Затраты энергии на подогрев воздуха

ЗАТРАТЫ ЭНЕРГИИ НА ПОДОГРЕВ ВОЗДУХА

Важнейшим вопросом при эксплуатации системы вентиляции является вопрос энергопотребления. Суммарные затраты на работу этой системы складываются из затрат на подогрев холодного воздуха и работу электродвигателей принудительной вентиляции. В данном случае под энергопотреблением понимается общее количество электрической и тепловой (при наличии теплогенератора или котла для подогрева воздуха) энергии.

Чтобы привести затраты тепловой энергии к денежному выражению следует определить объем топлива, потребляемый котлом для получения необходимого количества энергии, учесть величину КПД котла, и умножить это значение на стоимость единицы топлива - (кВт/час для электроэнергии, М3/газа, литры для мазута).

Ориентировочно, но с достаточной точностью, можно определить требуемое количество тепла, для подогрева приточного, холодного воздуха по формуле:

Р=Q х 0,36 х (Твых - Твх), где Р - конечная мощность калорифера (Вт), Q - средний расход воздуха (м3/час), (Tвых. - Tвх) - разница температуры (С°) на входе и выходе калорифера (например для Санкт-Петербурга этот показатель - 26 С° на входе).

По приведенной формуле видно, что количество затраченной энергии прямо пропорционально количеству подаваемого с улицы воздуха. Поэтому, устанавливая вентиляционную установку избыточной мощности, потребитель получает большие потери энергии на обогрев лишнего воздуха, выбрасываемого, в конечном итоге, в атмосферу.

На практике встречается методика подогрева приточного воздуха в квартирах многоэтажных домов с использованием теплоносителя из системы центрального отопления. Но такой способ не выдерживает никакой критики, так как вся отопительная система рассчитана только на обогрев помещений с небольшой инфильтрацией воздуха через оконные блоки и пассивной системой вентиляции.

При устройстве отводов на теплообменник вентиляционной системы теплоноситель в контуре отопления будет охлаждаться гораздо сильнее, чем при проектной циркуляции, и жильцы квартир, находящихся после ваших радиаторов сразу почувствуют недостаток тепла.

К тому же подключение обычно выполняется тонкими медными трубками, и в случае аварии в системе теплоснабжения, велик риск заморозить эти трубки или элементы теплообменника с затоплением нижних помещений. В этом случае затраты многократно возрастают в связи с необходимостью возмещения ущерба, причем, как показывает практика, в таких случаях соседи выставляют счета, намного превышающие реальные.

Системы воздухоснабжения с водяным подогревом более востребованы в загородных коттеджах, где есть автономная отопительная система, в которую залит незамерзающий теплоноситель и которая снабжена автоматическими системами контроля, в том числе и от замерзания.

Часто встречаются ситуации, когда выполнен грамотный проект системы приточной вентиляции с электрическим нагревателем, но электрическая сеть здания не может выдать необходимую мощность. В таких случаях разработаны и реализуются самые разные варианты преодоления такой проблемы.

Чаще всего используется такой простой и эффективный способ, как установка электронагревателя меньшей мощности, чем в проекте. При этом одним из аргументов в его пользу называют возможность регулирования скорости вращения вентилятора, и при поступлении в помещение холодного свежего воздуха, уменьшать ее до того предела, когда воздух будет успевать нагреваться. Чаще всего к такому способу и прибегают, но какие здесь могут поджидать неприятности?

Самый главный минус такого решения то, что поддерживать требуемые параметры системы вентиляции в ручном режиме практически нереально. Колебания температуры за окном могут достигать больших значений даже в течение одних суток. Или в Вашем доме собралось много гостей и требуется усиленная вентиляция помещений.

Или пригрело весеннее солнце и в комнате стало жарко и т.п. Каждый раз, когда нужно увеличить или уменьшить интенсивность проветривания бегать к пульту управления и совершить на нем какие-то операции - не лучший выход, да и моральная сторона дела имеет значение, Вы же потратились на комфортное существование, а получили лишние заботы и проблемы из-за плохого вентилирования помещений.

Самым реалистичным способом решения такой проблемы является установка "умной" системы автоматики, которая будет поддерживать оптимальные параметры вентилирования, следить за температурой и влажностью и сама регулировать напор подаваемого воздуха.

А в случае нежелания уменьшать подпор свежего воздуха в холодное время года при недостатке электрической мощности на его подогрев, возможно использование рекуперационной установки и утилизировать остаточное тепло удаляемого из помещения воздуха.

Этот вариант обладает большой эффективностью, но экономически неоправдан, так как:

- стоимость покупки и установки системы рекуперации гораздо выше, чем прямоточной;

- такие установки нуждаются в более сложных схемах автоматизации;

- расходы на эксплуатацию выше (например, из-за необходимости менять дорогостоящие фильтры тонкой очистки на приточном и вытяжном направлении, игнорирование которой приведет к быстрому снижению эффективности рекуператора);

- сложный монтаж всей системы воздуховодов. Воздухопроводы на подачу и вывод воздуха должны сходиться в одной точке, после чего приточный воздух нужно развести по помещениям, в соответствии с назначением. Необходимость устройства дренажной трубки для отвода конденсата из установки.

Известно, что эффект рекуперации тем выше, чем больше разность температур у приточного и выходного потока (чем холоднее на улице, тем сильнее происходит теплообмен). Например, в северо-западных областях России холодный период, с низкими температурами, длится всего 3-4 месяца в году.

В остальное время, когда разница температур на улице и в помещении невысока, эффективность работы рекуператора также понижена, хотя необходимость подогрева воздуха остается актуальной. Поэтому для регионов с не очень большими колебаниями среднегодовой температуры установка системы подачи воздуха с рекуперацией экономически невыгодна по сравнению с монтажом прямоточной вентиляционной системы, а срок окупаемости вырастает многократно.

Перейти к списку статей