Recuperare în sistemul de ventilație. Sisteme de ventilație de alimentare și evacuare cu recuperare și recirculare a căldurii. Dispozitivul și principiul de funcționare a ventilației de alimentare și evacuare cu recuperare de căldură

Aportul de aer proaspăt în perioada rece duce la necesitatea încălzirii acestuia pentru a asigura microclimatul corect al incintei. Pentru a minimiza costurile cu energie, poate fi utilizată ventilația de alimentare și evacuare cu recuperare de căldură.

Înțelegerea principiilor de funcționare a acestuia vă va permite să reduceți cât mai eficient pierderile de căldură, menținând în același timp un volum suficient de aer înlocuit. Să încercăm să înțelegem această problemă.

În perioada de toamnă-primăvară, la aerisirea încăperilor, o problemă serioasă este diferența mare de temperatură între aerul care intră și cel din interior. Fluxul rece se repezi în jos și creează un microclimat nefavorabil Cladiri rezidentiale, birouri și producție sau un gradient vertical de temperatură inacceptabil în depozit.

O soluție comună a problemei este integrarea în ventilația de alimentare, cu ajutorul căreia fluxul este încălzit. Un astfel de sistem necesită energie electrică, în timp ce o cantitate semnificativă de aer cald care iese duce la pierderi semnificative de căldură.

Ieșirea aerului în exterior cu abur intens servește ca un indicator al pierderii semnificative de căldură, care poate fi folosită pentru a încălzi fluxul de intrare

Dacă canalele de intrare și de evacuare a aerului sunt situate în apropiere, atunci este posibil să transferați parțial căldura fluxului de ieșire către cel de intrare. Acest lucru va reduce consumul de energie electrică de către încălzitor sau va abandona complet. Un dispozitiv pentru asigurarea schimbului de căldură între fluxurile de gaz la diferite temperaturi se numește recuperator.

În sezonul cald, când temperatura aerului exterior este mult mai mare decât temperatura camerei, un schimbător de căldură poate fi folosit pentru a răci fluxul de intrare.

Dispozitiv bloc cu recuperator

Interne ale sistemelor ventilație de alimentare și evacuare s este destul de simplu, astfel încât achiziționarea și instalarea lor independentă articol cu articol este posibilă. Dacă ansamblul sau auto-asamblare provoacă dificultăți, puteți achiziționa soluții gata făcute sub formă de monobloc standard sau structuri prefabricate individuale la comandă.

Un dispozitiv elementar pentru colectarea și scurgerea condensului este o tavă situată sub schimbătorul de căldură cu o pantă spre orificiul de scurgere

Eliberarea umidității se realizează într-un recipient închis. Este amplasat numai în interior pentru a evita înghețarea canalelor de evacuare la temperaturi sub zero. Nu există un algoritm pentru calculul fiabil al volumului de apă primit la utilizarea sistemelor cu recuperator, deci este determinat experimental.

Reutilizarea condensului pentru umidificarea aerului este nedorită, deoarece apa absoarbe mulți poluanți precum transpirația umană, mirosurile etc.

Reduceți semnificativ cantitatea de condens și evitați problemele asociate cu aspectul acestuia prin organizarea unui sistem de evacuare separat de baie și bucătărie. În aceste încăperi aerul are cea mai mare umiditate. Dacă există mai multe sisteme de evacuare, schimbul de aer între zona tehnică și cea rezidențială trebuie limitat prin instalarea supapelor de reținere.

În cazul răcirii fluxului de aer de ieșire la temperaturi negative în interiorul schimbătorului de căldură, condensul trece în îngheț, ceea ce determină o reducere a secțiunii transversale efective a fluxului și, ca urmare, o scădere a volumului sau o scădere completă. oprirea ventilației.

Pentru dezghețarea periodică sau unică a schimbătorului de căldură, este instalat un bypass - un canal de bypass pentru mișcarea aerului de alimentare. Când debitul ocolește dispozitivul, transferul de căldură se oprește, schimbătorul de căldură se încălzește și gheața trece în stare lichidă. Apa curge în rezervorul de colectare a condensului sau se evaporă în exterior.

Principiul dispozitivului de bypass este simplu, prin urmare, dacă există riscul formării de gheață, este recomandabil să se furnizeze o astfel de soluție, deoarece încălzirea schimbătorului de căldură în alte moduri este complicată și necesită timp.

Când fluxul trece prin bypass, nu există încălzire a aerului de alimentare prin schimbătorul de căldură. Prin urmare, atunci când acest mod este activat, este necesar să porniți automat încălzitorul.

Caracteristici ale diferitelor tipuri de recuperatoare

Există mai multe opțiuni structural diferite pentru implementarea transferului de căldură între fluxurile de aer rece și încălzit. Fiecare dintre ele are propriile sale trăsături distinctive, care determină scopul principal pentru fiecare tip de recuperator.

Proiectarea unui schimbător de căldură cu plăci se bazează pe panouri cu pereți subțiri conectate la rândul lor în așa fel încât să alterneze trecerea diferitelor fluxuri de temperatură între ele la un unghi de 90 de grade. Una dintre modificările acestui model este un dispozitiv cu canale cu aripioare pentru trecerea aerului. Are un coeficient de transfer termic mai mare.

Trecerea alternativă a fluxului de aer cald și rece prin plăci se realizează prin îndoirea marginilor plăcilor și etanșarea îmbinărilor cu rășină poliesterică.

