CC BY
4
ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / RESEARCH PAPER УДК 697.9
DOI: 10.22227/1997-0935.2023.3.455-462
Обеспечение требуемого воздухообмена в помещениях при использовании компактных регенеративных
теплоутилизаторов
Николай Николаевич Монаркин
Вологодский государственный университет (ВоГУ); г. Вологда, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. В гражданских зданиях существуют проблемы вентиляции, связанные с нарушением требуемого воздухообмена и высокими потерями теплоты. Одним из решений таких проблем является применение децентрализованных компактных вентиляционных устройств с функцией утилизации теплоты вытяжного воздуха. К данным устройствам относятся стационарные переключающиеся регенеративные теплоутилизаторы (СПРТ). Они дают высокую степень энергосбережения при небольших расходах воздуха. Однако требуемый воздухообмен даже на одного человека может быть значительным. Проведено исследование по определению значений коэффициента энергетической эффективности теплоутилизатора для диапазона характерных расходов воздуха. Материалы и методы. Выполнен анализ нормативных источников и научных работ, посвященных установлению необходимого воздухообмена для человека в помещениях. Воздухообмен в основном определен через рекомендованный уровень концентрации углекислого газа в помещении. Коэффициент энергетической эффективности СПРТ рассчитан с помощью математического моделирования процесса теплообмена в единичном канале регенеративной насадки.
Результаты. Приведены значения коэффициента энергетической эффективности СПРТ для широкого диапазона < до расходов воздуха. Показано снижение эффективности при повышении расхода воздуха через СПРТ, уменьшении J ® длины насадки и повышении диаметра единичного канала. Даны рекомендации по конструкции регенеративной J н насадки, обеспечивающей высокую экономию тепловой энергии при значительных расходах воздуха через СПРТ. ^ s Выводы. Учитывая широкий диапазон значений требуемого количества воздуха на одного человека, рекомендова- g * но применение регулирования производительности СПРТ. Представленные результаты исследования могут быть Q 3 использованы при модернизации существующих СПРТ и разработке новых конфигураций насадок для подобных те- U О плоутилизаторов. Выявлено, что для оценки уровня генерируемого шума СПРТ, а также определения оптимальной * * конструкции насадки, снижающей риск закупоривания каналов, следует провести экспериментальные исследования м 1 для предложенных конфигураций. § S
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: СПРТ, теплоутилизатор, регенеративная насадка, рекуперация, норма воздухообмена, 9 углекислый газ, коэффициент энергетической эффективности о 7
^ I
о °
Благодарности. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-79-00080 (URL: https:// о 3 rscf.ru/project/22-79-00080/). Автор выражает благодарность анонимным рецензентам. о (
О 7
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: МонаркинН.Н. Обеспечение требуемого воздухообмена в помещениях при использовании о t
компактных регенеративных теплоутилизаторов // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. Вып. 3. С. 455-462. DOI: 10.22227/1997- t 1
0935.2023.3.455-462 о S
о СЯ
o О
Автор, ответственный за переписку: Николай Николаевич Монаркин, nikolay-monarkin@yandex.ru. О 3
a о
Maintenance of the required indoor air exchange rate by using compact
regenerative heat exchangers
С n
CD CD
Nikolay N. Monarkin < T
Vologda State University (VSU); Vologda, Russian Federation U 0
e1
ABSTRACT 1 »
00 n
Introduction. Ventilation systems of civil buildings experience problems of air exchange interruption and high heat losses
A solution to this problem is the use of compact decentralized ventilation units with the function of heat recovery from exhaust s □
air. They are called stationary switching regenerative heat exchangers (SSRHEs). SSRHEs ensure high energy saving at u С
low air flow rates. However, the required air exchange rate can be substantial even for one person. Therefore, a study was ф к
conducted to determine values of the energy efficiency coefficient of SSRHEs for the range of characteristic air flow rates. W W Materials and methods. The analysis of regulations and research papers, focused on determining the indoor air exchange
required for one person was conducted. The air exchange rate is mainly determined through the recommended level of car- 22
bon dioxide concentration in a room. The energy efficiency coefficient of SSRHEs is determined by means of mathematical 3 3 modeling of the heat exchange process in a single channel of a regenerative nozzle.
