner, utstyr mv.

Blandet ventilasjonsanlegg. Lokale forsynings- og eksossystemer brukes sjelden uavhengig. De er ofte komponenter blandet ventilasjonssystem, hvor luftdusj, lokalt gravitasjonsavtrekk og lokalt mekanisk avtrekk kan finne sted. En obligatorisk komponent er også generell mekanisk eller naturlig luftutveksling. Et blandet ventilasjonssystem brukes av to grunner:

1) effektiviteten av lokalt sug er ikke absolutt; noen av de skadelige utslippene fra skjulte kilder kommer inn i romluften;

2) det er økonomisk umulig, og teknisk sett er det ofte ganske enkelt umulig å installere lokalt eksos fra alle kilder til skadelige utslipp, så skadelige utslipp kommer inn i romluften fra kilder som ikke er beskyttet av lokalt sug.

Oppgaven med generell luftutveksling under blandet ventilasjon er å fjerne skadelige utslipp som kommer inn i rommets volum fra ubeskyttet og delvis fra kilder beskyttet av lokalt sug.

Tilstedeværelsen av de forskjellige ventilasjonsdesignløsningene som er oppført ovenfor, lar deg velge det mest optimale alternativet for hvert tilfelle.

Delte ventilasjonssystemer. Disse systemene fjerner overflødig varme ved hjelp av en kjølemaskin, bestående av to enheter: ekstern og intern. Følgende er montert på utsiden: en kjølemaskin, en kondensator og en luftkjølevifte. I den innvendige er det en fordamper og en vifte som sirkulerer luft gjennom fordamperen. Tilførselen av sanitærluftstandarder sikres enten ved å installere et spesielt til- og avtrekksventilasjonssystem, eller ved bruk av delvis resirkulering.

Desentraliserte MIRINE-systemer er ideelle for ventilasjon, oppvarming og kjøling av lokaler med stor takhøyde: varehus og logistikkkomplekser, hypermarkeder, sports- og industrianlegg, vedlikeholdshangarer, handels- og utstillingshaller, etc.

Desentraliserte MIRINE-systemer er et sett med fysisk autonome resirkulerings- eller friskluftenheter, som opererer fra en ekstern kulde- eller varmekilde med relativt lav kapasitet, plassert med en viss grad av ensartethet over arealet av rommet rett under taket. Takket være vortex-lufttilførselsteknologi, lar denne typen utstyr deg opprettholde optimale klimatiske parametere mens du minimerer driftskostnadene for energi.

Desentraliserte systemer, med høy tilpasningsevne, dekker best behovene til store areal- og volumobjekter.

Samtidig, som beregninger og eksisterende praktisk erfaring viser, er desentraliserte systemer mer økonomiske i drift, og gir en tilbakebetalingstid for ekstra kapitalkostnader innen 2-3 år, hvoretter de begynner å generere nettooverskudd.

AIR-DISTRIBUTOR virvlediffuseren med variabel strålevinkel er hovedkomponenten i de desentraliserte MIRINE-enhetene, og sikrer kvaliteten og effektiviteten til luftfordelingen

Egenheten og hovedfordelen med MIRINE ventilasjonsenheter er tilstedeværelsen av en virveldiffusor AIR-DISTRIBUTOR, som er i stand til å danne en virvelstråle og sikre effektiv tilførsel av oppvarmet luft til arbeidsområdet.

Dermed er AIR-DISTRIBUTOR luftfordeleren hovedelementet i enhver desentralisert ventilasjonsenhet MIRINE og fungerer som en destratifier. Luftsprederkontrollsystem med roterende kniver og innebygd elektrisk drift, justerer kontinuerlig rotasjonsvinkelen til bladene, tar hensyn til luftstrøm, installasjonshøyde, samt forskjellen i temperatur på den tilførte luften og luften i arbeidsområdet.

Samtidig tilpasser den universelle utformingen av diffusoren og kontrollsystemene ethvert rom med en takhøyde fra 6 til 30 m. Temperaturforskjellen i høyden i rommene hvor MIRINE-enheten opererer er 0,1 °C per 1 m høyde . Det vil si at med en romhøyde på 10m vil forskjellen mellom temperaturene i arbeidsområdet og i den øvre delen av rommet kun være 1°C.

Vortex-diffusoren sørger for dannelsen av en stråle som virvler rundt omkretsen med en vakuumsone inni (vakuumkjernen). Når du beveger deg bort fra dyseutgangen, forsterkes virveleffekten på grunn av tilførsel av masser av omkringliggende luft. På en viss avstand råder vridningseffekten over kompresjonseffekten, som oppsto på grunn av den opprinnelig dannede sjeldne kjernen. Som et resultat oppstår "jetkollaps".

En elektrisk stasjon er installert i virveldiffusoren, som endrer rotasjonsvinkelen til bladene og som et resultat virvelen til strålen. Takket være dette opprettholder automatikken en konstant strålelengde fra diffusorkuttet til punktet for "jetkollaps", og endrer rotasjonsvinkelen til diffusorbladene avhengig av temperaturforskjellen i de øvre og nedre sonene. Dermed sikres en konstant rekkevidde for strålen og en komfortabel hastighet i arbeidsområdet opprettholdes (0,1 - 0,2 m/s).

Fordeler med desentralisert ventilasjon

• Det er ikke nødvendig å bruke avtrekks- og/eller tilluftskanaler.
• Betydelig redusert statisk hodetap.
• Mulighet for å implementere både oppvarmet og avkjølt lufttilførselsmodus.
• Ingen trekk (økt luftmobilitet) i arbeidsområdet.
• Reduserer temperaturgradienten langs høyden av rommet i luftoppvarmingsmodus.
• Mulighet for å danne ulike mikroklimatiske soner innenfor gitte områder av ett bygningsvolum.
• Stabilitet av opprettholdte mikroklimatiske parametere uavhengig av ytre dynamiske påvirkninger (åpne dører og vinduer, vindbelastninger, etc.)
• Høy pålitelighet av systemet som helhet. Ved en midlertidig svikt i en enkelt enhet fortsetter systemet å fungere, og er integrert på det øvre hierarkiske kontrollnivået. I løpet av restaureringsarbeidet blir adressen til den defekte enheten systematisk blokkert i den generelle listen, med påfølgende fjerning av blokkeringen etter fullført reparasjon.
• Høy energieffektivitet på grunn av forbedret luftutveksling, luftresirkulering og varmegjenvinning, noe som bidrar til å redusere avskrivningstiden på utstyr på grunn av lave driftskostnader
• Det er ikke nødvendig å bruke tilførsels- og avtrekksventilasjonskamre.
• Mulighet for installasjon uten å stoppe den viktigste teknologiske prosessen.
• Muligheten for trinnvis utstyr til ventilasjonssystemet ved konsekvent å utvide både funksjonaliteten og de betjente produksjonsområdene.

Bruksområder

Lager- og logistikkkomplekser

Industrilokaler

Beskrivelse:

For tiden, sammen med sentraliserte varmeforsyningssystemer, har desentraliserte systemer blitt ganske utbredt. Desentraliserte autonome systemer betyr konvensjonelt små systemer med en installert termisk effekt på ikke mer enn (20 Gcal/g) 23 MW.

Teknologiske diagrammer over fjernvarme, varmeforsyning og varmesystemer

S. A. Chistovich, akademiker ved RAASN, president for Union of Power Engineers of North-West Russia

Akademiker S. A. Chistovich er en fremragende spesialist, en av skaperne av det innenlandske fjernvarme- og varmeforsyningssystemet, som har fått verdensomspennende anerkjennelse. På jubileet hans er akademiker S. A. Chistovich aktivt engasjert i vitenskapelige og undervisningsaktiviteter, inkludert å fullføre arbeidet med monografien "Automatisk fjernvarme, varmeforsyning og varmesystemer", som forventes å bli publisert på slutten av året.

1. Sentraliserte og desentraliserte systemer

For tiden, sammen med sentraliserte varmeforsyningssystemer, har desentraliserte systemer blitt ganske utbredt.

Desentraliserte autonome systemer betyr konvensjonelt små systemer med en installert termisk effekt på ikke mer enn (20 Gcal/g) 23 MW.

Den økte interessen for autonome varmekilder (og systemer) de siste årene har i stor grad vært på grunn av investerings- og kredittpolitikk, som bygging sentralisert system varmeforsyning krever at investoren foretar betydelige engangsinvesteringer i kilden, varmenett og interne byggesystemer, med ubestemt tilbakebetalingstid eller på nesten ugjenkallelig basis. Med desentralisering er det mulig å oppnå ikke bare en reduksjon i kapitalinvesteringer på grunn av fravær av varmenettverk, men også å flytte kostnadene til boligkostnadene (dvs. til forbrukeren). Det er denne faktoren som den siste tiden har ført til økt interesse for desentraliserte varmeforsyningssystemer til nye boligbyggeprosjekter. Organiseringen av autonom varmeforsyning gir mulighet for gjenoppbygging av anlegg i urbane områder med gamle og tette bygninger i fravær av ledig kapasitet i sentraliserte systemer. Desentralisering basert på høyeffektive varmegeneratorer av de siste generasjonene (inkludert kondenserende kjeler) med systemer automatisk kontroll lar oss fullt ut tilfredsstille behovene til den mest krevende forbrukeren.

De listede faktorene til fordel for desentralisering av varmeforsyningen har ført til at det allerede har begynt å bli vurdert som en ikke-alternativ teknisk løsning, blottet for ulemper. Derfor er det nødvendig å vurdere i detalj de problemene som vises med en mer forsiktig tilnærming til dette problemet, for å analysere individuelle tilfeller av bruk av desentraliserte systemer, som vil tillate valg rasjonell beslutning i kompleks.

Gjennomførbarheten av å bruke slike systemer sammenlignet med sentraliserte systemer bør vurderes i henhold til en rekke indikatorer:

– kommersiell (økonomisk) effektivitet, tatt i betraktning de økonomiske konsekvensene av prosjektet for dets direkte deltakere;

– økonomisk effektivitet, tatt i betraktning kostnadene og resultatene knyttet til prosjektet som går utover deltakernes direkte økonomiske interesser og tillater kostnadsmåling;

– fossile brenselkostnader – vurderingen for denne naturlige indikatoren bør ta hensyn til både anslåtte endringer i drivstoffkostnadene og utviklingsstrategien for drivstoff- og energikomplekset i regionen (landet);

– påvirkning av atmosfæriske utslipp på miljøet;

– energisikkerhet (for et befolket område, by, region).

Når du velger en kilde til autonom varmeforsyning, er det nødvendig å ta hensyn til en rekke faktorer. For det første er dette området hvor varmeforsyningsanlegget er plassert som varme skal tilføres (en egen bygning eller en gruppe bygninger). Mulige varmeforsyningssoner kan deles inn i fire grupper:

Fjernvarmeforsyningssoner fra bykjeler;

Soner med sentralisert forsyning fra byvarmekraftverk;

Autonome varmeforsyningssoner;

Blandede varmeforsyningssoner.

Karakteren av utbyggingen ved bygningenes plassering (antall etasjer og bygningstetthet: m 2 /ha, m 3 /ha) har vesentlig innflytelse på valg av varmeforsyningskilde.

En viktig faktor er tilstanden til den tekniske infrastrukturen (tilstanden til det viktigste teknologiske utstyret og varmenettverket, graden av deres moralske og fysiske forringelse, etc.).

Ikke mindre viktig er typen brukt i en gitt by eller lokalitet drivstoff (gass, fyringsolje, kull, treavfall etc.).

Å bestemme økonomisk effektivitet er obligatorisk når man utvikler et prosjekt for å lage autonome systemer for bygninger som ligger i området med sentralisert varmeforsyning.

Installasjonen av autonome kilder i dette tilfellet, mens det er økonomisk attraktivt for investorer (direkte deltakere i prosjektet), forverrer den økonomiske effektiviteten til byens sentraliserte varmeforsyningssystem:

– den tilkoblede varmebelastningen til bykjelehuset reduseres, noe som fører til en økning i kostnadene for tilført termisk energi;

– i varmesystemer reduseres i tillegg andelen elektrisitet produsert i den kombinerte syklusen (basert på termisk forbruk), noe som forverrer energieffektiviteten til stasjonen.

Fastsettelse av kostnadene for organisk drivstoff gjør det mulig, gjennom direkte målinger, objektivt å vurdere energitap i hele den teknologiske kjeden fra kilden til sluttforbrukeren.

Den totale effektiviteten av drivstoffbruken i systemet beregnes ved å multiplisere koeffisientene som karakteriserer varmetapene i alle elementene i varmeforsyningssystemet koblet i serie. Ved kombinert produksjon (ved et termisk kraftverk, i et kraftvarmeanlegg) innføres en koeffisient som tar hensyn til varmebesparelser sammenlignet med separat produksjon av termisk energi i et fyrhus og elektrisk energi i et kondenskraftverk.

De første avhengighetene for å bestemme den samlede effektiviteten til drivstoffbruk for ulike alternativer for varmeforsyningssystemer er gitt i tabell. 1.

Tabell 1 Innledende avhengigheter for å bestemme den totale effektivitetsfaktoren handlinger ulike alternativer varmeforsyningssystemer

Nei. Alternativ for varmesystem Total systemeffektivitet 1. Individuell fra en gassvarmegenerator η 1 (1 – η 0) 2. Autonom fra huset fyrrom η 1 η 2 (1 – η 0) 3. Sentralisert fra distriktskjelehus η 1 η 2 η 3 η 4 (1 – η 0) 4. Sentralisert fra distriktskjelehus η 1 η 2 η 3 η 4 η 5 (1 – η 0) 5. Autonom fra husets mikro-CHP (μ e /η k) η 1 η 2 (1 – η 0) 6. Desentralisert fra den kvartalsvise mini-CHP (μ e /η k) η 1 η 2 η 3 η 4 (1 – η 0) 7. Sentralisert fra byens termiske kraftverk (μ e /η k) η 1 η 2 η 3 η 4 η 5 (1 – η 0)

I bordet: η 0 - koeffisient som karakteriserer størrelsen på overskytende tap gjennom bygningskonvolutten; η 1 – effektivitetsfaktor for termisk kildebrensel; η 2 - koeffisient som karakteriserer varmetap i interne tekniske systemer (varme og varmtvannsforsyning); η 3 - koeffisient som karakteriserer overflødig varmeforbruk på grunn av overflødig varmetilførsel og ufullkommen fordeling mellom oppvarmede rom; η 4 - varmetapskoeffisient i interne varmenettverk; η 5 – det samme i bydistribusjon og internt blokkvarmenettverk; η k - koeffisient bestemt av mengden drivstoffbesparelser på grunn av kombinert produksjon av drivstoff og elektrisk energi; μ e – andelen drivstoffbesparelser som tilskrives produksjon av termisk energi.

Mengden av overskuddsvarmetap gjennom bygningens ytre kapslinger (1 – t 0), som det er nødvendig med kunnskap om ved beregning av varmebalansen, avhenger ikke av typen varmeforsyningssystemer og kan derfor ikke tas i betraktning når sammenligne sentraliserte og desentraliserte systemer.

