केंद्रीकृत और विकेन्द्रीकृत वेंटिलेशन सिस्टम की तुलना। उचित वायु संवातन
मौजूदा इमारतों के पुनर्निर्माण के दौरान वेंटिलेशन सिस्टम बनाना कोई आसान काम नहीं है, खासकर जब 20वीं सदी की शुरुआत के स्थापत्य स्मारकों की बात आती है। एक नियम के रूप में, पारंपरिक योजनाएं और समाधान यहां उपयुक्त नहीं हैं: इमारत की वास्तुकला, लेआउट और आंतरिक संचार की स्थिति कई प्रतिबंध लगाती है। ऐसी स्थितियों में, विकेंद्रीकृत, अत्यधिक कुशल वेंटिलेशन सिस्टम के क्षेत्र में आधुनिक विकास डिजाइनरों की सहायता के लिए आते हैं।
रूसी संघ के स्वास्थ्य मंत्रालय की पांच मंजिला इमारत मास्को के केंद्र में स्थित है कुल क्षेत्रफल के साथ 21,000 वर्ग मीटर एक वास्तुशिल्प स्मारक है। इसके निर्माण के दौरान कोई वेंटिलेशन सिस्टम उपलब्ध नहीं कराया गया था। हालाँकि, आधुनिक प्रशासनिक भवनकिसी महानगर के केंद्र में ऐसी प्रणाली के बिना सामान्य रूप से कार्य नहीं किया जा सकता है।
2009 में, इमारत के पुनर्निर्माण का निर्णय लिया गया। ग्राहक की आवश्यकताएं तैयार की गईं। के लिए मुख्य आवश्यकताएँ वेंटिलेशन प्रणालीस्टील: उपकरण की स्थापना जितनी जल्दी हो सकेऔर सुविधा में सिस्टम द्वारा न्यूनतम गर्मी और बिजली की खपत।
भवन के निरीक्षण के दौरान यह पाया गया कि लेआउट की ख़ासियतों के कारण ऊर्ध्वाधर वेंटिलेशन शाफ्ट बिछाना असंभव था। इसके अलावा, केंद्रीय वेंटिलेशन सिस्टम के मुख्य उपकरण को समायोजित करने के लिए कोई जगह नहीं है। अंततः, मौजूदा ऊर्जा सीमाओं की अपर्याप्तता और बिजली और गर्मी के अतिरिक्त स्रोतों की आपूर्ति की असंभवता सामने आई। ऐसे गंभीर प्रतिबंधों ने तुरंत कई पारंपरिक समाधानों को अनुपयुक्त बना दिया।
विकल्पों में से एक के रूप में, एक योजना पर विचार किया गया जिसमें गलियारों में स्थापित निकास प्रशंसकों के प्रभाव में हवा, ट्रांसफर ग्रिल्स के माध्यम से प्रवाहित होगी खिड़की की फ्रेम. परिणामस्वरूप, इस योजना को छोड़ना पड़ा, क्योंकि परिसर में प्रवेश करने वाली हवा स्वच्छता और तापमान की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती थी।
हालाँकि, सही समाधान का वेक्टर स्पष्ट था - हमें सिस्टम डी की तलाश करने की आवश्यकता है केंद्रीकृत वेंटिलेशन, लेकिन बड़े गोदाम स्थानों में उपयोग किए जाने वाले डक्टलेस सिस्टम की तुलना में अधिक एकीकृत।
मेटल प्लेट हीट एक्सचेंजर्स के साथ मिनी वायु आपूर्ति और निकास इकाइयाँ स्वीकृत अवधारणा में काफी फिट बैठती हैं। लेकिन उनके संचालन के सिद्धांत का ध्यानपूर्वक अध्ययन करने के बाद, मुझे उनका उपयोग छोड़ना पड़ा। तथ्य यह है कि लगभग -8 डिग्री सेल्सियस से नीचे हवा के तापमान पर, ऐसे प्रतिष्ठानों की नियंत्रण प्रणाली एक बाईपास चैनल खोलती है और ठंडी हवा, रिक्यूपरेटर को दरकिनार करते हुए सीधे कमरे में प्रवेश करता है, जो इस सुविधा के लिए उपयुक्त नहीं था। इस प्रकार की कुछ स्थापनाएं बाईपास डक्ट के विकल्प के रूप में इलेक्ट्रिक हीटर से सुसज्जित हैं। पूर्वतापनरिक्यूपरेटर के सामने हवा, हालाँकि, ऊर्जा की कमी की स्थिति में, ऐसा समाधान अस्वीकार्य था।
वेंटिलेशन प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में नवीनतम विकास के विस्तृत अध्ययन के बाद, झिल्ली प्लेट हीट एक्सचेंजर्स वाले सिस्टम का उपयोग करने का निर्णय लिया गया। रूसी बाजार में, समान उपकरण कई निर्माताओं की एयर हैंडलिंग इकाइयों द्वारा प्रस्तुत किए जाते हैं: मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक (लॉसने) और इलेक्ट्रोलक्स (स्टार)। इस साइट पर लॉसने इंस्टॉलेशन स्थापित किए गए थे।
ऐसे सिस्टम के रिक्यूपरेटर की प्लेटें चयनात्मक के साथ एक विशेष झरझरा सामग्री से बनी होती हैं THROUGHPUT. मेम्ब्रेन रिक्यूपरेटर का एक महत्वपूर्ण लाभ न केवल गर्मी, बल्कि निकास हवा से नमी को आपूर्ति हवा में स्थानांतरित करने की क्षमता है।
ऐसे रिक्यूपरेटर की दक्षता 90% तक पहुंच जाती है, और यहां तक कि कम बाहरी हवा के तापमान पर भी, आपूर्ति और निकास इकाई अतिरिक्त हीटिंग के बिना कमरे में 13-14 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ हवा की आपूर्ति कर सकती है, जो अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होने की स्थिति में होती है। कार्यालयों में, सर्दियों में कमरों को एयर कंडीशनिंग करने की भी अनुमति मिलती है।
नमी स्थानांतरण के कारण संक्षेपण की अनुपस्थिति पारंपरिक होते हुए भी, प्रतिष्ठानों को बिना किसी समस्या के किसी भी स्थिति में रखने की अनुमति देती है प्लेट रिक्यूपरेटरजल निकासी प्रणाली के संगठन की आवश्यकता होती है, जो उनके आवेदन के दायरे को काफी कम कर देता है।
मेम्ब्रेन रिक्यूपरेटर के साथ इंस्टॉलेशन का उपयोग करने वाला डिज़ाइन समाधान इमारत के अंत में निकास वाले गलियारों में फर्श-दर-मंजिल आधार पर आपूर्ति और निकास मैनिफोल्ड्स की नियुक्ति के लिए प्रदान किया गया है। अपनी कम ऊँचाई के कारण, संस्थापन स्वयं, निलंबित छत के पीछे सीधे कार्यालयों में लगाए गए थे। चूँकि ऐसे उपकरणों का शोर स्तर बेहद कम होता है, इसलिए अतिरिक्त शोर इन्सुलेशन उपायों की कोई आवश्यकता नहीं थी। यह, साथ ही घनीभूत जल निकासी प्रणाली को व्यवस्थित करने की आवश्यकता के अभाव ने, स्थापना समय को काफी कम करना संभव बना दिया।
ऐसी प्रणालियों का स्वचालन आपको रात और दिन के मोड के साथ एक सप्ताह के लिए उनके संचालन को प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। वेंटिलेशन इकाइयों का उपयोग करते समय यह फ़ंक्शन उपयोगी हो सकता है कार्यालय प्रांगण. इस मामले में, रात में इंस्टॉलेशन को बंद करने की प्रोग्रामिंग करने से आप ऊर्जा की और बचत कर सकते हैं। सम्मेलन कक्षों की सेवा देने वाले प्रतिष्ठानों के लिए, एक निर्धारित चालू और बंद कार्यक्रम निर्धारित किया जा सकता है। इसके अलावा, अंतर्निहित स्वचालन में हीट एक्सचेंजर को ठंड (तापमान में महत्वपूर्ण गिरावट के साथ) से बचाने के कार्य होते हैं हवा की आपूर्ति, आमतौर पर -20 डिग्री सेल्सियस से नीचे), पंखे की गति का चयन और संचालन समय के आधार पर फिल्टर संदूषण की निगरानी।
पहले से ही डिजाइन चरण में यह स्पष्ट हो गया कि चुना गया समाधान इस वस्तु के लिए सबसे अच्छा है और है बड़ी राशिपेशेवरों केवल एक खामी की पहचान की गई थी: वेंटिलेशन इकाइयों की एक महत्वपूर्ण संख्या, और परियोजना के अनुसार उनमें से 150 से अधिक हैं, उनके रखरखाव में कुछ कठिनाइयों का कारण बन सकती हैं, जो इस मामले में फिल्टर को बदलने और रिक्यूपरेटर की सफाई करने के लिए आती है। जिस आवृत्ति के साथ इन प्रक्रियाओं को निष्पादित किया जाना चाहिए वह स्थापना में प्रवेश करने वाली हवा की सफाई पर निर्भर करती है। फ़्लोर-बाय-फ़्लोर आपूर्ति मैनिफ़ोल्ड में स्थापित अतिरिक्त फ़िल्टर के साथ बाहरी हवा को पूर्व-साफ़ करने का निर्णय लिया गया, जिससे मानक आपूर्ति फ़िल्टर की सेवा जीवन और रिक्यूपरेटर के सेवा अंतराल को दोगुना करना संभव हो गया।
वायु नलिकाओं की न्यूनतम संख्या और स्वयं इकाइयों की स्थापना में आसानी के लिए धन्यवाद अधिष्ठापन कामइसे योजना से भी अधिक तेजी से पूरा करने में कामयाब रहे।
फिलहाल सिस्टम बिना काम कर रहे हैं आपातकालीन मोडऔर वास्तविक सर्दियों के कम तापमान पर स्थिर रूप से काम करें, जो इस वर्ष हुआ, जो चुने हुए डिज़ाइन समाधान की शुद्धता की पुष्टि करता है।
निष्कर्ष में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्णित दृष्टिकोण न केवल क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है समशीतोष्ण जलवायु, लेकिन अधिक गंभीर जलवायु परिस्थितियों में भी। हालाँकि, इस मामले में बाहरी इलेक्ट्रिक हीटर स्थापित किए बिना करना अब संभव नहीं है।
लेख कंपनी के तकनीकी विभाग द्वारा तैयार किया गया था
आधुनिक निर्माण परियोजनाएंअक्सर पहले से ही अपार्टमेंट वेंटिलेशन सिस्टम शामिल होते हैं। यह आवश्यक है, सबसे पहले, गर्मी के नुकसान को कम करने और आवश्यक ऊर्जा दक्षता संकेतक प्राप्त करने के लिए, और दूसरी बात, उच्च आराम सुनिश्चित करने के लिए, जो कि भी है महत्वपूर्ण विशेषताआधुनिक मकान।
आधुनिक अपार्टमेंट सिस्टमवेंटिलेशन बेहद कुशलता से काम करता है: हीट एक्सचेंजर आपको निकास हवा में मौजूद 98 प्रतिशत तक गर्मी को पुनर्प्राप्त करने की अनुमति देता है और आने वाली ताजी हवा को गर्म करने के लिए इसका उपयोग करता है। इससे हीटिंग के लिए ऊर्जा खपत की कम आवश्यकता के कारण महत्वपूर्ण धन बचत होती है। इसके अलावा, CO2 उत्सर्जन कम हो जाता है, जिससे पर्यावरणीय प्रभाव भी कम हो जाता है। केंद्रीय वेंटिलेशन की विशेषताएं "केंद्रीय गृह वेंटिलेशन के लाभ" खंड में वर्णित हैं।
नई इमारतों में सेंट्रल होम वेंटिलेशन अधिक आम है
