10936

Наиболее распространенным и доступным возобновляемым источником энергии является солнечная энергия.

Актуальность использования солнечной энергии подтверждена в Концепции Энергетической стратегии России на период до 2030 года, где одной из задач является максимально эффективное использование гелиоэнергетики. [2]

Анализ исследований в области использования солнечной энергии показал, что применение гелиоэнергетики распространено, в основном, для теплоснабжения частных домов и сельскохозяйственных зданий.

На наш взгляд, научный и практический интерес представляет возможность использования гелиоустановок для энергоснабжения производственных процессов.

Один из способов может быть замена традиционной системы горячего водоснабжения в летние месяцы системой с солнечными коллекторами.

Рассмотрим возможность замещения системы горячего водоснабжения бытовых помещений солнечными нагревателями на примере механосборочного цеха №2 АО «Транспневматика» в г. Первомайск Нижегородской области.

Помещение механосборочного цеха предназначено для выпуска компрессоров, компрессорных установок, дисковых тормозов и др. В цехе располагается три участка механообработки, участок механической обработки деталей компрессоров, четыре сборочных участка.

Режим работы механосборочного цеха связан с постоянным присутствием людей, график работы 2-3 сменный.

Вбытовых помещениях цеха имеется потребность в горячей воде различных температурных уровней - от 30 до 65 . Такой диапазон температур, вероятно, может быть получен путем использования солнечной энергии в летний период.

Втабл. 1. представлен расчет поступающей солнечной радиации по сторонам света в г. Первомайск Нижегородской области, который необходим для определения наиболее эффективной ориентации солнечных коллекторов по сторонам света. А также построен график представленный ниже на рис.1.

Табл. 1. Суммарная солнечная радиация по сторонам света в г. Первомайск.

Суммарная радиация, МДж/м2·мес:

Рис. 1. График отображения солнечной радиации в г. Первомайск

Из представленной диаграммы видно, что преобладающим направлением для установки солнечных коллекторов является юговосточное направление. Максимальное значение суммарной солнечной радиации равно 341 МДж/м2·мес в июле. При этом в летние месяцы значения суммарной солнечной радиации не падает ниже 300 МДж/м2·в месяц.

В отличие от традиционных систем теплоснабжения, при проектировании которых для выбора оборудования достаточно определить часовые расходы теплоты, при расчете солнечной системы теплоснабжения необходимо вычислить месячные расходы теплоты.

Расход теплоты [2, С. 187], на горячее водоснабжение в данном месяце, кДж:

м3/(день*чел).

Ср − изобарная теплоемкость воды Дж/(кг*град)

Ср = 4,19 ∙ 103 Дж/(кг ∙ град); N – число работников;

− число рабочих дней в данном месяце;

г.в. = 65

181

х.в. − температура холодной воды. Принимается в диапазоне от 5 до 15 в зависимости от месяца.

Табл. 2. Тепловая нагрузка на горячее водоснабжение.

Вычисленные месячные нагрузки на ГВС в летние месяцы находятся

вдиапазоне от 8 до 9 тысяч МДж, поэтому площадь солнечных коллекторов

в25 м2 - 27 м2 справится с требуемыми нагрузками. Это говорит о рациональности замены традиционной системы ГВС в летние месяцы системой с солнечными коллекторами.

Работа гелиосистемы в летнее время позволит выполнять ремонтные работы и длительные проверки в промышленной котельной без вреда для производства.

Горячая вода, идущая на бытовые нужды промышленного цеха, приготовленная таким способом, получится в стоимостном выражении во много раз дешевле, чем при генерации в котельной, то есть при сжигании топлива.

Применение солнечной энергии снизит расход органического топлива ресурсов, и как следствие, существенно уменьшит выброс вредных веществ

ватмосферный воздух.

Литература

1.Концепция Энергетической стратегии России на период до 2030 г. (проект) //Прил. к научн., обществ.-дел. журналу "Энергетическая политика". — М.: ГУ ИЭС, 2007. — 116 с., 5 рис.

2.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч.4.1. отопление/ В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера.- 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Стройиздат, 1990.-344 с.: ил.

182

3. Количество солнечной энергии в регионах России https://realsolar.ru/article/solnechnye-batarei/kolichestvo-solnechnoy-energii-v- regionah-rossii/

Минакова А.А., Табунов Д.Н., Чикунов Е.Д.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОТЫ ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА В ПРИТОЧНЫХ УСТАНОВКАХ

Развитие технологий не стоит на месте. На сегодняшний день, ориентиром в современной науке является тенденция к сокращению вредного воздействия технологических процессов на окружающий мир и возможность вторичного использования энергоресурсов. В системах механической вентиляции это сводится к использованию приточновытяжных установок с рекуператорами.

Самыми популярными видами рекуператоров являются: пластинчатый рекуператор, роторный рекуператор и рекуператор с промежуточным теплоносителем.

Пластинчатые рекуператоры. Пластинчатый рекуператор представляет собой блок (кассету) внутри которого расположены несколько параллельно установленных пластин. Пространство между ними — каналы для движения воздуха. Принцип действия заключается в обмене тепла между входящими и выходящими из помещения воздушными массами.

Приточный и удаляемый воздух проходят с обеих сторон ряда пластин. Здесь практически исключается контакт приточного и удаляемого воздуха. Такие рекуператоры должны быть оснащены отводами конденсата, так как есть вероятность его образования на пластинах. Выпадения конденсата может привести к образованию льда, следовательно, необходима система размораживания. Рекуперация тепла может регулироваться посредством перепускного клапана, контролирующего расход проходящего через рекуператор воздуха.

183

Рис. 1 Пластинчатый рекуператор

Роторные рекуператоры. Внешний вид роторного рекуператора представляет собой цилиндрическую емкость, заполненную очень близко расположенными продольными стальными листами. Чаще всего применяется гофрированная сталь.

В роторе происходит полный обмен температур двух потоков воздуха. Теплообмен происходит с помощью непрерывно вращающегося между удаляемым и приточным каналами ротором. Такие рекуператоры имеют существенный недостаток присутствует вероятность того, что запахи и загрязнители, выделяемые людьми, мебелью, строительными материалами, могут перемещаться из удаляемого воздуха в приточный.

Рис. 2 Роторный рекуператор

Рекуператоры с промежуточным теплоносителем. Обычно используются в системах, где недопустимо смешение потоков воздуха, а также в случаях большого расстояния между приточной и вытяжной установками. Теплоноситель получает тепло удаляемого воздуха с помощью теплообменника, установленного в вытяжной части и передает его подаваемому воздуху с помощью теплообменника, установленного в

184

приточной части установки, который выполняет функцию начального нагревателя. В качестве промежуточного теплоносителя в зависимости от климата используется вода или незамерзающая жидкость, чаще всего 40%- ный раствор этиленгликоля в дистиллированной воде.

Рис. 3 Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Сравнение роторных и пластинчатых рекуператоров разных производителей. Нами было рассмотрено и проанализировано два вида рекуператоров у трех разных производителей.

На основании приведенных подборов можно сделать вывод, что самым неэффективным является пластинчатый рекуператор производителя «Ballu», его эффективность составляет 50,1%, а температура после рекуператора -6,4оС. Самым же эффективным является пластинчатый рекуператор производителя «Systemair», его эффективность составляет 80,1%, а температура после рекуператора 14,9оС. Но даже самый неэффективный рекуператор дает возможность экономить на тепловой мощности, снижая нагрузку воздухонагревателя, подавая в калорифер уже подогретый воздух.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе обосновано применение рекуперации тепла в системах вентиляции, основанных на различных принципах работы. Произведено сравнение рекуператоров, как между собой, так и между различными производителями.

Литература 1. Кувшинов Ю. Я. Энергосбережение в системе обеспечения

микроклимата зданий. М.: АСВ, 2010. - 320 с.

185

2.Кокорин О. Я. Энергосбережение в системах отопления, вентиляции, кондиционирования. М: АСВ, 2013. - 168c

3.Дмитриев А. Н., Монастырев П. В., Сборщиков С. П. Энергосбережение в реконструируемых зданиях. М: АСВ, 2008. -260с.

4.Рекуперация воздуха: мода или необходимость? – Журнал АВОК «Вентиляция. Отопление. Кондиционирование», № 2, 2002

5.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1 / В.Н. Богословский, А.И. Пирумов, В.Н. Посохин и др.; Под ред. Н. Н. Павлова и Ю.И.

Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Стройиздат, 1992. – 319 с.

6.Каменев, П.Н. Вентиляция / П.Н. Каменев, Е.И. Тертичник. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2011. – 632 с.

Модина Т.А., Кащенко О.В.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД

В процессе очистки сточных вод населенных пунктов и промышленных предприятий образуются осадки, содержащие огромный спектр загрязнений от микроорганизмов до ионов тяжелых металлов. Количество осадков постоянно растет и в настоящее время они являются одним из наиболее значимых факторов загрязнения окружающей среды. Основным путем снижения объемов осадков является их обезвоживание.

На сегодняшний день в мировой практике используется технологическое оборудование для обезвоживания осадков очистных сооружений сточных вод различного конструктивного исполнения и представленные своими типоразмерными рядами по производительности.

Основными типами оборудования являются:

-центрифуги (декантерные центрифуги и сепараторы),

-фильтр-прессы (камерные и мембранные),

-вакуум-фильтры,

-шнековые обезвоживатели,

Лидерами рынка по изготовлению оборудования обезвоживания осадка являются – Andritz, Baker Hughes, Lenser, Netzseh Filtration.

186

В настоящее время наиболее эффективными технологиями считаются методы обезвоживания осадков сточных вод на осадительных шнековых центрифугах, ленточных и камерных фильтр-прессах. Более прогрессивным считается применение шнековых обезвоживателей и декантерных центрифуг, т.к. это оборудование отличается компактностью, низкой энергоемкостью, способно работать в автоматическом режиме и не требует значительных эксплуатационных затрат.

Существует несколько основных параметров, определяющих целесообразность применения оборудования с учетом характеристик осадка, поступающего на обезвоживание.

На основании литературного обзора был проведен сравнительный анализ существующих установок, представленный в таблице (табл.1).

Окончательный выбор оборудования производится при проектировании и определяется рядом факторов:

187

-степень обезвоживания и чистота фугата;

-герметичность процесса обезвоживания;

-требуемые площади для размещения оборудования;

-скорость реагирования на изменение протекания процесса;

-возможность автоматизации контроля режима работы;

-стоимость оборудования;

-расход реагента;

-наличие квалифицированного обслуживающего персонала;

-ограничение по наличию песка в осадке;

-расчет стоимости владения оборудования.

Необходимо отметить, что на основании проведенного анализа было выявлено, что наиболее эффективным оборудованием для обезвоживания является шнековый обезвоживатель.

Литература

1.Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1982. – 223 с.

2.Благоразумова, А.М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод. Учебное пособие / А.М. Благоразумова. – Новокузнецк: СГИУ, 2010. – 138 с.

3.Оборудование, инжиниринг, строительство [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://tvprus.ru

К.А. Пронин, Е.А. Орлов, С.С. Турутин, Н.А. Замыслов

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОТИВОДЫМНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Пожары являются одной из основных причин смертности от несчастных случаев, а также создают большой материальный ущерб.

Применение специализированных систем противодымной вентиляции позволяет значительно снизить количество жертв во время пожара.

Основной причиной гибели людей при пожарах являются не высокие температуры внутренней среды, а отравления продуктами сгорания.

Целью работы систем противодымной вентиляции является уменьшение распространения дыма и снижение концентрации вредных веществ в местах эвакуации людей из помещений.

188

Противодымные системы широко используются в зданиях повышенной этажности и высотных, организациях медицинского назначения, образовательных учреждениях, многофункциональных торговых центрах, подземных парковках, туннелях, жилых домах и мн. др.

Данные системы применяются для обеспечения незадымления основных путей эвакуации, например коридоров и залов, а также предотвращения попадания продуктов сгорания в лестнично-лифтовые узлы.

Противодымные системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные. Первые необходимы для компенсации объёмов воздуха, удаляемых вытяжными противодымными системами, а также создания подпора в тамбур-шлюзах и лестничных клетках.

Вытяжные системы противодымной вентиляции необходимы для своевременного удаления дымовых газов за пределы защищаемых помещений с применением средств принудительной механической вентиляции, а также специальных люков (рис. 1) и фрамуг с приводами.

Современные системы противодымной вентиляции состоят из следующих основных элементов:

-клапанов дымоудаления, необходимых для обеспечения герметичности воздуховодов противодымных систем при отсутствии пожара (рис. 2);

-вентиляторов дымоудаления, используемых для удаления продуктов сгорания из защищаемых помещений (рис. 3 и 4);

-вентиляторов компенсационного подпора воздуха, применяемых в том числе для поддержания избыточного давления в лестнично-лифтовых узлах, требующих защиты от задымления при пожаре;

-вентиляционных каналов из сварных воздуховодов и шахт, имеющих покрытие, обеспечивающее нормируемый предел огнестойкости (рис. 5).