Системы вентиляции

Энергетическое обследование систем вентиляции позволяет установить, насколько потребление электроэнергии соответствует требуемому воздухообмену и фактическому режиму использования помещений. Для этого сопоставляют расход воздуха, давление, электрическую нагрузку вентиляторов, состояние фильтров и графики работы вентиляционных установок.

Основная задача — проверить рабочую точку вентилятора и определить, связаны ли энергетические затраты с необходимым перемещением воздуха или с отклонениями режима. Избыточный воздухообмен, дросселирование и загрязнение фильтров могут увеличивать потребление энергии. Однако высокая мощность вентилятора или значительное давление сами по себе не доказывают перерасход: такие параметры могут быть необходимы для обеспечения требуемого расхода воздуха.

Соответствие воздухообмена режиму помещений

Обследование начинают с определения границ вентиляционной системы и её полезной функции. По схемам устанавливают состав оборудования, связи между вентиляторами и воздушными трактами, а также помещения, для которых обеспечивается воздухообмен.

Фактический расход воздуха сопоставляют с режимом использования помещений. Это позволяет определить, соответствует ли производительность вентиляционной установки потребности в воздухообмене в рассматриваемый период.

Особое значение имеет расписание работы системы. Если вентиляционная установка работает при изменяющейся потребности помещений, необходимо установить, как фактический режим влияет на расход воздуха и потребление электроэнергии.

При этом повышенный расход нельзя автоматически считать избыточным. Сначала необходимо определить требуемый воздухообмен, а затем оценить возможное отклонение от него.

Измерение расхода, давления и анализ характеристики вентилятора

Основной метод обследования — измерение расхода воздуха и давления с последующим анализом вентиляторной характеристики.

Вентиляторная характеристика описывает связь между расходом воздуха и создаваемым вентилятором давлением. Фактическое сочетание этих параметров определяет рабочую точку — режим, в котором вентилятор работает совместно с подключённой воздушной сетью.

Специалист сопоставляет измеренные параметры с фактической электрической нагрузкой и эксплуатационным режимом. Такой анализ позволяет установить, соответствует ли потребление энергии необходимой работе вентилятора.

Измерение одной только электрической мощности недостаточно. Без данных о расходе воздуха и давлении нельзя определить, обусловлена ли высокая нагрузка необходимой производительностью или предполагаемым неэффективным режимом.

Если рабочие параметры изменяются в течение дня, для корректного вывода используют сопоставимые периоды. Изменение потребления рассматривают совместно с изменением полезной потребности в воздухообмене.

Исходные данные для обследования вентиляции

Для проверки энергетических режимов необходимы три группы исходных материалов:

• Схемы и перечень оборудования. Позволяют определить границы вентиляционной системы, состав установок и связи со смежными инженерными системами.
• Данные учёта, журналы режимов или архивы автоматики за сопоставимый период. Используются для анализа изменения электрической нагрузки и сопоставления её с работой вентиляционного оборудования.
• Эксплуатационные регламенты, графики и настройки. Позволяют установить требуемые режимы воздухообмена и сравнить их с фактическими графиками работы.

Эти материалы дополняют результаты измерения расхода и давления. Схемы определяют границы анализа, эксплуатационные данные описывают продолжительность режимов, а измерения позволяют проверить фактическую рабочую точку вентилятора.

Если отсутствуют необходимые параметры расхода, давления или графики работы, вывод о причинах повышенного энергопотребления ограничивается проверяемыми предположениями. В таком случае определяют, какие дополнительные измерения необходимы.

Избыточный воздухообмен, дросселирование и загрязнённые фильтры

При обследовании проверяют взаимосвязанный комплекс возможных причин неэффективного потребления: избыточный воздухообмен, дросселирование воздушного потока и загрязнение фильтров.

Избыточный воздухообмен рассматривают как превышение фактического расхода воздуха над подтверждённой потребностью помещений. Чтобы установить его наличие, сопоставляют производительность установки с эксплуатационным режимом.

Дросселирование связано с регулированием расхода воздуха посредством изменения сопротивления воздушного тракта. Энергетическую оценку такого режима выполняют по фактическим расходу, давлению и нагрузке вентилятора.

Загрязнённые фильтры могут увеличивать аэродинамическое сопротивление. Однако величину их влияния на энергопотребление необходимо подтверждать измерениями и анализом рабочей точки, а не предполагать только по факту эксплуатации фильтрующего оборудования.

Перечисленные причины не следует оценивать независимо от полезного воздухообмена. Если для помещения необходим повышенный расход воздуха, соответствующую нагрузку сначала учитывают как часть требуемого режима. Только после этого проверяют возможное избыточное потребление.

Когда высокое давление является необходимым

Высокое давление вентилятора может быть обусловлено конструкцией воздушного тракта и необходимостью обеспечить требуемый расход воздуха. Поэтому само измерение повышенного давления не подтверждает неэффективность системы.

Для разграничения причин специалист сопоставляет фактический расход, давление и вентиляторную характеристику. Если установленное сопротивление соответствует необходимому режиму воздухораспределения, снижать его только ради уменьшения электрической мощности необоснованно.

Если же измерения показывают отклонение от необходимой рабочей точки, появляется основание проверить влияние дросселирования, состояния фильтров и фактического воздухообмена.

Таким образом, вывод должен опираться на сочетание измеренных параметров, а не на отдельный показатель давления или мощности.

Результат энергетического обследования

Результатом становится аэродинамический и энергетический профиль вентиляционных установок. Он связывает фактический расход воздуха, давление, электрическую нагрузку и режим использования помещений.

На основании профиля определяют, подтверждены ли признаки избыточного воздухообмена или дополнительного сопротивления и какие установки требуют дальнейшей проверки.

Полученные результаты используют для обоснования снижения сопротивления воздушного тракта или изменения расхода воздуха только при подтверждённой потребности. Возможное изменение должно соответствовать требуемому воздухообмену помещений.

Граница результата: высокая электрическая мощность вентилятора не доказывает перерасход без данных расхода воздуха и давления. При отсутствии необходимых измерений нельзя достоверно определить рабочую точку, установить причину повышенного потребления или подтвердить величину возможной экономии.

Общая взаимосвязь вентиляционных и холодильных нагрузок рассматривается в разделе «Вентиляция и холодоснабжение». Состав работ по инженерным системам представлен на странице «Энергоаудит инженерных систем». Дополнительные материалы по предмету обследования: «Выявление неэффективных режимов работы оборудования» и «Избыточное энергопотребление вентиляции: основные причины».