Разработка системы кондиционирования воздуха с рекуперацией тепла вытяжного воздуха

Введение
На здоровье, самочувствие, а еще и работоспособность человека влияет ряд факторов. Ученые выделяют такие основные факторы, как внутренняя и радиационная температура, относительная влажность и подвижность (скорость) воздуха [4, 5, 9].
Все эти факторы нормируются в виде оптимальных и допустимых величин [6]. При всевозможных комбинациях перечисленных факторов параметров локального микроклимата ощущения человека могут проявляться идентично и подобно.
Внутренняя температура является основным фактором, который воздействует на ощущения человека, так как при отклонении от оптимальных или допустимых величин работоспособность человека будет резко уменьшатся.
Атмосферная влажность практически не воздействует на состояние человека при комфортных или близких к ним значениям внутренних температур. Однако она играет важную роль в зоне испарительного регулирования теплообмена. В сухой атмосфере влага с поверхности кожи испаряется значительно быстрее, чем во влажной.
Скорость воздуха оказывает термическое влияние, даже при отсутствии каких-либо изменений температуры воздуха.
Она увеличивает рассеивание тепла с поверхности кожи двумя методами: увеличивает конвективную теплоотдачу, если температура движущегося воздуха, ниже температуры кожи.
Наконец, поддержание параметров микроклимата в пределах наиболее оптимальных для жизнедеятельности человека позволяет снизить потребление тепловой энергии, получаемой от сжигания невозобновляемых энергоресурсов, за счет их оптимизации и применения возобновляемой энергии.
Цель
Целью данной работы является разработка системы кондиционирования с рекуперацией удаляемого воздуха с целью обеспечения оптимальных параметров микроклимата в помещениях зданий гостинично-ресторанных комплексов.
Результаты
На текущий момент времени уже разработан ряд инженерных систем, которые обеспечивают тепловой комфорт помещений, но они имеют собственные недостатки.
Система отопления способна поддерживать на заданном уровне температуру внутреннего воздуха, что соответствует условиям теплового комфорта и требованиям технологического процесса [3, 9].
Система вентиляции способна гарантировать поддержание на необходимом уровне широкого комплекса характеристик воздуха: температура (не во всех случаях), подвижность (скорость), относительная влажность (не во всех случаях), запыленность, концентрация вредных веществ [1, 2].
Для обеспечения необходимой, согласно санитарных норм, качества воздушной среды, очень важна постоянная смена воздуха в помещении, взамен удаляемого (вытяжного) воздуха, после соответствующей обработки, должен подаваться свежий воздух.
Система вентиляции, как правило, не имеет устройства для охлаждения и осушения воздуха

. Поэтому в теплый период года она не всегда способна гарантировать поддержания температуры и влажности в помещении на заданном уровне.
Учитывая во внимание этот момент, система вентиляции обычно рассчитывается на поддержку не оптимальных, а допустимых параметров внутреннего воздуха. Тем не менее, при определенных состояниях наружного воздуха, система вентиляции не способна обеспечить даже допустимые параметры. К примеру, летом при высокой влажности наружного воздуха (около 100%) невозможно обеспечить в помещении с избытками влаги относительную влажность внутреннего воздуха в допустимых границах около 75%.
Система кондиционирования воздуха, в отличие от приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивает не только необходимое изменение воздуха в помещении, но и автоматически поддерживает заданные условия в нем не в зависимости от внешних климатических факторов и внутреннего режима работы в помещении [7].
В систему кондиционирования входит оборудования для необходимых процессов обработки приточного воздуха (очистка, нагрев и охлаждение, увлажнения и осушения) и его представление, а также источники тепло - и холодоснабжения, насосы и трубы для циркуляции тепло - и хладоносителя, устройства для распределения воздуха, местные доводчики (подогреватели, охладители, увлажнители) и средства автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля.
Система кондиционирования воздуха является наиболее трудной, совершенной и мощной системой, которая в комплексе с ограждающими конструкциями зданий способна обеспечить в помещении поддержку всех заданных параметров воздуха на необходимом уровне с заданной степенью обеспеченности (надежности).
Из выше изложенного следует, что комплексное использование систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха позволит нам регулировать все характеристики локального микроклимата и поддерживать их в оптимальных пределах.
За счет этого человек будет чувствовать комфорт, и его производительность труда будет повышаться. Но и в комплексных системах есть свои недостатки. Система кондиционирования промышленных, жилых и общественных зданий [10], недостатком которой является низкая энергоэффективность за счет использования высокопотенциальных энергоносителей.
Известна система отопления и охлаждения жилых и общественных зданий [8], недостатком такой системы считается невозможность аккумулирования тепла для его применения в периоды пикового понижения температур наружного воздуха, снижает санитарно-гигиенические свойства микроклиматических условий.
Мы усовершенствовали рассмотренные системы кондиционирования промышленных, жилых и общественных зданий, в которых наличие новых элементов позволяет поддерживать все параметры микроклимата в оптимальном диапазоне и тем самым расширять функциональные возможности системы, улучшая санитарно-гигиеническое состояние помещения.
Разработанная нами система кондиционирования с рекуперацией удаляемого воздуха промышленных жилых и общественных зданий (рис