СОДЕРЖАНИЕ
помещение микроклимат вентиляция приточный
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВЕНТЯЛИЦИОННЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ПРИБОРЫ
1.1 Повышение эффективности УВРК-50 5
1.2 Патент УВРК-50М
1.3 Обзор аналогичных устройств
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
2.1 Описание устройства УВРК-50М, УВРК-50МА
2.2 Математическая модель УВРК-50М
ГЛАВА 3 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИНОСТИ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО СОВРЕМЕННОГО ПРИБОРА УВРК-50М
3.1 Сущность работы вентиляционной приточно-вытяжной системы
3.2 Основные проблемы и способы их решения при использовании прибора
3.3 Система создания и обеспечения заданного микроклимата помещений
3.4 Монтаж вентиляционного прибора
ГЛАВА 4. УВРК-50М вЕНТИЛЯЦИИ В СПОРТЗАЛЕ ВоГУ (УНИВЕРСИТЕТА)
4.1 Технические характеристики работы вентиляционной системы
4.2 Режимы работы в спортивном помещении
4.3 Срок использования прибора
4.4 Безопасность эксплуатации прибора для занимающихся спортом
4.5 Инженерный расчет
4.6 Экономический расчет установки прибора УВРК
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Для создания оптимального влажностного режима и для обеспечения нормального эффективного воздухообмена необходимо проветривание. Самый легкий вариант естественного проветривания - это открывание окон. Но оно может быть менее или более эффективным, в зависимости от ряда причин: от разницы температур внутреннего и внешнего воздуха и направления воздушных потоков в атмосфере. Важно знать розу ветров местности, чтобы иметь представление о направлении потоков воздуха. Многие фирмы-производители выпускают специальные фирменные вентиляционные устройства для обеспечения в помещениях нормального влажностного режима, а также для решения проблем связанных с энергосбережением. Некоторые типы этих устройств обеспечивают контролируемый нормируемый воздухообмен в помещении, другие микровентиляцию (осушение воздуха в помещении). Чтобы правильно выбрать современный вентиляционный прибор, следует обратить на ряд аспектов, на качество и надежность и на многие другие факторы.
Цель данной работы - проектирование теплотехнических устройств инженерных систем для климатического обеспечения помещений специального назначения.
Для достижения поставленной цели выделены следующие задачи:
исследовать вентиляционные современные приборы;
изложить описание устройства УВРК-50;
исследовать аспекты повышения эффективности работы вентиляционного современного прибора УВРК-50;
разработать установку УВРК-50 в систему вентиляции спортзала.
Объект исследования - спортзал.
Предмет исследования - УВРК-50.
Структура исследования: главы - 4, объем - 89 страниц, 6 таблиц и 27 рисунков, 30 источников литературы, 3 приложения.
ГЛАВА 1. ВЕНТЯЛИЦИОННЫЕ СОВРЕМЕННЫЕ ПРИБОРЫ
1.1 Повышение эффективности УВРК-50
Постановка проблемы. Все больше изготавливается пластиковых окон, в связи с этим встала проблема свежего воздуха в помещениях, что, несомненно, не очень благоприятно для проживания или просто нахождения в нем.
Взяв также во внимание отрицательное влияние выдыхаемого нами углекислого газа, становится ясен факт опасности проживания и работы в этих помещениях. Подобные обстоятельства способны вызвать достаточно значительные последствия для здоровья человека - от небольшого головокружения и до потери сознания.
Несомненно, мы можем в любой момент осуществить приток свежего кислорода снаружи, нужно всего лишь открыть окно. Однако в зимнее время вместе с отработанным воздухом в открытое окно улетают и наши деньги, потраченные на отопление. А уже несвежий воздух все равно не будет должным образом сменяться на свежий. Таким образом, нам приходится идти на компромисс: либо тепло, либо свежий воздух.
Лучший вариант в таком случае - это осуществить разработку приточно-вытяжной вентиляционной установки, которая обеспечит и свежий воздух, и поддержит нужную для нас температуру. Но монтаж и проектирование различной приточно-вытяжной установки обойдется достаточно большими денежными затратами.
Подобные решения используются для больших производственных и промышленных зданий и территорий, а также для кабинетов и офисов, где значения и характеристики воздуха имеют первостепенное значение (продуктовые склады, серверные комнаты и т.д.). Для квартир и малых офисов этот вариант неоправданно дорог.
Чтобы решить возникшую проблему, ученые и разработчики сделали шаг на новый уровень в развитии вентиляционных приборов. Новый современный прибор УВРК-50 во множестве случаев тестов превысил показатели зарубежных аналогов подобного типа деятельности.
Сущность работы этой системы заключается и похож на дыхание человека через шарф, то есть при выдохе тепло отдается шарфу, а при вдохе забирается обратно, но уже с подогретым воздухом. В ходе работы УВРК-50 в качестве шарфа выступает энергоемкий рекуператор. Прибор ставится в наружную стену таким образом, чтобы осуществлять циклический приток и вытяжку воздуха с помощью встроенного внутри вентилятора, а рекуператор поддерживает температурный режим помещения. Во время вытяжки отработанный нагретый воздух отдается рекуператору, а он в свою очередь обеспечивает вновь поступающий подогретый приток воздуха зимой и охлажденный летом.
Рис.1.1 - Инженерные системы
Очевидно, что компромисс между теплом и свежим воздухом, о котором говорилось выше, теперь полностью исчезает, благодаря использованию нового энергосберегающего приточно-вытяжного прибора УВРК-50.
Плюсы данной разработки перед огромной вентиляционной установкой также очевидны. Во-первых, это очень низкая в сравнении с аналогами цена, которую, учитывая свою эффективность, УВРК-50 отрабатывает на все 100%.
Во-вторых, он компактный. Прибор занимает небольшую площадь на стене помещения и не требует установки снаружи стены, монтаж полностью производится через внутреннюю стену помещения. УВРК-50 имеет очень гибкую систему настроек подачи воздуха. Регулировать подачу воздуха можно не вставая с дивана, что характеризует прибор как очень эффективный и удобный в работе.
Задачи. Рекуператор для дома УВРК- 50 - решает задачи локальной вентиляции в помещениях всех типов кроме помещений с повышенной влажностью (бани, сауны, бассейны и т.п.). Принцип работы УВРК-50 гениально прост - потребляя всего 19 Вт/ч, рекуператор воздуха в своем стандартном режиме работает в двух циклах: на приток и вытяжку, смена цикла происходит автоматически через каждые 40-50 секунд. В режиме "вытяжка" УВРК-50 выводит отработанный воздух из помещения на улицу, отправляя тепловую энергию теплообменнику, затем в режиме "приток", подается свежий воздух (до 80 м3) с улицы, который проходит через каналы теплообменника, "забирая" тепловую энергию обратно. И в помещение воздух подается уже подогретый (зимой) или охлажденный (летом). Один прибор УВРК рассчитан на вентиляцию помещения площадью до 30 м2. Для домов, квартир, офисов и т.п. чаще всего используют пару или более приборов, поскольку установки могут работать в противофазу (в рамках одной электросети), т.е. параллельно в разных циклах сменяя друг друга - пока один прибор подает чистый воздух, другой выводит отработанный.
В этом случае, коэффициент энергосбережения достигает отметки 84 - 94 %. Существуют разные модификации рекуператоров: "МА" и "МК.
В таблицах собраны и рассмотрены аналоги по похожим характеристикам - компактности, техническим данным, различным функциям. Это практически все, что представлено на рынке России из данного сегмента. Всё оборудование производится за рубежом, за исключением УВРК-50 и СПВВР
Таблица 1.1 - Сравнение УВРК-50 и СПВВР
|
Модель |
Монтаж |
Рекуператор |
Пожаро- безопасность |
Фильтр |
|
|
MARLEY MENV-180 Германия |
Сложный, устанавливается изнутри и снаружи здания, длина корпуса составляется из нескольких отдельных сегментов |
Керамический сотовый с КПД 85% |
Корпус и заслонка пластиковые, детектора дыма нет |
Есть |
|
|
HELIOS KWLR EC 60 Германия |
Сложный, устанавливается изнутри и снаружи здания, длина корпуса составляется из нескольких отдельных сегментов |
Алюминиевый пластинчатый с КПД 70% |
Корпус и заслонка пластиковые, детектора дыма нет |
Есть |
|
|
MAICO WRG 35-1-SE Германия |
Сложный, устанавливается изнутри и снаружи здания, длина корпуса составляется из нескольких отдельных сегментов |
Алюминиевый пластинчатый с КПД 70% |
Корпус и заслонка пластиковые, детектора дыма нет |
Есть |
|
|
МELTEM M-WRG Германия |
Сложный, устанавливается изнутри и снаружи здания. Бурится 2 отверстия, на вход и выход. Размеры, мм 409 x 388 x 66 (глубина при монтаже в стену) x 196 (глубина при настенном монтаже) |
Алюминиевый пластинчатый с КПД 76% |
Корпус и заслонка пластиковые, детектора дыма нет |
Есть |
|
|
ТвинФреш Украина |
Сложный, устанавливается изнутри и снаружи здания |
Керамический сотовый с КПД 88% |
Корпус и заслонка пластиковые, детектора дыма нет |
Есть |
|
|
ПРАНА 200G Украина |
Простой, устанавливается только изнутри здания, но без доступа для ремонта и сервисного обслуживания |
Медный, пластинчатый с КПД 74% |
Корпус пластиковый, заслонки и детектора дыма нет |
Нет |
|
|
УРВК -50 Россия |
Сложный, устанавливается изнутри и снаружи здания |
Керамический сотовый с КПД 86-96% |
Корпус и заслонка пластиковые, детектора дыма нет |
Есть |
|
|
двухмоторная установка СПВВР Россия |
Простой, устанавливается только изнутри здания. Имеется свободный доступ для ремонта и сервисного обслуживания |
Керамический сотовый с КПД 92-96% |
Корпус и заслонка металлические, детектор дыма есть |
Есть |
Таблица 1.2 - Показатели
|
Модель |
Произво дитель ность, мі/час |
Венти лятор |
Потреб ляемая мощ ность, Вт |
Рабочие темпера туры |
Корпус |
Цена в Руб. |
|
|
MARLEY» MENV-180 Германия |
40 |
Один |
8 |
от -25 до +40°С |
круглый, Ш 180 мм |
25 000 |
|
|
HELIOS KWLR EC 60 Германия |
60 |
Два |
8 |
от -20 до +40°С |
круглый, Ш 352 мм |
64 000 |
|
|
MAICO WRG 35-1-SE Германия |
60 |
Два |
8 |
от -20 до +40°С |
круглый, Ш 352 мм |
58 000 |
|
|
МELTEM M-WRG Германия |
60 |
Два |
34 |
от -20 до +40°С |
Два круглыхШ 100 мм |
96 000 |
|
|
ТвинФреш Украина |
58 |
Один |
6.1 |
от -20 до +50°С |
круглый, Ш 150 мм и квадратный - 164х164 мм |
14 900 |
|
|
ПРАНА 200G Украина |
60 |
Два |
32 |
от -15 до +45°С |
круглый, Ш 200 мм |
21 800 |
|
|
УРВК -50 Россия |
50 |
Один |
19 |
от -40 до +50°С |
круглый, Ш 220 мм |
15 140 |
|
|
двухмоторная установка СПВВР Россия |
150 - 230 |
Два |
15 -30 |
от -40 до +50°С |
круглый, Ш 200 мм или прямоугольный - 200 х170 мм |
15 500 |
Таблица 1.3 - Минусы и плюсы
|
Минусы конкурентов |
Плюсы |
|
|
Пожаробезопасность. Нет детектора дыма. Пластиковый корпус и пластиковая воздушная заслонка. У «ПРАНА» воздушной заслонки нет вообще. |
У СПВВР металлический корпус и металлическая воздушная заслонка, имеется детектор-реле дыма. |
|
|
Сложность монтажа. Монтаж наружной части аппарата проводится с улицы. «УВРК-50» монтируют уличную часть изнутри, с помощью специальных приспособлений, но монтаж остается сложным. |
Монтаж СПВВР и «ПРАНА» производится только изнутри помещения. Время проведение работ сокращается, а их стоимость снижается. |
|
|
Монтаж гильзы. Сначала в стену монтируется металлическая гильза, а уже потом в нее вставляется сам аппарат, у многих немецких моделей гильзы пластиковые и собираются из отдельных небольших сегментов. |
Монтаж СПВВР и «ПРАНА» производится без гильз, но «ПРАНА» в дальнейшем, при эксплуатации из стены не вынимается, что исключает либо усложняет эксплуатационное обслуживание. |
|
|
Исполнение корпуса только круглого сечения. Это означает, что аппарат можно монтировать только в уже построенные стены зданий. |
