Рекуперация тепловой энергии вентиляции

Целью этой статьи было, по возможности, максимально сжатое и ясное изложение принципа работы такого перспективного способа энергосбережения, как рекуперация, об использовании которой в сфере общественного транспорта и персональных авто ранее уже говорилось на этом ресурсе. Остаётся лишь напомнить: рекуперация – это использование тепловой энергии отработанного воздуха, воды и других, чаще всего, промышленных сред для нагрева поступающей жидкости или газа.

Огромную пользу рекуперация способна приносить в промышленности, где расходы сырья и электроэнергии измеряются тоннами. Основное количество воды на предприятиях расходуется на охлаждение оборудования и продуктов производства. Эта вода циркулирует в системах, многократно нагреваясь и охлаждаясь в вентилируемых градирнях или брызгальных бассейнах, и в результате испарения значительное её количество безвозвратно теряется. Эти потери компенсируются подачей в систему свежей воды. Тоесть, тепловая энергия воды бездумно и щедро пускается по ветру. Это весьма недальновидно, если учесть, что именно расходы на энергию в большинстве отраслей промышленности приближаются к 80% от общего бюджета.

РекуператорВзглянём в лицо фактам: компрессор мощностью 15 кВт (при 1000 рабочих часов) за счет рекуперации тепла ежегодно экономит 740 – 790 Евро, а количество выбросов CO2 сокращается на 3,8 – 4,8 тонн. Самыми передовыми в этой области являются страны Западной Европы, где уже давно используется горячая вода, поступающая от компрессоров. У нас же пока возможность сбережения энергии путём рекуперации зачастую не используется, так требует определённого вложения капитала. Но простые расчеты показывают, что такие мероприятия характеризуются быстрой экономической отдачей, и окупают себя за 1-8 лет. Кроме того, в условиях такой замкнутой системы охлаждения улучшаются условия эксплуатации компрессора, повышается надежность его работы и благодаря поддержанию в нём постоянной температуры логично следует увеличение сроков службы. Таким образом, производство могло бы тратить минимум 10% от потребляемой в настоящий момент тепловой энергии, а в перспективе при выделении её излишков может возникнуть вопрос о её перепродаже, где потребителями могут стать компании-поставщики энергии.

Рекуперация тепловой энергии водыВажной характеристикой рекуператоров является коэффициент эффективности рекуперации тепла, который выражает отношение между максимально возможным полученным теплом и теплом, полученным в действительности. Теоретически эффективность может меняться в пределах от 30 до 99%. Эта характеристика зависит от стоимости, производителя и типа рекуператора.

Продолжая говорить о рекуперации воды, давайте посмотрим, какую пользу из неё можно извлечь в бытовых условиях. К примеру, температура использованной воды из ванной примерно 35 – 37 градусов Цельсия, - эту энергию можно использовать, и в среднем рекуператоры в системе водоснабжения позволяют восстанавливать до 65% энергии сливных вод. На сегодняшний день такое полезное в хозяйстве экологичное устройство доступно далеко не каждому, что обусловлено ценой, стартующей от 2000 евро далеко за пределы средней зарплаты. Однако народные умельцы ни перед чем не останавливаются, оснащая свои дома собранными своими руками рекуператорами, и используя подручные материалы, – форумы, к счастью, пестреют массой советов и чертежей находчивых изобретателей, небезразличных к вопросам энергосбережения и своего финансового благосостояния, что немаловажно.

Теперь пару слов о рекуперации воздуха в домашних условиях. При упоминании о свежем воздухе каждый из нас невольно думает о прохладе раннего утра, которая не особенно вдохновляет некоторых людей выбраться из-под одеяла. Это больше не беспокоит тех, кто позаботился установить в своей спальне рекуператор – как бы уникально это не звучало, но он позволяет получать тёплый свежий воздух с улицы даже зимой.

