Системы кондиционирования воздуха (СКВ) представляют собой «системы дыхания зданий», обеспечивающие либо комфортные, либо диктуемые технологией параметры воздуха в помещениях. Оснащенные холодильными установками СКВ по энергоемкости превосходят системы приточно-вытяжной вентиляции. Капитальные затраты на СКВ нередко достигают 20% общей стоимости зданий, а эксплуатационные — 30—50% всей стоимости эксплуатации. Энергосбережение в СКВ представляет собой сложную задачу, решаемую специалистами по кондиционированию воздуха совместно с инженерами других профилей и архитекторами. Эффективность СКВ, экономично расходующей теплоту, холод, воду и электроэнергию, в значительной мере зависит от проектного решения здания.
Системы кондиционирования воздуха с повышенной энергетической эффективностью можно создавать только при оптимальных в энергетическом отношении архитектурно-строительных, теплотехнических, светотехнических и теплотехнических решениях зданий; при всемерном уменьшении или полном исключении выделений технологическим оборудованием теплоты, влаги, пыли, газов и паров, для ассимиляции которых вводятся в здания значительные количества наружного воздуха; при обоснованных санитарно-гигиенических и технологических требованиях к параметрам внутреннего воздуха и к точности их поддержания в помещениях.
При кондиционировании воздуха, особенно с применением искусственного холода, для уменьшения капитальных, энергетических и эксплуатационных затрат следует принимать объемно-планировочные решения и строительно-конструктивные меры, уменьшающие поступления теплоты. Необходимо улучшать также качество самих СКВ и их элементов, систем тепло- и холодоснабжения, технологию и технику автоматического регулирования, утилизировать сбросные теплоту и холод на нужды кондиционирования воздуха и вентиляции.
Классификация мер повышения энергетической эффективности зданий и СКВ приведена на рисунках. Следует иметь в виду, что большинство указанных на этих рисунках мер представляют собой решения оптимизационных задач.
Классификация объемно-планировочных и строительно-конструктивных мер снижения нагрузок на СКВ
Классификация мер по улучшению качества и энергосбережению в СКВ и их элементах
Классификация способов и средств утилизации природных и отходящих теплоты и холода
Классификация мер по энергосбережению в холодильных установках
Совершенствование систем тепло- и холодоснабжения (СТХС) достигается в результате применения комбинированного производства теплоты, холода и электрической энергии на базе ТЭЦ; использования газовых и паровых турбин в комбинации с абсорбционными холодильными машинами, винтовыми компрессионными холодильными машинами и тепловыми насосами; тепловых аккумуляторов для снижения расчетных тепловых и холодильных нагрузок на генераторы теплоты и холода; количественного регулирования холодопроизводительности компрессионных холодильных машин; применения воздушных турбодетандерных машин и вихревых труб (в первую очередь для снабжения охлаждаемым воздухом кабин управления и подъемно-транспортного оборудования, скафандров и защитных рабочих костюмов); использования теплоты и холода геотермальных, артезианских вод, а также солнечной энергии и тепловых отходов промышленных и коммунальных предприятий.
Улучшение технологии и техники автоматического регулирования системы кондиционирования воздуха сводится к их количественному регулированию в помещениях и зданиях с резко меняющимися тепловыми и холодильными нагрузками; отказу от второго подогрева и второй рециркуляции, где это допускают тепловлажностные балансы помещений; внедрению регулирования температуры в зонах зданий по наружным факторам, а относительной влажности воздуха — по параметрам в помещениях; использованию так называемого метода регулирования по оптимальным режимам (минимального потребления энергии) на базе обычных средств автоматического регулирования или на базе управляющих компьютером с узлами оптимизации и регистрации расходов.