नई इमारतों में अक्सर केंद्रीय वेंटिलेशन सिस्टम का उपयोग किया जाता है। इसकी स्थापना भवन के फ्रेम के निर्माण चरण के दौरान ही की जाती है। वायु वितरण प्रणाली को इन्सुलेशन परत में फर्श संरचना में स्थापित किया गया है। एक अन्य संभावना कंक्रीट बिछाने की है। इसके लिए वेंटिलेशन पाइपमें सीधे एकीकृत किया गया है कंक्रीट की छत. निर्माण पूरा होने के बाद, पाइप छिप जाते हैं और दिखाई नहीं देते। इसलिए, किसी नई इमारत में केंद्रीय वेंटिलेशन सिस्टम की योजना हमेशा पहले से बनाई जानी चाहिए। पुरानी इमारतों में, केंद्रीय वेंटिलेशन सिस्टम का उपयोग करना संभव है, लेकिन स्थापना कुछ अधिक जटिल है। भवन संरचनाओं में हस्तक्षेप की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, आपको इस बात पर विचार करना चाहिए कि वायु नलिकाओं को कैसे छिपाया जाए।
आवेदन के बावजूद, घर के मालिकों को हमेशा अपने आवासीय वेंटिलेशन सिस्टम के डिजाइन और स्थापना पर एक विशेषज्ञ कंपनी को भरोसा करना चाहिए। प्रशिक्षित विशेषज्ञ वेंटिलेशन सिस्टम के सभी मापदंडों की सटीक गणना कर सकते हैं ताकि यह यथासंभव कुशलता से काम करे। चुनते समय गृहस्वामियों को क्या विचार करना चाहिए? सही व्यवस्थावेंटिलेशन, "क्रय केंद्रीय वेंटिलेशन" अनुभाग में पाया जा सकता है।
सेंट्रल हाउस वेंटिलेशन सिस्टम
किसी भवन में केंद्रीय वेंटिलेशन सिस्टम में एक वेंटिलेशन इकाई और एक वायु वितरण प्रणाली होती है। वायु वितरण प्रणाली फर्श में छिपी होती है या दीवार में बनी होती है। केवल वायु आउटलेट ही दिखाई दे रहे हैं। वायु विनिमय को केंद्रीय द्वारा स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जाता है वेंटिलेशन इकाई. इस परिस्थिति का वर्णन "केंद्रीय बैठक कक्ष का वेंटिलेशन कैसे काम करता है" खंड में विस्तार से किया गया है।
एक निजी घर के वेंटिलेशन के लिए सबसे अच्छा समाधान गर्मी वसूली के साथ एक केंद्रीकृत मजबूर आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन प्रणाली है।
सिस्टम का आधार पंखे, हीट एक्सचेंजर - हीट रिक्यूपरेटर, नियंत्रण उपकरण, फिल्टर आदि से सुसज्जित एक वेंटिलेशन इकाई है।
मजबूर वेंटिलेशन वाले घर में, वायु परिसंचरण उसी तरह होता है जैसे प्राकृतिक वेंटिलेशन वाली इमारतों में होता है। सड़क से ताज़ा हवा घर के लिविंग रूम में आपूर्ति की जाती है। इसके बाद, हवा को रसोई, बाथरूम, ड्रेसिंग रूम और भंडारण कक्ष के दरवाजों में स्थानांतरण छिद्रों के माध्यम से निर्देशित किया जाता है। इन कमरों से हवा निकास नलिकाओं के माध्यम से सड़क पर छोड़ी जाती है।
घर का प्रत्येक कमरा या तो निकास या मजबूर वेंटिलेशन डक्ट से सुसज्जित होना चाहिए। कुछ मामलों में, दोनों चैनल कमरे में स्थापित होते हैं।
एकमात्र अपवाद है बॉयलर रूम वेंटिलेशन, आग खतरनाक कमरे जिसमें गैस बॉयलर स्थापित है का उपयोग करके किया जाना चाहिए अलग पृथक प्राकृतिक वेंटिलेशन चैनल।यह बॉयलर रूम से अन्य कमरों में वेंटिलेशन नलिकाओं के माध्यम से ज्वलनशील गैसों और आग के प्रवाह को रोकने की आवश्यकता के कारण है।
मजबूर आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन इकाई (पीएफवीवी) से, सड़क से ताजी हवा आपूर्ति नलिकाओं के माध्यम से घर के रहने वाले कमरे में प्रवाहित होती है। फिर हवा उपयोगिता कक्षों - रसोई, स्नानघर, ड्रेसिंग रूम और अन्य में प्रवाहित होती है। उपयोगिता कक्षों से, हवा को निकास नलिकाओं के माध्यम से वापस पीपीवीवी इकाई में लौटा दिया जाता है।
दो वायु नलिकाएं घर के परिसर से मजबूर आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन इकाई (पीपीवीवी इकाई) से जुड़ी हुई हैं।
सड़क से ताजी हवा वायु सेवन के माध्यम से पीपीवीवी वेंटिलेशन इकाई में प्रवेश करती है, और वहां से आपूर्ति वायु नलिकाओं के माध्यम से घर के कमरों में प्रवेश करती है। इसके बाद, परिसर के दरवाजों में स्थानांतरण छिद्रों के माध्यम से, हवा उपयोगिता कक्षों - रसोई, स्नानघर, ड्रेसिंग रूम में चली जाती है। उपयोगिता कक्षों से, प्रदूषित हवा निकास वायु नलिकाओं के माध्यम से पीपीवीवी इकाई में वापस आ जाती है।
सर्दियों में, दो वायु प्रवाह, परिसर से गर्म और सड़क से ठंडा, हीट एक्सचेंजर - पीपीवीवी ब्लॉक के रिक्यूपरेटर में मिलते हैं (लेकिन मिश्रित नहीं होते हैं)। बाहर जाने वाली गर्म हवा घर में प्रवेश करने वाली हवा में गर्मी स्थानांतरित करती है। ताजी गर्म हवा परिसर में प्रवेश करती है। हीट रिक्यूपरेटर आपको बिना रिक्यूपरेटर वाले सिस्टम की तुलना में घर को गर्म करने पर खर्च होने वाली ऊर्जा का 25% तक बचाने की अनुमति देता है।
वेंटिलेशन इकाई आमतौर पर सुसज्जित होती है विभिन्न उपकरणहवाई तैयारी के लिए. फिल्टर हवा को धूल, एलर्जी पैदा करने वाले पौधों के परागकण और कीड़ों से साफ करते हैं। घर को आपूर्ति की जाने वाली हवा को आर्द्र, गर्म और ठंडा किया जा सकता है। एक केंद्रीकृत प्रणाली आसानी से प्रबंधन के स्वचालन और इसकी सेवाक्षमता और संचालन मोड की निगरानी के लिए उधार देती है।
तेजी से, हवा को सिस्टम में खींचा जाता है ग्राउंड हीट एक्सचेंजर।यह जमने की गहराई (1.5-2) के नीचे जमीन में बिछाया गया एक पाइप है एम.). पाइप का एक सिरा वेंटिलेशन यूनिट के वायु सेवन से जुड़ा है, और दूसरा खुला सिरा जमीन की सतह से ऊपर लाया गया है। ग्राउंड हीट एक्सचेंजर के पाइप से गुजरते हुए, सर्दियों में हवा पृथ्वी की गर्मी से गर्म होती है, और गर्मियों में, इसके विपरीत, ठंडी हो जाती है। ग्राउंड हीट एक्सचेंजर वाले घर में हीटिंग और एयर कंडीशनिंग की लागत को 25% तक कम किया जा सकता है।
वेंटिलेशन सिस्टम रिक्यूपरेटर का डिज़ाइन सिद्धांत। 1 - कमरे से गर्म हवा; 2 - सड़क पर हवा; 3 - सड़क से हवा; 4 - कमरे में गर्म हवा; 5 - हीट एक्सचेंजर; 6 और 7 - प्रशंसक। हीट रिक्यूपरेटर के साथ मजबूर वेंटिलेशन सिस्टम की लागत प्राकृतिक वेंटिलेशन सिस्टम स्थापित करने की लागत से कम से कम 4-5 गुना अधिक है। सिस्टम का सबसे महंगा तत्व पुनर्प्राप्ति इकाई है।
मजबूर प्रणाली पंखों को संचालित करने के लिए लगातार बिजली की खपत करती है। आवधिक फ़िल्टर प्रतिस्थापन और सफाई से जुड़ी लागतें हैं।
हालाँकि, थर्मल ऊर्जा की बचत और हीटिंग लागत की बचत से सभी लागतों का भुगतान हो जाता है। इसके अलावा, जलवायु जितनी अधिक कठोर और लंबी होगी गरमी का मौसम, द फास्टर।
इसके अलावा, घर में जीवन का बढ़ा हुआ आराम भी कुछ मायने रखता है।
एक निजी घर में हीट रिक्यूपरेटर के साथ केंद्रीकृत मजबूर वेंटिलेशन एक प्रणाली है:
- आवश्यक वायु विनिमय प्रदान करता है सभी कमरों मेंघर पर, वायुमंडलीय स्थितियों की परवाह किए बिना;
- आपको हवा की मात्रा में परिवर्तन की एक विस्तृत श्रृंखला में और परिसर में माइक्रॉक्लाइमेट के विभिन्न संकेतकों के आधार पर वायु विनिमय को आसानी से विनियमित और स्वचालित करने की अनुमति देता है;
- कमरे में आपूर्ति की जाने वाली ताजी हवा की तैयारी करता है: निस्पंदन, हीटिंग या शीतलन, आर्द्रीकरण या निरार्द्रीकरण;
- हीट एक्सचेंजर के उपयोग के माध्यम से थर्मल ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा बचाता है - निकास हवा के लिए एक हीट रिक्यूपरेटर;
- पंखे चलाने के लिए बिजली की खपत होती है;
- जटिल तकनीकी उपकरण, जिसके तत्व विफल हो सकते हैं;
- बिजली के अभाव में काम करना बंद हो जाता है;
- योग्य स्थापना और आवधिक रखरखाव की आवश्यकता है;
- शोर पैदा करता है - शोर को कम करने के लिए विशेष उपायों की आवश्यकता होती है;
- कार्य की सेवाक्षमता और दक्षता (वायु विनिमय, तापमान और आर्द्रता) की निरंतर निगरानी करता है;
आधुनिक ऊर्जा बचत घरअधिक से अधिक एक सीलबंद प्लास्टिक कंटेनर की तरह।
ऐसे कंटेनर हाउस में जीवित रहने के लिए, घर में केंद्रीकृत आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन बहुत महत्वपूर्ण है।
रूसी डेवलपर्स के लिए भी इसे समझने का समय आ गया है।
प्रदूषण, नमी और गर्मी से संतृप्त हवा भी वेंटिलेशन इकाई से होकर गुजरती है और घर की छत पर डिफ्लेक्टर के माध्यम से बाहर फेंक दी जाती है।
यह वायु संचलन योजना आपको कुछ बनाने की अनुमति देती है उच्च्दाबाव, जो प्रदूषण को कमरों में प्रवेश करने से रोकता है, उदाहरण के लिए बाहर से, और घर के अंदर के अन्य कमरों और स्थानों से।
कमरों में आपूर्ति की जाने वाली हवा दरवाजों में स्थानांतरण छिद्रों के माध्यम से निकास वेंटिलेशन ग्रिल्स वाले कमरों में चली जाती है। यह आमतौर पर फर्श और दरवाजे के बीच का अंतर होता है।
सर्दियों में, वेंटिलेशन यूनिट में स्थापित हीट एक्सचेंजर - रिक्यूपरेटर में, घर से निकलने वाली हवा गर्मी के कुछ हिस्से को कमरों में मजबूरन ताजी लेकिन ठंडी हवा में स्थानांतरित कर देती है।
जिन कमरों में हीटिंग बॉयलर या फायरप्लेस है कैमरा खोलोदहन प्रणाली जो दहन के लिए कमरे से हवा का उपयोग करती है, उसमें मजबूर वेंटिलेशन चैनल - आपूर्ति और निकास चैनल दोनों शामिल होने चाहिए। केवल एक निकास वाहिनी की उपस्थिति अस्वीकार्य है, क्योंकि कमरे में वैक्यूम बन गया है मजबूरन निकास, अंदर के जोर के पलटने का कारण बन सकता है चिमनीऔर कमरे में दहन उत्पादों का प्रवेश।
रसोई का हुड पैसा खींचता है
जब आप रसोई का हुड चालू करते हैं बड़ी मात्रा में गर्म हवा सड़क पर छोड़ी जाती हैउपरोक्त गंध और अन्य दूषित पदार्थों को हटाने के एकमात्र उद्देश्य के लिए रसोई का चूल्हा.