© Н.Н. Монаркин, 2023 455
Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)
Results. Values of the energy efficiency coefficient of SSRHEs are provided for a wide range of air flow rates. Efficiency reduction, accompanied by an increase in the rate of the air flow through the SSRHE, as well as a decrease in the nozzle length and an increase in the diameter of a single channel are shown. Recommendations are provided on the design of a regenerative nozzle that ensures extensive thermal energy savings at high air flow rates through the SSRHEs. Conclusions. Taking into account a wide range of values of the amount of air required per person, SSRHE capacity control is recommended. Research results can be used to modernize existing devices and develop new configurations of nozzles for such SSRHEs. The authors have found that experimental studies of the proposed configurations are needed to evaluate the level of noise generated by SSRHEs and the optimal nozzle design mitigating the risk of clogging.
KEYWORDS: SSRHE, heat exchanger, regenerative nozzle, recuperation, standard air exchange rate, carbon dioxide, energy efficiency coefficient
Acknowledgements. The research was funded from the proceeds of a grant issued by the Russian Science Foundation No. 22-79-00080 (URL: https://rscf.ru/project/22-79-00080/). The author expresses gratitude to anonymous reviewers.
FOR CITATION: Monarkin N.N. Maintenance of the required indoor air exchange rate by using compact regenerative heat exchangers. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2023; 18(3):455-462. DOI: 10.22227/19970935.2023.3.455-462 (rus.).
Corresponding author: Nikolay N. Monarkin, nikolay-monarkin@yandex.ru.
(0 (0 СЧ N О О
сч сч
ei w к (V и з
> (Л
с и
U оо
. г
« (U j
ф ф
О ё —■
о
о У
8 «
Z ■ i ОТ « ОТ Е
Е о ^ с
ю о
S «
о Е
СП ^
т- ^
от от
■8 ES
О (О
ВВЕДЕНИЕ
В гражданских зданиях человек находится большую часть жизни, поэтому качество воздушной среды в помещениях таких зданий — важный фактор. По данным авторов работы [1], уровни загрязняющих веществ в помещениях могут быть в 100 раз выше, чем те же уровни на улице, и входят в пять основных экологических рисков для населения. Главный способ создания допустимого уровня качества воздуха в помещении — применение систем вентиляции, обеспечивающих требуемый воздухообмен, как правило, при минимальной обработке воздуха. Ключевым мероприятием по обработке выступает нагрев наружного воздуха в холодный период года. В северных регионах России и мира проблему обеспечения необходимых параметров микроклимата в помещениях тесно сопровождает проблема высоких тепловых затрат на вентиляцию, которые главным образом состоят из затрат на нагрев наружного воздуха и потерь теплоты с вентиляционными выбросами [2].
Для решения указанных проблем применяются системы вентиляции с рекуперацией тепловой энергии [3]. При этом использование рекуперации возможно только в механических системах ввиду высокого аэродинамического сопротивления тепло-обменных аппаратов.
Альтернативой громоздким протяженным и разветвленным центральным системам могут быть компактные децентрализованные вентиляционные устройства с функцией утилизации теплоты вытяжного воздуха. Наиболее энергетически совершенными являются устройства на базе регенеративного теплообменника, которые называют стационарными переключающимися регенеративными теплоутилизаторами (СПРТ) [4, 5]. Их существенный недостаток — возможность подмешивания вытяжного воздуха в приточный, что накладывает определенные ограничения. СПРТ устанавливаются в наружное ограждение здания (рис. 1). В них основным теплопередающим элементом служит
регенеративная насадка, представляющая собой цилиндр, пронизанный множеством мелких каналов для прохода воздуха (рис. 2). Прибор работает циклично, попеременно. На этапе вытяжки насадка нагревается теплым внутренним воздухом помещения, на этапе притока — наружный воздух нагревается от насадки.
Рис. 1. Принципиальная схема СПРТ: 1 — реверсивный вентилятор; 2 — регенеративная насадка; 3 — корпус;
4 — теплоизоляция; 5 — наружная стена
Fig. 1. Schematic diagram of SSRHE: 1 — reversible fan; 2 — regenerative nozzle; 3 — case; 4 — thermal insulation;
5 — external wall
Рис. 2. Регенеративная насадка Fig. 2. Regenerative nozzle
Обеспечение требуемого воздухообмена в помещениях при использовании компактных регенеративных теплоутилизаторов
СПРТ способны возвращать в помещение свыше 90 % теплоты, теряемой с вытяжным воздухом. Устройства характеризуются низкой производительностью в режиме рекуперации, примерно до 100 м3/ч. Известно, что чем больше расход воздуха через СПРТ, тем ниже его энергетическая эффективность. При этом максимальный эффект от рекуперации возможен при производительности 30-50 м3/ч. Из-за разности плотностей внутреннего и наружного воздуха может наблюдаться дисбаланс между количеством приточного и вытяжного воздуха, что также снижает показатель энергосбережения [6].