Рекуперация воздуха в помещении

На протяжении истории люди обходились в своих жилищах самыми элементарными системами естественной вентиляции, не потребляющей энергии. Обмен воздуха происходил за счёт уличного, поступавшего из щелей в окнах или стыках стен, за счёт разницы температур внутри и снаружи, изменения давления в зависимости от высоты здания, под действием ветра. Понятно, что естественная вентиляция сильно зависела от внешних условий и порой оказывалась недостаточно эффективной. С началом применения в строительстве пластиковых стеклопакетов и монолитного бетона, использование естественной вентиляции стало практически воспоминанием. Современное жилище человека зачастую похоже на герметичный сосуд, не пропускающий внутрь не только пыль и шум, но даже кислород. И если летом можно себе позволить держать окна открытыми, то зимой это не представляется настолько удобным, потому как минимум 25-50% тепла приходится расходовать на нагревание приточного воздуха. Рост цен на электроэнергию главным образом стимулирует интерес к рекуперации тепловой энергии при проектировании и реконструкции уже эксплуатируемых систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

Схема рекуператораИспользование пластиковых стеклопакетов – это, безусловно, шаг вперёд в обустройстве своего жилища, однако, не будучи оснащённым рекуператором воздуха, из-за пресловутой герметичности помещения мы сталкиваемся с такими проблемами, как нарушение санитарных норм воздухообмена: понижение уровня кислорода и его замещение углекислым газом ( как следствие - ухудшение самочувствия, понижение иммунитета и общего тонуса организма ). В свою очередь, эти изменения приводят к повышению влажности, появлению плесени и недружественных здоровью, особенно детскому, микроорганизмов.

Учитывая выше изложенное, поставщики окон постарались решить проблему, добавив стеклопакетам новых функций – кроме положений «открыто» и «закрыто» появились промежуточные, или же специальные каналы для поступления воздуха с улицы. Весь юмор в том, что тем самым производители свели на нет основное достоинство современных окон – энергосбережение, так как в отличии от рекуператора, они впускают наружных воздух той же температуры, что и на улице.

Рекуперация - принципиальная схемаРекуператор тепла вентиляционного воздуха выполняет роль тёплой, энергосберегающей форточки. Как следствие – значительное увеличение объёма свежего воздуха без изменений температурного режима в помещении. Причём главным достоинством такой системы является гибкость управления ею. К примеру, ночью мы хотели бы интенсивнее проветривать спальню, а днём – кухню и гостиную, или те помещения, где находятся люди. При этом не нужно расходовать больше электроэнергии на неиспользуемое в текущий момент пространство дома.

Среди теплообменников типа «воздух-воздух» можно выделить несколько разновидностей – пластинчатый, роторный, камерный, а так же рекуператор с промежуточным теплоносителем ( вода или водно-гликолиевый раствор ). Кроме того, используется ещё такой способ теплообмена, как система типа «земля-воздух». Принцип её работы основан на том, что зимой температура грунта на глубине около двух метров не опускается ниже 0 °C. Используя трубу длинной порядка 30-40 м и 20 см в диаметре, можно подводить к обычному рекуператору уже нагретый от отрицательных значений до нуля воздух, который в нем нагреется уже до комнатной температуры. Летом происходит обратный процесс – и за счёт грунта жаркий воздух предварительно охлаждается, потому как под землёй температура относительно близка к константной на протяжении всего года. Кроме того, такая система вентиляции содержит фильтр, который не пропускает пыль и надоедливых насекомых. Для аллергиков это вообще идеальное решение.

Этот небольшой рекламный ролик демонстрирует как работает рекуперация тепловой энергии воздуха на практике:

 

Не даром бытует мнение, что всё гениальное – просто. Как в доме, так и на производстве рекуперация воды и воздуха позволяет достичь комфортных условий и избежать излишних затрат электроэнергии. Наряду с использованием энергии Солнца эта технология способна обеспечить человеку практически безбедное существование, а так же помочь восстановить экосистемы планеты за счёт минимизации и постепенного отказа от переработки угля и нефтепродуктов.

Источники: www.dalgakiran.com.ua, www.kaeser.ru, www.xumuk.ru

Вы можете оставить комментарий, или Трекбэк с вашего сайта.

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

ссылки пртнеров