गर्मी के नुकसान से बचने के लिए, पारंपरिक रसोई हुड को त्यागना फायदेमंद है। हुड के बजाय, रसोई के चूल्हे के ऊपर एक छाता लगाया जाता है, जो गहरे वायु शोधन के लिए पंखे, फिल्टर और गंध अवशोषक से सुसज्जित होता है। निस्पंदन के बाद, गंध और दूषित पदार्थों से शुद्ध हवा को कमरे में वापस भेज दिया जाता है। इसके अलावा, यह समाधान वेंटिलेशन इकाई की प्रदर्शन आवश्यकताओं को कम करता है। इस प्रकार के हुड को अक्सर रीसर्क्युलेशन वाला फिल्टर हुड कहा जाता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि हुड में फिल्टर को समय-समय पर बदलने की आवश्यकता के कारण कम हीटिंग लागत से होने वाली बचत कुछ हद तक ऑफसेट होती है।
एक निजी घर में मजबूर वेंटिलेशन इकाई
आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन इकाई एक आयताकार आवास है जिसका आकार कई दस सेंटीमीटर है।
आवास में दो बिजली के पंखे हैं- आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन सिस्टम। पंखे विभिन्न घूर्णन गति पर काम कर सकते हैं, जिससे वायु परिसंचरण की तीव्रता में बदलाव सुनिश्चित होता है।
उदाहरण के लिए, यदि वहाँ है बड़ी मात्रामेहमान अधिकतम परिसंचरण मोड चालू करते हैं, और यदि घर में कोई लोग नहीं हैं, तो वेंटिलेशन न्यूनतम तीव्रता पर काम कर सकता है।
वेंटिलेशन यूनिट के अंदर एक हीट एक्सचेंजर - एक रिक्यूपरेटर होता है।निजी घरों में स्थापित वेंटिलेशन इकाइयों में, क्रॉस-आकार वाले हीट एक्सचेंजर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। ऐसे रिक्यूपरेटर के संचालन का सिद्धांत आरेख पिछले लेख में दिया गया है (लेख की शुरुआत में लिंक देखें)।
वेंटिलेशन यूनिट में दो फिल्टर -एक सड़क से ताजी हवा की इकाई के प्रवेश द्वार पर स्थापित है, दूसरा - घर से इकाई में प्रवेश करने वाली निकास हवा के प्रवेश द्वार पर। ताजी हवा के इनलेट पर फिल्टर फंगल बीजाणुओं, पराग, धूल, कीड़े आदि को बरकरार रखता है। यह घर में आपूर्ति की जाने वाली हवा को साफ करता है और इसके अलावा, हीट एक्सचेंजर चैनलों को बंद होने से रोकता है।
निकास वायु पक्ष पर फ़िल्टर केवल हीट एक्सचेंजर चैनलों को बचाने का काम करता है घर की धूल. विभिन्न ब्लॉक डिज़ाइनों में, फ़िल्टर को बदला जा सकता है या समय-समय पर सफाई की आवश्यकता होती है।
रिक्यूपरेटर फ्रॉस्ट सुरक्षा प्रणाली — आवश्यक तत्ववेंटिलेशन इकाई.
सर्दियों में, रिक्यूपरेटर में घर से निकलने वाली गर्म और आर्द्र हवा काफी ठंडी हो जाती है और उसमें से पानी संघनित हो जाता है, जैसे एयर कंडीशनर में होता है। ठंढे दिनों में, यह पानी जम सकता है, बर्फ अवरुद्ध हो जाएगी और यहां तक कि रिक्यूपरेटर चैनल भी नष्ट हो जाएंगे।
ऐसा होने से रोकने के लिए, मजबूर वेंटिलेशन इकाइयों में रिक्यूपरेटर को ठंड से बचाने के लिए कई तरीकों का उपयोग किया जाता है:
- जब कम तापमान वाली ताजी हवा वेंटिलेशन इकाई में प्रवेश करती है इस हवा की रुक-रुक कर आपूर्ति का मोड सक्रिय है।वायु आपूर्ति में रुकावट की आवृत्ति और अवधि का चयन किया जाता है ताकि रिक्यूपरेटर में पानी जम न जाए। विधि सरल है, लेकिन वायु आपूर्ति में रुकावट से कमरे के वेंटिलेशन की दक्षता कम हो जाती है।
- वेंटिलेशन इकाई एक बाईपास से सुसज्जित है - एक बाईपास वायु वाहिनी जिसके माध्यम से रिक्यूपरेटर के अलावा ताजी ठंडी हवा गुजर सकती है। कम तापमान की अवधि के दौरान, ताजी हवा का प्रवाह विभाजित होता है: हवा का एक हिस्सा रिक्यूपरेटर के माध्यम से और दूसरा हिस्सा बाईपास के माध्यम से पारित किया जाता है।रिक्यूपरेटर से गुजरने वाली हवा की मात्रा को समायोजित किया जाता है ताकि रिक्यूपरेटर का तापमान कंडेनसेट को तरल अवस्था में रहने दे।
- ठंढे दिनों में, वेंटिलेशन इकाई में प्रवेश करना इलेक्ट्रिक हीटर का उपयोग करके ठंडी हवा को थोड़ा गर्म किया जाता हैताकि केवल रिक्यूपरेटर में पानी को जमने से रोका जा सके। ताजी हवा को बहुत अधिक गर्म करने से रिक्यूपरेटर में गर्मी हस्तांतरण की दक्षता कम हो जाएगी।
एक निजी घर में मजबूर आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन के सभी तत्वों का समन्वित संचालन सुनिश्चित किया जाता है नियंत्रण और स्वचालित नियंत्रण इकाई।
वेंटिलेशन सिस्टम नियंत्रण इकाई मालिक को परिसर में प्रसारित हवा की मात्रा और तापमान को नियंत्रित करने और सिस्टम के व्यक्तिगत तत्वों की सेवाक्षमता की निगरानी करने की अनुमति देती है।
अधिक जटिल नियंत्रण इकाइयाँ दैनिक और साप्ताहिक चक्र में वेंटिलेशन ऑपरेशन को प्रोग्राम करना संभव बनाती हैं, घर के बाहर और अंदर हवा के तापमान, परिसर में आर्द्रता और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री के आधार पर वेंटिलेशन ऑपरेशन को स्वचालित रूप से समायोजित करती हैं।
अधिक महंगी वेंटिलेशन इकाइयाँ बनाई गई हैं अतिरिक्त वायु तैयारी उपकरण।
सर्दियों में, जब हीटिंग चालू किया जाता है, तो घर में हवा अक्सर बहुत शुष्क हो जाती है।घरेलू वायु ह्यूमिडिफ़ायरआपको आवासीय क्षेत्रों में आरामदायक वायु आर्द्रता प्रदान करने की अनुमति देता है।
रिक्यूपरेटर के बाद ताजी हवा का तापमान थोड़ा बढ़ जाता है, लेकिन ठंढे सर्दियों के दिनों में यह नकारात्मक रहता है। रहने की जगहों में ऐसी ठंडी हवा की आपूर्ति से लोगों में असुविधा की भावना पैदा होगी, खासकर एनीमोस्टेट के पास के लोगों में आपूर्ति वेंटिलेशन. इस कमी को दूर करने के लिए वेंटिलेशन इकाई अक्सर एक विद्युत आपूर्ति एयर हीटर - एक हीटर से सुसज्जित होती है।हीटर केवल बहुत कम बाहरी तापमान पर चालू किया जाता है।
आपूर्ति हवा को गर्म करने के लिए घर के हीटिंग सिस्टम से जुड़े एयर हीटर का भी उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, ऐसे हीटर को वेंटिलेशन यूनिट के बाहर एक अलग उपकरण के रूप में स्थापित किया जाता है।
फोर्स्ड वेंटिलेशन यूनिट कहां स्थापित करें
वेंटिलेशन यूनिट को स्थापित करना सबसे फायदेमंद है निर्जन अटारी. इस मामले में, घर के परिसर से वायु नलिकाओं की लंबाई न्यूनतम होगी।
यदि यह संभव न हो तो ब्लॉक को किसी अन्य स्थान पर स्थापित कर दिया जाता है। आमतौर पर यह बॉयलर रूम, यूटिलिटी रूम, गैरेज या बेसमेंट होता है।
वेंटिलेशन इकाई के स्थान के लिए आवश्यकताएँ इस प्रकार हैं:
- फिल्टर बदलने, मरम्मत और यूनिट की स्थिति की निगरानी के लिए यूनिट तक निःशुल्क पहुंच।
- स्थापना स्थल पर अनुपस्थिति अतिरिक्त जरूरतेंइकाई के संचालन से शोर के स्तर को कम करने के लिए।
- वेंटिलेशन सिस्टम के मुख्य वायु नलिकाओं की न्यूनतम लंबाई। आपको यह भी मूल्यांकन करना चाहिए कि क्या घर की इमारत संरचनाओं के साथ वायु नलिकाओं को रूट करना सुविधाजनक होगा।
सही फ़ोर्स्ड वेंटिलेशन यूनिट का चयन कैसे करें
मजबूर वेंटिलेशन इकाई का चयन निम्नलिखित मुख्य मापदंडों के अनुसार किया जाता है:
- प्रदर्शन, मी 3 *घंटा- समय की प्रति इकाई घर में आपूर्ति की गई और परिसर से निकाली गई हवा की मात्रा।
- दबाव वेंटिलेशन सिस्टम के सभी तत्वों द्वारा बनाए गए वायुगतिकीय प्रतिरोध को दूर करने के लिए आवश्यक दबाव है।
- दक्षता (गुणांक) उपयोगी क्रिया) रिक्यूपरेटर - परिसर से निकाली गई हवा से घर को आपूर्ति की जाने वाली ताजी हवा में गर्मी हस्तांतरण की दक्षता का एक संकेतक।
वेंटिलेशन इकाई को प्रसारित होने वाली हवा की न्यूनतम मात्रा स्वच्छता मानकों द्वारा निर्धारित की जाती है। एक निजी घर के परिसर के लिए मानक वायु विनिमय मूल्य पिछले लेख में दिए गए हैं। वेंटिलेशन यूनिट का प्रदर्शन कैसा होना चाहिए राशि से अधिकघर के सभी कमरों के लिए मानक मान।
व्यवहार में, गणना को सरल बनाने और कुछ प्रदर्शन रिजर्व बनाने के लिए, एक अन्य संकेतक का उपयोग किया जाता है - वायु विनिमय दर। यह एक मान है जो दर्शाता है कि कमरे में हवा को एक घंटे के भीतर कितनी बार बदला जाना चाहिए।
रूसी स्वच्छता मानकों के अनुसार एक निजी घर में वायु विनिमय दर कम से कम 0.35 होनी चाहिए एक बार/घंटा
उदाहरण के लिए, एक घर में सभी हवादार कमरों की कुल मात्रा 450 है मी 3. फिर वेंटिलेशन यूनिट का न्यूनतम आवश्यक प्रदर्शन 450 है मी 3 x 0.35 1 घंटा = 157,5 मी 3/घंटा.
इसके अलावा, यह जांचना आवश्यक है कि एक और शर्त पूरी हो - घर में वायु विनिमय दर 30 से कम नहीं होनी चाहिए मी 3/घंटाघर में रहने वाले प्रति व्यक्ति. यदि यह शर्त पूरी नहीं होती है, तो वायु विनिमय दर 0.35 से अधिक मानी जाती है।
हीटिंग बॉयलर, फायरप्लेस, किचन हुड, या मेहमानों को प्राप्त करने के मामले में अतिरिक्त हवा की आपूर्ति करने के लिए वेंटिलेशन यूनिट के लिए कुछ आरक्षित क्षमता प्रदान करना आवश्यक है। इसलिए, व्यवहार में, एक वेंटिलेशन इकाई का प्रदर्शन एक निजी घर में वायु विनिमय दर को 0.5 - 0.8 की सीमा में लेकर निर्धारित किया जाता है। 1 घंटा.
यह याद रखना चाहिए कि वेंटिलेशन इकाई, किसी भी पंप की तरह, दबाव पर प्रदर्शन की वक्रतापूर्ण निर्भरता होती है। दबाव (वेंटिलेशन सिस्टम का वायुगतिकीय प्रतिरोध) जितना अधिक होगा, वेंटिलेशन इकाई का प्रदर्शन उतना ही कम होगा। इसका मतलब यह है कि वायु नलिकाएं जितनी छोटी होंगी और उनका क्रॉस-सेक्शन जितना बड़ा होगा, वेंटिलेशन इकाई के मापदंडों की आवश्यकताएं उतनी ही कम होंगी - इकाई जितनी सस्ती होगी, और वेंटिलेशन के लिए ऊर्जा की खपत उतनी ही कम होगी।
वेंटिलेशन सिस्टम के वायुगतिकीय प्रतिरोध की गणना करना और आवश्यक दबाव निर्धारित करना एक जटिल कार्य है। निर्णय विशेषज्ञों को सौंपना बेहतर है।
वेंटिलेशन यूनिट मापदंडों का सही चुनाव केवल गणना के आधार पर ही किया जा सकता है। अक्सर ठेकेदार इस बात से परेशान नहीं होते, और वे स्पष्ट रूप से अधिक शक्तिशाली, और इसलिए अधिक शोर करने वाली और अधिक महंगी वेंटिलेशन इकाई स्थापित करने का प्रस्ताव करते हैं।
हीटिंग लागत में कमी का आकार सीधे रिक्यूपरेटर की दक्षता पर निर्भर करता है।
क्रॉस-आकार वाले हीट एक्सचेंजर्स की दक्षता 60% से अधिक नहीं होती है। वेंटिलेशन इकाइयों के कुछ मॉडलों में, दो ऐसे हीट एक्सचेंजर्स स्थापित किए जाते हैं, जो उन्हें एक के बाद एक श्रृंखला में रखते हैं। सिस्टम की दक्षता 20% और बढ़ जाती है।
सबसे महंगी वेंटिलेशन इकाइयों में और भी अधिक प्रभावी समाधान हो सकते हैं - रोटरी हीट एक्सचेंजर्स और यहां तक कि हीट पंप (हीट पाइप)। ऐसे उपकरणों की दक्षता 90% तक पहुँच जाती है। रूसी परिस्थितियों में, अपेक्षाकृत के साथ कम कीमतोंईंधन के लिए, ऐसी इकाइयों को स्थापित करने की लागत की भरपाई करना संभव नहीं होगा।
वेंटिलेशन यूनिट चुनते समय, आपको अन्य मापदंडों पर भी ध्यान देना चाहिए जो डेवलपर के लिए महत्वपूर्ण हैं:
- वेंटिलेशन इकाई द्वारा निर्मित शोर स्तर।यदि ब्लॉक को शयनकक्ष से सटे दीवार या छत पर रखा गया है, तो आपको न्यूनतम शोर स्तर वाला ब्लॉक चुनना चाहिए या आपको अतिरिक्त ध्वनि इन्सुलेशन पर पैसा खर्च करना होगा।
- वेंटिलेशन इकाई के विद्युत हीटरों द्वारा खपत की जाने वाली अधिकतम विद्युत शक्ति विद्युत नेटवर्क की क्षमताओं से अधिक हो सकती है। इस बारे में सोचें कि क्या हीटिंग सिस्टम से जुड़े हीट एक्सचेंजर का उपयोग करके हवा को गर्म करना अधिक लाभदायक होगा।
- फ़िल्टर बदलने की लागत, उनके प्रतिस्थापन की आवृत्ति और बिक्री के लिए उनकी निरंतर उपलब्धता का आकलन करें।
- यदि ताजी हवा ग्राउंड हीट एक्सचेंजर के माध्यम से ली जाएगी, तो बाईपास से सुसज्जित वेंटिलेशन इकाई चुनें।
मजबूर वेंटिलेशन सिस्टम का वायु सेवन और विक्षेपक
वायु सेवन ग्रिल आमतौर पर घर की बाहरी दीवार या छत पर स्थित होती है।
वायु सेवन का स्थान निम्नलिखित के आधार पर चुना जाता है:
- वायु सेवन द्वार और डिफ्लेक्टर के बीच की दूरी जिसके माध्यम से निकास वेंटिलेशन द्वारा हवा समाप्त हो जाती है, कम से कम 10 होनी चाहिए एम।चिमनी से समान दूरी बनाए रखनी चाहिए, सीवर राइजरऔर गंध और वायु प्रदूषण के अन्य स्रोत।
- हवा का सेवन कम से कम 1.5 की ऊंचाई पर रखा गया है एमपृथ्वी की सतह से और 0.5 एमबर्फ के आवरण के ऊपर.
- वायु वाहिनी में पक्षियों, कीड़ों, पत्तियों आदि के प्रवेश से बचाने के लिए वायु सेवन द्वार को एक जाली से ढंकना चाहिए।
वायु सेवन उपकरण के माध्यम से
एक निजी घर में वेंटिलेशन नलिकाएं
एक निजी घर के मजबूर वेंटिलेशन सिस्टम में, गोल वायु नलिकाओं का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है मानक व्यास- 100, 125, 150, 200 और 250 मिमी. वायु वाहिनी पाइप स्टील, एल्यूमीनियम या प्लास्टिक से बने हो सकते हैं।
वायु वाहिनी के क्रॉस-सेक्शन का निर्धारण कैसे करें
वायु नलिकाओं में हवा की गति शांत रहने के लिए उनमें प्रवाह दर लगभग होनी चाहिए वी=2 — 4 मी/सेकंड. रहने की जगह के भीतर स्थित शाखा नलिकाओं के लिए कम मूल्य और शयनकक्षों से दूर स्थित मुख्य वर्गों के लिए बड़ा मूल्य चुनने की अनुशंसा की जाती है।
ध्यान रखते हुए मानक मानवायु विनिमय, वायु प्रवाह और आउटलेट के प्रत्येक बिंदु के लिए आवश्यक प्रदर्शन निर्धारित करें, क्यू मी 3/घंटा.
वायु वाहिनी पार-अनुभागीय क्षेत्र, ए मी 2 = क्यू मी 3/घंटा / 3600 * वी मी/सेकंड(हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि 1 घंटा = 3600 सेकंड)
वायु वाहिनी के आवश्यक क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को जानना ए, मी 2आप इसके व्यास की गणना आसानी से कर सकते हैं डी, एम(सूत्र के अनुसार ए = π डी 2 / 4), कहां से: डी = 2√ए /π.
वायु वाहिनी चुनने की अनुशंसा की जाती है मानक आकारव्यास परिकलित व्यास से अधिक है।
हवा नलिकाएं आयताकार खंडपर कब्जा कम जगह, लेकिन एक ही क्षेत्र के गोल की तुलना में अधिक वायुगतिकीय खिंचाव होता है।
वेंटिलेशन इकाई कम से कम 1 की लंबाई के साथ लचीले लोचदार पाइप का उपयोग करके कठोर वायु वाहिनी पाइप से जुड़ी होती है एम. यह समाधान वेंटिलेशन इकाई से पाइप के माध्यम से परिसर में ध्वनि कंपन के संचरण को रोकता है।
वेंटिलेशन नलिकाओं को थर्मल इन्सुलेशन की एक परत के साथ कवर किया जाना चाहिए।वायु नलिकाओं का थर्मल इन्सुलेशन उनकी दीवारों पर जल वाष्प के संघनन को रोकता है, और पाइप के माध्यम से ध्वनियों के संचरण को भी रोकता है।
इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए घर में वायु नलिकाओं के माध्यम से न केवल हवा चलती है, बल्कि ध्वनि, साथ ही कृंतक भी आते हैं।
वायु नलिकाओं की दीवारें, साथ ही उनके अंदर की हवा, ध्वनि के संवाहक के रूप में काम करती हैं। संचरित शोर के स्तर को कम करने के लिए, लोचदार सामग्री से बने वायु नलिकाओं का उपयोग करने और पाइप की दीवारों को ध्वनि-अवशोषित सामग्री से ढकने की सिफारिश की जाती है।
जैसे-जैसे वायु वाहिनी की लंबाई बढ़ती है और इसका क्रॉस-सेक्शन कम होता जाता है, हवा के माध्यम से प्रसारित ध्वनियाँ बहुत क्षीण हो जाती हैं। इसलिए, वायु नलिकाओं के लेआउट और आपूर्ति और निकास उद्घाटन के स्थान को डिजाइन करते समय, निकटवर्ती कमरों में इन छिद्रों को जोड़ने वाली वायु नलिकाओं की लंबाई को अधिकतम करना आवश्यक है।
वेंटिलेशन इकाई और घर के परिसर को कृंतकों से बचाने के लिए, वायु नलिकाओं के सभी इनलेट और आउटलेट उद्घाटन पर धातु की ग्रिलें लगाई जाती हैं।
वायु नलिकाओं का व्यास वेंटिलेशन सिस्टम के वायुगतिकीय प्रतिरोध की गणना के अनुसार चुना जाता है।
आयताकार क्रॉस-सेक्शन की वायु नलिकाओं का आमतौर पर कम उपयोग किया जाता है। ऐसी वायु नलिकाएं घर की इमारत संरचनाओं में अधिक कॉम्पैक्ट रूप से फिट होती हैं, लेकिन वे निर्माण के लिए तकनीकी रूप से कम उन्नत होती हैं और स्थापित करने में अधिक कठिन होती हैं।
वेंटिलेशन नलिकाएं काफी हैं बड़ा व्यास. इसलिए, नए घर के डिजाइन चरण में भी जगह उपलब्ध कराना आवश्यक है भवन संरचनाएँघर के आवासीय क्षेत्रों में वायु नलिकाओं की छिपी हुई स्थापना के लिए।
वेंटिलेशन नलिकाओं को समायोजित करने के लिए, दीवारों में जगहें और छत में चैनल बनाए गए हैं।वायु नलिकाएं निलंबित छत के पीछे, दीवारों और विभाजनों के फ्रेम खोल में छिपी हुई हैं।
परिसर में, आपूर्ति वायु नलिकाएं एनेमोस्टैट्स के साथ समाप्त होती हैं, जो हवा को समान रूप से वितरित करने का काम करती हैं और आपको आपूर्ति की गई हवा की मात्रा को समायोजित करने की भी अनुमति देती हैं।
परिसर से हवा पारंपरिक ग्रिल्स के माध्यम से निकास नलिकाओं में प्रवेश करती है।
आपके शहर में वेंटिलेशन
हवादार
आपके घर में वेंटिलेशन आपकी कार से खराब क्यों होना चाहिए?!