Таким образом, важно проверить, отвечает ли нормативным требованиям и рекомендациям производительность компактных вентиляционных устройств типа СПРТ. Кроме того, следует определить, какое количество теплоты можно экономить при достаточном воздухообмене при использовании СПРТ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Определение требуемой производительности СПРТ
Учитывая, что СПРТ характеризуются низкой производительностью воздуха, логично предположить, что их задача — это создание воздухообмена для одного-двух человек.
Для определения требуемой производительности вентиляции возможно обратиться к нормативным документам. Однако нормативы не всегда могут дать однозначный ответ по достаточному значению воздухообмена в конкретном помещении. Расчет воздухообмена по нормируемой кратности — самый простой метод, однако, задача нахождения нормы приточного воздуха неоднозначная. Сложность, помимо прочего, заключается в том, что в существующих нормативах даны значения нормируемой кратности воздухообмена не для всех помещений, характерных для рассматриваемого типа здания [7]. К тому же для некоторых помещений воздухообмен предписывается определять расчетом (СП 44.13330.20111).
Согласно СП 60.13330.20202 норма подачи наружного воздуха на одного человека, находящегося в помещении более двух часов непрерывно, составляет 40 и 60 м3/ч для помещений общественных и административно-бытовых зданий и 30 и 45 м3/ч для жилых помещений с естественным проветриванием и без него соответственно.
В стандартах Ассоциации американских инженеров норма воздухообмена на одного человека для общественных зданий составляет порядка
9-18 м3/ч (5-10 л/с) в соответствии с ASHRAE ANSI/ASHRAE Standard 62.1-20223. Для жилых зданий необходимое количество воздуха определяется в зависимости от количества комнат (спален) в квартире или доме, например, для однокомнатной квартиры площадью от 47 до 93 м2, рассчитанной на двух человек, требуемый воздухообмен составит 75,6 м3/ч (21 л/с) согласно Standard 62.2-20224.
Норма воздухообмена на одного человека, как правило, рассчитывается исходя из разбавления углекислого газа СО2 до допустимой концентрации. Для этого может быть использована простая формула:
M
L =
K {С, - Cin )
м /ч,
(1)
где М — количество вредного вещества (ВВ), выделяющегося в помещении, мг/ч; К — коэффициент неравномерности распределения ВВ по объему помещения; С1 — концентрация ВВ в удаляемом воздухе, мг/м3; С.п — концентрация ВВ в приточном воздухе, мг/м3.
Количество ВВ, выделяемого в помещении, будет зависеть от количества источников и интенсивности их выделения. Например, для углекислого газа определяющими факторами являются количество человек в помещении, объем легких каждого из присутствующих, интенсивность физической нагрузки. Коэффициент неравномерности К также называют коэффициентом эффективности воздухообмена. Он зависит от принятой в помещении схемы подачи и удаления воздуха.
Сложность определения расхода воздуха по формуле (1) заключается в том, что значения концентраций С1 и С.п неоднозначны. Например, значение предельно допустимой концентрации углекислого газа составляет 9000 мг/м3 или 4900 млн-1 (частей на миллион). При этом значение концентрации СО2 в помещении более 1000 млн-1 отрицательно отражается на самочувствии человека [8-10]. При анализе публикаций российских и зарубежных исследователей рекомендуемый диапазон концентрации СО2 — 600-1000 млн-1 [8, 11-14]. Такой разброс даст значения расхода воздуха для одного человека Ь = 40-90 м3/ч при К = 1 и С1 = 300 млн-1. Наиболее комфортной средой считается воздух с концентрацией СО2 порядка 400 млн-1 [15], которая практически соответствует составу наружного незагрязненного воздуха. Для такой концентрации получается воздухообмен Ь = 270 м3/ч.