Moderne leilighetsvarmegeneratorer som bruker gassdrivstoff har en effektivitet: h 1 = 0,92–0,94 %.

Effektivitetsfaktoren for drivstoffbruk i et bykjelehus tilskrevet sluttforbrukeren bestemmes fra uttrykket (tabell 1):

h c = h 1 t 2 t 3 t 4 t 5 .

Verdien av denne koeffisienten, ifølge en rekke felttester, er ikke mer enn 50–60 %. Fra et synspunkt om drivstoffeffektivitet er bruken av boligvarmegeneratorer som kjører på gass mye mer lønnsomt.

Effektiviteten av drivstoffbruken på et termisk kraftverk er høyere enn i et bykjelehus på grunn av den kombinerte produksjonen av termisk og elektrisk energi. Når alle besparelser tilskrives produksjon av termisk energi (h = 1,0), er den totale koeffisienten for CHP 0,80–0,90 %.

Når du leverer varme fra et hus mini-CHP, kan den totale effektiviteten, på grunn av fravær av tap under transport og distribusjon av kjølevæsken og alle besparelser knyttet til produksjon av termisk energi, nå hundre prosent eller mer.

Av ovenstående følger det at varmegeneratorer for gassleiligheter, samt kraftvarmeanlegg som kan drives på både gass og diesel, har de høyeste drivstoffutnyttelsesgradene. Autonome kjelehus (takmontert eller festet til hus) er noe dårligere enn leilighetsvarmegeneratorer på grunn av varmetap i internkommunikasjon. Bykjelehus som kun produserer termisk energi har den laveste drivstoffeffektiviteten.

En sammenligning av sentraliserte og desentraliserte systemer fra perspektivet av deres innvirkning på miljøet i områder der folk bor, indikerer de ubestridelige miljøfordelene til store termiske kraftverk og kjelehus, spesielt de som ligger utenfor bygrensene.

Utslipp med røykgasser (CO 2 , NOx) fra små selvstyrte kjelehus bygget på steder hvor det forbrukes termisk energi forurenser luften rundt, konsentrasjonen av skadelige stoffer som er store byer på grunn av metning med bil allerede overskrider tillatte sanitære standarder.

Ved sammenlignende vurdering av energisikkerheten til funksjonen til sentraliserte og desentraliserte systemer, må følgende faktorer tas i betraktning.

– Store termiske kilder kan operere på ulike typer drivstoff (inkludert lokalt og lavkvalitets), og kan byttes til å brenne reservedrivstoff når tilgangen på nettgass reduseres.

– Små autonome kilder (takkjeler, leilighetsvarmegeneratorer) er designet for å brenne bare én type drivstoff – nettverksnaturgass, som naturligvis påvirker påliteligheten til varmeforsyningen negativt.

– Installasjon av leilighetsvarmegeneratorer i bygninger med flere etasjer, hvis normal drift blir forstyrret, skaper en direkte trussel mot menneskers helse og liv.

– I sløyfevarmenettverk med sentralisert oppvarming lar feilen i en av varmekildene deg bytte kjølevæsketilførselen til en annen kilde uten å slå av varme- og varmtvannsforsyningen til bygninger.

Det er nødvendig å påpeke at den statlige strategien for utvikling av varmeforsyning i Russland klart definerer det rasjonelle anvendelsesområdet for sentraliserte og desentraliserte systemer. I byer med høy bygningstetthet bør fjernvarmeanlegg fra store termiske kraftverk, inkludert de som ligger utenfor bygrensene, utvikles og moderniseres.

For å øke påliteligheten til driften av disse systemene, er det tilrådelig å supplere dem med kilder for distribuert generering av termisk og elektrisk energi som opererer på vanlige bynettverk.

I byer eller visse områder av byer med lav varmetetthet er det tilrådelig å bruke desentraliserte varmeforsyningssystemer med foretrukket bruk av kraftvarmeenheter. Bruken av autonome varmeforsyningssystemer er den eneste mulig løsning i geografisk avsidesliggende og vanskelig tilgjengelige områder.

2. Kraftvarme- og trigenerasjonsanlegg (mikro- og minikraftvarme)

Små termiske kraftverk inkluderer termiske kraftverk med en enhet elektrisk effekt på 0,1 til 15 MW og en termisk effekt på opptil 20 Gcal/t. Små termiske kraftverk kan leveres komplette, inkludert i containerversjon, eller opprettes ved å rekonstruere damp- eller varmtvannskjelehus med ettermontering av elektriske generasjonsenheter.

For å drive elektriske generatorer til små termiske kraftverk, diesel, gassstempel, forbrenningsmotorer med to brenselstempel, gassturbiner, dampturbiner med mottrykk eller kondensasjonstype med mellomliggende damputtak og bruk av vann oppvarmet i kondensatoren for prosessbehov , roterende eller skrue dampmaskiner brukes.

Gjenvinningskjeler for avgasser og varmevekslere for kjølt vann som opererer i grunnmodus eller kun for å dekke toppbelastninger, brukes som varmegeneratorer.

