Под таким названием учащиеся 9 класса Бузуев Илья и Ячменев Дмитрий представили исследовательскую работу на областном этапе научно-практической конференции учащихся «С наукой в будущее».
Идея у ребят возникла во время регулярных проветриваний класса, в ходе которых было замечено, что теплый воздух просто покидает помещение, а его место занимает холодный с улицы и для поддержания необходимой температуры в помещении затрачивается тепловая энергия.
Во время реализации проекта учащимися был спроектирован рекуператор с возможностью изменения некоторых параметров, что позволило провести ряд экспериментов и выявить наиболее оптимальные характеристики для повышения КПД установки.
В результате выдвинутая гипотеза полностью подтвердилась, и учащиеся сделали обоснованные выводы об условиях применения рекуператора и энергетической эффективности.
Важным этапом работы стало экономическое обоснование применения систем рекуперации в учреждении. На основании стоимости энергоресурсов для бюджетных организаций определена стоимость сэкономленной тепловой энергии.
Важным фактом является то, что ребята видят и планируют дальнейшее развитие данного направления исследования, в основу которого будут заложены результаты данной работы.
При проветривании помещения и использовании традиционной приточно-вытяжной вентиляции во время отопительного сезона теряется значительная часть тепловой энергии. При условии, что тепловая энергия, затрачиваемая на отопление домов и административных зданий, имеет устойчивую тенденцию к увеличению стоимости, а энергоэффективность – один из основных факторов устойчивого развития Республики Беларусь, возможность решения этой проблемы весьма актуальна.
На первом этапе работы после изучения научно-познавательных источников был определен тип рекуператора и критические точки, влияющие на его КПД. Конструкция установки спроектирована таким образом, чтобы возможно было изменять исследуемые параметры (расстояние между пластинами теплообменника, синхронное изменение скорости воздушного потока в двух магистралях).
После того как установка была смонтирована в одном из кабинетов школы, был проведен ряд экспериментов. Тестирование проходило для трех скоростей вентиляторов и трех расстояний между пластинами теплообменника. Температура наружного воздуха колебалась от +3 0С до -6 0С.
В итоге, пришли к следующим выводам: при проектировании рекуператора необходимо учитывать объемы помещений, в которых планируется его устанавливать. Оптимальным расстоянием между пластинами теплообменника является 4 – 6 мм, при большем расстоянии снижается эффективность теплообмена, а при меньшем увеличивается сопротивление воздушному потоку. Скорость движения воздушных масс должна быть минимальной, но в то же время достаточной для полного и эффективного обмена отработанного и свежего воздуха.
На следующем этапе работы произведена оценка экономической целесообразности применения системы рекуперации комнатного воздуха. Экономия с учетом затрат на электроэнергию составляет Sэк = Sтеп — Sэл = 0,1256 руб. в день с одного учебного кабинета.
В данной работе рассмотрен только аспект энергосбережения при рекуперации воздуха, но, на наш взгляд, здесь необходимо ещё рассматривать эффект здоровьесбережения, который обязательно будет присутствовать. Благодаря постоянной циркуляции воздуха в помещении поддерживается достаточный уровень кислорода и низкий уровень углекислого газа, тем самым обеспечивается оптимальный микроклимат, а это неоспоримо напрямую влияет на здоровье и работоспособность человека.
Можно с уверенностью сказать, что внедрение систем рекуперации воздуха в жилых, административных и производственных зданиях будет реализовываться в нашей стране в обозримом будущем. Что касается вновь строимых зданий и сооружений, где систему вентиляции можно проектировать изначально, достаточно просто лишь желания и экономической обоснованности у заказчика. А вот уже в эксплуатируемых зданиях, где имеется приточно-вытяжная вентиляция, монтаж системы требует серьезной проработки и анализа.
Доказав эффективность применения рекуперации воздуха, с целью продолжения и углубления знаний по данной тематике мы решили в дальнейшем разработать проект практических мероприятий по внедрению системы рекуперации воздуха в нашем учреждении образования и представить его на республиканском конкурсе проектов по экономии и бережливости «Энергомарафон».