1 СП 44.13330.2011. Административные и бытовые здания. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200084087
2 СП 60.13330.2020. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. URL: https://docs.cntd.ru/
3 ANSI/ASHRAE Standard 62.1-2022. Ventilation andAcceptable Indoor Air Quality. URL: https://ashrafi.iwrapper.com/ASHR.AE_ PREVIEW_ONLY_STANDARDS/STD_62.1_2022
4 ANSI/ASHRAE Standard 62.2-2022. Ventilation and Acceptable Indoor Air Quality in Residential Buildings. URL: https:// ashrae.iwrapper.com/ASHRAE_PREVIEW_ONLY_STAN-DARDS/STD_62.2_2022
< П
i H
k к
G Г
S 2
0 со § СО
1 О y 1
J CD
u-
^ I
n °
О 3 o
=s (
О i о §
§ 2 n g
О 6
Г œ t ( an
0 )
iï
® Ю
ю в ■ £
s У с о
1 к
WW M M
о о 10 10 u w
(О (О N N
о о
сч сч
«со
К (V
и 3 > (Л
с «
и 00
. г
« <и
ц
Ф <и
о ё ---'
о
о У
8«
2 ■ ^ от 13 от Е
Е о ^ с
ю о
£ Ц
о Е
СП ^ т- ^
от от
2 3 ■8
Повышенная физическая активность, например в спортивных залах, будет требовать больших значений воздухообмена. В гражданских зданиях не только люди могут быть источником углекислого газа, так, СО2 выделяется на кухнях при сгорании природного газа. Также характерными выделениями для гражданских зданий являются избыточная теплота и влага, формальдегид (НСНО), твердые частицы (РМ), летучие (УОС) и полулетучие органические соединения (SVOC), устойчивые запахи, биологические загрязнения, включая грибки, плесень, бактерии, вирусы и др. [7, 16]. Наличие нескольких ВВ может требовать большего расхода воздуха, если такие вещества обладают суммацией действия (однонаправленное действие). Кроме того, используемая схема распределения и удаления воздуха повышает необходимый воздухообмен, снижая значение коэффициента К [17]. Все это может повышать требования к оптимальному значению воздухообмена одного человека, например, по данным работы [13], этот параметр может достигать 200 м3/ч.
Определение энергетической эффективности СПРТ
Для определения энергетической эффективности СПРТ используется математическое моделирование процесса теплообмена между воздухом и насадкой в единичном канале регенеративной насадки [4]. Рассматривается математическая модель (2)-(4), которая позволяет находить поля температуры насадки и воздуха в зависимости от координаты г и времени т: Т (х, т), Тн(х, т). Математическая модель реализована численно с помощью программного пакета Ма1ЬаЬ:
СнР,
^ ^Г^ в М-Тн Ы) ,
(2)
0 < т < их0, 0 < г < Ь;
0с* ^д^+Па т) - гн т))+
дТЛг, т)
+ сврв£в ^ ' = 0, 0<т<ит0, 0<г<Ц 5т
Тв (0,т), Тв (г,0), Т, (0,т), Т, М),
(3)
(4)
Уравнения (2) и (3) описывают температурные поля насадки и воздуха соответственно. Выражения (4) — это краевые условия задачи, которые задаются.
Для оценки энергетической эффективности СПРТ использовался следующий коэффициент:
8Т
Е =-
АТ
(5)
духа соответственно, Дж/(кгК); рн, рв — плотность насадки и воздуха соответственно, кг/м3; , — площадь поперечного сечения канала насадки и воздуха соответственно, м2; П — периметр канала, м; а — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2-К); то = Такк + трег — длительность цикла работы регенератора, с; х и х — длительность этапа аккумуля-
А акк рег ^ ^
ции и регенерации соответственно, с; О — массовый расход воздуха в канале, кг/с.
где 5Т — охлаждение внутреннего воздуха в насадке в конце этапа аккумуляции или нагрев наружного воздуха в насадке в конце этапа регенерации, °С; ДТ = (Т - Т ) — максимально возможное охлаж-
тах у т оиг
дение или нагрев воздуха в насадке от температуры внутренней среды Тп до наружной Тш, °С.
Изменение таких параметров, как диаметр каналов й, длина насадки I, длительность этапа, повлечет изменение величины 8Т. Коэффициент Е может быть интерпретирован как термический КПД теплоутилизатора и не превышает 100 % [5].
