CC BY
39
УДК 697.921.452
Земсков П.Д. магистрант теплоэнергетический факультет кафедра «Промышленная теплоэнергетика» Самарский государственный технический университет научный руководитель: Бакрунова Т.С., к.техн.н.
доцент Россия, г. Самара СИСТЕМЫ ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛА
Аннотация:
В статье рассматриваются проблемы энергосбережения тепла за счет потерь с вытяжным воздухом. Для решения данной проблемы предполагается установить приточно-вытяжную установку с рекуператором тепла. Для этого рассматриваются основные виды рекуператоров, раскрываются их основные достоинства и недостатки.
Ключевые слова: энергоэффективность, приточно-вытяжные установки, вентиляция, рекуператор.
UDC 697.921.452
P. D. Zemskov graduate student, heat power faculty department of Industrial heat power engineering Samara state technical University Russia, Samara Academic supervisor: T. S. Bakunova candidate of technical sciences, associate professor SYSTEMS OF VENTILATION WITH HEAT RECOVERY
Abstract:
The article considers the problem of energy saving through heat losses with the exhaust air. For this problem, assume that you install the compact ventilation unit with heat recuperator. This examines the main types of heat exchangers, reveal their main advantages and disadvantages.
Key words: energy efficiency, air handling units, ventilation, heat exchanger.
В нашей статье мы рассматриваем применимость приточно-вытяжной установки с рекуператором во влажных помещения, для повышения энергоэффективности здания. Во влажных помещениях необходима большая кратность воздухообмена, это значительно увеличивает потери тепла с вытяжным воздухом без использования энергоэффективных решений.
Одним из эффективных способов энергосбережения данной проблемы является сохранение тепловой энергии путем ее рекуперации. Если применить это понятие к вентиляционной системе и конкретно к воздуху, то рекуперация подразумевает возврат тепла, выносящегося через систему
вентиляции, а устройство, способное это делать, называется рекуператором. Такой способ сохранения энергии может применяться там, где необходима постоянная вентиляция помещений.
По своей конструкции рекуператоры тепла подразделяют на 6 видов:
Пластинчатые.
Рекуператор такого типа имеет вид теплообменника, пластины которого изготавливаются из металла или пластика. Его преимуществом является полное разделение вытяжного и приточного потоков воздуха по своим каналам в теплообменнике. Принцип работы заключен в передаче тепловой энергии соседнему патоку за счет теплопроводности пластин, находящимися между воздушными средами.
КПД такого типа рекуператоров составляет 55-75%. Важным аспектом является отсутствие подвижных элементов, что делает пластинчатый рекуператор долговечным, а все затраты по его обслуживанию сводятся к проверке чистоты поверхностей нагрева пластин и проверке герметичности уплотнений. Его стоимость является не высокой и зависит от размеров, применяемого материала, наличия оребрения. К недостаткам стоит отнести образование конденсата при низких температурах подаваемого в помещение воздуха, что приводит к обмерзанию теплообменного устройства.
В пластинчатых рекуператорах также существует возможность передачи влаги благодаря применению влагопроницаемых пластин (как правило целлюлозных). Они способствуют уменьшению конденсата, что уменьшает вероятность обмерзания рекуператора. Его КПД и принцип работы не меняются., однако, снижается возможность применения его для уменьшения уровня влажности в помещение.
Роторные.
В этом рекуператоре передача тепла осуществляется при помощи вращающегося барабана, называемого ротором, а сами потоки воздуха разделяются перегородкой. Ротор выполняется как правило в виде сот из меди, алюминия или нержавеющей стали. Ротор привод в движение электродвигатель, с помощью которого можно управлять процессом рекуперации. Данное устройство характеризуется высоким уровнем КПД (70-85%) и не высоким потреблением электроэнергии. В результате такой конструкции неизбежно частичное смешивание потоков воздуха (до 3%). Стоимость такого рекуператора является достаточно высокой из-за его большого количества сложной механики, что затрудняет процесс обслуживания.
С промежуточным теплоносителем.
В рекуператорах с промежуточным теплоносителем за передачу тепла отвечает вода или водно-гликолевые растворы. Конструкция его основывается на двух теплообменниках, внутри которых циркулирует теплоноситель, а снаружи проходит поток приточного или вытяжного воздуха. Отводимый воздух обеспечивает нагрев теплоносителя, который, в свою очередь, передает тепло поступающему воздушному потоку. Движение
теплоносителя обеспечивает циркуляционный насос. Воздушные потоки такого типа рекуператоров не смешиваются, устройство характеризуется относительно невысоким КПД (40-55%). Положительной особенностью его является возможность расположения теплообменников на значительном расстоянии друг от друга.
Термодинамический рекуператор (тепловой насос).
Этот рекуператор является разновидностью рекуператора с промежуточным теплоносителем, в котором роль жидкостных теплообменников и вспомогательного оборудования играет холодильная машина, работающая в режиме передачи тепла от горячего источника тепла к холодному. Это является своеобразным применением теплового насоса в приточно-вытяжной установке, где теплоносителем служит хладагент. Конструкция установки представляет собой два теплообменника (испаритель - охлаждает воздух и конденсатор - нагревает воздух), соединенными между собой трубопроводами через компрессор, а с другой стороны трубопроводами через дроссель. Также, при наличии 4-х ходового клапана становится возможным применение теплового насоса в качестве кондиционера за счет изменения направления движения хладагента. Для передачи и отбора тепла теплообменники размещаются в приточном и вытяжном воздуховодах соответственно. Наличие компрессора необходимо для повышения давления и температуры хладагента, а также его принудительной циркуляции. Конструкция приточно-вытяжной системы может состоять из нескольких приточных и одной вытяжной установки большей производительности, объединенных одним контуром. При этом возможности системы позволяют нескольким приточным установкам работать в режимах нагрев или охлаждение одновременно.
