Системы вентиляции

Энергоаудит систем вентиляции проводят для проверки соответствия фактического воздухообмена потребностям обслуживаемых помещений и оценки энергопотребления вентиляционного оборудования. Основными условиями обследования являются нормируемый воздухообмен, переменная занятость помещений, фактические расходы воздуха и сопротивление воздуховодов. Эти характеристики необходимо рассматривать совместно: увеличение электрической мощности вентилятора не всегда свидетельствует о неэффективности, а повышенный расход воздуха не всегда означает, что его можно безопасно сократить.

Главная задача обследования — сопоставить фактическую подачу воздуха с потребностью отдельных зон и сопротивлением воздуховодной сети. Для этого анализируют расход воздуха, перепад давления, мощность вентиляторов и графики их работы. По результатам первоначального анализа определяют границы вентиляционных систем, достаточность исходных данных и состав измерений, необходимых для проверки энергетических нагрузок.

Нормируемый воздухообмен и фактическая потребность помещений

Воздухообмен характеризует подачу и удаление воздуха в обслуживаемых помещениях. При энергетическом обследовании необходимо установить, какой воздухообмен предусмотрен для соответствующих зон и каким образом он обеспечивается действующей вентиляционной системой.

Нормируемый воздухообмен является исходным ограничением при оценке возможного сокращения энергопотребления. Его необходимо учитывать вместе с назначением помещений и условиями эксплуатации. Само наличие расхода воздуха, превышающего первоначально выбранный показатель сравнения, ещё не доказывает, что этот расход избыточен.

Перед оценкой специалист устанавливает границы обслуживаемых зон и сопоставляет предусмотренную потребность в воздухе с фактической подачей. Для такого сравнения необходимы согласованные сведения о назначении помещений, требованиях к воздухообмену и измеренных расходах.

Если одна вентиляционная установка обслуживает несколько помещений, необходимо учитывать потребность каждой зоны. Общий расход установки не позволяет самостоятельно установить, насколько правильно воздух распределяется между отдельными помещениями.

Поэтому результат проверки не должен сводиться к сопоставлению одного суммарного показателя подачи с условным расходом воздуха. Необходимо установить соответствие фактического воздухообмена потребностям обслуживаемых зон.

Переменная занятость помещений и графики вентиляции

Переменная занятость является одним из определяющих факторов обследования вентиляции. Помещения могут использоваться с различной интенсивностью в течение рабочего периода, поэтому фактическая потребность в воздухообмене должна рассматриваться вместе с режимом их эксплуатации.

При анализе сопоставляют сведения о занятости помещений с графиками работы вентиляционных установок. Это позволяет установить, какие периоды относятся к интенсивному использованию обслуживаемых зон, а какие характеризуются иной эксплуатационной нагрузкой.

Однако уменьшение занятости не означает автоматически, что расход воздуха можно уменьшить в той же пропорции. Необходимо учитывать нормируемый воздухообмен и требования к качеству воздуха.

Если график работы вентиляции не совпадает с графиком использования помещений, такое различие становится предметом технической проверки. Для вывода о возможности изменения режима необходимо установить, какая подача воздуха требуется в соответствующие периоды.

При обследовании важно сопоставлять данные, относящиеся к одним и тем же эксплуатационным интервалам. Если расход воздуха измерен при одном режиме занятости, а график использования помещений характеризует другой, их непосредственное сравнение не позволяет достоверно оценить соответствие вентиляции потребностям зон.

Результатом анализа становится определение сопоставимых режимов работы вентиляционной системы и условий, которые необходимо учитывать при дальнейшем измерении её энергетических показателей.

Фактическая подача воздуха и распределение по зонам

Центральная проверка вентиляционной системы заключается в сопоставлении фактической подачи воздуха с потребностью обслуживаемых зон. Для этого необходимо установить, какие помещения относятся к соответствующему вентиляционному контуру и какие расходы воздуха фактически обеспечиваются.

Измерение общего расхода установки характеризует её суммарную подачу, но не заменяет проверку распределения воздуха. Если одна система обслуживает несколько помещений, одинаковая общая подача может сопровождаться различными условиями воздухообмена в отдельных зонах.

Поэтому при обследовании необходимо определить, какие измерения относятся к установке в целом, а какие — к конкретным обслуживаемым помещениям. Такое разграничение позволяет оценивать фактическую подачу относительно потребности каждой зоны.

Если измерения показывают, что фактический расход отличается от предусмотренного, необходимо проверить условия работы системы. При этом обнаруженное различие не устанавливает автоматически его причину и не подтверждает наличие энергетических потерь.

Особое значение имеет связь подачи воздуха с режимом занятости. Расход, необходимый при одном режиме использования помещения, нельзя без проверки принимать за достаточный при другом.