Panourile de schimb de căldură pot fi realizate din diferite materiale:

aliajele pe bază de cupru, alamă și aluminiu au o conductivitate termică bună și nu sunt susceptibile la rugină;
materialele plastice din material hidrofob polimeric cu un coeficient ridicat de conductivitate termică sunt ușoare;
celuloza higroscopică permite condensului să pătrundă prin placă și înapoi în cameră.

Dezavantajul este posibilitatea condensului la temperaturi scăzute. Datorită distanței mici dintre plăci, umezeala sau înghețul cresc semnificativ rezistența aerodinamică. În caz de îngheț, este necesar să opriți fluxul de aer de intrare pentru a încălzi plăcile.

Avantajele schimbătoarelor de căldură cu plăci sunt următoarele:

cost scăzut;
durată lungă de viață;
perioadă lungă între întreținerea preventivă și ușurința implementării acesteia;
dimensiuni si greutate reduse.

Acest tip de schimbător de căldură este cel mai comun pentru spațiile rezidențiale și de birouri. De asemenea, este utilizat în unele procese tehnologice, de exemplu, pentru a optimiza arderea combustibilului în timpul funcționării cuptoarelor.

Tip tambur sau rotativ

Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură rotativ se bazează pe rotația schimbătorului de căldură, în interiorul căruia există straturi de metal ondulat cu o capacitate termică mare. Ca rezultat al interacțiunii cu fluxul de ieșire, sectorul tamburului este încălzit, care ulterior eliberează căldură aerului de intrare.

Schimbătorul de căldură cu ochiuri fine al unui schimbător de căldură rotativ este predispus la înfundare, așa că trebuie să acordați o atenție deosebită calității muncii filtrelor fine

Avantajele recuperatoarelor rotative sunt următoarele:

eficiență suficient de mare în comparație cu tipurile concurente;
întoarcere un numar mare umiditatea care rămâne sub formă de condens pe tambur și se evaporă la contactul cu aerul uscat care intră.

Acest tip de schimbător de căldură este mai rar utilizat pentru clădirile rezidențiale cu ventilație pentru apartamente sau cabane. Este adesea folosit în cazane mari pentru a returna căldura la cuptoare sau pentru spații mari industriale sau comerciale și de divertisment.

Cu toate acestea, acest tip de dispozitiv are dezavantaje semnificative:

un design relativ complex, cu piese mobile, inclusiv un motor electric, un tambur și o transmisie prin curea, care necesită întreținere constantă;
nivel crescut de zgomot.

Uneori, pentru dispozitivele de acest tip puteți găsi termenul „schimbător de căldură regenerativ”, care este mai corect decât „recuperator”. Faptul este că o mică parte din aerul de ieșire revine din cauza potrivirii libere a tamburului pe corpul structurii.

Acest lucru impune restricții suplimentare cu privire la posibilitatea utilizării dispozitivelor de acest tip. De exemplu, aerul poluat din cuptoarele de încălzire nu poate fi folosit ca purtător de căldură.

Sistem de tub și carcasă

Schimbătorul de căldură de tip tubular este format dintr-un sistem de tuburi cu pereți subțiri de diametru mic amplasate într-o carcasă izolată, prin care este alimentat aerul exterior. O masă de aer cald este îndepărtată din cameră prin carcasă, care încălzește fluxul de intrare.

Aerul cald trebuie evacuat prin carcasă și nu prin sistemul de conducte, deoarece este imposibil să se elimine condensul din ele.

Principalele avantaje ale schimbătoarelor de căldură tubulare sunt următoarele:

eficiență ridicată, datorită principiului de mișcare în contracurent a lichidului de răcire și a aerului de intrare;
simplitatea designului și absența pieselor în mișcare asigură niveluri scăzute de zgomot și o nevoie rar de întreținere;
durată lungă de viață;
cea mai mică secțiune dintre toate tipurile de dispozitive de recuperare.

Tuburile pentru acest tip de dispozitiv folosesc fie metal din aliaj ușor, fie, mai rar, polimer. Aceste materiale nu sunt higroscopice, prin urmare, cu o diferență semnificativă a temperaturilor de tur, se poate forma condens intens în carcasă, ceea ce necesită o soluție constructivă pentru îndepărtarea acestuia. Un alt dezavantaj este că umplutura metalică are o greutate semnificativă, în ciuda dimensiunilor mici.

Simplitatea designului schimbătorului de căldură tubular face ca acest tip de dispozitiv să fie popular pentru auto-fabricare. Ca carcasă exterioară, se folosesc de obicei țevi din plastic pentru conductele de aer, izolate cu carcase de spumă poliuretanică.

Dispozitiv cu agent termic intermediar

Uneori, conductele de aer de alimentare și evacuare sunt situate la o oarecare distanță unele de altele. Această situație poate apărea din cauza caracteristicilor tehnologice ale clădirii sau a cerințelor sanitare pentru separarea fiabilă a fluxurilor de aer.

În acest caz, se folosește un purtător de căldură intermediar, care circulă între conductele de aer printr-o conductă izolată. Ca mediu pentru transferul energiei termice se folosește apă sau o soluție de apă-glicol, a cărei circulație este asigurată de muncă.