С тепловыми трубами.
По принципу работы рекуператор с тепловыми трубами похож на рекуператор с промежуточным теплоносителем. Разница заключается в том, что в потоках воздуха помещают тепловые трубы называемые термосифоны. Конструктивно это герметично закрытые отрезки медной или алюминиевой оребренной трубы, заполненные внутри специально подобранным легкокипящим хладагентом. Один конец трубы в вытяжном потоке нагревается, хладагент закипает, поднимается и передает воспринятое от воздуха тепло на другой конец трубы, обдуваемый потоком приточного воздуха. Здесь хладагент внутри трубы конденсируется и опускается. Там образом процесс происходит бесконечно. Также, полностью исключены взаимное смешивание потоков. Подвижные элементы в такой системе полностью отсутствуют, что значительно продлевает срок службы. Для эффективной и правильной работы установки расположение труб в потоках должно быть вертикальным, либо под небольшим уклоном, чтобы хладагент двигался внутри труб от холодного конца к горячему за счет силы тяжести. Коэффициент полезного действия составляет 50-70%. Важное условие для обеспечения работы его работы: воздуховоды, в которые установлены
термосифоны, должны располагаться вертикально друг над другом.
Камерные
Основная его особенность заключается в поочередном прохождение то приточного, то вытяжного воздуха через одну полость теплообменного аппарата. В зимний период через рекуператор подается сначала вытяжной воздух, он нагревает теплообменник. Через некоторой время заслонка открывает подачу приточного воздуха, перекрывая при этом вытяжной. Накопленное тепло теплообменником передается приточному воздуху, и он поступает в помещение. КПД такого устройства достигает 70-80%, однако, во время переходного режима (с вытяжного на приточный или наоборот) происходит неизбежное смешивание потоков. Конструкция такого рекуператора является достаточно простой, что делает его относительно не высокую первоначальную стоимость.
Рассмотрев основные виды рекуператоров можно отметить, что эффективность их применения может значительно снизить затраты на энергоресурсы по теплоснабжению. С помощью применения таких устройств, в купе со вспомогательным оборудованием, можно обеспечивать комфортный для человека микроклимат в помещение.
Стоит отметить, что рекуператоры необходимо подбирать под конкретные задачи и окружающие условия. Выделить наиболее эффективный рекуператор достаточно сложно ввиду специфики его применения. Для влажных помещений наиболее эффективными видами рекуперации тепловой энергии можно считать те, которые исключают перенос конденсата в приточный воздух, однако частичный подмес конденсата способствует расширению диапазона работы при отрицательных температурах.
Для расширения возможностей применения рекуператоров по окружающим условиям среды существуют различные доработки приточно-вытяжных установок. Повышению диапазона рабочих температур служит предварительный подогрев приточного воздуха, например, за счет водяных теплообменников или же электрических тэнов. Существуют варианты применения одновременно двух разных типов рекуператоров, например, таких как пластинчатый теплообменник и тепловой насос. В однотипном исполнение прибегают к увеличению количества ступеней подогрева (до трех), для более плавного изменения температуры как приточного, так и вытяжного воздуха.
Нужно отметить не мало важную особенность, справедливую для всех приточно-вытяжных установок - во избежание подмеса вытяжного воздуха в приточный канал, а также повышение эффективности работы установки необходимо соблюдать минимально допустимое расстояние между противоположными воздушными каналами равное 1,5 м.
Использованные источники: 1. Габриель Инго, Ладенер Хайнц. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективности дома. Издательство: ВНУ, 2011 г., 480 с.
2. URL: http://stroimsvoidom.eom/sistemy-ventilyacii-s-rekuperaciej-tepla/#i-6 (дата обращения 25.04.2017).
3. URL: https://www.promventholod.ru/tekhnieheskaya-biblioteka/rekuperatsiya -v-sistemakh-ventilyatsii-analiz-sistem-rekuperatsii-i-ekonomieheskaya-tselesoobraznost.html (дата обращения 28.04.2017).
УДК 378:004
Зитляеев Р.Э. преподаватель кафедра технологического образования ГБОУВО РК «Крымский инженерно-педагогический университет»
Россия, г. Симферополь Аджигеряева Л.Э. учитель технологии, русского языка и литературы Государственное бюджетное образовательное учреждение "Евпаторийская санаторная школа-интернат "
Россия, г. Евпатория
Zitlyaeev R.E., lecturer technological education, GBOWO RK "Crimean
engineer-pedagogical University" Russia, Simferopol
L.E., technology teacher, russian language and literature of the State budgetary educational institution "Evpatoria sanatorium boarding school"
Russia, Evpatoria
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ В УЧЕБНОМ
ПРОЦЕССЕ
PROFESSIONAL TRAINING OF FUTURE TECHNOLOGY TEACHERS USING ICT IN THE EDUCATIONAL PROCESS Аннотация. В статье раскрыта значимость профессиональной подготовки будущих учителей технологии. Определены цели, достижению которых способствует использование информационно-коммуникационных технологий в процессе подготовки будущих учителей технологии. Охарактеризованы основные этапы подготовки будущих учителей технологии с использованием ИКТ.
Abstract. The article reveals the significance of professional training of future teachers of technology. Defined objectives, the achievement of which is facilitated by the use of information and communication technologies in the process of preparation of future teachers of technology. The main stages of preparation of future teachers of technology using ICT.
Ключевые слова: информационно-коммуникационные технологии (ИКТ), информационная культура, информационное образование, система подготовки будущих учителей.
Key words: information and communication technology (ICT), information