Корпуса СПВВР и «ТвинФреш» круглого или прямоугольного сечения. Имеется возможность установки в строящиеся здания. |
|
|
Металлические или пластиковые теплообменники (рекуператоры). КПД 70-76% |
Керамические теплообменники (рекуператоры) у СПВВР и «ТвинФреш». КПД 86-96% |
|
|
Один реверсивный вентилятор. Один реверсный вентилятор имеет меньшую производительность по воздуху. |
По два вентилятора у: «Helios», «MAICO», «МELTEM», «ПРАНА», СПВВР |
|
|
Рабочие температуры внешнего воздуха малы в минусовых показателях (до -15-20°С). Для Российских климатических условий такие аппараты малопригодны, особенно в северный районах страны |
Рабочие температуры внешнего воздуха у «УВРК-50» и СПВВР до -40°С «ПРАНА» выпускают модель с подогревом, но в этом случае резко падает КПД и теряется смысл энергосбережения. |
|
|
Низкая производительность, мі/час. На обработку одной площади требуется несколько аппаратов. |
Самая высокая производительность у СПВВР -230 мі/час |
|
|
Производится зарубежом.. В данное время это является очень рисковым фактором. Особенно если производится на Украине. |
СПВВР производится в России из Российских комплектующих и материалов и является 100% -ной Российской разработкой. «УВРК-50» производится в России, но ранее это была лицензионная сборка немецкого аналога. |
|
|
Нет опции детектор-реле СО (угарный газ) или СО2 (углекислый газ) |
У «МELTEM» имеется опция датчик СО2 (углекислый газ), у СПВВР имеется опция детектор-реле СО (угарный газ) или СО2 (углекислый газ). |
|
|
Нет фильтров очистки воздуха |
Фильтры имеют все аппараты, кроме «ПРАНА». |
|
|
Нет встроенной системы защиты от замерзания, обледенения и переохлаждения |
Есть у «МELTEM», «УВРК - 50» и СПВВР |
Расчет экономии при монтаже рекуператора воздуха двухмоторной установки СПВВР
В таблице 1.4 указано сколько установок потребуется для переработки 230 мі воздуха за 1 час и какие потребуются на это затраты: (в общую сумму не входит стоимость самого аппарата + затраты на монтаж, в среднем 3 500 руб.)
Таблица 1.4 - Установки для переработки воздуха
|
Модель |
Страна |
Производитель- ность, мі/час |
Кол-во шт. |
Стоимость руб. |
|
|
СПВВР |
(Россия) |
230 |
1 |
15 500 |
|
|
«ПРАНА» 200G |
(Украина) |
60 |
4 |
107 200 |
|
|
«ТвинФреш» |
(Украина) |
58 |
4 |
59 600 |
|
|
«HELIOS» KWLR EC 60 |
(Германия) |
60 |
4 |
256 000 |
|
|
«MAICO» WRG 35-1-SE |
(Германия) |
60 |
4 |
232 000 |
|
|
«МELTEM» M-WRG |
(Германия) |
60 |
4 |
384 000 |
|
|
«MARLEY» MENV-180 |
(Германия) |
40 |
5 |
150 000 |
|
|
«УРВК» -50 |
(Россия) |
50 |
5 |
75 700 |
|
|
К этим суммам прибавляются дальнейшие затраты на эксплуатацию. Чем больше число аппаратов, тем выше расходы (у импортного оборудования расходы еще выше). |
|||||
|
У большего количества аппаратов увеличивается общий расход электроэнергии |
Вывод: Двухмоторная установка СПВВР - самая эффективная, надежная, пожаробезопасная, экономичная, с умеренной и справедливой ценой, простая в обслуживании и монтаже.
- Корпус двухмоторной установки СПВВР полностью металлический
- Теплообменник керамический
- Защитные решетки (как внутри так и снаружи) не занимают места на стене
- Имеет 2 вентилятора (на вход и выход)
- 2 фильтра
- Воздушная заслонка металлическая
- Монтируется изнутри помещения
- 2 формы корпуса - круглый и прямоугольный
- Большая производительность.
Регенератор (рекуператор) - приточно-вытяжное устройство, которое аккумулирует и отдаёт тепло от вытяжного воздуха, приточному воздуху путём реверсного режима работы вентилятора.
В этих устройствах КПД может достигать 91%.
Сотовый накопитель изготовлен из керамики, алюминия или композитных материалов, имеет большую площадь поверхности контактирующей с воздухом.