Об энергоэффективности кондиционирования воздуха в помещении

Повышение средних температур наружного воздуха и их колебания за последние 20 лет (подтверждением могут служить рекорды летних температур в нашей стране) существенно увеличивают потребность в кондиционировании воздуха в помещениях с длительным присутствием людей, особенно при их большом скоплении (магазины, зрелищные залы, учебные аудитории и т. п.). Процесс кондиционирования достаточно энергоемкий, однако рост благосостояния во многих республиках бывшего СССР, а также увеличивающаяся с каждым годом сложность физиологической адаптации организма человека к повышающимся температурам наружного воздуха обусловливают возможность и одновременно необходимость массового внедрения данных систем. При этом важно учитывать, что цены на электроэнергию в настоящее время сохраняются на достаточно высоком уровне и для владельцев жилья в течение ближайших лет будут только расти. Поэтому разработка новых способов существенного роста энергоэффективности процесса кондиционирования воздуха в помещениях представляет несомненный интерес. Один из таких способов – использование ламинарных или близких к ним подвижных слоев кондиционированного воздуха в ограниченной зоне работы или отдыха людей. Такой зоной, высотой около 1,0‒1,2 м от пола, в каждой квартире является, например, жилая комната (спальня), в которой при помощи простых воздухоподающих и воздухозаборных устройств создаются нормативные температурные условия. В случае сидячей работы людей высота зоны кондиционированного воздуха должна увеличиваться до 1,3‒1,5 м. В настоящее время уже установлено, что использование ламинарных или близких к ним воздушных потоков благодаря существенно пониженному теплообмену с окружающими нагретыми поверхностями позволяет уменьшать расход электроэнергии в два и более раз. Кроме этого, необходимо отметить простоту подобных систем. В частности, при современных системах контроля и управления кондиционированием воздуха в «обязанности» потребителей входит только установка на управляющем приборе исходных данных, касающихся непосредственно требуемых параметров микроклимата. При этом следует отметить отсутствие в настоящее время целостного научно-технического описания аэродинамических и теплообменных процессов в зоне кондиционирования. Даже в современных условиях для стран с резко континентальным климатом (Россия, Казахстан и др.) проблемой является выбор типа кондиционера для эффективного его использования в жаркие периоды лета. В общем, можно отметить, что все проблемы энергоэффективного применения кондиционеров необходимо решать комплексно.

1. Батурин, В. В. Основы промышленной вентиляции / В. В. Батурин. 3-е изд., доп. М.: Профиздат, 1965. 608 с.

2. Bakke, P. Turbulent Diffusion of a Buoyant Layer at a Wall / P. Bakke, S. J. Leach / Applied Scientific Research. Vol. 15, No 1. Munich, 1965. P. 97‒136.

3. Нетюхайло, А. П. Исследования устойчивости и кинематической структуры течений разноплотностных жидкостей / А. П. Нетюхайло // Харьк. ин-т ж.-д. транспорта имени С. М. Кирова. Харьков, 1969. 20 с.

4. Осипов, С. Н. О концентрациях метана в изотермических условиях непроветриваемых горизонтальных тупиковых выработок / C. Н. Осипов, И. И. Зинченко / Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1971. № 5. С. 117‒125.

5. Челышев, А. И. Исследование закономерности изменения температуры воздуха по высоте вентилируемого производственного помещения с избытками тепла / А. И. Челышев. М.: Моск. инж.-строит. ин-т имени В. В. Куйбышева, 1977. 20 с.

6. Богословский, В. Н. Строительная теплофизика. Теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха / В. Н. Богословский. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1982. 415 с.

7. Способ кондиционирования воздуха в многозональной двухканальной системе: а. с. SU № 793074 М.кл, F24F3/00,7 / А. Я. Креслинь, Э. Э. Дзелзитис, М. Н. Шуев. Опубл. 30.01.1982.

8. Способ распределения воздуха в помещении: а. с. SU № 1692235 А1, F24F5/00,7/00 / С. Н. Осипов [и др.]. Опубл. 07.12.1988.

9. Способ распределения воздуха в помещении: а. с. SU № 1786340 А1, F24F7/00 / С. Н. Осипов [и др.]. Опубл. 06.02.1991.

10. Способ распределения воздуха в помещении: а. с. SU № 1812860 А2, F24F5/00,7/00 / С. Н. Осипов [и др.]. Опубл. 09.04.1990.

11. Способ распределения воздуха в помещении: Евраз. пат. № 011697 / С. Н. Осипов. Опубл. 28.04.2009.

12. Нестеренко, А. В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха / А. В. Нестеренко. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1971. 459 с.

13. Колпаков, Г. В. Регулирование микроклимата в условиях летнего перегрева зданий: радиационное охлаждение / Г. В. Колпаков. М.: Стройиздат, 1970. 175 с.

14. Отопление, вентиляция и кондиционирование: СНиП РК 4.02-42–2006. Введ.: 06.01.2007. 54 с.

15. Строительная климатология: СНиП РК 2.04.01–2010. Введ.: 29.12.2010. 45 с.

16. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях: ГОСТ 30494– 2011. Введ.: 12.07.2012. М.: Стандартинформ, 2013. 23 с.

17. Пехович, А. И. Расчеты теплового режима твердых тел / А. И. Пехович, В. М. Жидких. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергия, Ленингр. отд-ние, 1976. 351 с.

18. Крум, Д. Ж. Кондиционирование воздуха и вентиляция зданий / Д. Ж. Крум, Б. М. Робертс; пер. с англ. Е. Е. Карписа, М. Л. Сосина. М.: Стройиздат, 1980. 399 с.

19. Справочник проектировщика / В. Н. Богословский [и др.] / под ред. И. Г. Староверова. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1977. Ч. 2: Вентиляция и кондиционирование воздуха. 502 с.

20. Мартыненко, О. Г. Свободно-конвективный теплообмен / О. Г. Мартыненко, Ю. А. Соковишин. Минск: Наука и техника, 1982. 398 с.

21. Акельев, В. Д. Теплои массообмен в ограниченных пространствах строительных конструкций и сооружений / В. Д. Акельев. Минск: БНТУ, 2010. 316 с.

22. Борухова, Л. В. Определение воздухообмена в помещениях общественных зданий с большой площадью светопрозрачных конструкций / Л. В. Борухова, А. С. Шибеко // Наука и техника. 2017. Т. 16. № 2. С. 125–130. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-2-125-130.