Стандарт АВОК
«Рекомендации по повышению энергетической эффективности систем вентиляции и кондиционирования воздуха»

Поддержание оптимальных параметров теплового комфорта и оптимального качества воздуха в помещениях жилых и общественных зданий обеспечивается с помощью систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которые являются самыми энергоемкими инженерными системами жизнеобеспечения зданий. Повышение энергетической эффективности и, соответственно, снижение энергопотребления этих систем возможно при применении энергосберегающего оборудования и эффективных технических решений как при проектировании и монтаже, так и при эксплуатации систем.

Анализ современных систем вентиляции и кондиционирования воздуха показывает, что по сравнению с традиционными техническими решениями потенциал энергосбережения может достигать 50–80 % [1]. Это относится к применению утилизаторов теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного, к системам с переменным расходом воздуха, к оптимизации аэродинамических и гидравлических режимов систем, к применению инженерного оборудования высоких классов энергетической эффективности.

Маркировка энергетической эффективности инженерного оборудования широко развита в Европейском союзе. В ЕС разработан ряд нормативных документов, поддерживающих Директиву EPBD/2010/31/EU [2], в которых приведена классификация по энергетической эффективности, а также методология и стандартные условия для определения энергопотребления инженерного оборудования.

Примером реализации маркировки энергетической эффективности инженерного оборудования является программа сертификации Eurovent Certification [3]. В частности, в настоящее время определена методология и проводится сертификация энергетической эффективности следующих видов инженерного оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха: теплоутилизаторов, кондиционеров, вентиляционных установкок, воздушных фильтров, фэнкойлов, чиллеров и тепловых насосов.

Безусловно, при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха следует проводить технико-экономическую оценку целесообразности применения инженерного оборудования с высокими классами энергетической эффективности. Например, применение высокоэффективных насосов с частотным регулированием в системах с постоянным расходом тепло/холодоносителя не приведет к снижению энергопотребления системы, а только увеличит первоначальные капитальные вложения, а в системах циркуляции горячего водоснабжения за счет переменных режимов может быть обеспечена экономия электроэнергии более 50 % [4].

С целью обеспечения информационной поддержки специалистов при проектировании, монтаже и эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования воздуха специалистами ООО «НПО ТЕРМЭК», НП «АВОК» и ООО «ИННОВЕНТ» при поддержке проекта Минобрнауки РФ, ПРООН, ГЭФ «Стандарты и маркировка для продвижения энергоэффективности в Российской Федерации» был разработан стандарт АВОК «Рекомендации по повышению энергетической эффективности систем вентиляции и кондиционирования воздуха».

Разделы стандарта содержат требования энергетической эффективности как к системам вентиляции и кондиционирования воздуха, так и к инженерному оборудованию: чиллерам, тепловым насосам, вентиляторам, воздушным фильтрам, теплоутилизаторам и насосам. Стандарт включает рекомендации по выбору энергоэффективных схем вентиляции и кондиционирования воздуха. В приложении приведены рекомендуемые скорости движения рабочей среды в сетях инженерных систем зданий.

Энергоэффективные технические решения систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Большое внимание в стандарте уделяется вопросам снижения потребления инженерными системами вентиляции и кондиционирования воздуха не только тепловой, но и электрической энергии. В стандарте приведены базовые уровни удельного расхода электрической энергии системами кондиционирования воздуха в зависимости от градусо-суток охладительного периода и средних тепловыделений, поступлений теплоты от инсоляции за период охлаждения (см. таблицу).

Таблица Базовый уровень удельного расхода электрической энергии системами кондиционирования воздуха, кВт•ч/м 2 в год

Градусо-сутки охладительного периода Средние тепловыделения и теплопоступления от инсоляции за период охлаждения, Вт/м 2 10 15 20 25 30 35 20 3,6 4,7 5,8 6,9 8,0 9,1 50 6,7 8,1 9,4 10,8 12,1 13,5 100 10,5 12,3 14,0 15,8 17,5 21,0 150 15,0 17,0 19,0 21,0 23,0 27,0 200 19,6 21,9 24,2 26,5 28,8 33,4 250 24,2 26,8 29,4 32,0 34,6 39,8 300 27,8 30,7 33,6 36,5 39,4 45,2 350 32,1 35,2 38,2 41,5 44,3 50,4 400 36,4 39,6 42,8 48,0 52,4 58,8

В стандарте приведены методы расчета удельных годовых расходов тепловой и электрической энергии на системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