Recuperatorul cu un agent intermediar de caldura este un volumetric si dispozitiv scump, a căror utilizare este justificată economic pentru încăperi cu suprafețe mari

În cazul în care este posibil să utilizați un alt tip de schimbător de căldură, este mai bine să nu utilizați un sistem cu un purtător de căldură intermediar, deoarece are următoarele dezavantaje semnificative:

eficiență scăzută în comparație cu alte tipuri de dispozitive, prin urmare, astfel de dispozitive nu sunt utilizate pentru încăperi mici cu debit scăzut de aer;
volum și greutate semnificative ale întregului sistem;
necesitatea unei pompe electrice suplimentare pentru circulația fluidului;
zgomot crescut de la pompă.

Există o modificare a acestui sistem, când în locul circulației forțate a fluidului schimbător de căldură se folosește un mediu cu punct de fierbere scăzut, precum freonul. În acest caz, mișcarea de-a lungul conturului este posibilă într-un mod natural, dar numai dacă conducta de alimentare cu aer este situată deasupra conductei de evacuare.

Un astfel de sistem nu necesită costuri suplimentare de energie, ci funcționează pentru încălzire doar cu o diferență semnificativă de temperatură. În plus, este necesară reglarea fină a punctului de schimbare a stării de agregare a fluidului de schimb de căldură, care poate fi implementat prin crearea presiunii dorite sau a unei anumite compoziție chimică.

Principalii parametri tehnici

Cunoscând performanța necesară a sistemului de ventilație și eficiența schimbului de căldură al schimbătorului de căldură, este ușor de calculat economiile la încălzirea aerului pentru o cameră în condiții climatice specifice. Comparând beneficiile potențiale cu costurile de achiziție și întreținere a sistemului, puteți face în mod rezonabil o alegere în favoarea unui schimbător de căldură sau a unui încălzitor standard.

Adesea, producătorii de echipamente oferă o linie de model în care unitățile de ventilație cu funcționalitate similară diferă în ceea ce privește volumul de schimb de aer. Pentru spațiile rezidențiale, acest parametru trebuie calculat conform Tabelului 9.1. SP 54.13330.2016

Eficienţă

Eficiența unui schimbător de căldură este înțeleasă ca eficiența transferului de căldură, care se calculează folosind următoarea formulă:

K \u003d (T p - T n) / (T în - T n)

în care:

T p - temperatura aerului care intră în încăpere;
T n - temperatura aerului exterior;
T in - temperatura aerului din cameră.

Valoarea maximă de eficiență la standard și anumite condiții de temperatură este indicată în documentația tehnică a dispozitivului. Cifra lui reală va fi puțin mai mică.

În cazul auto-fabricarii unui schimbător de căldură cu plăci sau tuburi, pentru a obține o eficiență maximă a transferului de căldură, este necesar să se respecte următoarele reguli:

Cel mai bun transfer de căldură este asigurat de dispozitive în contracurent, apoi de dispozitive cu flux încrucișat, iar cel mai mic - cu mișcare unidirecțională a ambelor fluxuri.
Intensitatea transferului de căldură depinde de materialul și grosimea pereților care separă fluxurile, precum și de durata prezenței aerului în interiorul dispozitivului.

E (W) \u003d 0,36 x P x K x (T în - T n)

unde P (m 3 / oră) - consumul de aer.

Calculul eficienței schimbătorului de căldură în termeni monetari și compararea cu costul achiziției și instalării acestuia pt cabana cu doua etaje cu o suprafață totală de 270 m2 arată fezabilitatea instalării unui astfel de sistem

Costul recuperatoarelor Eficiență ridicată suficient de mari au structura complexași dimensiune semnificativă. Uneori puteți ocoli aceste probleme instalând încă câteva dispozitive simple astfel încât aerul care intra să treacă prin ele în succesiune.

Performanța sistemului de ventilație

Volumul de aer trecut este determinat de presiunea statică, care depinde de puterea ventilatorului și de principalele componente care creează rezistența aerodinamică. De regulă, calculul său exact este imposibil din cauza complexității model matematic Prin urmare, pentru structurile tipice monobloc, se efectuează studii experimentale, iar pentru dispozitivele individuale sunt selectate componente.

Puterea ventilatorului trebuie selectată ținând cont de debitul oricărui tip de schimbătoare de căldură instalate, care este indicat în documentația tehnică ca debit recomandat sau cantitatea de aer trecută de dispozitiv pe unitatea de timp. De obicei, viteza admisa aerul din interiorul aparatului nu depășește 2 m/s.

În caz contrar, la viteze mari, apare o creștere bruscă a rezistenței aerodinamice în elementele înguste ale recuperatorului. Ea duce la costuri suplimentare electricitate, încălzirea ineficientă a aerului exterior și scurtarea duratei de viață a ventilatoarelor.

Graficul dependenței pierderii de presiune de debitul de aer pentru mai multe modele de schimbătoare de căldură de înaltă performanță arată o creștere neliniară a rezistenței, prin urmare, este necesar să se respecte cerințele pentru volumul de schimb de aer recomandat indicate în documentația tehnică. a dispozitivului

Schimbarea direcției fluxului de aer creează o rezistență aerodinamică suplimentară. Prin urmare, la modelarea geometriei unei conducte interioare, este de dorit să se minimizeze numărul de spire de țeavă cu 90 de grade. Difuzoarele pentru dispersarea aerului cresc, de asemenea, rezistența, așa că este indicat să nu folosiți elemente cu model complex.

Filtrele și grătarele murdare creează probleme semnificative de curgere și trebuie curățate sau înlocuite periodic. Unul dintre moduri eficiente evaluarea înfundarii este instalarea de senzori care monitorizează căderea de presiune în zonele dinaintea și după filtru.

Concluzii și video util pe această temă

Principiul de funcționare al unui schimbător de căldură rotativ și cu plăci:

Măsurarea eficienței unui schimbător de căldură de tip plăci:

Sistemele de ventilație casnice și industriale cu schimbător de căldură integrat și-au dovedit eficiența energetică în păstrarea căldurii interioare. Acum există multe oferte pentru vânzarea și instalarea unor astfel de dispozitive, atât sub formă de modele gata făcute și testate, cât și pentru comandă specială. Puteți calcula parametrii necesari și puteți efectua singur instalarea.

Dacă aveți întrebări sau găsiți inexactități în materialul nostru în timp ce citiți informațiile, vă rugăm să lăsați comentariile dvs. în blocul de mai jos.

Ventilația cu recuperare de căldură este un echipament conceput pentru a procesa aerul la astfel de parametri încât o persoană s-ar putea simți confortabil și în siguranță. Astfel de parametri sunt reglementați prin norme și se încadrează în următoarele limite: temperatură 23÷26 С, umiditate 30÷60%, viteza aerului 0,1÷0,15 m/s.

Există un alt indicator care este direct legat de siguranța unei persoane care se află în interior - acesta este prezența oxigenului, sau mai precis, procentul de dioxid de carbon din aer. Dioxidul de carbon înlocuiește oxigenul și, la un conținut de 2 până la 3% dioxid de carbon în aer, poate duce o persoană la pierderea conștienței sau la moarte.

Ei servesc pentru a menține acești patru parametri unitati de ventilatie cu recuperare. Acest lucru este valabil mai ales pentru centrele de afaceri moderne, unde nu există un aflux natural de aer proaspăt. Spațiile industriale, administrative, comerciale, rezidențiale și alte spații nu se pot lipsi de echipamente moderne de ventilație. Cu poluarea aerului de astăzi, problema instalării unităților de ventilație cu recuperare este cea mai relevantă.

Este posibil să instalați filtre suplimentare și alte dispozitive în ventilație cu recuperare, care vă permit să curățați și mai bine și să procesați aerul la parametrii specificați.

Toate acestea se pot face cu unitățile de ventilație Dantex.

Principiul de funcționare a sistemului de ventilație de alimentare și evacuare cu recuperare de căldură

Datorită sistemului de ventilație de alimentare și evacuare, aerul curat este pompat în cameră, iar aerul de evacuare încălzit este evacuat în exterior. Trecând prin schimbătorul de căldură, aerul încălzit lasă o parte din căldură pe pereții structurii, drept urmare aerul rece care vine de pe stradă este încălzit de la schimbătorul de căldură fără a cheltui energie suplimentară pentru încălzire. Acest sistem este mai eficient și mai puțin consumator de energie decât un sistem de ventilație fără recuperare de căldură.

Eficiența schimbătorului de căldură variază în funcție de temperatura exterioară, poate fi calculată folosind formula generală:

S = (T1 - T2) : (T3 - T2)
Unde:

S– eficiența recuperării;
T1- temperatura aerului care intră în încăpere;
T2- temperatura aerului exterior;
T3- temperatura aerului din camera.

Tipuri de recuperatoare

Schimbatoare de caldura cu placi

Acest tip de schimbător de căldură constă dintr-un set de plăci subțiri din aluminiu sau orice alt material de preferință cu caracteristici bune de transfer de căldură). Acesta este cel mai ieftin și cel mai popular tip de dispozitiv (recuperator). Eficiența unui schimbător de căldură cu plăci poate varia de la 50% la 90%, iar durata de viață este foarte lungă datorită absenței pieselor mobile.

Principalul dezavantaj al unor astfel de recuperatoare este formarea de gheață din cauza diferențelor de temperatură. Există trei opțiuni pentru a rezolva această problemă:

Nu utilizați recuperarea căldurii la temperaturi extrem de scăzute
Utilizați modele de proces de recuperare automată. În acest caz, aerul rece ocolește plăcile, iar aerul cald încălzește gheața. Dar merită luat în considerare faptul că eficiența unor astfel de modele la frig va scădea cu 20%.

Schimbatoare de caldura rotative

Schimbătorul de căldură are o parte mobilă - un rotor cilindric (recuperator), care constă din plăci profilate. Transferul de căldură are loc atunci când rotorul se rotește. Eficiența este de la 75 la 90%. În acest caz, viteza de rotație afectează nivelul de recuperare. Viteza poate fi reglată independent.

Gheața nu se formează pe schimbătoarele de căldură rotative, dar acestea sunt mai greu de întreținut, spre deosebire de schimbătoarele de căldură cu plăci.

Cu lichid de răcire intermediar

În cazul unui purtător de căldură intermediar, ca în schimbătoarele de căldură cu plăci, există două canale pentru aer curat și evacuat, dar schimbul de căldură are loc printr-o soluție apă-glicol sau apă. Eficiența unui astfel de dispozitiv este sub 50%.