Trigenerasjonsanlegg I tillegg til den kombinerte genereringen av elektrisk og termisk energi, produserer de kulde.

Dampkompresjons- eller absorpsjonskjølemaskiner kan brukes til å produsere kulde. I fyringssesongen kan kjølemaskiner gå over til varmepumpemodus. Kompressordrift dampkompresjonsmaskiner utført fra elektriske generatorer av små termiske kraftverk. Absorpsjonstrigenerasjonsanlegg opererer på termisk energi som brukes av disse stasjonene (eksosgasser, varmt vann, damp).

Kraftvarme- og trigenerasjonsanlegg kan opprettes ved å bruke utslitte motorer til kjøretøy (fly, skip, biler).

Enhetene kan operere på forskjellige typer drivstoff: naturgass, diesel, bensin, propan-butan, etc. Treavfall, torv og andre lokale ressurser kan også brukes som drivstoff.

De viktigste fordelene med små termiske kraftverk:

1. Lave tap under transport av termisk energi sammenlignet med sentraliserte varmeforsyningssystemer.

2. Driftsautonomi (uavhengighet av energisystemet) og mulighet for å selge overskytende generert elektrisitet til energisystemet og dekke underskuddet på termisk energi når et lite termisk kraftverk ligger i en fjernvarmeforsyningssone.

3. Øke påliteligheten til varmeforsyningen:

– avbrudd i tilførselen av elektrisk energi til fyrrommet fører ikke til at varmekilden stopper;

– når et lite termisk kraftverk er plassert i en sentralisert varmeforsyningssone, sikres minimum tillatt varmetilførsel til bygninger ved ulykker på varmenett.

4. Mulighet for varme- og strømforsyning til autonome (ikke koblet til et enkelt elektrisk system) objekter: fjerntliggende, vanskelig tilgjengelige, spredt over et stort område osv.

5. Sørge for nødforsyning av varme og elektrisitet med mobile kraftverk.

Funksjoner av små termiske kraftverk av forskjellige typer.

Fordelen med dieselanlegg, så vel som gassmotorer med gnistenning, er den høye effektiviteten til å generere elektrisitet, som er praktisk talt uavhengig av motorens enhetseffekt. Dessuten er installasjonene ufølsomme for endringer i termisk belastning. Av denne grunn er de mye brukt i land- og vanntransport, hvor lasten kan variere fra tomgang til bruk av maksimal effekt.

Mulighetene for varmegjenvinning i slike installasjoner avtar med en nedgang i varmebelastningen, siden temperaturen på avgassene også synker noe. Hvis eksostemperaturen ved full belastning er 400–480 °C, faller den ved en motorbelastning på 50 % av merkeeffekten til 175–200 °C. Dette nødvendiggjør installasjon av en toppkjele eller utstyr for avgassvarmegjenvinningskjelen med en brannovn. For å sikre pålitelig motordrift holdes temperaturen i primærkretsen til vannkjølesystemet på 90–95 °C.

Forholdet mellom elektrisitetsproduksjon og varmeproduksjon i de aktuelle kraftvarmeanleggene er vanligvis i området 1:1,2.

Fordelen med dual-fuel stempelenheter sammenlignet med diesel- og gassmotorer er muligheten til å bytte til diesel i fravær av naturgass.

Sammenlignet med frem- og tilbakegående (diesel- og gassmotor-CHPPs), har gassturbin-CHPPs, laget i henhold til den klassiske ordningen (gassturbin - kjele - avfallsvarmeveksler), en betydelig mindre egenvekt og dimensjoner (kg / kW og m 3 / kW) ). Det er grunnen til at gassturbinenheter i luftfart erstattet stempelmotorer, og dette gjorde det mulig å heve flyproduksjonen til et kvalitativt høyere nivå. nytt nivå. Samtidig reduseres effektiviteten deres i å generere elektrisitet merkbart med synkende belastning. Således, når belastningen reduseres til 50%, den elektriske virkningsgraden gassturbin reduseres nesten to ganger.

Den høyeste effektivitetsverdien (ved nominell belastning) er ca. 40 % for gassturbiner og gassstempelmotorer. Andelen elektrisk belastning i forhold til termisk belastning i gassturbinkraftvarmeanlegg med komplett levering er 1: (2–3).

Ved installasjon av gassturbiner oppstrøms eksisterende varmtvannskjeler, dvs. med avgasser som fjernes inn i kjeleovnen, overstiger vanligvis ikke andelen elektrisk belastning og termisk belastning 1:7. En økning i elektrisitetsproduksjon basert på termisk forbruk kan bare oppnås under forutsetning av en seriøs rekonstruksjon av kjeleenheter.

Å utstyre dampvarme- og industrikjelhus med dampturbinaggregater gjør det mulig med fordel å utnytte forskjellen i damptrykk i kjelen og som kreves foran varmevekslerne for å generere elektrisitet, både for å dekke hele behovet til eget behov, og f.eks. overføre til utsiden.

