Энергосберегающие системы кондиционирования и вентиляции.

Введение

Энергосбережение – это реализация правовых, организационных, научных, промышленных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономическое расходование) топливно-энергетических ресурсов и вовлечение возобновляемых источников энергии в экономический оборот. Энергосбережение - важная задача сохранения природных ресурсов.
В России и других странах бывшего СССР наиболее актуальными являются энергосбережение домашних хозяйств (энергосбережение в повседневной жизни), а также энергосбережение в секторе жилищно-коммунального хозяйства. Препятствием для его реализации является сдерживание роста тарифов для населения на определенные виды ресурсов (электроэнергия, газ), отсутствие средств от коммунальных предприятий для реализации энергосберегающих программ, низкая доля расчетов для индивидуального учета устройств и применения стандартов, а также отсутствия массовой энергосберегающей культуры [1].
Актуальность проблемы энергосбережения в настоящее время становится все более масштабной и значительной. Есть много аспектов для рассмотрения этой проблемы, но их просто невозможно рассматривать в одной статье. Поэтому мы остановимся на таком вопросе, как сокращение количества энергии, потребляемой всеми видами хозяйствующих субъектов, а также пути повышения эффективности энергосбережения в нашей стране.
Россия, будучи одной из самых богатых в энергетике и в то же время одной из самых расточительных стран в мире, имеет прекрасные перспективы для энергосбережения. Чтобы реализовать все эти перспективы, необходимо только научиться максимально рационально использовать имеющиеся энергетические ресурсы.
Цель исследования – рассмотреть особенности энергосбережения в системе кондиционирования воздуха.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
изучение целей и принципов энергосбережения;
определить энергосбережение и эффективность в системе кондиционирования воздуха;
анализ энергосберегающих мероприятий в системе кондиционирования на предприятиях.

Основы энергосберегающей политики
Все отрасли народного хозяйства потребляют тепловую и электрическую энергию, причем оба типа получают главным образом с использованием топлива. Расход топлива постоянно растет из-за развития строительства, транспорта, промышленности, механизации сельского хозяйства. Используемые источники энергии обычно делятся на возобновляемые и не возобновляемые. Солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергетика и некоторые другие называются возобновляемыми, поскольку использование практически не снижает их резервы. Все ископаемые виды топлива (уголь, нефть, газ, торф) являются не возобновляемыми источниками энергии [3].
Не возобновляемые источники энергии сегодня являются основой мировой энергетики. От них получают 90% всей потребляемой энергии. В то же время, темпы их расходов таковы, что запасы некоторых доказанных запасов природного топлива просуществуют всего несколько десятков лет. Исчерпаны в основном дешевые источники энергии, и это приводит к увеличению его стоимости. Этот фактор, а также неравномерное распределение природных ресурсов в мире привели к так называемому энергетическому кризису. Не возобновляемые источники энергии сегодня обеспечивают мир энергией и будут составлять основу энергии еще, по крайней мере, несколько столетий. Но значительного увеличения потребления энергии на их основе невозможно достичь ни из-за их ограниченного характера, ни из-за нежелательных воздействий на окружающую среду. Поэтому человечество занимается решением проблемы более эффективного использования существующих источников энергии и добытой энергии, а ее мысли направлены на возобновляемые источники энергии [2].
Научно-технический прогресс направлен на повышение энергоэффективности всего производства, т.е. имеет тенденции энергосбережения. Способность стран управлять потреблением энергии определяется целенаправленной политикой, т. е. набором мер по повышению энергоэффективности. Каким бы ни был темп развития энергетики, экономия тепла является важнейшей национальной задачей. В энергетических программах каждой страны ему уделяется особое внимание.
Часть энергоресурсов расходуется на отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий, а также зданий и сооружений для промышленных целей. Общий расход топлива для этих целей составляет около 30% от общего потребления энергии в стране.
Целью использования является создание и поддержание микроклимата помещений и зданий для обеспечения комфортного пребывания человека и проведения определенных технологических процессов.
Снижение затрат на электроэнергию в системах инженерного обеспечения зданий с теплом основано на комплексном рассмотрении факторов, которые определяют возможность экономии.
Эти факторы включают:
оптимизация с точки зрения теплового проектирования архитектурных и строительных, осветительных и технологических решений зданий;
создание и использование более экономичных и совершенных систем теплоснабжения и вентиляции и оборудования для них;
совершенствование процессов производства, осуществляемых в зданиях, и влияющих на стоимость энергии микроклиматических систем помещений;
использование тепла вентиляционных выбросов и сточных вод в зданиях различного назначения;
более полное использование вторичных тепловых ресурсов промышленных предприятий для удовлетворения потребностей в энергии для отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения;
широкое использование возобновляемых источников энергии [2].
В условиях экономического кризиса, энергосбережение становится одним из приоритетов государственной задачей, поскольку позволяет сравнительно простые методы государственного регулирования существенно снизить нагрузку на бюджеты всех уровней, ограничить рост энергии движения, повышение конкурентоспособности экономики и увеличения снабжения на рынке труда.
Комплексный подход к анализу потребления тепла, возможности привлечения вторичных энергоресурсов в тепловой баланс зданий, создание систем рекуперации тепла в зданиях, использование возобновляемых источников энергии позволит решить проблемы энергосбережения с сокращением общего объема потребление энергии и топлива.