अपने घर के लिए गर्मी पुनर्प्राप्ति के साथ एक आधुनिक केंद्रीकृत वेंटिलेशन सिस्टम डिज़ाइन करें।
घर बनाते समय, परियोजना में प्रदान की गई वायु नलिकाओं और विद्युत तारों को केंद्रीय वेंटिलेशन इकाई में रखना सुनिश्चित करें। निर्माण पूरा होने के बाद ऐसा करना लगभग असंभव होगा।
यदि निर्माण बजट आपको तुरंत रिकवरी के साथ वेंटिलेशन यूनिट खरीदने की अनुमति नहीं देता है, तो खरीदारी को बाद के लिए छोड़ दें। और इंस्टॉल करें सस्ता ब्लॉकरिक्यूपरेटर के बिना आपूर्ति और निकास वेंटिलेशन।
समय के साथ रिकवरी इकाइयाँ तेजी से सस्ती होती जा रही हैं, और ऊर्जा अधिक महंगी होती जा रही है। जल्द ही, अपरिहार्य क्षण आएगा जब यूनिट की कीमत, हीटिंग लागत पर बचत की राशि, आराम की इच्छा और आपकी आय आपको एक रिकवरी यूनिट खरीदने और इसे पहले से तैयार जगह पर स्थापित करने की अनुमति देगी।
विवरण:
वर्तमान में, केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों के साथ-साथ, विकेन्द्रीकृत प्रणालियाँ भी काफी व्यापक हो गई हैं। विकेंद्रीकृत स्वायत्त प्रणालियों का पारंपरिक अर्थ है छोटी प्रणालियाँ जिनकी स्थापित थर्मल पावर (20 Gcal/g) 23 मेगावाट से अधिक नहीं है।
जिला तापन, ताप आपूर्ति और तापन प्रणालियों के तकनीकी आरेख
एस. ए. चिस्टोविच, RAASN के शिक्षाविद, उत्तर-पश्चिम रूस के पावर इंजीनियर्स संघ के अध्यक्ष
शिक्षाविद एस.ए. चिस्तोविच एक उत्कृष्ट विशेषज्ञ हैं, जो घरेलू जिला हीटिंग और ताप आपूर्ति प्रणाली के रचनाकारों में से एक हैं, जिन्हें दुनिया भर में मान्यता मिली है। अपनी वर्षगांठ पर, शिक्षाविद एस.ए. चिस्तोविच सक्रिय रूप से वैज्ञानिक और शिक्षण गतिविधियों में लगे हुए हैं, जिसमें मोनोग्राफ "स्वचालित जिला हीटिंग, गर्मी आपूर्ति और हीटिंग सिस्टम" पर काम पूरा करना शामिल है, जिसके वर्ष के अंत में प्रकाशित होने की उम्मीद है।
1. केंद्रीकृत और विकेंद्रीकृत प्रणाली
वर्तमान में, केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों के साथ-साथ, विकेन्द्रीकृत प्रणालियाँ भी काफी व्यापक हो गई हैं।
विकेंद्रीकृत स्वायत्त प्रणालियों का पारंपरिक अर्थ है छोटी प्रणालियाँ जिनकी स्थापित थर्मल पावर (20 Gcal/g) 23 मेगावाट से अधिक नहीं है।
हाल के वर्षों में स्वायत्त ताप स्रोतों (और प्रणालियों) में बढ़ी हुई रुचि काफी हद तक निर्माण के रूप में निवेश और ऋण नीति के कारण है केंद्रीकृत प्रणालीताप आपूर्ति के लिए निवेशक को स्रोत में महत्वपूर्ण एकमुश्त पूंजी निवेश करने की आवश्यकता होती है, हीटिंग नेटवर्कऔर आंतरिक निर्माण प्रणालियाँ, अनिश्चितकालीन भुगतान अवधि के साथ या लगभग अपरिवर्तनीय आधार पर। विकेंद्रीकरण के साथ, हीटिंग नेटवर्क की अनुपस्थिति के कारण न केवल पूंजी निवेश में कमी हासिल करना संभव है, बल्कि लागत को आवास की लागत (यानी, उपभोक्ता पर) में स्थानांतरित करना भी संभव है। यही वह कारक है हाल ही मेंऔर इससे नई आवास निर्माण परियोजनाओं के लिए विकेन्द्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों में रुचि बढ़ी है। स्वायत्त ताप आपूर्ति का संगठन केंद्रीकृत प्रणालियों में मुफ्त क्षमता के अभाव में पुरानी और घनी इमारतों वाले शहरी क्षेत्रों में सुविधाओं के पुनर्निर्माण की अनुमति देता है। अत्यधिक कुशल ताप जनरेटर पर आधारित विकेंद्रीकरण पिछली पीढ़ियाँ(शामिल संघनक बॉयलर) सिस्टम के साथ स्वत: नियंत्रणयह हमें सबसे अधिक मांग वाले उपभोक्ता की जरूरतों को पूरी तरह से संतुष्ट करने की अनुमति देता है।
ताप आपूर्ति के विकेंद्रीकरण के पक्ष में सूचीबद्ध कारकों ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि इसे पहले से ही नुकसान से रहित एक गैर-वैकल्पिक तकनीकी समाधान माना जाने लगा है। इसलिए, विकेंद्रीकृत प्रणालियों का उपयोग करने के व्यक्तिगत मामलों का विश्लेषण करने के लिए, इस मुद्दे पर अधिक सावधानीपूर्वक दृष्टिकोण के साथ आने वाली समस्याओं पर विस्तार से विचार करना आवश्यक है, जो चुनने की अनुमति देगा तर्कसंगत निर्णयजटिल में.
केंद्रीकृत प्रणालियों की तुलना में ऐसी प्रणालियों का उपयोग करने की व्यवहार्यता का मूल्यांकन कई संकेतकों के अनुसार किया जाना चाहिए:
- वाणिज्यिक (वित्तीय) दक्षता, अपने प्रत्यक्ष प्रतिभागियों के लिए परियोजना के वित्तीय परिणामों को ध्यान में रखते हुए;
- आर्थिक दक्षता, परियोजना से जुड़ी लागतों और परिणामों को ध्यान में रखते हुए जो अपने प्रतिभागियों के प्रत्यक्ष वित्तीय हितों से परे जाती है और लागत माप की अनुमति देती है;
- जीवाश्म ईंधन की लागत - इस प्राकृतिक संकेतक के मूल्यांकन में ईंधन की लागत में अनुमानित परिवर्तन और क्षेत्र (देश) के ईंधन और ऊर्जा परिसर की विकास रणनीति दोनों को ध्यान में रखा जाना चाहिए;
- पर्यावरण पर वायुमंडलीय उत्सर्जन का प्रभाव;
- ऊर्जा सुरक्षा (आबादी वाले क्षेत्र, शहर, क्षेत्र के लिए)।
स्वायत्त ताप आपूर्ति का स्रोत चुनते समय, कई कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है। सबसे पहले, यह वह क्षेत्र है जहां ताप आपूर्ति सुविधा स्थित है, जिसमें ताप की आपूर्ति की जानी चाहिए (एक अलग इमारत या इमारतों का समूह)। संभावित ताप आपूर्ति क्षेत्रों को चार समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
शहर (जिला) बॉयलर घरों से जिला ताप आपूर्ति क्षेत्र;
शहरी ताप विद्युत संयंत्रों से केंद्रीकृत आपूर्ति के क्षेत्र;
स्वायत्त ताप आपूर्ति क्षेत्र;
मिश्रित ताप आपूर्ति क्षेत्र।
इमारतों के स्थान पर विकास की प्रकृति (फर्शों की संख्या और भवन घनत्व: एम 2 / हेक्टेयर, एम 3 / हेक्टेयर) गर्मी आपूर्ति स्रोत की पसंद पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।
एक महत्वपूर्ण कारक इंजीनियरिंग बुनियादी ढांचे की स्थिति (मुख्य की स्थिति) है तकनीकी उपकरणऔर हीटिंग नेटवर्क, उनके नैतिक और शारीरिक गिरावट की डिग्री, आदि)।
किसी दिए गए शहर में उपयोग किया जाने वाला प्रकार भी कम महत्वपूर्ण नहीं है इलाकाईंधन (गैस, ईंधन तेल, कोयला, लकड़ी का कचरावगैरह।)।
केंद्रीकृत ताप आपूर्ति के क्षेत्र में स्थित भवनों के लिए स्वायत्त प्रणाली बनाने के लिए एक परियोजना विकसित करते समय आर्थिक दक्षता का निर्धारण अनिवार्य है।
इस मामले में स्वायत्त स्रोतों की स्थापना, निवेशकों (परियोजना में प्रत्यक्ष प्रतिभागियों) के लिए वित्तीय रूप से आकर्षक होने के बावजूद, शहर की केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणाली की आर्थिक दक्षता को खराब करती है:
-जुड़ाव घटता है तापीय भारशहर के बॉयलर हाउस में, जिससे आपूर्ति की गई तापीय ऊर्जा की लागत में वृद्धि होती है;
- हीटिंग सिस्टम में, इसके अलावा, संयुक्त चक्र (थर्मल खपत के आधार पर) में उत्पादित बिजली का हिस्सा कम हो जाता है, जिससे स्टेशन की ऊर्जा दक्षता खराब हो जाती है।
जैविक ईंधन की लागत का निर्धारण, प्रत्यक्ष माप के माध्यम से, स्रोत से अंतिम उपभोक्ता तक संपूर्ण तकनीकी श्रृंखला में ऊर्जा हानि का निष्पक्ष मूल्यांकन करने की अनुमति देता है।
सिस्टम में ईंधन के उपयोग की समग्र दक्षता की गणना श्रृंखला में जुड़े ताप आपूर्ति प्रणाली के सभी तत्वों में गर्मी के नुकसान को दर्शाने वाले गुणांक को गुणा करके की जाती है। संयुक्त उत्पादन में (थर्मल पावर प्लांट में, कोजेनरेशन प्लांट में), एक गुणांक पेश किया जाता है जो बॉयलर हाउस में थर्मल ऊर्जा और संघनक पावर प्लांट में विद्युत ऊर्जा के अलग-अलग उत्पादन की तुलना में गर्मी की बचत को ध्यान में रखता है।
समग्र गुणांक निर्धारित करने के लिए प्रारंभिक निर्भरताएँ लाभकारी उपयोगताप आपूर्ति प्रणालियों के लिए विभिन्न विकल्पों के लिए ईंधन तालिका में दिए गए हैं। 1.
