АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА

Одним из путей снижения энергозатрат в системах вентиляции и кондиционирования воздуха является утилизация теплоты или холода, содержащихся в воздухе, удаляемом из обслуживаемых помещений. Для этих целей в настоящее время широко используют воздухо-воздушные пластинчатые теплообменники, которые представляют собой кассету с набором пластин (гладких и гофрированных), образующих каналы, где в одном направлении проходит удаляемый воздух, а в другом направлении через соседний ряд каналов проходит приточный холодный воздух. Для предотвращения перетекания воздуха из одного потока в другой предусмотрены герметизирующие прокладки, закрывающие вход в каналы потоков. Теплообмен между потоками происходит через поверхность пластин.

В схемах автоматизации таких теплообменников-утилизаторов управление обычно сводится к стабилизации температуры приточного воздуха путем регулирования теплопроизводитель-ности воздухонагревателя и защите пластин теплообменного аппарата от инееобразования путем обвода холодного воздуха.

В зависимости от характера тепловлажных нагрузок и помещения и типа воздухонагревателя (водяной, паровой, электрический) могут быть разработаны различные схемы управления.

На рис. 8.8 представлен вариант схемы управления агрегатом-утилизатором с водяным воздухонагревателем для помещений со стабильными параметрами удаляемого воздуха. Удаляемый из помещения воздух (УВ|), проходя через теплообменник-утилизатор /, охлаждается, отдавая тепловую энергию приточному воздуху. С понижением температуры теплообменной поверхности в канале удаляемого воздуха (УВ2) до температуры точки росы возникает опасность обмерзания теплообменника, вследствие чего снизится эффективность теплообмена и повысится аэродинамическое сопротивление воздушного канала. При этом срабатывает регулятор защиты 2, настроенный на критическое значение температуры при определенной влажности удаляемого воздуха. Защитный регулятор 2 открывает фронтально-обводной клапан 3, пропуская часть холодного воздуха в обход теплообменника по каналу 4, что приводит к повышению температуры теплообменной поверхности и прекращению инееобразования. Воздушные заслонки возвращаются в прежнее положение, и весь поток холодного наружного воздуха (НВ) опять направляется через утилизатор. В теплое время года защитный регулятор 4 может быть отключен.

Функциональная схема автоматического управления пластинчатым теплообменником

Рис. 8.8. Функциональная схема автоматического управления пластинчатым теплообменником

Если теплообменник-утилизатор является одним из аппаратов кондиционера, то можно ограничиться только схемой защиты от обмерзания. В том случае, когда утилизатор представляет собой автономный объект — так называемый агрегат-утилизатор с приточно-вытяжными вентиляторами 5 и воздухонагревателем 6, в схеме управления необходимо предусмотреть стабилизацию температуры приточного воздуха (ПВ). Температура ПВ регулируется изменением расхода теплоносителя с помощью регулятора 7.

В настоящее время разработаны типовые проектные решения системы утилизации теплоты с подогревом промежуточного теплоносителя. Вариант схемы управления системой утилизации приведен на рис. 8.9. Постоянная температура приточного воздуха поддерживается регулятором 1 путем изменения теплопроизво-дительности нагревателя 3 промежуточного теплоносителя и перепуска части теплоносителя в обвод теплоизвлекающего теплообменника 2.

Функциональная схема управления системой утилизации с подогревом промежуточного теплоносителя

Рис. 8.9. Функциональная схема управления системой утилизации с подогревом промежуточного теплоносителя:

  • 1 — регулятор температуры приточного воздуха; 2 — теплоизвлекающий теплообменник; 3 — нагреватель промежуточного теплоносителя;
  • 4 — регулятор защиты от обмерзания; 5 — теплоотдающий теплообменник; 6 — регулятор защиты от замерзания теплоносителя; 7 — фильтр

Защита теплообменника 2 от обмерзания осуществляется по перепаду давления воздуха регулятором 4, а также путем перепуска части теплоносителя. Защита теплоизвлекающего теплообменника обеспечивается независимо от команды регулятора 1.

В схеме предусмотрена зашита от замерзания теплоносителя в теплоотдающем теплообменнике 5. Здесь функции защиты выполняет регулятор 6, датчики которого размещаются в потоке приточного воздуха и в обратном трубопроводе после теплообменника 5. По сигналу любого из датчиков регулятор 6 дает команду на выключение приточного вентилятора, включение циркуляционного насоса (если он был остановлен) и полное открытие клапана на трубопроводе подачи горячей воды в нагреватель 3 теплоносителя.

Весьма перспективны аппараты, в которых в одной конструкции совмещены различные функции обработки и перемещения воздуха. Таким аппаратом является тепловой утилизатор-вентилятор (ТУВ) на базе тепловых труб. Система регулирования микроклимата с помощью ТУВ предназначена для поддержания параметров воздушной среды обслуживаемого помещения в заданных пределах в холодный и переходный периоды года и в допустимых пределах летом. С помощью ТУВ в системе осуществляется нагрев приточного воздуха за счет теплоты удаляемого воздуха, что позволяет значительно сократить расход тепловой энергии по сравнению с традиционной системой вентиляции.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >