Значительным резервом экономии электроэнергии при эксплуатации систем вентиляции и кондиционирования воздуха является регулирование расхода воздуха в центральных СКВ и расхода жидкости в системах тепло-холодоснабжения СКВ, в автономных кондиционерах — плавное изменение количества вырабатываемого холода, а для тепловых насосов — и количества вырабатываемой теплоты. Насосы, вентиляторы и компрессоры в зависимости от способа регулирования расхода перемещаемой жидкости могут быть стандартные со ступенчатым регулированием числа оборотов, с электронным управлением (встроенный частотный преобразователь) и энергосберегающие — на основе ЕСМ-технологии (см. Главу 11).
Благодаря микропроцессорам в системах кондиционирования воздуха открылись совершенно новые возможности энергосбережения за счет управления. Использование частотного преобразователя со встроенным автоматическим регулятором в замкнутом контуре управления или применение ЕСМ-технологии позволяет посредством изменения скорости вращения электродвигателя нагнетателей автоматически поддерживать заданную величину некоторых технологических параметров: в замкнутом циркуляционном контуре — перепад давления, расход и температура жидкости, в вентиляционной сети — перепад давления, температура и расход воздуха. При этом фактическое значение параметра измеряется с помощью соответствующего датчика, и после преобразования в стандартный электрический сигнал заводится в качестве обратной связи на элемент сравнения регулятора. При отклонении в ту или иную сторону фактической величины параметра от заданной появляется сигнал рассогласования, который обрабатывается автоматическим регулятором. Это приводит к уменьшению или увеличению скорости вращения электродвигателя, и, соответственно, к изменению физического параметра до достижения им заданного значения.
Для снижения мощности оборудования и сглаживания неравномерности нагрузки необходимо использовать аккумулирование теплоты и холода, особенно в тех случаях, когда используется двух-ставочный тариф. Пониженный тариф в ночные часы и использование аккумулирования холода позволяет снизить затраты электроэнергии на выработку искусственного холода.
Аккумулирование теплоты i холода
В процессе функционирования системы кондиционирования воздуха существует неравномерность потребления теплоты и холода, связанная с изменением параметров наружного климата, в частности теплопоступлений от солнечной радиации. Эта неравномерность носит не только сезонный, но и суточный характер. Может быть использовано сезонное аккумулирование, например, в теплое время года — теплоты солнечной радиации, в холодное время года — холода природного льда. Для этой цели используют подземные аккумуляторы, менее подверженные влиянию изменений наружного климата, но более трудоемкие и дорогие, чем надземные аккумуляторы. Теплоаккумулятор может быть конструктивным элементом наружного ограждения здания, использоваться для пассивного отопления за счет аккумулирования солнечной энергии и передачи ее в помещение. В условиях резко континентального климата для аккумулирования ночного холода и последующего предварительного охлаждения приточного воздуха могут быть использованы строительные конструкции здания, например массивные колонны в подвале.
Краткосрочное аккумулирование теплоты и холода используют для сглаживания суточной неравномерности солнечной радиации и других источников. Особенно актуально аккумулирование теплоты при использовании альтернативных источников энергии (вторичных энергетических ресурсов промышленного производства, солнечной радиации, теплоты грунта и т.д.), когда существует значительная неравномерность поступления теплоты от них, связанная с непостоянством технологии или природных явлений. Максимум теплопоступлений от такого источника не всегда совпадает с максимумом теплопотребления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. На основе анализа функционирования источника и потребителя теплоты или холода делают вывод о необходимости применения аккумулятора теплоты или холода.