| तालिका नंबर एक कुल दक्षता कारक निर्धारित करने के लिए प्रारंभिक निर्भरताएँ कार्रवाई विभिन्न विकल्पताप आपूर्ति प्रणालियाँ |
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मेज पर: η 0 - इमारत के आवरण के माध्यम से अतिरिक्त नुकसान के आकार को दर्शाने वाला गुणांक; η 1 - थर्मल स्रोत ईंधन का दक्षता कारक; η 2 - इन-हाउस इंजीनियरिंग सिस्टम (हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति) में गर्मी के नुकसान को दर्शाने वाला गुणांक; η 3 - अतिरिक्त गर्मी की आपूर्ति और गर्म कमरों के बीच इसके वितरण की अपूर्णता के कारण अतिरिक्त गर्मी की खपत को दर्शाने वाला गुणांक; η 4 - इंट्रा-ब्लॉक हीटिंग नेटवर्क में गर्मी हानि गुणांक; η 5 - शहरी वितरण और इंट्रा-ब्लॉक हीटिंग नेटवर्क में समान; η k - ईंधन और विद्युत ऊर्जा के संयुक्त उत्पादन के कारण ईंधन की बचत की मात्रा द्वारा निर्धारित गुणांक; μ ई - थर्मल ऊर्जा के उत्पादन के लिए जिम्मेदार ईंधन बचत का हिस्सा। |
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इमारत के बाहरी बाड़ों के माध्यम से अतिरिक्त गर्मी के नुकसान की मात्रा (1 - एच 0), जिसका ज्ञान गर्मी संतुलन की गणना करते समय आवश्यक है, गर्मी आपूर्ति प्रणालियों के प्रकार पर निर्भर नहीं करता है और इसलिए इसे ध्यान में नहीं रखा जा सकता है जब केंद्रीकृत और विकेंद्रीकृत प्रणालियों की तुलना करना।
गैस ईंधन का उपयोग करने वाले आधुनिक अपार्टमेंट ताप जनरेटर की दक्षता है: h 1 = 0.92–0.94%।
अंतिम उपयोगकर्ता के लिए जिम्मेदार शहरी बॉयलर हाउस में ईंधन का दक्षता कारक अभिव्यक्ति (तालिका 1) से निर्धारित होता है:
एच सी = एच 1 एच 2 एच 3 एच 4 एच 5।
कई फ़ील्ड परीक्षणों के अनुसार, इस गुणांक का मान 50-60% से अधिक नहीं है। इस प्रकार, ईंधन दक्षता के दृष्टिकोण से, गैस पर चलने वाले आवासीय ताप जनरेटर का उपयोग अधिक लाभदायक है।
थर्मल और विद्युत ऊर्जा के संयुक्त उत्पादन के कारण थर्मल पावर प्लांट में ईंधन उपयोग की दक्षता शहर के बॉयलर हाउस की तुलना में अधिक है। जब सारी बचत थर्मल ऊर्जा (एच = 1.0) के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होती है, तो सीएचपी के लिए समग्र गुणांक 0.80-0.90% होता है।
घर के मिनी-सीएचपी से गर्मी की आपूर्ति करते समय, शीतलक के परिवहन और वितरण के दौरान नुकसान की अनुपस्थिति और थर्मल ऊर्जा के उत्पादन के लिए जिम्मेदार सभी बचत के कारण समग्र दक्षता, एक सौ प्रतिशत या उससे अधिक तक पहुंच सकती है।
ऊपर से यह निष्कर्ष निकलता है कि गैस अपार्टमेंट ताप जनरेटर, साथ ही सह-उत्पादन संयंत्र जो गैस और डीजल ईंधन दोनों पर काम कर सकते हैं, में ईंधन उपयोग दर सबसे अधिक है। स्वायत्त बॉयलर हाउस (छत पर लगे या घरों से जुड़े) इंट्रा-हाउस संचार में गर्मी के नुकसान के कारण अपार्टमेंट हीट जनरेटर से कुछ हद तक कमतर हैं। शहर के बॉयलर हाउस जो केवल तापीय ऊर्जा का उत्पादन करते हैं, उनकी ईंधन दक्षता सबसे कम होती है।
जिन क्षेत्रों में लोग रहते हैं, वहां पर्यावरण पर उनके प्रभाव के परिप्रेक्ष्य से केंद्रीकृत और विकेन्द्रीकृत प्रणालियों की तुलना बड़े थर्मल पावर प्लांट और बॉयलर हाउस, विशेष रूप से शहर की सीमा के बाहर स्थित, के निर्विवाद पर्यावरणीय लाभों को इंगित करती है।
थर्मल ऊर्जा की खपत वाले स्थानों पर बने छोटे स्वायत्त बॉयलर घरों से ग्रिप गैसों (सीओ 2, एनओएक्स) के साथ उत्सर्जन आसपास की हवा को प्रदूषित करता है, जिसमें हानिकारक पदार्थों की सांद्रता होती है बड़े शहरसंतृप्ति के कारण कार सेपहले से ही अनुमेय स्वच्छता मानकों से अधिक है।
केंद्रीकृत और विकेंद्रीकृत प्रणालियों के कामकाज की ऊर्जा सुरक्षा का तुलनात्मक मूल्यांकन करते समय, निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
- बड़े थर्मल स्रोत विभिन्न प्रकार के ईंधन (स्थानीय और निम्न-ग्रेड सहित) पर काम कर सकते हैं, और नेटवर्क गैस की आपूर्ति कम होने पर आरक्षित ईंधन जलाने के लिए स्विच किया जा सकता है।
- छोटे स्वायत्त स्रोत (छत पर बॉयलर, अपार्टमेंट ताप जनरेटर) केवल एक प्रकार के ईंधन - नेटवर्क प्राकृतिक गैस को जलाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो स्वाभाविक रूप से, गर्मी आपूर्ति की विश्वसनीयता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
– अपार्टमेंट हीट जेनरेटर की स्थापना बहुमंजिला इमारतेंयदि उनका सामान्य संचालन बाधित होता है, तो यह लोगों के स्वास्थ्य और जीवन के लिए सीधा खतरा पैदा करता है।
- केंद्रीकृत हीटिंग के लूप्ड हीटिंग नेटवर्क में, गर्मी स्रोतों में से एक की विफलता आपको इमारतों की हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति को बंद किए बिना शीतलक आपूर्ति को दूसरे स्रोत पर स्विच करने की अनुमति देती है।
यह बताना आवश्यक है कि रूस में ताप आपूर्ति के विकास के लिए राज्य की रणनीति केंद्रीकृत और विकेंद्रीकृत प्रणालियों के अनुप्रयोग के तर्कसंगत दायरे को स्पष्ट रूप से परिभाषित करती है। उच्च भवन घनत्व वाले शहरों में, शहर की सीमा के बाहर स्थित बड़े थर्मल पावर प्लांटों सहित जिला हीटिंग सिस्टम को विकसित और आधुनिक बनाया जाना चाहिए।
इन प्रणालियों के संचालन की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, उन्हें सामान्य शहरी नेटवर्क पर संचालित तापीय और विद्युत ऊर्जा के वितरित उत्पादन के स्रोतों के साथ पूरक करने की सलाह दी जाती है।
कम ताप घनत्व वाले शहरों या शहरों के कुछ क्षेत्रों में, सह-उत्पादन इकाइयों के पसंदीदा उपयोग के साथ विकेन्द्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। स्वायत्त ताप आपूर्ति प्रणालियों का उपयोग ही एकमात्र उपाय है संभावित स्थितिभौगोलिक रूप से दूरस्थ और दुर्गम क्षेत्रों में।
2. सह-उत्पादन और ट्राइजेनरेशन संयंत्र (सूक्ष्म और मिनी-सीएचपी)
छोटे ताप विद्युत संयंत्रों में 0.1 से 15 मेगावाट की एक इकाई विद्युत शक्ति और 20 Gcal/h तक की तापीय शक्ति वाले ताप विद्युत संयंत्र शामिल हैं। छोटे थर्मल पावर प्लांटों को कंटेनर संस्करण सहित पूरी तरह से आपूर्ति की जा सकती है, या भाप या गर्म पानी के बॉयलर घरों को विद्युत उत्पादन इकाइयों के साथ रेट्रोफिटिंग के साथ पुनर्निर्माण करके बनाया जा सकता है।
डीजल, गैस पिस्टन, दोहरे ईंधन पिस्टन आंतरिक दहन इंजन, गैस टर्बाइन, भाप टर्बाइनमध्यवर्ती भाप निष्कर्षण के साथ बैक प्रेशर या संक्षेपण प्रकार के साथ और प्रक्रिया आवश्यकताओं, रोटरी या स्क्रू स्टीम इंजन के लिए कंडेनसर में गर्म किए गए पानी का उपयोग।
बेसिक मोड में या केवल पीक लोड को कवर करने के लिए काम करने वाले निकास गैस रिकवरी बॉयलर और ठंडा पानी हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग हीट जनरेटर के रूप में किया जाता है।
ट्राइजेनरेशन पौधेविद्युत और तापीय ऊर्जा के संयुक्त उत्पादन के अलावा, वे ठंड भी पैदा करते हैं।
ठंड उत्पन्न करने के लिए वाष्प संपीड़न या अवशोषण का उपयोग किया जा सकता है। प्रशीतन मशीनें. गर्मी के मौसम के दौरान, प्रशीतन मशीनें हीट पंप मोड पर स्विच कर सकती हैं। वाष्प संपीड़न मशीनों का कंप्रेसर ड्राइव छोटे ताप विद्युत संयंत्रों के विद्युत जनरेटर से किया जाता है। अवशोषण ट्राइजेनरेशन संयंत्र इन स्टेशनों द्वारा उपयोग की जाने वाली तापीय ऊर्जा (निकास गैसों, गर्म पानी, भाप) पर काम करते हैं।
वाहनों (हवाई जहाज, जहाज, कार) के ख़त्म हो चुके इंजनों का उपयोग करके सह-उत्पादन और ट्राइजेनरेशन संयंत्र बनाए जा सकते हैं।
इकाइयाँ विभिन्न प्रकार के ईंधन पर काम कर सकती हैं: प्राकृतिक गैस, डीजल ईंधन, गैसोलीन, प्रोपेन-ब्यूटेन, आदि। लकड़ी के अपशिष्ट, पीट और अन्य स्थानीय संसाधनों का उपयोग स्रोत ईंधन के रूप में भी किया जा सकता है।
छोटे ताप विद्युत संयंत्रों के मुख्य लाभ:
1. केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों की तुलना में तापीय ऊर्जा के परिवहन के दौरान कम नुकसान।
2. संचालन की स्वायत्तता (ऊर्जा प्रणाली से स्वतंत्रता) और अतिरिक्त उत्पन्न बिजली को ऊर्जा प्रणाली में बेचने और थर्मल ऊर्जा की कमी को कवर करने की संभावना जब एक छोटा थर्मल पावर प्लांट जिला तापन आपूर्ति क्षेत्र में स्थित होता है।
3. ताप आपूर्ति की विश्वसनीयता बढ़ाना:
- बॉयलर रूम में विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति में रुकावट से ताप स्रोत का संचालन बंद नहीं होता है;
- जब एक छोटा थर्मल पावर प्लांट केंद्रीकृत ताप आपूर्ति क्षेत्र में स्थित होता है, तो हीटिंग नेटवर्क पर दुर्घटनाओं की स्थिति में इमारतों को न्यूनतम अनुमेय ताप आपूर्ति सुनिश्चित की जाती है।
4. स्वायत्त (एकल विद्युत प्रणाली से जुड़ी नहीं) वस्तुओं को गर्मी और बिजली की आपूर्ति की संभावना: दूरस्थ, दुर्गम, बड़े क्षेत्र में फैली हुई, आदि।
5. मोबाइल बिजली संयंत्रों से आपातकालीन गर्मी और बिजली की आपूर्ति प्रदान करना।
विभिन्न प्रकार के छोटे ताप विद्युत संयंत्रों की विशेषताएं।
गरिमा डीजल इकाइयाँस्पार्क इग्निशन वाले गैस इंजन की तरह, बिजली पैदा करने में एक उच्च दक्षता है, जो व्यावहारिक रूप से इंजन की इकाई शक्ति से स्वतंत्र है। इसके अलावा, संस्थापन थर्मल लोड में परिवर्तन के प्रति असंवेदनशील हैं। इस कारण से, इनका व्यापक रूप से भूमि और में उपयोग किया जाता है जल परिवहन, जहां लोड का परिमाण निष्क्रिय रहने से लेकर अधिकतम शक्ति का उपयोग करने तक भिन्न हो सकता है।