Общий диаметр насадки регенератора ограничивается, исходя из конструктивных и дизайнерских соображений. Сохранение постоянным диаметра насадки является причиной уменьшения количества каналов в насадке при увеличении диаметра единичного канала. При увеличении диаметра канала й уменьшается суммарная площадь теплообмена в насадке регенератора, что вызывает снижение значений коэффициента Е. Увеличение времени этапа также снижает Е. Длина насадки может соответствовать толщине стены, в которой устанавливается СПРТ. При этом увеличение длины насадки повышает энергоэффективность СПРТ.
Увеличение длины насадки I и уменьшение диаметра единичного канала й повысит гидравлическое сопротивление насадки, но, как показывают исследования [18], это не потребует значительной мощности вентилятора. Однако сильное сужение каналов может стать проблемой их закупоривания льдом [19].
Необходимо отметить, что повышение производительности вызовет серьезное увеличение шума от СПРТ [9, 20]. Данная проблема может быть решена путем включения шумоглушителя в состав СПРТ.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Учитывая широкий диапазон рекомендуемых значений оптимального воздухообмена на одного человека, определены значения коэффициента энергоэффективности СПРТ Е для расходов воздуха от 30 до 200 м3/ч (табл.). Следующие параметры теплоутилизатора были приняты постоянными: общий диаметр насадки Б = 200 мм, время одного этапа х = х = 40 с, плотность материала насад-
акк рег ^ А
ки р = 1400 кг/м3, удельная массовая теплоемкость
где с , св — массовая теплоемкость насадки и воз
Обеспечение требуемого воздухообмена в помещениях при использовании компактных регенеративных теплоутилизаторов
материала насадки сн = 2000 Дж/(кгК). Варьировались длина и диаметр единичного канала насадки.
По данным таблицы построена гистограмма, приведенная на рис. 3. Над столбиками указаны значения коэффициента Е, представленного в долях от единицы. Значения коэффициента Е в каждом из используемых диапазонов расхода воздуха не являются постоянными, а рассчитаны для отдельных расходов воздуха, однако такая визуализация более наглядна.
На рис. 3 явно заметно снижение коэффициента Е при повышении расхода воздуха через СПРТ Ь,
уменьшении длины насадки I и повышении диаметра единичного канала й. Видно, что максимальная длина и минимальный диаметр единичного канала насадки дают наибольшую экономию тепловой энергии и позволяют увеличивать производительность устройства при незначительной потере эффективности. Остальные конфигурации не дают такой устойчивости, повышение диаметра й на один размер при той же длине I уже дает снижение коэффициента Е около 20 %. Следующие конфигурации показывают еще более сильное снижение эффективности.
Значения коэффициента Е от длины и диаметра канала насадки
Values of the energy efficiency coefficient from the length and channel diameter of the nozzle
Расход воздуха L, м3/ч Airflow rate L, m3/h Длина насадки l1 = 0,2 м при диаметре d, мм Nozzle length l1 = 0.2 m with a diameter d, mm Длина насадки l2 = 0,4 м при диаметре d, мм Nozzle length l2 = 0.4 m with a diameter d, mm Длина насадки l3 = 0,64 м при диаметре d, мм Nozzle length l3 = 0.64 m with a diameter d, mm
1,6 4,0 5,8 1,6 4,0 5,8 1,6 4,0 5,8
30 0,89 0,82 0,79 0,91 0,86 0,83 0,94 0,90 0,87
50 0,80 0,76 0,72 0,87 0,82 0,78 0,93 0,88 0,84
80 0,70 0,68 0,62 0,82 0,78 0,72 0,92 0,85 0,79
100 0,62 0,62 0,56 0,78 0,74 0,68 0,91 0,83 0,76
120 0,55 0,58 0,50 0,75 0,71 0,64 0,91 0,80 0,73
150 0,44 0,49 0,41 0,69 0,66 0,57 0,90 0,77 0,69
200 0,26 0,36 0,24 0,60 0,59 0,47 0,89 0,71 0,61
< П
iH
k к
G Г
0 CO n CO
1 О y 1
J to
^ I
n °
О 3
о о
О i
о n
CO CO
0)
Рис. 3. Зависимость коэффициента энергетической эффективности Е теплоутилизатора от расхода воздуха, длины и диаметра единичного канала насадки
Fig. 3. Dependence of the energy efficiency coefficient of SSRHE on the air flow rate, length and diameter of a single nozzle channel
i\j со о о 66
r §6 c я
h о
О )
фМ
® Ю
Ю В
■ T s п
s У с о ф к
WW
2 2 О О 10 10 U W
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ
С целью обеспечения оптимального воздухообмена в конкретном помещении для конкретного человека необходимо учитывать большое количество факторов: от индивидуальных особенностей организма до принятой схемы воздухообмена. Это требует существенного расширения диапазона значений производительности вентиляционных устройств. Целесообразным будет применение функции регулирования производительности, чтобы подстроиться под требования отдельных помещений. Учитывая то, что рекомендуемые значения воздухообмена могут быть значительными, а также то, что в большинстве случаев в помещениях находится несколько человек, целесообразно увеличивать производительность СПРТ. Рекомендуются значения воздухообмена 150-200 м3/ч.