Recuperatori camere

În această formă, aerul trece printr-o cameră specială (recuperator), în care este prevăzut un amortizor mobil. Este clapeta care are capacitatea de a redirecționa fluxul de aer rece și cald. Datorită acestei comutări periodice a fluxurilor de aer are loc recuperarea. Cu toate acestea, într-un astfel de sistem, există o amestecare parțială a fluxurilor de aer de ieșire și de intrare, ceea ce duce la pătrunderea mirosurilor străine înapoi în cameră, dar, la rândul său, acest design are o eficiență ridicată de 80%.

conducte de căldură

Un astfel de mecanism are multe tuburi care sunt asamblate într-o singură unitate etanșă, iar în interiorul tubului sunt umplute cu o substanță specială care se condensează și se evaporă ușor, cel mai adesea este freon. Aerul cald, care trece printr-o anumită parte a tuburilor, îl încălzește și îl evaporă. Se deplasează în zona tuburilor prin care trece aerul rece și îl încălzește cu căldura sa, în timp ce freonul se răcește și acest lucru poate duce la formarea condensului. Avantajul acestui design este că aerul poluat nu intră în cameră. Utilizarea optimă a conductelor de căldură este posibilă în încăperi mici din zonele climatice cu o mică diferență între temperaturile interioare și cele externe.

Uneori, recuperarea nu este suficientă pentru a încălzi camera la temperaturi exterioare scăzute, așa că de multe ori pe lângă recuperare se folosesc încălzitoare electrice sau de apă. La unele modele, încălzitoarele îndeplinesc funcția de a proteja schimbătorul de căldură împotriva înghețului.

Recuperatori

Ventilație de alimentare și evacuare este o abordare integrată a problemei ventilației.

Unitățile de alimentare și evacuare asigură un flux activ de aer proaspăt în încăpere și îndepărtarea maselor de aer evacuat din încăpere. Recuperatoarele devin din ce în ce mai populare, al căror avantaj este furnizarea de aer proaspăt încălzit la temperatura camerei, cu un consum minim de energie anual.

Recuperatoarele returnează până la 95% din căldură înapoi în cameră, practic fără a crea costuri suplimentare cu energia. Astfel, recuperatoarele sunt cel mai economic tip de unitate de ventilație cu alimentare cu aer cald în încăpere. Acest lucru se realizează prin stocarea căldurii din aerul din încăpere de evacuare pe schimbătoare de căldură.

Ultimele modele de recuperatoare combină funcțiile de ventilație de alimentare și evacuare și de purificare fină a aerului de la alergeni, sunt echipate cu senzori de dioxid de carbon, schimbătoare de căldură cu un design special pentru a menține condiții optime de umiditate și pot fi controlate de pe un smartphone.

Instalarea unui schimbător de căldură ajută în mod eficient să facă față înfundarii, controlului umidității în camere, mucegaiului și umidității din casă și condensului pe ferestrele din plastic.

Suntem dealer oficial al producătorilor de top și putem oferi o garanție cel mai bun pret. Puteți alege și cumpăra orice model de recuperator de la noi cu livrare în Moscova și Rusia.

Unitățile de ventilație de alimentare și evacuare cu recuperare de căldură au apărut relativ recent, dar au câștigat rapid popularitate și au devenit un sistem destul de popular. Dispozitivele sunt capabile să aerisească complet încăperea în perioada rece, menținând în același timp optim regim de temperatură aerul care intra.

Ce este?

Când se utilizează ventilația de alimentare și evacuare în perioada toamnă-iarnă, apare adesea problema menținerii căldurii în cameră. Fluxul de aer rece care vine de la ventilație se repezi pe podea și contribuie la crearea unui microclimat nefavorabil. Cea mai comună modalitate de a rezolva această problemă este instalarea unui încălzitor care încălzește fluxurile de aer rece din exterior înainte de a le furniza în cameră. Cu toate acestea, această metodă este destul de consumatoare de energie și nu previne pierderile de căldură în cameră.

Cea mai bună opțiune Soluția problemei este dotarea sistemului de ventilație cu un schimbător de căldură. Schimbătorul de căldură este un dispozitiv în care canalele de evacuare și de alimentare cu aer sunt situate în imediata apropiere unul de celălalt. Unitatea de recuperare a căldurii vă permite să transferați parțial căldura din aerul care părăsește încăperea către aerul de intrare. Datorită tehnologiei de schimb de căldură între fluxurile de aer multidirecționale, se poate economisi până la 90% din energie electrică, în plus, vara, dispozitivul poate fi folosit pentru răcirea maselor de aer care intră.

Specificații

Recuperătorul de căldură este format dintr-o carcasă, care este acoperită cu materiale izolante termice și fonice și este realizată din tablă de oțel. Carcasa dispozitivului este suficient de puternică și capabilă să reziste la greutăți și vibrații. Pe carcasă există orificii de intrare și ieșire, iar mișcarea aerului prin dispozitiv este asigurată de două ventilatoare, de obicei de tip axial sau centrifugal. Necesitatea instalării lor se datorează unei încetiniri semnificative a circulației naturale a aerului, care este cauzată de rezistența aerodinamică ridicată a schimbătorului de căldură. Pentru a preveni aspirarea frunzelor căzute, a păsărilor mici sau a resturilor mecanice, pe orificiul de admisie situat pe marginea străzii este instalată o grilă de admisie a aerului. Aceeași gaură, dar din lateralul camerei, este echipată și cu un grătar sau difuzor care distribuie uniform fluxurile de aer. La instalarea sistemelor ramificate, conductele de aer sunt montate pe orificii.

În plus, orificiile de admisie ale ambelor fluxuri sunt echipate cu filtre fine care protejează sistemul de praf și picături de grăsime. Acest lucru previne înfundarea canalelor schimbătorului de căldură și prelungește semnificativ durata de viață a echipamentului. Cu toate acestea, instalarea filtrelor este complicată de necesitatea monitorizării constante a stării acestora, curățarea și, dacă este necesar, înlocuirea lor. În caz contrar, filtrul înfundat va acționa ca o barieră naturală în calea fluxului de aer, drept urmare rezistența la acesta va crește și ventilatorul se va rupe.