ऐसे प्रतिष्ठानों में गर्मी पुनर्प्राप्ति की संभावनाएं गर्मी भार में कमी के साथ कम हो जाती हैं, क्योंकि निकास गैसों का तापमान भी कुछ हद तक कम हो जाता है। यदि पूर्ण लोड पर निकास गैस का तापमान 400-480 डिग्री सेल्सियस है, तो रेटेड शक्ति के 50% के इंजन लोड पर यह 175-200 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। इसके लिए पीक बॉयलर की स्थापना या एग्जॉस्ट गैस हीट रिकवरी बॉयलर को अग्नि भट्टी से लैस करना आवश्यक हो जाता है। विश्वसनीय इंजन संचालन सुनिश्चित करने के लिए, जल शीतलन प्रणाली के प्राथमिक सर्किट में तापमान 90-95 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा जाता है।
विचाराधीन सह-उत्पादन संयंत्रों में बिजली उत्पादन और ताप उत्पादन का अनुपात आमतौर पर 1:1.2 की सीमा में है।
डीजल और गैस इंजनों की तुलना में दोहरे ईंधन पिस्टन इकाइयों का लाभ प्राकृतिक गैस की अनुपस्थिति में डीजल ईंधन पर स्विच करने की क्षमता है।
पारस्परिक (डीजल और गैस-इंजन सीएचपीपी) की तुलना में, शास्त्रीय योजना (गैस टरबाइन - बॉयलर - अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति) के अनुसार बनाए गए गैस टरबाइन सीएचपीपी में काफी कम विशिष्ट गुरुत्व और आयाम (किलो / किलोवाट और एम 3 / किलोवाट) होते हैं ). इसीलिए उड्डयन में गैस टरबाइन इकाइयाँपिस्टन इंजनों को प्रतिस्थापित किया गया, और इससे विमान निर्माण को गुणात्मक स्तर तक बढ़ाना संभव हो गया नया स्तर. साथ ही, घटते भार के साथ बिजली पैदा करने में उनकी दक्षता काफ़ी कम हो जाती है। इस प्रकार, जब भार 50% तक कम हो जाता है, तो विद्युत दक्षता गैस टर्बाइनलगभग दो गुना कम हो जाता है।
गैस टर्बाइन और गैस पिस्टन इंजन के लिए उच्चतम दक्षता मूल्य (रेटेड लोड पर) लगभग 40% है। पूर्ण वितरण के गैस टरबाइन सीएचपी संयंत्रों में थर्मल लोड के संबंध में विद्युत भार का हिस्सा 1: (2-3) है।
मौजूदा गैस टर्बाइनों को अपस्ट्रीम में स्थापित करते समय गर्म पानी के बॉयलर, यानी, निकास गैसों को बॉयलर भट्ठी में हटा दिए जाने पर, विद्युत भार और थर्मल भार का हिस्सा आमतौर पर 1:7 से अधिक नहीं होता है। थर्मल खपत के आधार पर बिजली उत्पादन में वृद्धि केवल बॉयलर इकाइयों के गंभीर पुनर्निर्माण की स्थिति में ही प्राप्त की जा सकती है।
भाप हीटिंग और औद्योगिक बॉयलर घरों को भाप टरबाइन इकाइयों से लैस करने से बॉयलर में भाप के दबाव में अंतर का उपयोगी उपयोग करना संभव हो जाता है और संपूर्ण मांग को पूरा करने के लिए बिजली पैदा करने के लिए हीट एक्सचेंजर्स के सामने आवश्यक होता है। अपनी जरूरतें, और पक्ष में स्थानांतरण के लिए।
छोटे थर्मल पावर प्लांटों के लिए स्टीम टर्बाइन, कनेक्टेड हीट लोड की प्रकृति के आधार पर, दो प्रकारों में निर्मित होते हैं: बैक प्रेशर के साथ और मध्यवर्ती भाप निष्कर्षण के साथ संघनक टर्बाइन। 0.5-0.7 एमपीए के दबाव के साथ मध्यवर्ती निष्कर्षण से भाप का उपयोग प्रक्रिया की जरूरतों के लिए और गर्मी आपूर्ति प्रणाली में नेटवर्क पानी को गर्म करने के लिए किया जाता है। कंडेनसर में गर्म किए गए पानी का उपयोग तकनीकी जरूरतों के लिए और इसके अलावा, कम क्षमता वाले जल तापन प्रणालियों में भी किया जा सकता है।
टर्बाइनों के अलावा, स्टीम हीटिंग और औद्योगिक बॉयलर हाउस को अन्य प्रकार की बिजली इकाइयों से सुसज्जित किया जा सकता है: स्टीम रोटरी या बरमा स्क्रू मशीनें।
की तुलना में इन मशीनों के फायदे भाप टर्बाइन- भाप की गुणवत्ता के प्रति कम संवेदनशीलता, संचालन में सरलता और विश्वसनीयता। नुकसान: कम दक्षता।
3. केंद्रीकृत हीटिंग सिस्टम के तकनीकी आरेख और नियंत्रण वस्तुओं के रूप में उनकी विशेषताएं
केंद्रीकृत हीटिंग सिस्टम (डीएचएस), जैसा कि ज्ञात है, विभिन्न संरचनाओं, प्रतिष्ठानों और उपकरणों का एक जटिल है, जो तकनीकी रूप से थर्मल ऊर्जा के उत्पादन, परिवहन, वितरण और खपत की सामान्य प्रक्रिया से जुड़ा हुआ है।
में सामान्य मामला SCT में निम्नलिखित भाग होते हैं:
थर्मल ऊर्जा के उत्पादन के लिए स्रोत या स्रोत (सीएचपी, एटीपीपी, बॉयलर हाउस, छोटे सह-उत्पादन या ट्राइजेनरेशन संयंत्र);
बड़े आवासीय क्षेत्रों, प्रशासनिक और सार्वजनिक केंद्रों, औद्योगिक परिसरों आदि में उत्पादन सुविधाओं से थर्मल ऊर्जा के परिवहन के लिए पंपिंग (कम अक्सर थ्रॉटलिंग) और शट-ऑफ सबस्टेशन के साथ पारगमन लाइनें और मुख्य हीटिंग नेटवर्क;
उपभोक्ताओं को गर्मी के वितरण और आपूर्ति के लिए जिला ताप बिंदु (आरटीपी), केंद्रीय ताप बिंदु (सीएचपी) के साथ वितरण ताप नेटवर्क;
व्यक्तिगत हीटिंग पॉइंट (आईएचपी) और इंट्रा-हाउस के साथ गर्मी उपभोग करने वाली प्रणालियाँ इंजीनियरिंग सिस्टम(हीटिंग, गर्म पानी की आपूर्ति, वेंटिलेशन, एयर कंडीशनिंग), गर्मी वितरण इकाइयाँ औद्योगिक उद्यमआपूर्ति की गई ऊर्जा के लिए उपभोक्ताओं की जरूरतों को पूरा करना।
केंद्रीय हीटिंग सिस्टम का संचालन मोड गर्मी खपत करने वाली वस्तुओं की परिचालन स्थितियों से तय होता है: इमारतों और संरचनाओं के पर्यावरण में परिवर्तनीय गर्मी का नुकसान, आबादी द्वारा गर्म पानी की खपत के तरीके, तकनीकी उपकरणों की परिचालन स्थिति आदि।
सिस्टम में बड़ी संख्या में श्रृंखला और समानांतर में जुड़े अन्योन्याश्रित तत्व होते हैं, जिनमें विभिन्न स्थिर और गतिशील विशेषताएं होती हैं: ऊर्जा उत्पादन (बॉयलर, टर्बाइन, आदि), बाहरी हीटिंग नेटवर्क और इंट्रा-हाउस संचार, हीटिंग पॉइंट के उपकरण के लिए स्थापना , इनडोर हीटिंग उपकरण, आदि।
यह ध्यान में रखना होगा कि, दूसरों के विपरीत नलसाज़ी प्रणालियाँ(जल आपूर्ति, गैस आपूर्ति और गर्मी आपूर्ति) हीटिंग नेटवर्क के ऑपरेटिंग मोड को दो मापदंडों की विशेषता है जो प्रकृति में भिन्न हैं। जारी तापीय ऊर्जा की मात्रा शीतलक के तापमान और दबाव में गिरावट और इसलिए हीटिंग नेटवर्क में पानी के प्रवाह से निर्धारित होती है। साथ ही, पथों की गतिशील विशेषताएं: दबाव संचरण पथ (प्रवाह परिवर्तन) और तापमान संचरण पथ एक दूसरे से बिल्कुल भिन्न होते हैं।
केंद्रीय हीटिंग सिस्टम के तत्वों के बीच आंतरिक संबंधों के अलावा, शहरों और औद्योगिक परिसरों की अन्य इंजीनियरिंग प्रणालियों के साथ बाहरी कार्यात्मक संबंध भी हैं: ईंधन आपूर्ति प्रणाली, बिजली आपूर्ति और जल आपूर्ति।
केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों, ताप नेटवर्क आरेखों के निर्माण के लिए मौजूदा तकनीकी संरचना का विश्लेषण, सर्किट आरेखसब्सक्राइबर इनपुट और सब्सक्राइबर हीटिंग सिस्टम, उपयोग किए गए तकनीकी उपकरणों के डिज़ाइन से पता चलता है कि वे स्वचालित नियंत्रण वस्तुओं के लिए आधुनिक आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा नहीं करते हैं।
बड़ी ताप आपूर्ति प्रणालियों में, कई ग्राहक प्रतिष्ठान, एक नियम के रूप में, मध्यवर्ती नियंत्रण इकाइयों के बिना, मुख्य हीटिंग नेटवर्क से जुड़े होते हैं। नतीजतन, सिस्टम अपर्याप्त रूप से चलने योग्य हो जाता है, अनम्य रहता है, और सबसे खराब स्थिति वाले ग्राहकों पर ध्यान केंद्रित करते हुए, नेटवर्क के माध्यम से अत्यधिक मात्रा में पानी पारित करना पड़ता है।
शहरी हीटिंग नेटवर्क लागत-बचत कारणों से डिजाइन किए गए थे और, एक नियम के रूप में, मृत-अंत थे। हीटिंग नेटवर्क के अनुभागों के बीच कोई बैकअप कनेक्शन नहीं था, जिससे अनुभाग के क्षतिग्रस्त होने (सेवा से बाहर) की स्थिति में कुछ उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति के संगठन की अनुमति मिलती थी। कई मामलों में, सामान्य ताप नेटवर्क को मिलाकर कई स्रोतों से ताप नेटवर्क संचालित करने की संभावना प्रदान नहीं की गई थी।
कई ताप बिंदुओं पर तापीय ऊर्जा को वितरित करने की लागू विधि का नुकसान विशेष रूप से तेज ठंड के मौसम के दौरान स्पष्ट होता है, जब उपभोक्ताओं को इसकी आवश्यक मात्रा इस तथ्य के कारण नहीं मिलती है कि ताप स्रोत से आपूर्ति किए गए पानी का तापमान कम होता है। विनियमन अनुसूची के अनुसार आवश्यक से काफी कम।
हीटिंग बिंदुओं की नियुक्ति के लिए आवंटित आवासीय भवनों के बेसमेंट स्थानीय स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की स्थापना और सामान्य परिचालन स्थितियों के लिए बहुत कम उपयोग के हैं।
हीटिंग उपकरणों से गर्मी हस्तांतरण के व्यक्तिगत स्वचालित नियंत्रण के लिए, ऊर्ध्वाधर एकल-पाइप जल तापन प्रणालियाँ, जो बड़े पैमाने पर आवासीय निर्माण में सबसे आम हैं, इष्टतम नहीं हैं। हीटिंग उपकरणों के उच्च अवशिष्ट गर्मी हस्तांतरण (जब नियामक बंद होता है), नियामकों और अन्य कारकों के संचालन के दौरान उपकरणों के महत्वपूर्ण पारस्परिक प्रभाव के कारण, इन प्रणालियों में प्रभावी व्यक्तिगत विनियमन की संभावना बहुत कम हो जाती है।
और अंत में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जिला जल तापन बॉयलर घरों की मानक तकनीकी योजनाएं ताप आपूर्ति प्रणालियों के जटिल स्वचालन की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती हैं। ये योजनाएं तापीय ऊर्जा की आपूर्ति के लिए उच्च-गुणवत्ता वाले शेड्यूल पर केंद्रित हैं, यानी, आपूर्ति पाइपलाइन में निरंतर जल प्रवाह (या बॉयलर रूम कलेक्टरों पर निरंतर दबाव) बनाए रखना।
स्थानीय के साथ स्वचालित ताप आपूर्ति प्रणालियों में स्वचालित विनियमनउपभोक्ताओं के बीच, साथ ही स्थितियों में भी सहयोगसामान्य हीटिंग नेटवर्क के लिए कई स्रोत, बॉयलर रूम से बाहर निकलने पर नेटवर्क में हाइड्रोलिक मोड परिवर्तनशील होना चाहिए।
ऊपर से यह निष्कर्ष निकलता है कि ताप आपूर्ति के सभी भाग (स्रोत, ताप नेटवर्क, ताप बिंदु, सब्सक्राइबर हीटिंग सिस्टम) को उनके ऑपरेटिंग मोड के स्वचालन की आवश्यकताओं को ध्यान में रखे बिना डिजाइन किया गया था। इसलिए, स्वचालित ताप आपूर्ति नियंत्रण प्रणालियों का निर्माण संपूर्ण तकनीकी श्रृंखला के साथ इन प्रणालियों के आधुनिकीकरण के साथ होना चाहिए: थर्मल ऊर्जा का उत्पादन - परिवहन - वितरण और खपत।
शहरों के हीटिंग और केंद्रीकृत हीटिंग सिस्टम में अनुमानित तकनीकी नियंत्रण योजनाएं तालिका में दी गई हैं। 2.
