Экономика ПВУ - считаем вместе

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Не удобнее разве высчитать среднее-арифметическую температуру и влажность за отопительный период и уже с конкретными данными работать?
Я тоже брал метеорологические данные за два года, свёл всё таблиу, которая мне посчитала средние значения. Единственное по RH делал выборку сам, но всё из тех же данных (там не большие колебания, не стал заморачиваться).
Давайте посчитаем вместе по одним вводным при кол-ве часов в отопительном периоде равным 5760 ч:
1. На улице -6,3˚ и RH=80% (1,88 г/кг)
2. Дома +24˚ и RH=40% (7,67 г/кг)
3. Проживают 3 чел. (аквариумов, бассейнов, фонтанов, десятка кошек и собак тоже - нет)
4. Производительность установки 200 м³/ч
5. Эффективность ПВУ - КПД Т =80%, КПД D =40% (возьмём как у Зенита)
6. Преднагрев в ПВУ примем в среднем 500 Вт*ч (всякие оттайки и преднагрев в сильные морозы, КПД по влаге то так себе). Преднагрев учтём электрический.
7. Аппаратная мощность ПВУ = 120 Вт
8. Аппаратная мощность ПУ= 60Вт
9. В качестве увлажнителя используется ультразвуковой, ёмкостью бака 3,6л. и производительность. 450 г/ч. электрической мощностью 24Вт.
10. Система отопления - квартирная, от центральных сетей Т-Плюс;
11. Располагаемые ресурсы:
11.1. Электричество - 2,9 руб/кВт*ч (У нас в Ёбурге средняя цифра уже такая)
11.2. Теплоноситель - 1911 руб/Гкалл.

Нужно получить:
I - Аналогичные затраты на нагрев энтальпии в рублях при использовании ПУ с электрическим нагревом до 19˚ (и дальнейшей доводки до требуемых параметров);
II - Аналогичные затраты на нагрев энтальпии в рублях при использовании ПУ с калорифером на воде из теплосети, также, нагрев до 19˚ (и дальнейшей доводки до требуемых параметров);
III - Затраты при ПВУ с КПД D = 40%.
IV - Затраты при ПВУ с КПД D = 70%.
V - Какая влажность будет в доме без увлажнителя с ПУ;
VI - Какая влажность будет в доме без увлажнителя с ПВУ при КПД D = 40%.
VII - Какая влажность будет в доме без увлажнителя с ПВУ при КПД D = 70%.

 

Это другая модель и она даст другие результаты из-за того, что регулируемое значение (температура или влажность) может превышать целевое. Рассмотрим пример. Допустим, нам нужно на притоке получить +15. Сегодня у нас на улице, условно, +10, а завтра +20. В моём подходе сегодня мы нагреваем на 5 градусов, а завтра вообще не нагреваем. В среднем получаем нагрев на 2,5 градуса. В Вашем подходе средняя температура получается +15, значит средний нагрев 0, то есть как будто бы нет вообще необходимости нагревать, что неверно. И если для ПУ оба подхода дадут близкие результаты, то для ПВУ разница будет более ощутима, т. к. температура на выходе рекуператора может легко превысить целевую (особенно, если целевая +10).

Если считать среднее, то не RH, а AH, иначе совсем не то получится. Колебания не такие уж и маленькие: с 1.10.2018 по 31.03.2019 в Екатеринбурге меняется от 0,2 до 9 г/м3, среднее 2,5.

Эта цифра ничем не обоснована. Если мы берём что-то с потолка, то теряется смысл в расчётах.

Размерность этих энергозатрат, как мне кажется, сопоставима с погрешностью нашей модели, поэтому не вижу смысла их учитывать. Так же, как и способ увлажнения, т. к. это ведёт к ненужному усложнению (ведь тогда нужно учитывать охлаждение воздуха, вызванное испарением воды). Модель, состоящая из двух простых процессов - нагрев воздуха и испарение воды, даёт грубое представление о расходах, которого, на мой взгляд, достаточно (разве что, влагопритоки от жильцов ещё могут делать более-менее заметный вклад).

 

Поэтому я и считаю только холодный период года, когда нужно отапливаться.
Даже более того, чтобы быть максимально честным, я не стал брать для расчёта только зимние месяца, а взял бОльшую часть из переходных месяцев, аж с сентября по апрель! Это максимальный период, когда поставщик отопления поставляет тепло в нашем регионе. Если я возьму с октября по март, то значение средней температуры будет ещё ниже, что окажется подозрительно выгодно для расчёта эффективности ПВУ. С мая по август считать отопление ни разу не актуально, чем я и не стал заниматься.
2010год tср= -9,0˚С
2011год tср= -7,2˚С
2012 tср= -6,1˚С
2013 tср= -4,5˚С
2014 tср= -8,4˚С
2015 tср= -4,5˚С
2016 tср= -7,5˚С
2017 tср= -4,1˚С
2018 tср= -7,5˚С
2019 tср= -4,5˚С
Итого средняя температура отопительного периода -6,3˚С за последние 10 лет!
Впечатляет глубина и объективность моего среза данных?
Так что

никогда в моих расчётах не произойдёт.

Первое на перво, нужно определить температуру. После того когда определились с температурой, нужно понимание о влажности, чтобы дальше вычислить AH. Именно в такой последовательности все вычисления и строятся, из такой же логики исходил и я - сначала температура, потом влажность, и лишь только затем d, г/кг.с.в. Зимой влажность, как правило в пределах 80%. Если точнее, то 77,8% (правда данные за один год, чего бельше и не нужно). Опять же, чтобы не привирать в сторону увеличения КПД, я не стал уводить значение RH в миньшую сторону, а увеличил в плюс - зимой AH не отличается большими величинами, поэтому +- копейки. От сюда, не считаю криминалом принимать влажность в зимний период, при любом температурном диапазоне до 0, равной 80%.

Ясен пень чего меняются, только не понял за г/м3... нам интересен уличный параметр, там только г/кг.с.в. Внимательнее!

Да, эта цифра взята интуитивно, где-то, как-то, когда-то из общения на разных ресурсах возникла в голове эта цифра. На самом деле я больше склоняюсь к 300-400Вт (при 200м3/ч). Но опять же, чтобы никто не подумал, что я подгоняю цифры к желаемому результату, я скрепя сердцем решил для себя, что пусть будет 500Вт при 200м3/ч. Тут ведь как, ясно понятно, что пластинчатый рекуператор обладая КПД80% не может работать например в -20 без обмерзания, однозначно нужен преднагрев, это ведь не ротор. Поэтому лучше учесть, пусть и побольше, чем не учесть совсем. Если у вас есть иная цифра на этот счёт - покорнейше прошу, назовите, посчитаем с ней! Ну а ежели не имеете в виду ничего такого, то предлагаю остановиться на кощунственных 500Вт!

В моей модели я постарался уйти от большой погрешности. Учитываю всё из более менее значиваемого!
Ну как это пренебречь, например при рекуперации общий ценник за ресурсы вытягивает на 15 518 руб за сезон из них 2 250 на аппаратное потребление - по мне так существенно!
А если у вас увлажнитель будет изотермическим, тоже не считать? Это не правильно
В этом плане, моя модель достаточно гибкая и многое предусматривает.

Разумеется! Что я и пытаюсь донести до общественности!
Итак, считайте уже, как я прошу!
Или давайте свои данные, по выше представленным пунктам

 

Но после рекуператора температура уже может превысить целевую и тогда разница в подходах будет, хоть и небольшая. Или вот другой пример. Допустим, мы хотим преднагревать воздух до -10. Если брать среднюю температуру за сезон, то получится, что с 2010 года преднагрев ни разу не понадобился, что неверно.

Вот Вы вначале вроде правильно рассуждаете, а потом опять приходите к средней RH. Это неправильно. 80% при 0 - это 3,9 г/м3, а при -15 - это 1,1 г/м3. RH может хоть весь сезон быть 80%, но AH может при этом меняться значительно. А для определения влажности приточного воздуха нужна именно AH. То есть, если хочется посчитать среднюю влажность за сезон, нужно для каждой пары <температура, RH> сначала вычислить AH.