Dampturbiner for små termiske kraftverk, avhengig av arten av den tilkoblede varmelasten, produseres i to typer: med mottrykk og kondenserende turbiner med mellomliggende damputtak. Damp fra mellomuttaket med et trykk på 0,5–0,7 MPa brukes til prosessbehov og til oppvarming av nettvann i varmeforsyningssystemet. Vann oppvarmet i kondensatoren kan også brukes til teknologiske behov og i tillegg i lavpotensiale vannvarmesystemer.

I tillegg til turbiner, kan dampoppvarming og industrielle kjelehus utstyres med andre typer kraftenheter: damproterende eller skruemaskiner.

Fordelene med disse maskinene sammenlignet med dampturbiner er lav følsomhet for dampkvalitet, enkelhet og pålitelighet i drift. Ulempe: lavere effektivitet.

3. Teknologiske diagrammer over sentraliserte varmesystemer og deres egenskaper som kontrollobjekter

Det sentraliserte varmesystemet (DHS), som kjent, er et kompleks av forskjellige strukturer, installasjoner og enheter, teknologisk sammenkoblet av den vanlige prosessen med produksjon, transport, distribusjon og forbruk av termisk energi.

Generelt består SCT av følgende deler:

Kilde eller kilder for generering av termisk energi (CHP, ATPP, kjelehus, små kraftvarme- eller trigenerasjonsanlegg);

Transitlinjer og hovedvarmenettverk med pumping (sjeldnere struping) og avstengningsstasjoner for transport av termisk energi fra produksjonsanlegg til store boligområder, administrative og offentlige sentre, industrikomplekser, etc.;

Distribusjonsvarmenett med fjernvarmepunkter (RTP), sentralvarmepunkter (CHP) for distribusjon og levering av varme til forbrukere;

Varmeforbrukende systemer med individuelle varmepunkter (IHP) og interne tekniske systemer (varme, varmtvannsforsyning, ventilasjon, klimaanlegg), industribedrifter for å møte forbrukernes behov for tilført energi.

Driftsmodusen til sentralvarmesystemet er diktert av driftsforholdene til varmeforbrukende objekter: variable varmetap til miljøet til bygninger og strukturer, moduser for varmtvannsforbruk av befolkningen, driftsforhold for teknologisk utstyr, etc.

Systemet består av stort nummer gjensidig avhengige serie- og parallellkoblede elementer med forskjellige statiske og dynamiske egenskaper: installasjoner for energiproduksjon (kjeler, turbiner, etc.), eksterne varmenettverk og internkommunikasjon, utstyr til varmepunkter, innendørs oppvarmingsenheter, etc.

Det må tas i betraktning at, i motsetning til andre vannforsyningssystemer (vannforsyning, gassforsyning og varmeforsyning), er driftsmodusen til varmenettverk preget av to parametere som er forskjellige i naturen. Mengden termisk energi som frigjøres bestemmes av temperaturen på kjølevæsken og trykkfallet, og derfor vannstrømmen i varmenettet. Samtidig er de dynamiske egenskapene til banene: trykkoverføringsbanen (strømningsendringer) og temperaturoverføringsbanen skarpt forskjellige fra hverandre.

I tillegg til de interne forholdene mellom elementene i sentralvarmesystemet, er det eksterne funksjonelle forbindelser med andre ingeniørsystemer i byer og industrielle komplekser: drivstoffforsyningssystemer, strømforsyning og vannforsyning.

En analyse av den eksisterende teknologiske strukturen for å konstruere sentraliserte varmeforsyningssystemer, diagrammer over varmenettverk, skjematiske diagrammer over abonnentinnganger og abonnentvarmesystemer, design av det teknologiske utstyret som brukes viser at de ikke fullt ut oppfyller moderne krav til automatiserte kontrollobjekter.

I store varmeforsyningssystemer er mange abonnentinstallasjoner koblet til hovedvarmenettene, som regel uten mellomliggende kontrollenheter. Som et resultat viser systemet seg å være utilstrekkelig manøvrerbart, forblir lite fleksibelt, og en overdreven mengde vann må føres gjennom nettverkene, med fokus på abonnenter med de verste forholdene.

Byvarmenett ble designet av kostnadsbesparende årsaker og var som regel blindvei. Det var ingen reserveforbindelser mellom seksjoner av varmenettverk, noe som muliggjorde organisering av varmeforsyning til enkelte forbrukere i tilfelle skade (ute av drift) av en seksjon. I en rekke tilfeller ble det ikke lagt til rette for mulighet for drift av varmenett fra flere kilder som kombinerer felles varmenett.

Ulempen med den anvendte metoden for å fordele termisk energi over en rekke varmepunkter er spesielt tydelig i perioder med skarpt kaldt vær, når forbrukerne ikke får den nødvendige mengden av det på grunn av det faktum at temperaturen på vannet som tilføres fra varmekilden er vesentlig lavere enn det som kreves i henhold til reguleringsplanen.

Kjellerne til boligbygg som er tildelt for plassering av varmepunkter, er til liten nytte for installasjon og normale driftsforhold for lokale automatiske kontrollsystemer.

For individuell automatisk styring av varmeoverføring fra varmeenheter, er vertikale enkeltrørs vannvarmesystemer, mest vanlige i masseboliger, ikke optimale. På grunn av den høye gjenværende varmeoverføringen av varmeapparater (når regulatoren er lukket), den betydelige gjensidige påvirkningen av enheter under driften av regulatorer og andre faktorer, er mulighetene for effektiv individuell regulering i disse systemene svært lave.