| तालिका 2 हीटिंग सिस्टम में तकनीकी नियंत्रण योजनाएं और जिला तापन |
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4. तापीय और विद्युत ऊर्जा के वितरित उत्पादन के साथ ताप आपूर्ति प्रणालियों के तकनीकी तरीकों के नियंत्रण में सुधार के तरीके
पाइपलाइनों और उपकरणों की महत्वपूर्ण भौतिक गिरावट, केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों के निर्माण की अप्रचलित संरचना, साथ ही घिसे-पिटे उपकरणों को जल्दी से बदलने के कार्य के साथ, इन प्रणालियों के सर्किट-तकनीकी समाधान और ऑपरेटिंग मोड को अनुकूलित करने का तत्काल कार्य।
रूस में ताप आपूर्ति प्रणालियों की अत्यधिक उपेक्षित स्थिति को ध्यान में रखते हुए, 150 डिग्री सेल्सियस के शीतलक तापमान (130 डिग्री सेल्सियस पर ग्राफ के ऊपरी कट-ऑफ के साथ) के साथ डिजाइन मोड में काम करने की क्षमता सुनिश्चित करने के लिए उनका पूर्ण आधुनिकीकरण किया गया। अगले 20-30 वर्षों में अधिकांश शहरों में व्यावहारिक रूप से असंभव है। इसके लिए सैकड़ों-हजारों किलोमीटर लंबे हीटिंग नेटवर्क के स्थानांतरण, हजारों ताप स्रोतों पर घिसे-पिटे उपकरणों के प्रतिस्थापन और सैकड़ों-हजारों उपभोक्ता ताप-खपत प्रतिष्ठानों की आवश्यकता होगी।
देश के विभिन्न क्षेत्रों में ताप आपूर्ति की स्थिति के विश्लेषण के आधार पर, केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियों की योजनाओं, तकनीकी समाधानों और संचालन के तरीकों के अनुकूलन के प्रस्ताव इस प्रकार हैं:
बेस हीट लोड को कवर करने के लिए जिला हीटिंग सिस्टम का उन्मुखीकरण अधिकतम तापमानथर्मल पावर प्लांट (शहर बॉयलर हाउस) से बाहर निकलने पर शीतलक 100-110 डिग्री सेल्सियस;
ताप आपूर्ति प्रणालियों के पुनर्निर्माण के दौरान ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों, सर्किट समाधानों, सामग्रियों और उपकरणों का अनुप्रयोग;
स्थानीय चरम ताप स्रोतों का निर्माण, जितना संभव हो ताप खपत प्रणालियों के करीब;
जिला शहर बॉयलर हाउस (कुछ मामलों में, ब्लॉक वाले) को मिनी और माइक्रो-सीएचपी में परिवर्तित करना;
शहरी ताप विद्युत संयंत्रों की दक्षता में सुधार के लिए बाइनरी (स्टीम-गैस) थर्मोडायनामिक चक्रों का अनुप्रयोग;
तापीय ऊर्जा के उत्पादन, परिवहन, वितरण और खपत की प्रक्रियाओं के स्वचालन सहित ताप आपूर्ति के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का निर्माण।
जब ताप आपूर्ति प्रणालियों को आधार ताप भार को कवर करने के लिए उन्मुख किया जाता है, तो ताप नेटवर्क के पुनर्निर्माण के लिए पूंजीगत लागत काफी कम हो जाती है (कम्पेसेटर की कम संख्या के कारण, सस्ते और गैर-संक्षारण पाइपों का उपयोग करने की संभावना) पॉलिमर सामग्रीऔर आदि।)। आवंटित धनराशि से, काफी बड़ी मात्रा में हीटिंग नेटवर्क का पुनर्निर्माण करना संभव है, जिससे उनकी विश्वसनीयता बढ़ेगी और शीतलक परिवहन के दौरान होने वाले नुकसान को कम किया जा सकेगा।
ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों, सामग्रियों और उपकरणों के उपयोग से विशिष्ट ताप खपत को 40-50% तक कम करना संभव हो जाता है, अर्थात्:
- भवन लिफाफों का इन्सुलेशन;
- अपार्टमेंट-दर-अपार्टमेंट हीट मीटरिंग के साथ ऊर्ध्वाधर सिंगल-पाइप हीटिंग सिस्टम से क्षैतिज वाले में संक्रमण;
- ठंडे और गर्म पानी की आपूर्ति प्रणालियों में अपार्टमेंट जल मीटर की स्थापना, स्वचालित ताप बिंदुओं की स्थापना, आदि।
इस प्रकार, हीटिंग सीज़न की सबसे ठंडी अवधि के दौरान बाहरी नेटवर्क से गर्मी के नुकसान के प्रभाव की भरपाई की जाएगी।
ऊर्जा की बचत आपको न केवल महत्वपूर्ण मात्रा में ईंधन और ऊर्जा संसाधनों को बचाने की अनुमति देती है, बल्कि हीटिंग नेटवर्क से "बुनियादी" गर्मी आपूर्ति के साथ थर्मल आराम की स्थिति भी प्रदान करती है।
पीक (स्थानीय) ताप स्रोतों का निर्माण, जो गर्मी की खपत प्रणालियों के जितना करीब संभव हो, कम बाहरी हवा के तापमान पर, हीटिंग नेटवर्क से आने वाले शीतलक के तापमान को गर्म परिसर के लिए आवश्यक मापदंडों तक बढ़ाना संभव बना देगा।
किसी डिस्ट्रिक्ट हीटिंग सिस्टम को पीक सोर्स के साथ रेट्रोफिट करने से इसके संचालन की विश्वसनीयता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। बाहरी नेटवर्क में दुर्घटना की स्थिति में, हीटिंग सिस्टम को जमने से रोकने और हीटिंग नेटवर्क से डिस्कनेक्ट किए गए क्षेत्र में स्थित गर्मी खपत सुविधा के संचालन को जारी रखने के लिए पीक स्रोत को संचालन के एक स्वायत्त मोड में स्थानांतरित किया जाता है। गर्मी की आपूर्ति के निवारक शटडाउन के दौरान गर्मी का समयशिखर स्रोत से जुड़ी इमारतों को भी गर्मी की आपूर्ति की जाएगी।
चरम स्रोतों के निर्माण का अनिवार्य रूप से मतलब हमारे देश में कई दशकों से मौजूद केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणाली से "केंद्रीकृत-स्थानीय" प्रणाली में संक्रमण होगा, जिसमें उच्च विश्वसनीयता और कई अन्य फायदे हैं।
स्वायत्त और व्यक्तिगत ताप आपूर्ति स्रोतों (उत्तरी शहरों के घने निर्मित क्षेत्रों में स्थापित) के विपरीत, साल भर काम करने वाले और पर्यावरण के लिए हानिकारक (गैस पर चलने पर भी), चरम स्रोतों से वायुमंडल में कुल उत्सर्जन, जो कुल वार्षिक ताप आपूर्ति का केवल 5-10% उत्पादन नगण्य होगा।
पर आधुनिक स्तरगैस ताप प्रौद्योगिकी स्वयं तापीय ऊर्जा उत्पादन का केंद्रीकरण आर्थिक समझ, एक नियम के रूप में, नहीं करता है। आधुनिक गैस ताप जनरेटर की दक्षता उच्च (92-94%) है और व्यावहारिक रूप से उनकी इकाई शक्ति पर निर्भर नहीं करती है। इसी समय, केंद्रीकरण के स्तर में वृद्धि से शीतलक परिवहन के दौरान गर्मी के नुकसान में वृद्धि होती है। इसलिए, बड़े जिला बॉयलर हाउस स्वायत्त स्रोतों की तुलना में अप्रतिस्पर्धी साबित होते हैं।
जिला बॉयलर घरों की दक्षता में तेज वृद्धि उन्हें मिनी-सीएचपी में पुनर्निर्माण करके प्राप्त की जा सकती है, दूसरे शब्दों में, उन्हें बिजली उत्पादन इकाइयों के साथ रेट्रोफिटिंग करके और बॉयलर घरों के संचालन को सह-उत्पादन मोड में स्विच करके प्राप्त किया जा सकता है।
यह ज्ञात है कि सह-उत्पादन संयंत्रों की परिचालन दक्षता जितनी अधिक होती है, थर्मल खपत के आधार पर प्रति वर्ष उतने अधिक घंटे बिजली उत्पन्न होती है। शहरों में साल भर का ताप भार (औद्योगिक उद्यमों के तकनीकी भार को छोड़कर) गर्म पानी की आपूर्ति है। इस संबंध में, गर्म पानी की आपूर्ति भार को कवर करने के लिए एक सह-उत्पादन संयंत्र (बॉयलर घरों से जिला हीटिंग सिस्टम में) की शक्ति की गणना करना इसके साल भर के संचालन को सुनिश्चित करता है और इसलिए, सबसे अधिक कुशल उपयोग. दूसरी ओर, बिजली उत्पादन प्रतिष्ठानों के निर्माण के लिए विशिष्ट पूंजी लागत उनकी इकाई क्षमता में वृद्धि के साथ कम हो जाती है।
इसलिए, मिनी-सीएचपी में बॉयलर हाउसों के पुनर्निर्माण के लिए, सबसे पहले सलाह दी जाती है कि विकसित गर्म पानी की आपूर्ति भार के साथ उनमें से सबसे बड़े को चुनें।
स्टेशन के भाप टरबाइन भाग के सामने गैस टरबाइन स्थापित करके शहरी ताप विद्युत संयंत्रों की परिचालन दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि हासिल की जा सकती है। भाप टरबाइन थर्मल पावर प्लांट के संचालन को भाप-गैस (बाइनरी) चक्र में स्थानांतरित करने से बिजली उत्पादन की दक्षता 35-40 से 50-52% तक बढ़ जाती है।
टिकाऊ और प्रभावी कार्यशहर के ताप विद्युत संयंत्रों और जिला बॉयलर घरों से केंद्रीकृत ताप आपूर्ति प्रणालियाँ, मिनी-सीएचपी में परिवर्तित, स्वचालित मोड और स्वचालित ताप बिंदुओं में काम करने वाले चरम ताप स्रोतों के साथ, एक स्वचालित ताप आपूर्ति नियंत्रण प्रणाली के बिना असंभव हैं। इसलिए, एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का निर्माण है शर्तहीटिंग आपूर्ति प्रणाली के पुनर्निर्माण के दौरान।
