Введение. 
Разработка системы отопления

Энерговооруженность общества — основа его научно-технического прогресса, база развития производительных сил. Её соответствие общественным потребностям — важнейший фактор экономического роста. Развивающееся мировое хозяйство требует постоянного наращивания энерговооруженности производства. Она должна быть надежна и с расчетом на отдаленную перспективу. В отличие от ископаемых топлив нетрадиционные формы энергии не ограничены геологически-накопленными запасами. Это означает, что их использование и потребление не ведет к неизбежному исчерпанию запасов.

Основной фактор при оценке целесообразности использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии — стоимость производимой энергии в сравнении со стоимостью энергии, получаемой при использовании традиционных источников. Особое значение приобретают нетрадиционные источники для удовлетворения локальных потребителей энергии. Потенциал нетрадиционных источников энергии достаточно высок, и они вполне могут с успехом заместить значительную часть традиционных энергоресурсов в мировом энергетическом балансе. Кроме того, серьезным преимуществом, новых технологий жизнеобеспечения, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии, является не только их энергетическая эффективность, но и их экологическая «чистота».

Сегодня в мире до недопустимых пределов загрязнены воздух, земля и зеленые насаждения. Во многих городах эксплуатируются низкоэффективные котельные с высоким выбросом загрязняющих веществ в атмосферу. Существующие инженерные сети, как правило, находятся не в очень хорошем состоянии.

Решение этих проблем, традиционным способом сопряжено со значительными вложениями из городского бюджета, а иногда просто невозможно, в связи с экологическими и техническими последствиями производства работ по прокладке или реконструкции инженерных сетей.

В последнее время многочисленные исследования показывают, что в прошлом наибольшая доля энергии, используемая для промышленных целей, приходилась на нефть и газ, а их потребление увеличивалось каждые 15−20 лет. Если такая скорость сохранится, то в ближайшие 20−30 лет первоначальные запасы исчерпаются на 88%.

Понятно, что эту ситуацию нужно исправлять, и возможными путем ее исправления является разработка и широкое внедрение новых энергетических технологий, использующих нетрадиционные источники энергии и, в первую очередь, технологий, базирующихся на утилизации низкопотенциального тепла. Тепло удаляемого из помещений вентиляционного воздуха является значительным источником низкопотенциального тепла.

В последние годы в России и за рубежом разрабатываются способы использования низкопотенциального тепла для нагрева приточного воздуха и отопления помещений. Исследования говорят о высокой экономической эффективности использования тепла вентиляционных выбросов. Применение в системах приточно-вытяжной вентиляции утилизаторов тепла позволит почти вдвое сократить расходы топлива на отопление и вентиляцию, используя 50−70% тепла вытяжного воздуха для нагрева приточного. Одним из путей достижения таких результатов является широкомасштабное внедрение рекуперационных систем.

Слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», что означает обратное получение или возвращение. В нашем случае это теплообменник, зимой, возвращающий тепловую энергию, утекающую из помещения с удаляемым воздухом, а летом, препятствующий проникновению жары с приточным воздухом.

Возросшие в последнее время требования к инженерным системам вновь возводимых зданий, в том числе к системам приточно-вытяжной вентиляции диктуют минимизацию энергопотребления для данных систем. Пережитком уходящего века можно считать механическая вытяжку и естественный приток, такой метод малозатратен и на этапе строительства позволял сэкономить на вкладываемых средствах, но вытяжная вентиляция создает в помещениях разряжение и через щели, разные неплотности, воздух с улицы проникает в помещения, который необходимо догреть или охладить (при кондиционировании летом). В зимний период требуется догревать морозный воздух до значения необходимой температуры, а отопительный период на большинстве территории нашей страны, как известно составляет 23 года, поэтому с устаревшей схемой вентиляции эксплуатационные затраты на нагрев притока колоссальны. В южных регионах аналогично выглядят затраты на использование охлаждающих кондиционеров. Потери тепла (или холода) при вентиляции составляют наибольшую часть!

Принципиальная схема рекуператора довольно проста и представляет собой двустенный теплообменник, в котором, не перемешиваясь, встречаются два потока воздуха — вытяжной и приточный. Из-за разности температур воздушных потоков они обмениваются между собой тепловой энергией, то есть холодный воздух нагревается, а теплый охлаждается.

Кроме того, при охлаждении теплого воздуха из него удаляется влага вследствие конденсации ее на стенках теплообменника. Рекуперационные системы являются экологически чистыми, универсальными, за счёт использования воздуха, как источника тепла, экономически эффективными и удобными в эксплуатации.