Og til slutt skal det bemerkes at standard teknologiske ordninger for fjernvannsvarmekjeler ikke oppfyller kravene til kompleks automatisering av varmeforsyningssystemer. Disse ordningene er fokusert på en tidsplan av høy kvalitet for tilførsel av termisk energi, det vil si å opprettholde en konstant vannstrøm i tilførselsrørledningen (eller et konstant trykk på kjeleromskollektorene).

I automatiserte varmeforsyningssystemer med lokal automatisk regulering hos forbrukere, samt i forhold med felles drift av flere kilder på felles varmenett, må den hydrauliske modusen i nettet ved utgangen fra fyrrommet være variabel.

Av ovenstående følger det at alle varmeforsyningskoblinger (kilde, varmenettverk, varmepunkter, abonnentvarmesystemer) ble designet uten å ta hensyn til kravene for å automatisere driftsmodusene deres. Derfor må opprettelsen av automatiserte varmeforsyningskontrollsystemer ledsages av modernisering av disse systemene langs hele den teknologiske kjeden: produksjon - transport - distribusjon og forbruk av termisk energi.

Omtrentlig teknologiske kontrollordninger i oppvarming og sentraliserte varmesystemer i byer er gitt i tabell. 2.

tabell 2 Teknologiske kontrollordninger i varmeanlegg og fjernvarme

Nivå ledelse Kilde eller kontrollenhet Kontrollobjekt Ledelsesoppgaver Jeg Zagorodnaya CHPP, pumping booster stasjoner Byens varmeforsyningssystem, transittlinjer Tilførsel av termisk energi i henhold til en gitt lov, kontroll av temperatur og hydrauliske moduser, regulering av termiske belastninger By (industrielle) termiske kraftverk, kjelehus, pumpestasjoner, lastfordelingsenheter By (region) varmeforsyningssystemer, hoved- og distribusjonsnett II Toppkjelehus, varmevekslingsstasjoner, pumpestasjoner, lastfordelingsenheter Fjernvarmeforsyningssystem, distribusjonsnett Oppvarming av kjølevæske ved toppbelastninger, hydraulisk separasjon av nettverk I og II styrekretser, lastfordeling III Sentralvarmepunkter, toppkjelehus, kraftvarmeanlegg Varmeforsyning for en gruppe bygninger, intravertikale nettverk Gjenoppvarming av kjølevæsken ved toppbelastninger, deling av kjølevæsken etter type belastning, justering av temperaturregimet IV Individuelt varmepunkt Varmeforsyningssystem for en bygning eller en blokkdel av en bygning Tilførsel av termisk energi til bygget for oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning, programstyring av varmeforsyningen Varmeanlegg etter fasade eller etter byggesone Differensiert varmeforsyning for oppvarming ved fasader eller etter byggesoner, programmatisk regulering av varmeforsyning V Leilighet i en bygning varmeapparat Oppvarming av leilighet eller eget rom Regulering av romtemperatur etter individuelle behov

4. Måter å forbedre kontrollen av teknologiske modi for varmeforsyningssystemer med distribuert generering av termisk og elektrisk energi

Betydelige fysisk forverring rørledninger og utstyr, den utdaterte strukturen for å konstruere sentraliserte varmeforsyningssystemer som er lagt frem, sammen med oppgaven med å raskt erstatte utslitt utstyr, den presserende oppgaven med å optimalisere kretstekniske løsninger og driftsmåter for disse systemene.

Tatt i betraktning den ekstremt forsømte tilstanden til varmeforsyningssystemer i Russland, deres fullstendige modernisering for å sikre muligheten til å operere i designmodus med en kjølevæsketemperatur på 150 °C (med den øvre avskjæringen av grafen ved 130 °C) i løpet av de neste 20–30 årene er praktisk talt umulig i de fleste byer. Det vil kreve flytting av hundretusenvis av kilometer med varmenett, utskifting av utslitt utstyr ved titusenvis av varmekilder og ved hundretusener av abonnentvarmekrevende installasjoner.

Basert på analysen av tilstanden til varmeforsyningen i forskjellige regioner i landet, er forslag til optimalisering av ordninger, tekniske løsninger og driftsformer for sentraliserte varmeforsyningssystemer som følger:

Orientering av sentraliserte varmeforsyningssystemer for å dekke grunnvarmebelastningen med en maksimal kjølevæsketemperatur ved utgangen fra CHP (bykjelehuset) på 100–110 °C;

Anvendelse av energisparende teknologier, kretsløsninger, materialer og utstyr under rekonstruksjon av varmeforsyningssystemer;

Bygging av lokale toppvarmekilder, så nært varmeforbrukssystemer som mulig;

Konvertering av bykjeler (i noen tilfeller blokkhus) til mini- og mikrokraftvarmeanlegg;

Anvendelse av binære (damp-gass) termodynamiske sykluser for å forbedre effektiviteten til urbane termiske kraftverk;

Opprettelse av automatiske kontrollsystemer for varmeforsyning, inkludert automatisering av prosesser for produksjon, transport, distribusjon og forbruk av termisk energi.

