Текущий выпуск
№3 2017
Главная|Журнал|Зима 2014|Революция в климатотехнике: бесфреоновые климатические системы
      

Революция в климатотехнике: бесфреоновые климатические системы



Воздух – совершенный, экологически чистый, возобновляемый, а главное, бесплатный источник энергии

Разрушение озонового слоя Земли и глобальное потепление привели к необходимости создания климатических установок нового поколения, в которых используются безопасные природные хладагенты, такие как воздух. Воздушная климатическая система (ВКС) – это многофункциональная установка, разработанная инженерным центром воздушных турботехнологий «УПЭК». Летом она функционирует как воздушный кондиционер, а в зимнее время – как тепловой насос. При необходимости система может работать в режиме вентиляции. Применение воздуха в качестве источника энергии делает установку максимально экологичной и эффективной.

Технология, созданная в инженерном центре воздушных турботехнологий индустриальной группы «УПЭК», основана на применении высокоэффективных циклов (открытого и комбинированного), в которых термодинамическим рабочим агентом является воздух. Воздух – совершенный, экологически чистый, возобновляемый, а главное, бесплатный источник энергии. Кроме того, в системе отсутствуют какие-либо масла или смазки, что придает ей статус экологически безопасного климатического агрегата зеленой энергетики.

Важной особенностью ВКС является способность работать при температуре наружного воздуха от –50 до +50 °C при возможном 100 %-м притоке свежего воздуха.

О КОМПАНИИ
Индустриальная группа «УПЭК» одна из крупнейших на Украине частных компаний. Занимает лидирующие позиции в нескольких продуктовых сегментах машиностроения и производстве компонентов для крупнейших конвейеров СНГ. Компания объединяет ряд ведущих машиностроительных предприятий и инженерных центров.

«УПЭК» разрабатывает и производит:
  • электротурбокомпрессоры;
  • климатические системы на базе воздушного цикла;
  • подшипники;
  • электродвигатели;
  • шлифовальные станки с ЧПУ;
  • трансмиссии и шасси;
  • прицепную сельхозтехнику и др.


www.upec.ua

www.att.upec.ua

Принцип действия

Воздушная климатическая система включает в себя турбокомпрессор, теплообменник, контроллер, вентиляторы, преобразователь частоты, воздухопроводы, клапаны, заслонки, глушители, помещенные в корпус раму с обшивкой.

Летом воздух, сжатый компрессором, охлаждается в теплообменнике.

Охлажденный воздух расширяется в турбине, в результате чего его температура понижается до +5...+10 °C.

Воздушная климатическая система (ВКС)
для железнодорожных вагонов

Полученный холодный воздух подается в помещение. Горячий воздух после выхода из теплообменника выбрасывается в атмосферу. Для повышения энергетической и экономической эффективности от применения ВКС может быть создан дополнительный контур утилизации теплоты в единой системе охлаждения, отопления и нагрева воды (например, для подогрева воды для бассейна или бытовых нужд).

При этом суммарный коэффициент полезного использования электроэнергии достигает 3,0–3,5.

Зимой воздух нагревается в теплообменнике, после чего подается в помещение. Переохлажденный в турбине воздух отводится в окружающую среду.

Область применения

Область применения ВКС очень широкая. Это торгово-развлекательные центры, промышленные помещения, автотранспорт, жилые и офисные здания, спортивные центры, сельскохозяйственные строения и т. д.

В частности, в спортивных сооружениях климатические системы должны обеспечивать круглогодичную потребность в кондиционировании, отоплении, вентиляции, горячем водоснабжении, высокие показатели качества воздуха и быстро задать необходимую температуру воздуха в помещении в разные периоды эксплуатации после отключения (ночью, в выходные дни, в период отсутствия людей в помещении).

Примечание. Если при положительной температуре показатели систем сближаются, то при отрицательной, когда потребность в отоплении возрастает, ВКС имеет высокие показатели эффективности даже на режимах, при которых подавляющее большинство фреоновых тепловых насосов не работают, а для отопления используются ТЭНы.

Данные системы позволяют летом, помимо кондиционирования воздуха, использовать избыточную теплоту, удаляемую из помещений, для бесплатного подогрева воды и горячего водоснабжения, а также подогрева воды в бассейнах. Зимой установку можно применять для вентиляции и отопления таких помещений, как, например, залы для тренировок, требующие круглогодичного охлаждения. Высокая скорость выхода на заданную температуру в помещении дает возможность снизить затраты на климатизацию помещений в 3–4 раза.

Преимущества

  • Учет самых жестких требований к качеству обрабатываемого воздуха, озонобезопасности, энергоэффективности.
  • Экологическая чистота (отсутствие фреонов, хладонов, масел).
  • Высокая энергетическая эффективность при возможном 100 %-м притоке свежего воздуха. В холодный период отопительный коэффициент в диапазоне температуры –50...+7 °C составляет 3,0–4,2. В теплый период холодильный коэффициент в диапазоне температуры +20...+50 °C равен 1,3–1,7 при притоке свежего воздуха до 100 %.
  • Работа при любых погодных условиях (от –50 до +50 °С) без заметного снижения энергоэффективности.
  • Экономия электроэнергии.
  • Высокая ремонтопригодность, низкие эксплуатационные затраты.
  • Высокое качество воздуха (в охлаждаемом/обогреваемом помещении). Полная смена воздуха в помещении происходит в течении 4–5 мин.
  • Малые удельный вес и габариты за счет инновационной конструкции турбокомпрессора и теплообменника.
  • Высокая скорость достижения заданной температуры воздуха в помещении.
  • Быстрый монтаж.
  • Отсутствие капитальных затрат на инсталляцию ВКС.
ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ВКС
Наименование: физкультурно-оздоровительный комплекс.

Объем помещения 9 000 м3.

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции 0,42 Вт/(м2•°С).

Площадь остекления 100 м2, стеклопакет однокамерный.

Расчетное количество спортсменов 60 человек.

Расчетное количество систем 3 шт.

Размеры помещения для системы (Д х Ш х В ) 9,0 х 5,0 х 4,2 м.

 

ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ВКС (продолжение)

Параметр

Зима

Лето

Температура наружного воздуха, °С

–23

+36

Температура подачи воздуха в помещение, °С

+44,0

+13,6

Относительная влажность наружного воздуха, %

70

45

Средняя температура в помещении, °С (по требованию заказчика)

+18

+24

Приток свежего воздуха, м3/ч (норма 80 м3/ч на спортсмена)

4 800

4 800

Средняя скорость теплоносителя в зоне пребывания людей, м/с

0,35

0,20

Температура в помещении в момент запуска системы, °С

+8

+30

Время нагрева/охлаждения помещения соответственно
с +8 до +18 °С и +30 до +24 °С, мин

18

23


Тепловой насосКондиционированиеЗелёные технологииЗащита окружащей среды