Для теплоутилизаторов повышение производительности ведет к снижению эффективности их работы. Компенсировать такой негативный эффект
можно с помощью увеличения площади теплообмена путем изменения геометрии насадки. Однако при значительной длине и слишком малом диаметре единичного канала насадки существенно повышается ее аэродинамическое сопротивление, а также возникает риск закупоривания каналов льдом и пылью. К тому же увеличение расхода воздуха будет повышать уровень генерируемого устройством шума. Компромиссным вариантом конструкции насадки здесь может стать конфигурация с достаточной пропускной способностью, например при I = 0,64 м и ё = 4 мм.
Представленные результаты исследования могут быть использованы при модернизации существующих СПРТ и разработке новых конфигураций насадок для подобных теплоутилизаторов.
Для оценки уровня генерируемого шума СПРТ, а также для определения оптимальной конструкции насадки, снижающей риск закупоривания каналов, необходимо провести экспериментальные исследования для предложенных конфигураций.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
(О (О N N
о о
N N (О (О
к <и
U 3
> (Л
с и
(0 00 . г
e (U j
ф ф
о ё
---' "t^
о
О у
8 «
Z ■ i от
от Е
Е О ^ с
ю о
S «
о Е
СП ^
т- ^
от от
■S £ *
1. Seguel J.M., Merrill R., Seguel D., Campag-na A.C. Indoor air quality // American Journal of Lifestyle Medicine. 2017. Vol. 11. Issue 4. Pp. 284-295. DOI: 10.1177/1559827616653343
2. Шубин И.Л., Спиридонов А.В. Проблемы энергосбережения в российской строительной отрасли // Энергосбережение. 2013. № 1. С. 15-21.
3. Zender-Swiercz E. A review of heat recovery in ventilation // Energies. 2021. Vol. 14. Issue 6. P. 1759. DOI: 10.3390/en14061759
4. Monarkin N., Monarkina T. Experimental research of a regenerative heat exchanger // Processes. 2022. Vol. 10. Issue 1. P. 100. DOI: 10.3390/ pr10010100
5. Monarkin N., Sinitsyn A., Pavlov M., Akhme-tov T. The influence of main parameters of regenerative heat exchanger on its energy efficiency // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 178. P. 01024. DOI: 10.1051/ e3sconf/202017801024
6. Penev A., Tsokov L. The effect of buoyancy forces in buildings on the efficiency of unbalanced regenerative air handling units // 2021 6th International Symposium on Environment-Friendly Energies and Applications (EFEA). 2021. DOI: 10.1109/ EFEA49713.2021.9406233
7. Baeza-Romero M.T., Dudzinska M.R., Tork-mahalleh M.A., Barros N., Coggins A.M., Ruzgar D.G. et al. A review of critical residential buildings parameters and activities when investigating indoor air quality and pollutants // Indoor Air. 2022. Vol. 32. Issue 11. DOI: 10.1111/ina.13144
8. Агафонова В.В. Оценка качества воздуха в помещении офисного здания // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 3. С. 61-64.
9. Catalina T., Lungu С. Influence of a descentral-ized ventilation system on the indoor air quality of a primary school classroom // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 664. Issue 1. P. 012039. DOI: 10.1088/1755-1315/664/1/012039
10. Wargocki P., Wyon D.P. Providing better thermal and air quality conditions in school classrooms would be cost-effective // Building and Environment. 2013. Vol. 59. Pp. 581-589. DOI: 10.1016/j.build-env.2012.10.007
11. Zender-Swiercz E. Assessment of indoor air parameters in building equipped with decentralised facade ventilation device // Energies. 2021. Vol. 14. Issue 4. P. 1176. DOI: 10.3390/en14041176
12. Федосов С.В., Федосеев В.Н., Воронов В.А., Логинова С.А., Емелин В.А. Комплексное теплообе-спечение и устойчивое состояние тепловлажностной среды внутри помещения с уровнем качества СО2 // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2022. № 1 (69). С. 76-82. DOI: 10.6060/ snt.20226901.00010
13. Губернский Ю.Д, Шилькрот Е.О. Сколько воздуха нужно человеку для комфорта? // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2008. № 4. С. 4-12.
14. Наумов А.Л., Капко Д.В. СО2: критерий эффективности систем вентиляции // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха,
Обеспечение требуемого воздухообмена в помещениях
при использовании компактных регенеративных теплоутилизаторов
теплоснабжение и строительная теплофизика. 2015. № 1. С. 12-21.
15. Мансуров Р.Ш., Гурин М.А., Рубель Е.В. Влияние концентрации углекислого газа на организм человека // Universum: технические науки. 2017. № 8 (41). С. 20-23.
16. Sharma S., Bakht A., Jahanzaib M., Lee H., Park D. Evaluation of the effectiveness of common indoor plants in improving the indoor air quality of studio apartments // Atmosphere. 2022. Vol. 13. Issue 11. P. 1863. DOI: 10.3390/atmos13111863
17. Meiss A., Padilla-Marcos M.A., Poza-Casado I., Alvaro-Tordesillas A. A graphical tool to estimate the air change efficiency in rooms with heat recovery systems // Sustainability. 2020. Vol. 12. Issue 3. P. 1031. DOI: 10.3390/su12031031
Поступила в редакцию 18 января 2023 г. Принята в доработанном виде 6 февраля 2023 г. Одобрена для публикации 9 марта 2023 г.
18. Monarkin N., Lukin S., Anurov Yu.M., Ti-homirov B.A., Agasiants G.A., Galileev S.M. et al. Thermal and aerodynamic efficiency of a stationary switching regenerative heat exchanger // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 337. Issue 1. P. 012067. DOI: 10.1088/17551315/337/1/012067
19. Adamski M., Kiszkiel P. Condensation phenomena and frost problems in the air heat recuperators // MATEC Web of Conferences. 2014. Vol. 18. P. 01001. DOI: 10.1051/matecconf/20141801001
20. Монаркин Н.Н., Монаркина Т.В., Лукин С.В., Кочкин А.А. Экспериментальное исследование уровня шума регенеративного теплоутили-затора // Приволжский научный журнал. 2021. № 4 (60). С. 100-106.
Об авторе: Николай Николаевич Монаркин — кандидат технических наук, доцент кафедры теплогазо-водоснабжения; Вологодский государственный университет (ВоГУ); 160000, г. Вологда, ул. Ленина, д. 15; РИНЦ ID: 831464, ORCID: 0000-0002-4411-5753, ResearcherlD: 0-9932-2017, Scopus: 56027718900; nikolay-monarkin@yandex.ru.
REFERENCES
1. Seguel J.M., Merrill R., Seguel D., Cam-pagna A.C. Indoor Air Quality. American Journal of Lifestyle Medicine. 2017; 11(4):284-295. DOI: 10.1177/1559827616653343
2. Shubin I.L., Spiridonov A.V. Problems of energy saving in the Russian construction industry. Ener-gosberezhenie. 2013; 1:15-21. (rus.).
3. Zender-Swiercz E. A review of heat recovery in ventilation. Energies. 2021; 14(6):1759. DOI: 10.3390/ en14061759
4. Monarkin N., Monarkina T. Experimental Research of a Regenerative Heat Exchanger. Processes. 2022; 10(1):100. DOI: 10.3390/pr10010100
5. Monarkin N., Sinitsyn A., Pavlov M., Akhme-tov T. The influence of main parameters of regenerative heat exchanger on its energy efficiency. E3S Web of Conferences. 2020; 178:01024. DOI: 10.1051/e3s-conf/202017801024
6. Penev A., Tsokov L. The effect of buoyancy forces in buildings on the efficiency of unbalanced regenerative air handling units. 2021 6th International Symposium on Environment-Friendly Energies and Applications (EFEA). 2021. DOI: 10.1109/ EFEA49713.2021.9406233
7. Baeza-Romero M.T., Dudzinska M.R., Tork-mahalleh M.A., Barros N., Coggins A.M., Ruzgar D.G. et al. A review of critical residential buildings parameters and activities when investigating indoor air quality
and pollutants. Indoor Air. 2022; 32(11). DOI: 10.1111/ ina.13144
8. Agafonova V.V. Indoor air quality assessment in office buildings. Water Supply and Sanitary Technique. 2019; 3:61-64. (rus.).