După tipul de construcție, filtrele schimbătoarelor de căldură pot fi uscate, umede și electrostatice. Alegerea modelului dorit depinde de puterea dispozitivului, proprietăți fiziceși compoziția chimică a aerului evacuat, precum și pe preferințele personale ale cumpărătorului.

Pe lângă ventilatoare și filtre, recuperatoarele includ elemente de incalzire care poate fi apă și electrică. Fiecare încălzitor este echipat cu un comutator de temperatură și se poate porni automat dacă căldura care iese din casă nu poate face față încălzirii aerului care intră. Puterea încălzitoarelor este selectată în strictă conformitate cu volumul încăperii și cu performanța de funcționare a sistemului de ventilație. Cu toate acestea, în unele dispozitive, elementele de încălzire protejează doar schimbătorul de căldură de îngheț și nu afectează temperatura aerului de intrare.

Elementele pentru încălzirea apei sunt mai economice. Acest lucru se datorează faptului că lichidul de răcire, care se mișcă de-a lungul serpentinei de cupru, intră în acesta din sistemul de încălzire al casei. Din bobină, plăcile sunt încălzite, care, la rândul lor, degajă căldură fluxului de aer. Sistemul de reglare a boilerului este reprezentat de o supapă cu trei căi care deschide și închide alimentarea cu apă, o supapă de accelerație care îi micșorează sau mărește viteza și o unitate de amestec care reglează temperatura. Încălzitoarele de apă sunt instalate într-un sistem de conducte de aer cu secțiune dreptunghiulară sau pătrată.

Încălzitoarele electrice sunt adesea instalate pe conductele de aer cu sectiune rotunda, iar o spirală acționează ca element de încălzire. Pentru funcționarea corectă și eficientă a încălzitorului spiral, viteza fluxului de aer trebuie să fie mai mare sau egală cu 2 m/s, temperatura aerului trebuie să fie de 0-30 de grade, iar umiditatea maselor care trec nu trebuie să depășească 80%. Toate încălzitoarele electrice sunt echipate cu un temporizator de funcționare și un releu termic care oprește dispozitivul în caz de supraîncălzire.

Pe lângă setul standard de elemente, la cererea consumatorului, în recuperatoare sunt instalate ionizatoare de aer și umidificatoare, iar cele mai moderne mostre sunt echipate cu o unitate de control electronică și o funcție de programare a modului de funcționare, în funcție de extern. si conditiile interne. Tablourile de bord au o estetică aspect, permițând schimbătoarelor de căldură să se încadreze organic în sistemul de ventilație și să nu perturbe armonia încăperii.

Principiul de funcționare

Pentru a înțelege mai bine cum funcționează sistemul recuperator, ar trebui să faceți referire la traducerea cuvântului „recuperator”. Literal, înseamnă „retur de uzat”, în acest context - schimb de căldură. În sistemele de ventilație, schimbătorul de căldură preia căldură din aerul care părăsește încăperea și o dă fluxurilor de intrare. Diferența de temperatură a jeturilor de aer multidirecționale poate ajunge la 50 de grade. Vara, aparatul funcționează invers și răcește aerul care vine de pe stradă până la temperatura ieșirii. În medie, eficiența dispozitivelor este de 65%, ceea ce permite utilizarea rațională a resurselor energetice și economii semnificative de energie electrică.

În practică, schimbul de căldură în schimbătorul de căldură este după cum urmează: ventilația forțată antrenează un exces de aer în încăpere, drept urmare masele poluate sunt forțate să părăsească încăperea prin conducta de evacuare. Aerul cald ieșit trece prin schimbătorul de căldură, în timp ce încălzește pereții structurii. În același timp, spre acesta se deplasează un curent de aer rece care preia căldura primită de schimbătorul de căldură fără a se amesteca cu fluxurile de evacuare.

Cu toate acestea, răcirea aerului evacuat din încăpere provoacă formarea condensului. Odata cu buna functionare a ventilatoarelor, care dau maselor de aer o viteza mare, condensul nu are timp sa cada pe peretii aparatului si iese afara odata cu curentul de aer. Dar dacă viteza aerului nu a fost suficient de mare, atunci apa începe să se acumuleze în interiorul dispozitivului. În aceste scopuri, în designul schimbătorului de căldură este inclusă o tavă, care este situată la o ușoară înclinare spre orificiul de scurgere.

Apa intră prin orificiul de scurgere rezervor închis, care se instalează din lateralul camerei. Acest lucru este dictat de faptul că apa acumulată poate îngheța canalele de scurgere și condensul nu va avea unde să se scurgă. Utilizare apa colectata nerecomandat pentru umidificatoare: lichidul poate conține un număr mare de microorganisme patogene și, prin urmare, trebuie turnat în sistemul de canalizare.

Cu toate acestea, dacă încă se formează îngheț din condens, se recomandă instalarea echipament adițional– ocolire. Acest dispozitiv este realizat sub forma unui canal de bypass prin care aerul de alimentare va intra în încăpere. Ca urmare, schimbătorul de căldură nu încălzește fluxurile de intrare, ci își consumă căldura exclusiv pe topirea gheții. Aerul de intrare, la rândul său, este încălzit de un încălzitor, care este pornit sincron cu bypass-ul. După ce toată gheața este topită și apa este descărcată în rezervorul de stocare, bypass-ul este oprit și schimbătorul de căldură începe să funcționeze normal.

