Сравнение годового энергопотребления вентиляционных установок c двумя роторами (Twin Wheel) и с одним роторным колесом

Энергопотребление вентиляционной установки – важный вопрос, когда заходит речь о стоимости энергетических затрат за весь период ее эксплуатации. В связи с тенденцией ежегодного повышения тарифов на электрическую и тепловую энергию, наших заказчиков все больше интересует вопрос энергоэффективности оборудования.

Компания Flakt Woods, с концепцией e3, имеет богатейший опыт по разработке и производству энергоэффективного вентиляционного оборудования. Одним из таких решений является приточно-вытяжная установка с двумя роторными рекуператорами – Twin Wheel.

Представляем вашему вниманию расчет годового энергопотребления установок c двумя роторами (Twin Wheel) и с одним роторным колесом, выполненный с помощью программного комплекса ACON. Для данного сравнения, были взяты две установки одного типоразмера. Расчет данных систем производился для г. Санкт-Петербург, в соответствии с техническим заданием и параметрами заказчика. Принятые параметры воздуха указаны в таблицах.

Таблица 1. Расчетные параметры наружного воздуха

 

Температура
tн,oC

Относительная влажность φн, %

Теплый период

28

45

Холодный период

-30

90

Таблица 2. Расчетные параметры приточного воздуха

 

Расход воздуха, м3

Температура
tп,oC

Комментарии

Теплый период

10 550

17

Влагосодержание = 7,2 г/кг.

(требуется  жесткое поддержание относительной влажности воздуха в помещениях, для чего воздух необходимо сначала осушать до заданного значения влагосодержания)

Холодный период

30

Предусматривается дальнейшее адиабатическое увлажнение воздуха в отдельной секции увлажнения

Таблица 3. Расчетные параметры вытяжного воздуха

 

Расход воздуха, м3

Температура
tв,oC

Относительная влажность φв, %

Теплый период

9 600

25

45

Холодный период

25

30

Ниже указаны полученные значения температур воздуха после их обработки в соответствующих блоках установок для теплого периода года.

Рис. 1. Температурный режим работы приточно-вытяжной системы обработки воздуха с одним ротором в теплый период года

Рис. 2. Температурный режим работы приточно-вытяжной системы обработки воздуха c двумя роторами (Twin Wheel) в теплый период года

Для расчета годового потребления тепла и холода (Рис. 3) было принято следующее время работы: 5 дней/неделю, 12 часов в день, итого 3129 часов в году.

Рис. 3. Диаграмма годового потребления тепла и холода

Ниже приведено сравнение годового энергопотребления систем с одним и с двумя роторами.

Параметры подбора

Система с одним ротором

Система с двумя роторами

Тип установки и размер

eQ, приточно-вытяжной воздух - 032

eQ, приточно-вытяжной воздух - 032

Приточный воздух

10 550 м³/ч

10 550 м³/ч

Вытяжной воздух

9 600 м³/ч

9 600 м³/ч

Рекуперация тепла

Ротационный теплообменник

Сдвоенное колесо

SFPv

4,46 кВт/(м³/с)

4,82 кВт/(м³/с)

Нагрев

59,4 кВт

53,3 кВт

Охлаждение

91,8 кВт

71,3 кВт

Приточный вентилятор

7,88 кВт

8,05 кВт

Вытяжной вентилятор

6,91 кВт

8,37 кВт

 

Годовая рекуперация тепла
и холода

Система с одним ротором

Система с двумя роторами

Рекуперация тепла

134 203 кВт/ч

135 129 кВт/ч

Нагрев воздуха в приточном вентиляторе

20 721 кВт/ч

21 389 кВт/ч

Рекуперация холода

1 719 кВт/ч

8 616 кВт/ч

Рекуперация тепла в теплый период (2-й подогрев за счет роторного колеса)

32 486 кВт/ч

Итого:

156 643 кВт/ч

197 620 кВт/ч

 

Годовое энергопотребление

Система с одним ротором

Система с двумя роторами

Нагрев

31 735 кВт/ч

20 519 кВт/ч

2-й подогрев в теплый период

27 771 кВт/ч

Охлаждение

60 434 кВт/ч

50 807 кВт/ч

Приточный вентилятор

24 477 кВт/ч

25 296 кВт/ч

Вытяжной вентилятор

19 911 кВт/ч

24 153 кВт/ч

Другое оборудование

766 кВт/ч

1 174 кВт/ч

Итого:

165 094 кВт/ч

121 949 кВт/ч

Рис. 4. Годовая рекуперация тепла и холода (учет работы только рекуператоров)

Рис. 5. Годовое энергопотребление (учитываются энергозатраты на нагрев, охлаждение и электроснабжение)

Приведенные расчеты показывают, что при заданных параметрах наружного, вытяжного и приточного воздуха, годовое энергопотребление системы с двумя роторами меньше на 26%, чем у системы с одним ротором.

Выводы

Можно выделить следующие преимущества системы Twin Wheel в сравнении с системой с одним ротором:

  1. Система с двумя роторами (Twin Wheel), благодаря наличию второго ротора, позволяет избежать расхода тепла на второй подогрев в теплый период года. Воздух в данном случае нагревается во втором роторном рекуператоре, что позволяет экономить энергию.
  2. Более эффективная рекуперация холода в теплый период за счет второго роторного колеса, и как следствие уменьшение теплообменной поверхности воздухоохладителя. Вместо 8-10 рядов, достаточно 6, что снижает стоимость установки.
  3. Общее потребление тепловой и электрической энергии ниже на 26% в масштабе одного года.

Данные результаты показывают существенно меньшее энергопотребление у системы Twin Wheel. Установка с двумя роторными рекуператорами – это тот случай, когда при более высокой начальной стоимости установки, можно получить высокую экономию денежных средств на энергозатраты в период последующей эксплуатации и как следствие более быструю окупаемость. Можно с уверенностью говорить о хороших перспективах использования вентиляционных установок с Twin Wheel в проектах общеобменной вентиляции с повышенными требованиями к поддержанию относительной влажности воздуха в помещениях, что особенно важно в системах с охлаждающими балками.