9. Catalina T., Lungu C. Influence of a descentral-ized ventilation system on the indoor air quality of a primary school classroom. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021; 664(1):012039. DOI: 10.1088/1755-1315/664/1/012039
10. Wargocki P., Wyon D.P. Providing better thermal and air quality conditions in school classrooms would be cost-effective. Building and Environment. 2013; 59:581-589. DOI: 10.1016/j.build-env.2012.10.007
11. Zender-Swiercz E. Assessment of indoor air parameters in building equipped with decentralised facade ventilation device. Energies. 2021; 14(4):1176. DOI: 10.3390/en14041176
12. Fedosov S.V., Fedoseev V.N., Voronov V.A., Loginova S.A., Emelin V.A. Integrated heat supply and stable condition of the heat and humidity environment indoors with a quality level. Modern High Technologies. Regional Application. 2022; 1(69):76-82. DOI: 10.6060/ snt.20226901.00010 (rus.).
13. Shil'krot E.O., Gubernskiy Yu.D. How much air does a person need for comfort? ABOK Russian Association of Engineers for Heating, Ventilation, Air-
< П
i H
k к
G Г
S 2
o n
I о
y 1
J со I
n
о S o
=¡ ( О ? n
E СО
n 2
n g
о 6
Г œ t ( an
О )
Í!
® «
со в
■ T
s S
s у с о Ф X
а а
M M
о о 10 10 U W
Conditioning, Heat Supply and Building Thermal Physics. 2008; 4:4-12. (rus.).
14. Naumov A.L., Kapko D.V. CO2: criterion of efficiency of ventilation systems. ABOK Russian Association of Engineers for Heating, Ventilation, Air-Conditioning, Heat Supply and Building Thermal Physics. 2015; 1:12-21. (rus.).
15. Mansurov R., Gurin M., Rubel E. The effect of cardon dioxide concentration on the human body. Universum: Technical Sciences. 2017; 8(41):20-23. (rus.).
16. Sharma S., Bakht A., Jahanzaib M., Lee H., Park D. Evaluation of the effectiveness of common indoor plants in improving the indoor air quality of studio apartments. Atmosphere. 2022; 13(11):1863. DOI: 10.3390/atmos13111863
17. Meiss A., Padilla-Marcos M.A., Poza-Casado I., Alvaro-Tordesillas A. A graphical tool to es-
Received January 18, 2023.
Adopted in revised form on February 6, 2023.
Approved for publication on March 9, 2023.
timate the air change efficiency in rooms with heat recovery systems. Sustainability. 2020; 12(3):1031. DOI: 10.3390/su12031031
18. Monarkin N., Lukin S., Anurov Yu.M., Ti-homirov B.A., Agasiants G.A., Galileev S.M. et al. Thermal and aerodynamic efficiency of a stationary switching regenerative heat exchanger. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 337(1):012067. DOI: 10.1088/1755-1315/337/1/012067
19. Adamski M., Kiszkiel P. Condensation phenomena and frost problems in the air heat recuperators. MATEC Web of Conferences. 2014; 18:01001. DOI: 10.1051/matecconf/20141801001
20. Monarkin N.N., Monarkina T.V., Lukin S.V., Kochkin A.A. Experimental study of the noise level of a regenerative heat exchanger. The Privolzhsky Scientific Journal. 2021; 4(60):100-106. (rus.).
Bionotes: Nikolay N. Monarkin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of the Heat and Gas and Water Supply; Vologda State University (VSU); 15 Lenina st., Vologda, 160000, Russian Federation; ID RSCI: 831464, ORCID: 0000-0002-4411-5753, ResearcherID: O-9932-2017, Scopus: 56027718900; O o nikolay-monarkin@yandex.ru.
WW K (V U 3 > in E M
HQ 00 . r
« Q
í!
o iñ