Når varmeforsyningssystemer er orientert for å dekke grunnvarmebelastningen, reduseres kapitalkostnadene for gjenoppbygging av varmenettverk betydelig (på grunn av et mindre antall kompensatorer, muligheten for å bruke billigere og ikke-korrosjonsrør laget av polymermaterialer og så videre.). Med de tildelte midlene er det mulig å rekonstruere et betydelig større volum av varmenettverk, øke deres pålitelighet og redusere tap under kjølevæsketransport.

Bruk av energisparende teknologier, materialer og utstyr gjør det mulig å redusere spesifikt varmeforbruk med 40–50 %, nemlig:

– isolasjon av bygningskonvolutter;

– overgang fra vertikale enkeltrørs varmesystemer til horisontale med leilighet-for-leilighet varmemåling;

– installasjon av leilighetsvannmålere i kaldt- og varmtvannsanlegg, installasjon av automatiserte varmepunkter mv.

Dermed vil virkningen av varmetap fra det eksterne nettet i den kaldeste perioden av fyringssesongen bli kompensert.

Energisparing lar deg spare ikke bare en betydelig mengde drivstoff og energiressurser, men også å gi betingelser for termisk komfort med en "grunnleggende" varmeforsyning fra varmenettet.

Konstruksjon av topp (lokale) varmekilder som er nærmest mulig varmeforbrukssystemer vil gjøre det mulig, ved lave utelufttemperaturer, å øke temperaturen på kjølevæsken som kommer fra varmenettet til parametrene som kreves for oppvarmede lokaler.

Ettermontering av et fjernvarmesystem med en toppkilde øker driftsikkerheten dramatisk. Ved en ulykke i det eksterne nettet overføres toppkilden til en autonom driftsmodus for å forhindre frysing av varmesystemet og fortsette driften av et varmeforbrukende anlegg som ligger i et område som er frakoblet varmenettet. Ved forebyggende stans av varmeforsyningen om sommeren vil også bygg knyttet til spisskilden bli forsynt med varme.

Bygging av toppkilder vil i hovedsak bety en overgang fra det sentraliserte varmeforsyningssystemet som har eksistert i mange tiår i vårt land til et «sentralisert-lokalt», som har høyere pålitelighet og en rekke andre fordeler.

I motsetning til autonome og individuelle varmeforsyningskilder (installert i tettbygde områder i nordlige byer), fungerer året rundt og forårsaker skade miljø(selv ved drift på gass), vil de totale utslippene til atmosfæren fra toppkilder, som i løpet av året kun produserer 5–10 % av den totale årlige varmeforsyningen, være ubetydelig.

Med dagens nivå av gassoppvarmingsteknologi er det som regel ikke økonomisk fornuftig å sentralisere produksjonen av egen termisk energi. Effektiviteten til moderne gassvarmegeneratorer er høy (92–94%) og er praktisk talt ikke avhengig av enhetseffekten. Samtidig fører en økning i sentraliseringsnivået til en økning i varmetap under kjølevæsketransport. Derfor viser store distriktskjelehus seg å være lite konkurransedyktige sammenlignet med autonome kilder.

En kraftig økning i effektiviteten til distriktskjelehus kan oppnås ved å rekonstruere dem til minikraftvarmeanlegg, med andre ord ved å ettermontere dem med elektrisitetsgenererende enheter og bytte driften av kjelehus til kraftvarmemodus.

Det er kjent at driftseffektiviteten til kraftvarmeanlegg er høyere, jo større antall timer per år det produseres elektrisitet på grunnlag av termisk forbruk. Helårsvarmebelastningen i byer (unntatt den teknologiske belastningen til industribedrifter) er varmtvannsforsyning. I denne forbindelse sikrer beregning av kraften til et kraftvarmeanlegg (i fjernvarmesystemer fra kjelehus) for å dekke varmtvannsbelastningen dets drift hele året og derfor den mest effektiv bruk. På den annen side reduseres spesifikke kapitalkostnader for etablering av elektrisitetsgenererende installasjoner med en økning i enhetskapasiteten.

Derfor, for gjenoppbygging av kjelehus i mini-CHP, er det først og fremst tilrådelig å velge den største av dem med en utviklet varmtvannsforsyningsbelastning.

En betydelig økning i driftseffektiviteten til urbane termiske kraftverk kan oppnås ved å installere en gassturbin foran dampturbindelen av stasjonen. Overføring av driften av et termisk kraftverk med dampturbiner til en damp-gass (binær) syklus øker effektiviteten til elektrisitetsproduksjon fra 35–40 til 50–52 %.

Bærekraftig og effektivt arbeid Sentraliserte varmeforsyningssystemer fra byvarmekraftverk og distriktskjelehus, omgjort til mini-CHP, med toppvarmekilder som opererer i automatisk modus og automatiserte varmepunkter, er umulig uten et automatisert varmeforsyningskontrollsystem. Derfor er opprettelsen av et automatisert kontrollsystem en forutsetning for rekonstruksjon av varmeforsyningssystemet.