2

. Экономия энергии в системах вентиляции и кондиционирования

Решение проблемы энергосбережения в системах вентиляции и кондиционирования начинается при разработке проектной документации для здания или сооружения. Энергосбережение - многогранная задача и влияет на все этапы проектирования - от выбора исходных данных до проекта автоматизации. Основным инструментом при определении объемного потока воздуха и его характеристик, воздухообмена в помещениях, аэродинамических показателей систем является математическое моделирование. Его применение позволяет оптимизировать условия организации микроклимата помещений в летний и зимний периоды с точки зрения затрат на энергию [4].
Снижение потребления энергии зависит от уменьшения значений входящих в них величин (в основном из системы кондиционирования воздуха через воздух). Большое влияние на количество энергии, потребляемой системой вентиляции и кондиционирования, обеспечивается правильным выбором подачи и распределения свежего воздуха в помещении. Удобные условия в нем достигаются из-за смещения приточного и внутреннего воздуха в приемлемые условия или замены отработанного воздуха, а также выбора разницы рабочих температур.
Тип вентиляции (естественный или механический) для зданий различного назначения значительно влияет на качество воздуха и затраты на энергию для его подготовки. В системах механической вентиляции потребление энергии за счет подготовки воздуха и управления вентиляторами больше, чем в системах естественной вентиляции с одинаковыми расходами. В то же время, механическая вентиляция лучше гарантирует стабильность воздухообмена и контроль качества микроклимата.
В системах как естественной, так и механической вентиляции эффективное использование энергии может быть обеспечено за счет организации переменного расхода воздуха, основанного на результатах текущего контроля концентрации опасностей.
В вентилируемых помещениях может быть установлен один из следующих датчиков качества воздуха:
датчик диоксида углерода.
датчик газовой смеси, измеряющий содержание газов и паров во внутреннем воздухе.
сенсорное присутствие.
Используя системы, регулируемые в зависимости от изменения концентрации загрязняющих веществ, экономия энергии может достигать до 50% в год (по сравнению с системами с постоянным расходом воздуха) без ухудшения качества воздуха [5].
Таким образом, на сегодняшний день существует множество способов экономии электроэнергии, которая может быть эффективной или нет. Рассмотрите способы экономии электроэнергии, которые чаще всего встречаются в работе предприятий и организаций, и могут значительно сократить количество потребляемой электроэнергии при сохранении, а иногда и повышать полезный эффект ее использования.
Энергосберегающие системы на предприятии должны включать контроль режима горения осветительных приборов, установку защитных устройств отключения в цепях питания, использование реле времени, датчиков присутствия и движения и комплексную замену устаревшего электрооборудования на более совершенный и, следовательно, более экономичный. В офисах рационально использовать компьютерное и оргтехническое оборудование, которое фактически спасет десятки кВт-ч в месяц.

3 Система кондиционирования

3.1 Характеристика системы кондиционирования

Применение инверторных систем кондиционирования.
Инвертор представляет собой печатный блок (плата с электронными компонентами), установленный в наружном блоке кондиционера, который регулирует скорость компрессора, изменяя амплитуду и частоту напряжения, приложенного к его электродвигателю. Интегрированный микропроцессор собирает информацию от многочисленных датчиков, которые контролируют рабочие условия, и рассчитывает требуемый выход компрессора для быстрого достижения комфортной комнатной температуры с оптимальным потреблением энергии.
Используйте частотный контроль компрессора и двигателя вентилятора.
Система основывает свое действие на изменении частоты вращения вентиляторных двигателей и компрессора в холодильных машинах при одновременном снижении энергопотребления