Таким образом, оценка фактической подачи должна учитывать технические границы вентиляционной системы, назначение помещений, нормируемый воздухообмен и изменение эксплуатационной нагрузки.

Сопротивление воздуховодов и перепад давления

Сопротивление воздуховодной сети относится к основным техническим характеристикам, необходимым для оценки работы вентилятора. Оно связано с условиями движения воздуха по системе и должно учитываться при сопоставлении фактической подачи с энергетической нагрузкой оборудования.

Перепад давления характеризует различие давления между выбранными точками вентиляционной системы. Для его правильной интерпретации необходимо установить расположение измерительных точек и соответствующий режим работы.

Если фактический расход воздуха отличается от ожидаемого, необходимо рассматривать его совместно с перепадом давления. Только по расходу нельзя достоверно определить, какому сопротивлению соответствует работа вентиляционного оборудования.

Аналогично повышенный перепад давления сам по себе не подтверждает неисправность конкретного участка воздуховодов. Для такого вывода необходимо сопоставить техническую схему, расход воздуха и условия измерения.

Если измерения расхода и давления получены в различных режимах, их непосредственное объединение может привести к неверной оценке. Поэтому при подготовке обследования требуется установить сопоставимые эксплуатационные условия.

Результатом проверки становится определение связи между фактической подачей воздуха и сопротивлением вентиляционной сети. Если имеющихся данных недостаточно, выбирают дополнительные измерения, позволяющие проверить эту зависимость.

Мощность вентиляторов и фактическая энергетическая нагрузка

Мощность вентиляторов необходимо оценивать относительно обеспечиваемого расхода воздуха и сопротивления воздуховодов. Только совместное рассмотрение этих показателей позволяет определить условия, в которых оборудование выполняет свою задачу.

Установленная мощность вентилятора характеризует технические возможности оборудования, но сама по себе не равнозначна фактической потребляемой мощности. Для энергетического анализа необходимы измерения, относящиеся к реальному режиму работы.

Если расход воздуха изменяется, необходимо учитывать соответствующий перепад давления и фактическую мощность вентилятора. Сравнение только электрической нагрузки за два периода не позволяет достоверно определить, изменились ли энергетические характеристики системы или условия её эксплуатации.

Энергетический баланс представляет собой сопоставление поступления и использования энергии в установленной технической границе. Для вентиляционной системы необходимо определить, какие вентиляторы и связанные потребители входят в рассматриваемый измерительный контур.

Если один прибор учитывает несколько вентиляционных установок или другое оборудование, его показания нельзя без дополнительных данных полностью относить к конкретному вентилятору.

Удельное энергопотребление — это расход энергии, отнесённый к выбранной единице полезного результата. При оценке вентиляции такой показатель требует согласованных измерений энергетической нагрузки и фактической подачи воздуха. Однако даже сопоставимый удельный показатель не заменяет проверки достаточности воздухообмена для обслуживаемых помещений.

Таким образом, оценка мощности вентиляторов должна учитывать не только электрические измерения, но и фактическую задачу, которую выполняет вентиляционная система.

Совместная оценка подачи воздуха, давления и мощности

Для установления причин изменения энергопотребления необходимо рассматривать расход воздуха, перепад давления и мощность вентиляторов как взаимосвязанные показатели одного рабочего режима.

Расход воздуха характеризует фактическую подачу системы. Перепад давления необходим для оценки условий движения воздуха по рассматриваемому участку. Мощность вентилятора показывает электрическую нагрузку оборудования в соответствующих условиях.

Если известна только мощность, нельзя достоверно определить, насколько она соответствует полезному результату работы вентиляционной системы. Если известен только расход воздуха, нельзя полноценно оценить условия работы вентилятора без сведений о сопротивлении сети.

Поэтому специалист сопоставляет данные, полученные в согласованных технических границах и при одном эксплуатационном режиме. Это особенно важно, когда вентиляция работает по изменяемому графику и обслуживаемые помещения используются с разной интенсивностью.

Если измерения позволяют подтвердить зависимость между подачей воздуха, перепадом давления и электрической мощностью, появляется основа для дальнейшей энергетической оценки. Если хотя бы один из необходимых показателей отсутствует, необходимо определить, насколько это ограничивает вывод и какие измерения следует дополнительно провести.

Почему повышенный расход воздуха нельзя автоматически считать лишним

При энергоаудите вентиляции необходимо различать превышение выбранного показателя сравнения и подтверждённый избыточный воздухообмен. Эти состояния не являются равнозначными.

Если фактическая подача воздуха превышает первоначально установленную потребность зоны, прежде необходимо проверить корректность исходных требований, назначение помещения и условия его использования.

Особое значение имеет качество воздуха. Сокращение подачи нельзя признавать обоснованным, пока не установлено, что рассматриваемый режим позволит сохранить необходимые условия в помещении.

