ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 7
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ 9
3 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОСТУПЛЕНИЙ И ВОЗДУХООБМЕНА ЗРИТЕЛЬНОГО ЗАЛА 11
3.1 Расчетные параметры наружного воздуха 11
3.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха 11
3.3 Расчет поступления вредностей в зрительный зал 11
3.3.1 Расчет поступления вредностей от людей 11
3.3.2 Расчет теплопоступлений от искусственного освещения 13
3.4 Расчет количества воздуха, подаваемого системами вентиляции 15
3.4.1 Расчет воздухообмена для теплого периода года (система П1.1) 15
3.4.2 Расчет воздухообмена для холодного периода года (система П1.1) .. 16
3.4.3 Расчет воздухообмена для теплого периода года (система П1.2) 17
3.4.4 Расчет воздухообмена для холодного периода года (система П1.2) .. 18
4 УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОТЫ УДАЛЯЕМОГО ВОЗДУХА ПРИ ПОМОЩИ РЕЦИРКУЛЯЦИИ 21
4.1 Расчет параметров воздуха для построения процесса рециркуляции
(система П1.1) 22
4.2 Расчет параметров воздуха для построения процесса рециркуляции
(система П1.2) 23
5 УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОТЫ УДАЛЯЕМОГО ВОЗДУХА ПРИ ПОМОЩИ
ПЛАСТИНЧАТОГО РЕКУПЕРАТОРА 25
5.1 Расчет эффективной поверхности теплообмена и габаритных размеров
теплоутилизатора 25
5.2 Расчет теплоутилизатора для системы ПВ 1.1 27
5.3 Расчет теплоутилизатора для системы ПВ 1.2 31
6 УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛОТЫ УДАЛЯЕМОГО ВОЗДУХА ПРИ ПОМОЩИ
ПЛАСТИНЧАТОГО РЕКУПЕРАТОРА И ТЕПЛОВОГО НАСОСА 34
6.1 Термодинамический расчет парокомпрессионного теплового насоса с регенерацией теплоты 35
6.1.1 Методика термодинамического расчета парокомпрессионного
теплового насоса с регенерацией теплоты 36
6.1.2 Термодинамический расчет парокомпрессионного теплового насоса с
регенерацией теплоты для системы ПВ1.1 39
6.1.2 Термодинамический расчет парокомпрессионного теплового насоса с
регенерацией теплоты для системы ПВ1.2 45
6.2 Расчет воздушного конденсатора теплового насоса 51
6.2.1 Расчет воздушного конденсатора теплового насоса для системы
ПВ1.1 53
6.2.2 Расчет воздушного конденсатора теплового насоса для системы
ПВ1.2 55
6.3 Расчет испарителя теплового насоса 59
6.3.1 Расчет испарителя теплового насоса для системы ПВ1.1 62
6.3.2 Расчет испарителя теплового насоса для системы ПВ1.2 64
7 ОПИСАНИЕ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗ ГОДОВОГО ГРАФИКА РАСХОДА
ТЕПЛОТЫ 69
8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ .... 75
8.1 Определение капитальных затрат 75
8.2 Определение эксплуатационных расходов 82
8.3 Определение срока окупаемости капитальных вложений 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 92
ПРИЛОЖЕНИЕ
Современные системы вентиляции являются неотъемлемой частью инженерных систем общественных зданий. Они обеспечивают требуемый микроклимат в помещениях для комфортного пребывания людей.
Однако согласно современным требованиям технической политики Российской Федерации обязательным условием при проектировании инженерных систем является использование энергосберегающих мероприятий, что указывает на актуальность исследования методов утилизации теплоты удаляемого воздуха.
Объектом исследования выступает система вентиляции Зрительного зала Челябинской государственной филармонии.
Предметом исследования являются различные методы утилизации теплоты удаляемого воздуха.
Целью выпускной квалификационной работы является определение эффективности методов утилизации теплоты удаляемого воздуха из Зрительного зала в условиях климата города Челябинска.
При этом были определены следующие задачи:
1. Расчет системы вентиляции без применения энергосберегающих мероприятий и систем с утилизацией тепловой энергии удаляемого воздуха;
2. Расчет механической вентиляции с применением теплоутилизатора и теплового насоса.
3. Оценка результатов энергетической эффективности;
4. Экономическое сравнение рассмотренных вариантов и определение сроков их окупаемости.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы в полном объеме были решены все поставленные задачи.
Был выполнен расчет воздухообмена для зрительного зала Челябинской государственной филармонии.
Был выполнен расчет и подобрано вентиляционное оборудование для систем прямоточной вентиляции, вентиляции с применением рециркуляции до калорифера и вентиляции с применением теплоутилизатора.
Кроме того, был выполнен расчет инновационной системы вентиляции с совместным применением теплоутилизатора и теплового насоса. Для этого был произведен расчет термодинамических параметров воздушного теплового насоса, подобраны все составляющие теплового насоса по найденным методикам.
После расчета всех систем было выявлено, что наиболее энергоэффективным методом утилизации теплоты удаляемого воздуха является схема системы вентиляции, основанной на совместной работе теплоутилизатора и теплового насоса.
Однако технико-экономический анализ рассмотренных вариантов систем вентиляции показал, что для данной схемы приведенные затраты во много раз превышают затраты, полученные для остальных вариантов, кроме того не представляется возможным вычислить срок окупаемость для данной схемы, то есть схема системы вентиляции на основе теплоутилизатора и теплового насоса не имеет никакой экономической выгоды по всем оценочным показателям.
Наиболее экономически целесообразным методом утилизации тепловой энергии удаляемого воздуха является применение механической вентиляции с рециркуляцией до калорифера. При этом удается сэкономить в среднем до 55 % тепловой энергии в год