Кг можно перевести в м3, зная плотность воздуха. Вообще я просто взял табличные данные.

Затраты на преднагрев нужно считать в явном виде, выбрав какую-то температуру (например, как @irsural, -5 или -10 в зависимости от влажности вытяжного воздуха).

Можно пренебречь потреблением вентиляторов и увлажнителей (учитывать только энергию парообразования).

Могу посчитать энергозатраты по своей прежней модели, добавив туда учёт внутренних влагопритоков. До какой температуры делать преднагрев в ПВУ? Что касается пунктов V, VI, VII, то ответ зависит от AH на улице.

 

Целевая температура - комнатная, она никогда не будет превышена рекуператором в режиме нагрева, если конечно нарочно не греть летом преднагревом.
До -10 вам потребуется подогреть входящий воздух с уличных, скажем, -25, а при уличных -10, нужно будет подогреть, например, до -3. и т. д.
До какой конкретно температуры нужно нагреть чтобы не перемёрз теплообменник и при этом лишнего не перегреть, скажет только реальный случай, при конкретном рекуператоре и конкретных данных по производительности и микроклимату! Поэтому и ваша цифра и моя будут взяты с одного потолка.

Так с этим никто и не спорит! Зная среднюю температуру за определённый период можно за считанные секунды найти AH при этой температуре, котороая в свою очередь тоже будет средним значением. Единственное, будет погрешность из-за экспонентной характеристики влагосодержания, но для уличных параметров этим можно пренебречь.

Тут не совсем так. Плотность зависит от влажности. Поэтому табличные данные могут отличаться от истинных значений, мало того - они и отличаются. Свертесь с i-d диаграммой.

Сделайте преднагрев до с -6,3 до 0,01. Уличное AH я указал ранее - 1,88 г/кг.

 

@Konstantin_96, Вы посчитали одним способом, я посчитал другим и рассказал, в чём разница. Не вижу смысла мне повторять Ваши расчёты.

 

Дмитрий, влажность 39% при каких параметрах?
1. Производительность ПВУ (+/-);
2. Температура в доме;
3. Кол-во проживающих.
Интересно посчитать КПД по влаге. Не прикидывали сами?
И ещё, не приходилось мерить дисбаланс в вашем Люксе из-за ВЕ в холода?

 

Нет.

У меня нет ВЕ! ВООБЩЕ, НЕТ! Вся вентиляция - принудительная. "Дисбаланс" постоянный есть - завтра найду данные. Но, есть такое свойство у систем вентиляции (если рассматривать систему, как комплекс "все вытяжки и все притоки") - при отсутствии "неконтролируемых подсосов с улицы/утечек на улицу", дисбаланс всей системы = 0

2 + собака ночью

Стабильно 21+/-0,5 град (на 2 этаже 22+/-0,5)

Без учета отдельной принудительной вытяжки из СУ - 164м3/ч.

 

@DiJo, А-а-а, у вас же кухонная через стену выведена. Всё, понял

 

Да, надплитная - через стену.
Из СУ - через крышу.

 

@DiJo, можете ещё написать объем вентилируемых помещений дома, количество увлажнителей и суточный расход воды в увлажнителях в зимний период?

 

Увлажнителей у меня в доме нет! ВООБЩЕ, НЕТ! Так-же, как и аквариумов, бассейнов, оранжерей (из растений - только алоэ и плющ - полива долго не требуют).
Воздухообмены - найду, озвучу.

 

Финский проект на карельском берегу. Вентиляция

 

Возвращаясь к теме поддержания влажности в помещении - возможности получения выгоды при вирусных заболеваниях, сделал некоторые количественные расчеты с эпидемиологической точки зрения.

