Вентиляция: резервы экономии
Комфортный микроклимат в производственном помещении зависит от многих факторов, прежде всего от подачи свежего воздуха и вывода отработанного. В то же время надо выбрать оптимальное оборудование для вентиляции (вентиляторы и вытяжные устройства), которые будут гарантировать необходимый воздухообмен в помещении фермы. Последний регулируют с помощью контроллера микроклимата, который работает в соответствии с определенным принципом управления вытяжкой.
Сейчас самыми результативными и энергоэффективными принципами регулирования вытяжных устройств является мультиступенчастый и динамично-мультиступенчастый. Они значительно сокращают потребление электроэнергии для работы вентиляции, не снижая ее эффективности, однако не помогут сэкономить, если шахты и вентилятора подобраны неправильно и по своим характеристикам и дизайну нормально не совмещаются.
Вытяжные шахты можно скомпоновать, учитывая особенности наклона крыши, тип и расположение корпуса фермы. Размещение вытяжных шахт в производственном помещении может отличаться в зависимости от пожеланий владельцев и нормативных требований, действующих в конкретной стране. К примеру, в Дании такие шахты обычно размещают на крыше (ее скате или коньке), хотя по другим технологиям их могут устанавливать на стенах зданий. Вместе с тем, принципы работы вытяжек остаются одинаковыми, независимо от способа их монтажа.
Как снизить расходы на вентиляцию?
«Врагом номер один» энергоэффективной вентиляции есть сильные ветра, которые затрудняют обеспечение достаточной и бесперебойной вентиляции помещений.
В этом случае рекомендуют выбирать системы для непрерывного измерения силы оттока воздуха,которые гарантируют оптимальную работу вентиляции и сокращения энергозатрат. Такие системы обычно оснащены манометром, который устанавливают в вытяжной шахте для измерения разницы давлений воздуха в помещениях и в вытяжке (фото 1). Контроллер коррелирует эти данные с другими показателями и рассчитывает необходимый поток воздуха через шахту. Измерения манометра постоянно сообщают о любых изменениях давления, связанных со слишком сильными порывами ветра, и уже на основании этих данных регулируется работа вентилятора.
Такие вентиляторы позволяют снизить потребление энергии за счет стабильной работы - нет значительных перепадов давления воздуха по сравнению, например, с частотными вентиляторами, которые часто используют в свиноводстве. А высокая стабильность давления очень важна для работы минимальной вентиляции, когда сильные порывы ветра могут вызвать сквозняки в помещении и тем самым ухудшать самочувствие животных и увеличивать расходы на подогрев помещения.
Энергоэффективные вентиляторы позволяют значительно сократить потребление электроэнергии, поскольку их годовая мощность (кВт/ч) гораздо ниже, чем у существующих аналогов. Вместе с тем, низкие затраты энергии значительно снижают эмиссию СО2 - ежегодно 1 тонна/вентилятор.
Таким образом, основные преимущества таких вентиляторов:
- эффективный двигатель - даже при низкой частоты вращения;
- выше стабильность давления воздуха;
- низкая чувствительность к ветру;
- меньший уровень шума.
Как настроить работу энергосберегающих вентиляторов?
Одними из самых результативных и энергоэффективных принципов работы вытяжной системы является мультиступенчастый (впервые применили в 1997 году) и динамично-мультиступенчастый (используют с 2009-го года). Общим для них является то, что они помогают существенно сократить расходы энергии. Отличие в том, что мультиступенчастый принцип обеспечивает переменное регулирование воздухообмена в диапазоне 0-100%, подключение же других вентиляторов в группе по мере необходимости. В динамично-мультиступенчастой системе (рисунок 1) вентиляторы также объединены в группы, но работают только на 50% производительности. Когда все вентиляторы задействованы, но все еще нужно увеличить силу оттока воздуха, то параллельно в каждом из них повышают мощность до 100%. Преимуществом такого подхода являются низкий уровень потребления электроэнергии, если вентиляторы работают на низких оборотах. Энергопотребление существенно увеличивается, когда вентиляторы работают на полную мощность.
Выбор мультиступенчастой или динамично-мультиступенчастой системы вентиляции зависит от нескольких факторов — климатических условий, имеющегося оборудования и инвестиционного профиля предприятия.
По мнению большинства специалистов динамично-мультиступенчастая система является лучшим решением, поскольку позволяет сэкономить больше электроэнергии. К примеру, применение такой системы в цехе откорма позволяет сократить потребление электроэнергии на 6-10 кВт/ч на одного поросенка на откорме ежегодно. С экономической точки зрения, инвестиции в динамично-мультиступенчастую систему оправданы в случае строительства новых зданий или полной модернизации вентиляции.
Исследовательский центр по свиноводству (VSP) проанализировал ежегодную экономию электроэнергии от использования вентиляторов, регулируемых динамично-мультиступенчастым и мультиступенчастым принципом. Исследования проводились на свиноферме в Дании — в двух идентичных цехах откорма, где удерживали по 400 свиней. Через восемь месяцев тестирования потребления электроэнергии в цехе с динамично-мультиступенчастою системой вентиляции было на 56% меньше, чем мультиступенчастой (рисунок 2). К тому же уровень шума от работы вентиляции по первому принципу тоже был ниже, что в целом повышает комфортность пребывания в производственном помещении операторов и свиней.