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

Компания FlaktGroup, 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/ч	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/ч	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. 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.