Récupérateur pour une habitation privée : ventilation et chauffage de l'air efficaces. Types et principe de fonctionnement de la ventilation avec récupération Ventilation avec récupération pour l'habitation

Il est impossible d'imaginer un logement de banlieue confortable sans un bon système de ventilation, car c'est celui-ci qui est la clé d'un microclimat sain. Cependant, nombreux sont ceux qui se montrent prudents, voire méfiants, quant à la mise en œuvre d’une telle installation, craignant d’énormes factures d’électricité. Si certains doutes se sont installés dans votre tête, nous vous recommandons de jeter un œil à un récupérateur pour une maison privée.

Nous parlons d'une petite unité qui est combinée avec une ventilation de soufflage et d'extraction et élimine la consommation excessive d'énergie électrique en hiver, lorsque l'air nécessite un chauffage supplémentaire. Il existe plusieurs façons de réduire les dépenses indésirables. Le moyen le plus efficace et le plus abordable est de fabriquer vous-même un récupérateur d'air.

De quel type d'appareil s'agit-il et comment fonctionne-t-il ? C’est ce dont nous allons discuter dans l’article d’aujourd’hui.

Caractéristiques et principe de fonctionnement

Alors, qu’est-ce que la récupération de chaleur ? – La récupération est un processus d'échange de chaleur dans lequel l'air froid de la rue est réchauffé par le flux d'échappement de l'appartement. Grâce à ce schéma d'organisation, une installation de récupération de chaleur permet d'économiser de la chaleur dans la maison. Un microclimat confortable est créé dans l'appartement en peu de temps et avec une consommation électrique minimale.

La vidéo ci-dessous montre le système de récupération d'air.

Qu'est-ce qu'un récupérateur ? Un concept général pour la personne moyenne.

La faisabilité économique d'un échangeur de chaleur à récupération dépend également d'autres facteurs :

• les prix de l'énergie ;
• coût d'installation unitaire ;
• les coûts associés à l'entretien de l'appareil ;
• la durée de fonctionnement d'un tel système.

note! Un récupérateur d'air pour un appartement est un élément important, mais pas le seul, nécessaire à une ventilation efficace d'un espace de vie. La ventilation avec récupération de chaleur est un système complexe qui fonctionne exclusivement sous la condition d'un « bundle » professionnel.

Récupérateur pour la maison

À mesure que la température ambiante diminue, l'efficacité de l'unité diminue. Quoi qu'il en soit, un récupérateur pour une habitation est vital pendant cette période, car une différence de température importante « charge » le système de chauffage. S'il fait 0°C à l'extérieur de la fenêtre, alors un flux d'air chauffé à +16°C est envoyé dans la pièce à vivre. Un récupérateur domestique pour appartement s'acquitte de cette tâche sans aucun problème.

Formule de calcul de l'efficacité

Les récupérateurs d'air modernes diffèrent non seulement par leur efficacité, leurs nuances d'utilisation, mais également par leur conception. Examinons les solutions les plus populaires et leurs fonctionnalités.

Principaux types de structures

Les experts soulignent qu'il existe plusieurs types de chaleur :

• lamellaire;
• avec des liquides de refroidissement séparés ;
• rotatif;
• tubulaire.

Lamellaire taper – comprend une structure à base de tôles d'aluminium. Cette installation de récupérateur est considérée comme la plus équilibrée en termes de coût des matériaux et de conductivité thermique (le rendement varie de 40 à 70 %). L'unité se distingue par sa simplicité d'exécution, son prix abordable et l'absence d'éléments mobiles. Aucune formation spécialisée n’est requise pour l’installation. L'installation peut être effectuée à la maison, de vos propres mains, sans aucune difficulté.

Type de plaque

Rotatif– des solutions très appréciées des consommateurs. Leur conception comprend un arbre de rotation, alimenté par le secteur, ainsi que 2 canaux d'échange d'air à contre-courant. Comment fonctionne ce mécanisme ? – Une des sections du rotor est chauffée par l'air, après quoi elle tourne et la chaleur est redirigée vers les masses froides concentrées dans le canal adjacent.

Type rotatif

Malgré leur rendement élevé, les installations présentent également un certain nombre d'inconvénients importants :

• indicateurs de poids et de taille impressionnants ;
• nécessité d'un entretien et de réparations réguliers ;
• il est problématique de reproduire le récupérateur de vos propres mains et de restaurer sa fonctionnalité ;
• mélange des masses d'air;
• dépendance à l’énergie électrique.

Vous pouvez regarder la vidéo ci-dessous sur les types de récupérateurs (à partir de 8-30 minutes)

Récupérateur : pourquoi est-il nécessaire, leurs types et mon choix

note! Une installation de ventilation avec des appareils tubulaires, ainsi que des liquides de refroidissement séparés, est pratiquement impossible à reproduire chez soi, même si l'on dispose de tous les dessins et schémas nécessaires.

Dispositif d'échange d'air bricolage

Le plus simple du point de vue de la mise en œuvre et de l'équipement ultérieur est considéré comme un système de récupération de chaleur à plaques. Ce modèle présente à la fois des « avantages » évidents et des « inconvénients » ennuyeux. Si nous parlons des avantages de la solution, alors même un récupérateur d'air fait maison pour la maison peut fournir :

• efficacité décente;
• manque de connexion au réseau électrique ;
• fiabilité et simplicité structurelles ;
• disponibilité des éléments et matériaux fonctionnels ;
• durée de fonctionnement.