Pe lângă instalarea unui bypass, celuloza higroscopică este folosită pentru combaterea înghețului. Materialul este în casete speciale și absoarbe umezeala înainte de a avea timp să se condenseze. Vaporii umezi trec prin stratul de celuloză și revin în cameră odată cu fluxul de intrare. Avantajele unor astfel de dispozitive sunt instalarea simplă, instalarea opțională a unui colector de condens și a unui rezervor de stocare. În plus, eficiența casetelor recuperatoarelor de celuloză nu depinde de condițiile externe, iar eficiența este mai mare de 80%. Dezavantajele includ incapacitatea de a utiliza în încăperi cu umiditate excesivă și costul ridicat al unor modele.

Tipuri de recuperatoare

Piața modernă a echipamentelor de ventilație este larg alege recuperatori tipuri diferite, diferă între ele atât prin proiectare, cât și prin metoda schimbului de căldură între fluxuri.

Modele de plăci sunt cele mai simple și mai comune tip de recuperatoare, se caracterizează prin costuri reduse și durată lungă de viață. Schimbătorul de căldură al modelelor este format din plăci subțiri de aluminiu, care au o conductivitate termică ridicată și măresc semnificativ eficiența dispozitivelor, care în modelele cu plăci pot ajunge la 90%. Performanta ridicata eficiența se datorează particularității structurii schimbătorului de căldură, plăcile în care sunt amplasate astfel încât ambele fluxuri, alternativ, trec între ele la un unghi de 90 de grade unul față de celălalt. Secvența de trecere a jeturilor calde și reci a devenit posibilă datorită îndoirii marginilor de pe plăci și etanșării îmbinărilor cu rășini poliesterice. Pe lângă aluminiu, pentru producerea plăcilor sunt folosite aliaje de cupru și alamă, precum și materiale plastice polimerice hidrofobe. Cu toate acestea, pe lângă avantaje, schimbătoarele de căldură cu plăci au propriile lor puncte slabe. Dezavantajul modelelor este considerat a fi un risc ridicat de condens și formare de gheață, care se datorează faptului că plăcile sunt prea aproape una de cealaltă.

Modele rotative constau dintr-o carcasă în interiorul căreia se rotește un rotor de tip cilindric, format din plăci profilate. În timpul rotației rotorului, căldura este transferată de la fluxurile de ieșire la cele de intrare, în urma cărora are loc o ușoară amestecare a maselor. Și deși raportul de amestecare nu este critic și de obicei nu depășește 7%, astfel de modele nu sunt utilizate în instituțiile pentru copii și în instituțiile medicale. Nivelul de recuperare a masei de aer depinde în întregime de viteza rotorului, care este setată în modul manual. Eficiența modelelor rotative este de 75-90%, riscul de formare a gheții este minim. Acesta din urmă se datorează faptului că cea mai mare parte a umidității este reținută în tambur, după care se evaporă. Dezavantajele includ dificultatea de întreținere, sarcina ridicată de zgomot, care se datorează prezenței mecanismelor de mișcare, precum și dimensiunilor totale ale dispozitivului, incapacitatea de a instala pe perete și probabilitatea răspândirii mirosurilor și a prafului în timpul funcționării. .

modele de camera constau din două camere, între care există un amortizor comun. După încălzire, începe să se întoarcă și să curgă aer rece în camera caldă. Apoi aerul încălzit intră în cameră, clapeta se închide și procesul se repetă din nou. Cu toate acestea, recuperatorul de cameră nu a câștigat o mare popularitate. Acest lucru se datorează faptului că clapeta nu este capabilă să asigure etanșeitatea completă a camerelor, astfel că fluxurile de aer sunt amestecate.

Modele tubulare constau dintr-un număr mare de tuburi care conțin freon. În procesul de încălzire din fluxurile de ieșire, gazul se ridică în secțiunile superioare ale tuburilor și încălzește fluxurile de intrare. După ce căldura este eliberată, freonul capătă o formă lichidă și curge în secțiunile inferioare ale tuburilor. Avantajele recuperatoarelor tubulare includ o eficiență destul de ridicată, ajungând la 70%, absența elementelor în mișcare, absența zumzetului în timpul funcționării, mărime micăși durată lungă de viață. Dezavantajele sunt greutatea mare a modelelor, care se datorează prezenței țevilor metalice în design.

Modele cu agent termic intermediar constau din două conducte de aer separate care trec printr-un schimbător de căldură umplut cu o soluție apă-glicol. Ca urmare a trecerii prin unitatea de încălzire, aerul evacuat degajă căldură lichidului de răcire, care, la rândul său, încălzește fluxul de intrare. Plusurile modelului includ rezistenta sa la uzura, datorita absentei pieselor in miscare, iar printre minusuri se remarca o eficienta scazuta, ajungand doar la 60%, si o predispozitie la formarea condensului.

Cum să alegi?

Datorita varietatii mari de recuperatoare prezentate consumatorilor, nu va fi dificil sa alegeti modelul potrivit. Mai mult, fiecare tip de dispozitiv are propria sa specializare restrânsă și locul de instalare recomandat. Deci, atunci când cumpărați un dispozitiv pentru un apartament sau o casă privată, este mai bine să alegeți un model clasic de plăci cu plăci de aluminiu. Astfel de dispozitive nu necesită întreținere, nu necesită întreținere regulată și se disting printr-o durată lungă de viață.

