Вентиляция гипермаркетов и торговых помещений

Автор: Р. Л. Михаленко, заместитель директора ООО "Вентхауз"

Опубликовано в журнале "Мастерская. Современное строительство". Тема номера "Энергосбережение в строительстве и ЖКХ". №12, декабрь, 2009.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ТОРГОВЫХ ЗАЛОВ ГИПЕРМАРКЕТОВ

Известно, что увеличение термического сопротивления R (м²*°С/Вт)ограждающих конструкций в два раза позволяет сэкономить максимум 10% от общей потребности здания в тепле. Значительно большая часть тепловой энергии теряется не через ограждающие конструкции, а через систему вентиляции на проветривание здания. Поэтому меры по повышению эффективности систем вентиляции являются более действенными, чем обычное увеличение толщины слоя теплоизоляции на стенах.

На протяжении последних пяти лет на территории Беларуси ведется интенсивное строительство больших торговых центров. Площади современных супер- и гипермаркетов составляют 5000 м² и более. И жизнедеятельность таких зданий невозможна без работы систем вентиляции. Учитывая повышенный интерес заказчиков и проектных организаций к данной теме, а также путям экономии энергоресурсов, рассмотрим не только техническую, но и экономическую природу процессов в системах вентиляции торговых залов гипермаркетов.

Понятно, что чем больше будет гипермаркетов, тем большей будет конкуренция за покупателя. Последний будет ехать туда, где есть парковка, привлекательные цены и комфорт. C другой стороны, прибыль в гипермаркетах получают не только благодаря большим торговым надбавкам, а во многом за счет товарооборота и снижения издержек, в том числе эксплуатационных, и не в последней мере на применении вентиляционных систем. Основным источником сокращения затрат на эксплуатацию систем вентиляции должно стать использование вторичных энергоресурсов, что соответствует п. 11.1 СНБ 4.02.01-03.

Для проведения анализа потребления тепла системами вентиляции возьмем, к примеру, типовое техническое решение для торговых залов гипермаркета, применяемое одним из основных ритейлеров Беларуси. Схематически оно представлено на рис. 1.

Площадь торгового зала составляет 6000 м², режим работы - 14 ч в сутки без выходных. Для организации воздухообмена в торговом зале производится:

• подача приточного свежего воздуха на торговый зал в объеме 45475 м³/ч приточными установками с камерой смешения в количестве 5 шт.;
• удаление использованного воздуха из торгового зала в том же объеме 45475 м³/ч отдельно установленными вытяжными вентиляторами в количестве 5 шт.

Суммарная установленная мощность калориферов приточных установок составляет 564 кВт. При таком техническом решении это является основной нагрузкой на котельную здания.

Количество тепловой энергии, потребляемой системами вентиляции в течение холодного периода года (количество часов стояния температур для г. Минска согласно СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология») при 14-часовом режиме работы составляет 723 Гкал (рис. 4, площадь обозначена красным цветом).

Из графика видно, что системы потребляют большое количество тепла.

Таким образом, выбор более дешевых простых схем может со временем принести убытки из-за перерасхода энергии.

Основным мероприятием для энергоэффективной работы систем вентиляции является рекуперация теплоты удаляемого вытяжными вентиляторами из торгового зала воздуха, которая осуществляется в течение холодного периода года. Эту теплоту наиболее эффективно можно использовать для подогрева наружного холодного воздуха, подаваемого в торговый зал, применив роторный рекуператор.

Роторный рекуператор (регенератор) - это вращающийся алюминиевый цилиндрический теплообменник, состоящий из каналов для прохода воздуха. Ротор разделен на два сектора для прохода свежего и удаляемого воздуха.

Принцип его работы основан на том, что удаляемый из помещения воздух с температурой +21 °С проходит по каналам ротора, нагревает его алюминиевые элементы и, отдав свое тепло, с температурой -15 °С выбрасывается на улицу. Нагретый ротор поворачивается в сектор свежего наружного воздуха. Одновременно с этим в каналы ротора поступает свежий наружный воздух с температурой -24 °С, который, проходя по каналам, нагревается до температуры +12 °С. Схематически принцип работы роторного рекуператора показан на рис. 3.

Рассмотрим техническое решение с применением роторного рекуператора в системах вентиляции для того же торгового зала гипермаркета (энергоэффективное решение представлено на рис. 2).

Площадь торгового зала составляет 6000 м², режим работы - 14 ч в сутки без выходных. Для организации воздухообмена в торговом зале производится одновременная подача приточного свежего воздуха 45475 м³/ч и удаление использованного воздуха на улицу в объеме 45475 м³/ч.

Для этих целей применяются приточно-вытяжные установки с роторным рекуператором тепла в количестве 5 шт. При этом суммарная установленная мощность калориферов приточно-вытяжных установок с роторным рекуператором составляет только 36 кВт, что в 15 раз меньше, чем при типовом техническом решении.

Количество тепловой энергии, потребляемой системами вентиляции в течение холодного периода года (количество часов стояния температур для г. Минска согласно СНБ 2.04.02-2000 «Строительная климатология») при 14-часовом режиме работы составляет лишь 139 Гкал (рис. 4, площадь обозначена зеленым цветом).

Таким образом, получаем решение, сводящее к минимуму затраты (издержки) на эксплуатацию систем вентиляции и в конечном итоге увеличивающее доход ритейлера.

В данной статье мы рассмотрели только применение энергосберегающего оборудования. Однако просто выбрать более энергоэффективное оборудование (обычно и более дорогое) недостаточно. Потребителю надо помочь найти технические решения, обеспечивающие минимальное энергопотребление в среднем за год с учетом сезонных изменений условий эксплуатации систем и посещаемости торговых залов покупателями. Его надо научить оценивать «стоимость качества» предлагаемых технических решений. А об этом поговорим в следующей статье.