Ранее (https://www.forumhouse.ru/posts/26521461/) было показано, что поддержание RH=40% по сравнению с меньшими значениями приводит к инактивации в помещении вирусов гриппа (штамм А) в несколько раз. Если, например, значение активности вируса падает с 80% до 20%, - это эквивалентно кратности очистки воздуха в помещении (по аналогии с воздухообменом за счет вентиляции) приблизительно в 1,4 раза ln (80/20). Таким образом, в стандартном помещении 60 куб. м это значение эквивалентно или воздухообмену приблизительно 90 куб. м/час, или аналогичному расходу чистого воздуха (с учетом эффективности фильтрации) от воздухоочистителя.

При длительном (например, ночью в течение 12 часов) нахождении 2-х людей в такой комнате с поддержанием уровня CO2=600 ppm (расходе вентиляции 150 куб. м/час), дополнительное увлажнение, эквивалентное доп. расходу в 90 куб. м/час (см. выше) приведет к снижению вероятности заболевания человека гриппом А с 0,37 до 0,25, при условии, что другой (инфицированный) человек болеет в легкой форме. Если инфицированный человек сильно болен (сильный кашель), то при других указанных условиях, в т. ч. вне зависимости от уровня увлажнения, заражение 2-го человека практически неизбежно. Таким образом, как доп. инструмент - увлажнение может обеспечить эффект в некоторых ситуациях распространения гриппа.

Однако, серьезное ограничение - результаты нельзя распространить на другие инфекционные заболевания, например COVID-19, другие ОРВИ, в том числе вызванных вирусом гриппа других типов, подтипов, штаммов по причине отсутствия или слабости доказательств в пользу увлажнения или наличия доказательства об отсутствии положительного эффекта от увлажнения. Другие способы (например, повышенный расход воздуха в помещении или использование бытовых HEPA - очистителей) являются более адаптивным к меняющимся условиям распространения вирусных инфекций (новым вирусам, новым мутациям вирусов).

 

Время идет, вирус изменил повседневный образ жизни людей, которые все больше времени проводят в домашних условиях. Как результат, меняются требования к условиям эксплуатации системы вентиляции. Меня это затронуло в полном объеме и возникла потребность в анализе, насколько энергоэффективна действующая схема вентиляции и какие решения (при необходимости) могут потребоваться для ее коррекции.

Для начала решил оценить, сколько фактически (насколько корректно это возможно оценить) воздуха потребляет среднестатистическая семья, проживающая в многоквартирном доме. Понимая действующую методику начисления квартплаты за потребленное тепло, а также, сделав принципиальное допущение, какой процент тепловых потерь на вентиляцию в общей структуре присутствует, можно произвести расчет расхода воздуха исходя из данных ежемесячной коммунальной квитанции.

Основное допущение - долю вентиляции в общих теплопотерях (точнее, теплопотребностей) квартиры принимаю 60% - цифра заимствована из ЖКХ-ных 2017 г. методических рекомендаций по расчету тепловых потребностей эксплуатируемых жилых зданий, структура потребностей из указанного документа на графике ниже:



Остальные данные (потребление тепла, информация об отапливаемых кв. м дома, квартиры, температуре окружающей среды и др.) доступны из др. источников. Для своего многоквартирного дома и для дома @Konstantin_96 (при некоторых дополнительных предположениях о структуре его дома/квартиры), расчет привожу ниже:



Полученные результаты (110 и 80 куб. м/час на 90 и 60 кв. м. квартиру на ДВ и Урале, соответственно), в целом, соотносятся с расчетными плановыми расходами воздуха на квартиру с электрической плитой (60 куб. м/час) и санузел (25 куб. м/час). Живет среднестатистическая семья на ДВ и Урале как и раньше. Приблизительно 30 куб. м/час на человека при небольших минусах окружающей среды - это тот расход, качество воздуха при котором, только немногие (данные. основанные на больших выборках людей) оценивают как неудовлетворительное. Т. е. нормальное, приемлемое качество. Из минусов такого воздухообмена, - к сожалению, если в доме инфицированный, появление вторичных заражений среди домашних при длительном совместном пребывании скорее всего неизбежно. Статистика, в-основном, это также подтверждает.

Далее на фактическом примере посмотрю, можно ли увеличить воздухообмен в квартире (с помощью принудительной и/или естественной вентиляции) и как при этом изменятся (если изменятся) расходы на энергопотребление.