Acest model este perfect pentru utilizarea într-un bloc de apartamente. Acest lucru se datoreaza nivel scăzut zgomot în timpul funcționării și dimensiuni compacte. Modelele tubulare standard s-au dovedit a fi bune și pentru uz privat: au dimensiuni mici și nu zumzăie. Cu toate acestea, costul unor astfel de recuperatoare depășește oarecum costul produselor cu plăci, astfel încât alegerea dispozitivului depinde de capacitățile financiare și de preferințele personale ale proprietarilor.

Atunci când alegeți un model pentru un atelier de producție, un depozit nealimentar sau o parcare subterană, ar trebui să alegeți dispozitive rotative. Astfel de dispozitive au putere mare și performanțe ridicate, care este unul dintre criteriile principale pentru lucrul pe suprafețe mari. Recuperatoarele cu lichid de răcire intermediar s-au dovedit bine, cu toate acestea, datorită eficienței lor scăzute, nu sunt la fel de solicitate ca unitățile de cilindru.

Un factor important atunci când alegeți un dispozitiv este prețul acestuia. Da, cel mai mult opțiuni bugetare schimbătoarele de căldură cu plăci pot fi achiziționate pentru 27.000 de ruble, în timp ce o unitate rotativă puternică de recuperare a căldurii cu ventilatoare suplimentare și un sistem de filtrare încorporat va costa aproximativ 250.000 de ruble.

Exemple de proiectare și calcul

Pentru a nu face o greșeală cu alegerea unui schimbător de căldură, este necesar să se calculeze eficiența și eficiența dispozitivului. Pentru calcularea eficienței se folosește următoarea formulă: K = (Tp - Tn) / (Tv - Tn), unde Tp este temperatura fluxului de intrare, Tn este temperatura străzii și Tv este temperatura din încăpere. Apoi, trebuie să comparați valoarea cu indicatorul de eficiență maximă posibilă a dispozitivului achiziționat. De obicei, această valoare este indicată în fișa tehnică a modelului sau în altă documentație însoțitoare. Cu toate acestea, atunci când se compară eficiența dorită și cea indicată în pașaport, trebuie amintit că, de fapt, acest coeficient va fi puțin mai mic decât este prescris în document.

Cunoscând eficiența unui anumit model, puteți calcula eficiența acestuia. Acest lucru se poate face folosind următoarea formulă: E (W) \u003d 0,36xRxKx (Tv - Tn), unde P va desemna debitul de aer și se măsoară în m3 / h. După efectuarea tuturor calculelor, este necesar să se compare costurile achiziționării unui schimbător de căldură cu eficiența acestuia convertită într-un echivalent monetar. Dacă achiziția se justifică, dispozitivul poate fi achiziționat în siguranță. În caz contrar, merită să luați în considerare metode alternative pentru încălzirea aerului de intrare sau instalarea unui număr de dispozitive mai simple.

Atunci când proiectați singur dispozitivul, trebuie avut în vedere că dispozitivele în contracurent au eficiența maximă a transferului de căldură. Ele sunt urmate de canalele cu flux încrucișat, iar pe ultimul loc sunt canalele unidirecționale. În plus, cât de intens va fi transferul de căldură depinde direct de calitatea materialului, de grosimea pereților despărțitori și, de asemenea, de cât de mult vor fi masele de aer în interiorul dispozitivului.

Subtilități de instalare

Asamblarea și instalarea unității de recuperare pot fi efectuate independent. cu cel mai mult vedere simplă dispozitivul de casă este un recuperator coaxial. Pentru fabricarea sa, luați doi metri teava de plastic pentru canalizare cu o secțiune transversală de 16 cm și o ondulare de aer din aluminiu de 4 m lungime, al cărei diametru ar trebui să fie de 100 mm. Pe capetele unei conducte mari se pun adaptoare-despicatoare, cu ajutorul căreia dispozitivul va fi conectat la conducta de aer, iar în interior se introduce o ondulare, răsucindu-l în spirală. Recuperătorul este conectat la sistem de ventilatieîn așa fel încât aerul cald a fost condus prin ondulare, iar aerul rece a trecut prin țeava de plastic.

Ca urmare a acestui design, nu există amestecarea fluxurilor, iar aerul exterior are timp să se încălzească, mișcându-se în interiorul conductei. Pentru a îmbunătăți performanța dispozitivului, îl puteți combina cu un schimbător de căldură la sol. În procesul de testare, un astfel de schimbător de căldură dă rezultate bune. Deci, la o temperatură exterioară de -7 grade și o temperatură internă de 24 de grade, productivitatea dispozitivului a fost de aproximativ 270 de metri cubi pe oră, iar temperatura aerului de intrare corespundea la 19 grade. Costul mediu al unui model de casă este de 5 mii de ruble.

La auto-fabricare si montajul schimbatorului de caldura, trebuie retinut ca cu cat schimbatorul de caldura este mai lung, cu atat randamentul instalatiei va fi mai mare. Prin urmare, meșteri experimentați recomandă asamblarea unui schimbător de căldură din patru secțiuni de câte 2 m fiecare, după izolarea termică preliminară a tuturor conductelor. Problema drenării condensului poate fi rezolvată prin instalarea unui fiting de scurgere a apei, iar dispozitivul în sine poate fi așezat ușor înclinat.