Одним из важных направлений повышения энергетической эффективности является снижение потребления электрической энергии на привод вентиляторов и насосов. Результаты оптимизации трубопроводных сетей приведены в Приложении А «Рекомендуемые скорости движения рабочей среды в сетях систем энергопотребления зданий». В приложении приведены результаты расчетов по определению следующих оптимальных скоростей движения:

• воздуха в системах вентиляции в зависимости от типа (назначения и производительности) и числа часов работы в году систем;
• холодоносителя (40 %-ного раствора этиленгликоля) в системах центрального холодоснабжения в зависимости от мощности хладоцентра и числа часов его работы в году;
• теплоносителя в системах теплоснабжения в зависимости от диаметра трубопровода.

Оптимальные скорости были определены из условия минимизации стоимости жизненного цикла всей системы с учетом капитальных (включая стоимость занимаемого инженерными коммуникациями полезного объема здания) и эксплуатационных затрат.

Большое внимание в стандарте уделено повышению качества воздуха при уменьшении энергопотребления систем вентиляции, что возможно при применении адаптивных систем вентиляции. В качестве индикатора качества воздуха в помещении принята концентрация углекислого газа, в соответствии с ГОСТ 30494–2011 [5]. В стандарте приведены значения базового минимального расхода наружного воздуха на 1 человека для обеспечения оптимальных и допустимых условий качества воздуха в помещении в зависимости от концентрации углекислого газа в наружном воздухе и уровня физической активности человека.

В разделе 10 «Рекомендации по выбору схем вентиляции и кондиционирования воздуха» представлен перечень исходных данных, которые проектировщик должен учитывать при анализе и выборе тех или иных технических решений. В разделе указаны рекомендуемые схемы вентиляции и кондиционирования воздуха, схемы воздухораспределения, способы охлаждения воздуха, источники холодоснабжения, которые следует рассматривать для достижения высокой энергетической эффективности систем.

Маркировка энергетической эффективности инженерного оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха

В стандарте приведена классификация энергетической эффективности следующего инженерного оборудования:

• вентиляторов;
• насосов;
• чиллеров и тепловых насосов (в частности, приведены стандартные условия при проведении сертификационных испытаний);
• воздушных фильтров.

В стандарте приводятся осредненные значения коэффициентов эффективности теплоутилизаторов (роторных, пластинчатых и с промежуточным теплоносителем); показатели эффективности теплоутилизаторов приводятся для стандартных условий при проведении сертификационных испытаний [6].

Заключение

Стандарт ориентирован на инженеров-проектировщиков систем вентиляции и кондиционирования воздуха, специалистов в области наладки и эксплуатации инженерных систем, студентов профильных вузов. Стандарт позволит определить удельные годовые расходы как тепловой, так и электрической энергии в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Литература

1. Научно-технический отчет «Разработка справочного пособия по лучшим отечественным и зарубежным практикам энергоэффективности инженерного оборудования, инженерных систем, зданий и сооружений с использованием маркировки энергетической эффективности». www.label-ee.ru.
2. Directive 2010/31/EU of the European Parliament and the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings.
3. www.eurovent-certification.com.
4. Научно-технический отчет «Разработка методического руководства по определению и оптимизации цены жизненного цикла (Life Cycle Cost) для маркировки энергоэффективности инженерного оборудования, инженерных систем, зданий и сооружений». www.label-ee.ru.
5. ГОСТ 30494–2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
6. EN 308 «Heat exchangers – Test procedures for establishing performance of air to air and flue gases heat recovery devices».

Поделиться статьей в социальных сетях:

11. Энергоэффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования

11.1. Требования энергетической эффективности зданий (далее — энергоэффективность зданий) должны соблюдаться при проектировании, экспертизе, строительстве, приемке и эксплуатации новых, реконструируемых, капитально ремонтируемых отапливаемых жилых зданий и зданий общественного назначения согласно [3], [7], [8], [9].

11.2. Энергоэффективность зданий характеризуется показателями годовых удельных величин расхода энергетических ресурсов в здании, в том числе:
нормируемых показателей суммарных удельных годовых расходов тепловой энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование, внутреннее тепло- и холодоснабжение, горячее водоснабжение и др.;
показателей удельного годового расхода электрической энергии указанными системами.
Класс энергетической эффективности для жилых и общественных зданий и соответственно нормируемые удельные показатели тепловой энергетической эффективности согласно СП 50.13330 следует устанавливать в задании на проектирование.

11.3. Энергоэффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования следует обеспечивать за счет выбора энергоэффективных схемных решений, оптимизации управления системами:

• применение в жилых зданиях двухтрубных поквартирных систем отопления с индивидуальным учетом теплоты;
• установка термостатов и радиаторных измерителей теплоты на отопительных приборах для вертикальных систем отопления;
• применение приточно-вытяжных вентиляционных систем с механическим побуждением, с утилизацией теплоты удаляемого воздуха;
• применение при централизованном кондиционировании воздуха в многоквартирных жилых домах хладоновых мультизональных систем.

В общественных и промышленных зданиях снижение потребления электроэнергии, а также сокращение расходов теплоты, холода и электроэнергии на тепловлажностную обработку воздуха достигаются за счет применения:

• рециркуляции воздуха;
• отдельных систем для помещений разного функционального назначения и разных режимов работы;
• систем с регулируемым переменным расходом воздуха;
• снижения аэродинамического сопротивления систем, применения воздуховодов круглого сечения и более высокого класса плотности;
• энергоэффективных схем обработки воздуха, включая схемы косвенного и двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха, аппаратов для утилизации теплоты и холода удаляемого из помещений воздуха;
• энергоэффективного оборудования для увлажнения, нагревания и охлаждения (вентиляторов, насосов, градирен, холодильного оборудования и др.);
• аккумуляторов теплоты и холода для сокращения пиковых нагрузок потребления холода и др.

11.4. Использование теплоты вторичных энергетических ресурсов

11.4.1. В системах теплохолодоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования зданий рекомендуется использовать теплоту:

а) систем оборотного водоснабжения и теплоты обратной воды систем централизованного теплоснабжения, а также тепловых насосов;

б) вторичных энергетических ресурсов (ВЭР):

• воздуха, удаляемого системами общеобменной вентиляции и местных отсосов;
• технологических процессов и установок, работающих постоянно или не менее 50% времени в смену;
• «серых» канализационных стоков и др.;

в) возобновляемых источников энергии (ВИЭ):

• окружающего воздуха;
• поверхностных и более глубоких слоев грунта;
• грунтовых и геотермальных вод;
• теплоту водоемов и природных водных потоков;
• солнечной энергии и др.

11.4.2. Использование НВИЭ и ВЭР для отопления, вентиляции и кондиционирования, выбор схем утилизации теплоты (холода), теплоутилизационного оборудования, теплонасосных установок и др. следует предусматривать с учетом неравномерности поступления теплоты НВИЭ и ВЭР, а также графиков теплопотребления в системах.

11.4.3. Концентрация вредных веществ в приточном воздухе при использовании теплоты (холода) ВЭР не должна превышать указанной в 5.11.

11.4.4. В воздухо-воздушных и газовоздушных теплоутилизаторах в местах присоединения воздуховодов следует обеспечивать давление приточного воздуха больше давления удаляемого воздуха или газа. При этом максимальная разность давлений не должна превышать величины, допустимой по техническим условиям на теплоутилизационное оборудование.
В воздухо-воздушных или газовоздушных теплоутилизаторах следует учитывать перенос вредных веществ за счет конструктивных особенностей аппарата.
Воздухо-воздушные теплоутилизаторы роторного типа следует предусматривать с учетом требований 7.4.4 и 7.4.5.

11.4.5. При использовании теплоты (холода) вентиляционного воздуха, содержащего осаждающиеся пыли и аэрозоли, следует предусматривать очистку воздуха до концентраций, допустимых по техническим условиям на теплоутилизационное оборудование, а также очистку теплообменных поверхностей от загрязнений.

11.4.6. В системах утилизации теплоты ВЭР следует предусматривать мероприятия по защите промежуточного теплоносителя от замерзания и образования наледи на теплообменной поверхности теплоутилизаторов.

11.4.7. Расчетный расход теплоты (холода) в зданиях следует определять с учетом теплоты (холода), получаемых за счет энергосберегающих мероприятий, с учетом 11.4.3 при расчетных параметрах наружного и внутреннего воздуха.

11.4.8. Нецелесообразность использования предусмотренных в задании на проектирование мероприятий по внедрению энергосберегающих технологий и повышению энергетической эффективности здания должна быть обоснована расчетом.

© 2007–2021 «ХК«Газовик». Все права защищены.
Использование материалов сайта без разрешения владельца запрещено и будет преследоваться по закону.