При переменной занятости помещений возможные изменения графика работы вентиляции также требуют проверки. Период небольшого числа пользователей не означает автоматически отсутствия необходимого воздухообмена.

Кроме того, изменение расхода воздуха связано с работой вентилятора и сопротивлением воздуховодной сети. Поэтому предполагаемое уменьшение потребления электроэнергии необходимо оценивать по фактическим режимам, а не только по разнице между двумя значениями расхода воздуха.

Выявленное превышение подачи служит основанием для проверки, но не устанавливает само по себе ни технический дефект, ни величину устранимых энергетических потерь.

Исходные данные для обследования вентиляционной системы

Подготовку энергоаудита начинают с установления назначения обслуживаемых помещений, предусмотренного воздухообмена и графиков их использования. Эти сведения необходимы для определения потребности отдельных зон и сопоставимых эксплуатационных режимов.

Далее изучают технические схемы вентиляции, сведения об оборудовании и имеющиеся измерения расхода воздуха, перепада давления и мощности вентиляторов.

Каждая группа данных решает отдельную задачу:

• Нормируемый воздухообмен определяет исходные требования к подаче воздуха в обслуживаемые зоны.
• Сведения о занятости помещений характеризуют изменение эксплуатационных условий.
• Графики работы позволяют сопоставить периоды действия вентиляции с фактическим использованием помещений.
• Расход воздуха необходим для проверки фактической подачи вентиляционной системы.
• Перепад давления характеризует условия работы сети воздуховодов в выбранных точках измерения.
• Мощность вентиляторов необходима для оценки электрической нагрузки соответствующего оборудования.

Перед использованием исходных данных необходимо проверить их согласованность. Измерения должны относиться к установленным техническим границам и сопоставимым режимам эксплуатации.

Если известен расход установки, но отсутствуют сведения о распределении подачи между зонами, нельзя достоверно подтвердить обеспечение воздухообмена каждого помещения.

Если известна мощность вентилятора, но не измерены расход воздуха и перепад давления, невозможно полноценно сопоставить электрическую нагрузку с фактическими условиями работы системы.

Если отсутствуют сведения о занятости, ограничивается возможность определения периодов, пригодных для сравнения работы вентиляции с потребностью помещений.

В каждом случае недостающие сведения необходимо определить до окончательной оценки энергетической эффективности.

План энергетических проверок системы вентиляции

Результатом первоначального анализа становится план проверок, направленный на сопоставление фактической подачи воздуха с потребностью обслуживаемых зон и сопротивлением воздуховодов.

План формируют последовательно:

• Определяют технические границы вентиляционной системы и обслуживаемых помещений.
• Устанавливают нормируемый воздухообмен и условия занятости соответствующих зон.
• Сопоставляют графики использования помещений с режимами работы вентиляционного оборудования.
• Определяют фактические расходы воздуха и их соответствие потребности зон.
• Проверяют перепады давления с учётом технической схемы воздуховодов.
• Сопоставляют измеренную мощность вентиляторов с расходом воздуха и сопротивлением сети.
• Устанавливают, какие дополнительные измерения необходимы для проверки выявленных расхождений.

При выборе дальнейших действий необходимо отдельно проверить, допустимо ли изменение фактической подачи воздуха с точки зрения качества воздуха и установленного воздухообмена.

Если имеющиеся сведения позволяют согласованно оценить расход воздуха, перепад давления и мощность, их используют для последующего анализа соответствующего рабочего режима. Если данные неполны, план предусматривает получение дополнительных измерений.

Такой результат помогает определить состав технической проверки, но не означает, что оборудование признано неисправным или что избыточное энергопотребление уже подтверждено.

Результат энергоаудита и пределы выводов

Энергоаудит системы вентиляции позволяет установить, насколько фактическая подача воздуха соответствует потребности отдельных помещений и каким сопротивлением воздуховодной сети сопровождается работа вентиляционного оборудования.

Практический результат — план проверок, основанный на нормируемом воздухообмене, занятости помещений, расходах воздуха, перепадах давления, мощности вентиляторов и графиках эксплуатации.

Для выбора других инженерных систем предусмотрен раздел «Вентиляция и холодоснабжение». Если необходимо обследовать вентиляцию в составе производственного объекта, можно обратиться к странице «Энергоаудит предприятия». При подготовке изменений оборудования и режимов работы рассматривается направление «Подготовка к модернизации инженерных систем и оборудования».

Главное ограничение обследования заключается в том, что повышенную подачу воздуха нельзя объявлять лишней без проверки качества воздуха. Изменение вентиляционного режима должно сохранять необходимый воздухообмен. Точная величина энергетических потерь и эффект возможных мероприятий устанавливаются только на основании фактических измерений и сопоставимых условий эксплуатации.