Вентиляция и холодоснабжение
Энергетическое обследование вентиляции и холодоснабжения позволяет определить, сколько энергии расходуется на перемещение воздуха, его нагрев и охлаждение, а также поддержание необходимых параметров микроклимата. Эти нагрузки связаны между собой, но имеют разные причины изменения. Поэтому для достоверной оценки необходимо разделить электропотребление вентиляторов, тепловую нагрузку обработки воздуха и потребление холодильных машин.
При совместной работе систем важно учитывать назначение помещений, требуемый воздухообмен, температуру и влажность воздуха. Повышенное энергопотребление может быть связано не только с состоянием оборудования, но и с фактическими условиями эксплуатации. Задача обследования — установить границы энергетических потоков и определить, какие отклонения требуют отдельной технической проверки.
Разделение энергозатрат на вентиляцию и охлаждение
Вентиляционная установка обеспечивает подачу и перемещение воздуха. Для работы вентиляторов требуется электрическая энергия, величина потребления которой зависит от режима оборудования и условий движения воздуха через систему.
Обработка приточного воздуха формирует другую нагрузку. Если наружный воздух необходимо нагреть или охладить до предусмотренных параметров, возникает соответствующая потребность в тепловой энергии или холоде. При этом холодильная машина расходует электричество для обеспечения необходимой холодопроизводительности.
Таким образом, электрическая мощность вентилятора, тепловая нагрузка обработки воздуха и потребление холодильной машины характеризуют разные части общей системы. Их нельзя складывать или сравнивать без согласования физических величин и измерительных границ.
При обследовании устанавливают, какие вентиляционные установки обслуживают конкретные зоны, какое оборудование обеспечивает охлаждение и какие данные учёта относятся к соответствующим потребителям. Это позволяет сформировать согласованную модель энергопотребления без двойного учёта одних и тех же потоков.
Воздухообмен и параметры микроклимата
Требуемый расход воздуха определяется назначением помещения и условиями его эксплуатации. Для энергетического анализа важно сопоставить предусмотренный воздухообмен с фактической работой вентиляционных установок.
Если подача воздуха превышает необходимую для рассматриваемой зоны, это может увеличивать как электрическую нагрузку вентиляторов, так и расход энергии на подготовку воздуха. Однако сам по себе высокий расход воздуха не доказывает нарушение: сначала необходимо установить санитарные и технологические требования к помещению.
Температура и влажность также влияют на нагрузку инженерных систем. Охлаждение воздуха может сопровождаться необходимостью изменения его влажностного состояния, поэтому оценивать потребность в холоде только по разнице температур недостаточно.
Для проверки используют сведения о требуемых расходах воздуха, температуре и влажности по зонам, а также рабочие графики установок. Эти данные помогают связать энергопотребление с реальными условиями поддержания микроклимата.
Сезонные различия тепловой и холодильной нагрузки
При круглогодичной вентиляции характер энергетической нагрузки существенно меняется в зависимости от сезона. Зимой значительная часть затрат может приходиться на нагрев наружного воздуха до необходимых параметров подачи.
Летом возрастает значение охлаждения. Его нагрузка зависит не только от температуры наружного воздуха, но и от влаговыделения, солнечных теплопритоков и настроек оборудования. Поэтому одинаковый расход приточного воздуха в разные сезоны не означает одинакового потребления энергии на его обработку.
При обследовании сопоставляют рабочие периоды с известными температурно-влажностными условиями. Если летом расход электричества холодильных машин увеличивается, необходимо учитывать фактическую нагрузку охлаждения, прежде чем делать вывод о снижении эффективности оборудования.
Аналогично зимнее увеличение теплопотребления вентиляции может соответствовать большей потребности в нагреве поступающего воздуха. Сезонные различия необходимо отделять от возможных отклонений управления.
Возможные причины повышенного энергопотребления
В утверждённых границах обследования рассматривают несколько возможных объяснений повышенного расхода энергии: завышенный воздухообмен, загрязнённые фильтры, неправильное регулирование и внутренние теплопритоки.
Завышенный воздухообмен может увеличивать затраты на перемещение и обработку воздуха. Загрязнённые фильтры способны изменять сопротивление воздушного тракта и условия работы вентилятора. Неправильное регулирование может приводить к несоответствию фактического режима необходимой нагрузке. Внутренние теплопритоки могут увеличивать потребность в охлаждении помещений.
Эти причины относятся к разным энергетическим составляющим. Поэтому рост электрического потребления объекта нельзя автоматически приписывать холодильной машине или вентиляторам. Необходимо установить, какой режим изменился и с какими условиями эксплуатации совпало увеличение нагрузки.
До получения подтверждающих наблюдений перечисленные объяснения остаются гипотезами, а не установленными неисправностями.
Исходные данные для энергетического обследования
Для определения границ обследования необходимы схемы вентиляционных установок, требуемые расходы воздуха, температура и влажность обслуживаемых зон, рабочие графики оборудования, данные о холодопроизводительности и электрической мощности вентиляторов и компрессоров.
Схемы позволяют установить взаимосвязь вентиляционных и холодильных контуров. Расходы воздуха и параметры микроклимата необходимы для оценки нагрузки обработки воздуха. Рабочие графики показывают, как долго оборудование функционирует в различных режимах. Сведения о холодопроизводительности и потребляемой мощности позволяют рассматривать эффективность охлаждения.
Все показатели сопоставляют за одинаковые периоды с учётом состояния объекта и доступных границ учёта. Если один электрический прибор регистрирует совместное потребление вентиляторов и компрессоров, он не позволяет непосредственно определить вклад каждой группы оборудования.
Результат обследования вентиляции и холодоснабжения
Результатом становится согласованная схема энергетических нагрузок, разделяющая перемещение воздуха, его тепловую обработку и производство холода. Она позволяет определить, какие расходы воздуха необходимо проверить отдельно и где требуется оценка коэффициентов эффективности охлаждения.
На основании этой схемы уточняют состав последующих измерений и выбирают предмет технической диагностики. При этом расчёт и интерпретация нагрузок должны учитывать реальные температурные, влажностные и эксплуатационные режимы.
Принципиальное ограничение: снижать подачу воздуха без подтверждения соблюдения санитарных и технологических требований нельзя. Уменьшение энергопотребления не должно нарушать необходимые параметры микроклимата.
Какие системы обследуют отдельно
Общая энергетическая модель помогает определить связь между вентиляцией и охлаждением. Для предметной диагностики предусмотрены два самостоятельных направления:
- Системы вентиляции — проверка воздухообмена, режимов вентиляционных установок и связанных с ними энергетических нагрузок.
- Системы кондиционирования и холодоснабжения — оценка нагрузки охлаждения и энергетических характеристик холодильного оборудования.
Другие группы объектов представлены в разделе «Что обследуем». Состав работ по обследованию оборудования рассмотрен на странице «Энергоаудит инженерных систем». Взаимосвязь вентиляции и теплопотребления здания дополнительно раскрыта в материале «Влияние вентиляции на теплопотери и энергопотребление здания».