Mais avant de commencer à créer un récupérateur de vos propres mains, vous devez clarifier les inconvénients de ce modèle. Le principal inconvénient est la formation de glaciers lors de fortes gelées. À l’extérieur, le taux d’humidité est plus faible que dans l’air de la pièce. Si vous n’agissez d’aucune façon, il se transforme en condensat. Lors de gelées, des niveaux d’humidité élevés contribuent à la formation de glace.

La photo montre comment se produit l'échange d'air

Il existe plusieurs façons de protéger le dispositif récupérateur du gel. Ce sont de petites solutions qui diffèrent par leur efficacité et leur méthode de mise en œuvre :

• effet thermique sur la structure grâce auquel la glace ne s'attarde pas à l'intérieur du système (le rendement chute en moyenne de 20 %) ;
• élimination mécanique des masses d'air des plaques, grâce à laquelle un chauffage forcé de la glace est effectué;
• ajout d'un système de ventilation avec un récupérateur à cassettes de cellulose qui absorbent l'excès d'humidité. Ils sont redirigés vers la maison, éliminant non seulement la condensation, mais obtenant également un effet humidificateur.

Nous vous invitons à regarder la vidéo - Récupérateur d'air à faire soi-même pour la maison.

Récupérateur - faites-le vous-même

Récupérateur - faites-le vous-même 2

Les experts s'accordent à dire que les cassettes de cellulose constituent aujourd'hui la solution optimale. Ils fonctionnent quelle que soit la météo extérieure, tandis que les installations ne consomment pas d'électricité, elles ne nécessitent pas de sortie d'égout ni de bac de récupération des condensats.

Matériaux et composants

Quelles solutions et produits faut-il préparer s'il est nécessaire d'assembler une unité domestique de type plaque ? Les experts recommandent fortement de prêter une attention particulière aux matériaux suivants :

1. 1. Feuilles d'aluminium (le textolite et le polycarbonate cellulaire conviennent tout à fait). Attention, plus ce matériau est fin, plus le transfert de chaleur sera efficace. Dans ce cas, la ventilation par soufflage fonctionne mieux.
2. 2. Lattes en bois (environ 10 mm de large et jusqu'à 2 mm d'épaisseur). Placé entre des plaques adjacentes.
3. 3. Laine minérale (jusqu'à 40 mm d'épaisseur).
4. 4. Métal ou contreplaqué pour préparer le corps de l'appareil.
5. 5. Collez.
6. 6. Scellant.
7. 7. Matériel.
8. 8. Coin.
9. 9. 4 brides (selon la section du tuyau).
10. 10. Ventilateur.

note! La diagonale du boîtier de l'échangeur de chaleur à récupération correspond à sa largeur. Quant à la hauteur, elle s'ajuste au nombre de plaques et à leur épaisseur en liaison avec les lattes.

Dessins de l'appareil

Des tôles sont utilisées pour découper des carrés, les dimensions de chaque côté peuvent varier de 200 à 300 mm. Dans ce cas, il est nécessaire de sélectionner la valeur optimale, en tenant compte du type de système de ventilation installé dans votre maison. Il doit y avoir au moins 70 feuilles. Pour les rendre plus lisses, nous vous recommandons de travailler avec 2 à 3 pièces à la fois.

Schéma d'un appareil en plastique

Pour que la récupération d'énergie dans le système soit pleinement réalisée, il est nécessaire de préparer des lattes de bois conformément aux dimensions des côtés carrés sélectionnés (de 200 à 300 mm). Ensuite, ils doivent être soigneusement traités avec de l'huile siccative. Chaque élément en bois est collé sur 2 côtés d'un carré métallique. L'un des carrés doit rester non collé.

Afin que la récupération, et avec elle la ventilation de l'air, soit plus efficace, chaque bord supérieur des lattes est soigneusement enduit d'une composition adhésive. Les différents éléments sont assemblés en un « sandwich » carré. Très important! Les 2ème, 3ème et tous les produits carrés suivants doivent être pivotés de 90° par rapport au précédent. Cette méthode met en œuvre l'alternance des canaux, leur position perpendiculaire.

Le carré supérieur, sur lequel il n'y a pas de lattes, est fixé avec de la colle. À l'aide des coins, la structure est soigneusement assemblée et sécurisée. Pour assurer une récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation sans perte d'air, les fissures sont remplies de mastic. Des supports à bride sont formés.

Des solutions de ventilation (unité fabriquée) sont placées dans le boîtier. Vous devez d'abord préparer plusieurs guides d'angle sur les parois de l'appareil. L'échangeur de chaleur est positionné de manière à ce que ses coins reposent contre les parois latérales, tandis que l'ensemble de la structure ressemble visuellement à un losange.

La photo montre une version maison de l'appareil

Les produits résiduels sous forme de condensats restent dans sa partie inférieure. La tâche principale est d'obtenir 2 canaux d'échappement isolés l'un de l'autre. A l'intérieur de la structure constituée d'éléments en plaques, les masses d'air se mélangent, et seulement là. Un petit trou est pratiqué au fond pour évacuer les condensats à travers un tuyau. 4 trous sont pratiqués dans la conception pour les brides.

Formule de calcul de la puissance

Exemple! Pour chauffer l'air de la pièce jusqu'à 21°C, ce qui nécessite60 m3 d'airà une heure:Q = 0,335x60x21 = 422 W.

Pour déterminer le rendement d'une unité, il suffit de déterminer les températures à 3 points clés de son entrée dans le système :

Calcul du retour sur investissement du récupérateur

Maintenant tu sais , qu'est-ce qu'un récupérateur et à quel point il est nécessaire pour les systèmes de ventilation modernes. Ces appareils sont de plus en plus installés dans les chalets et les infrastructures sociales. Les récupérateurs pour une maison privée sont aujourd’hui un produit très populaire. À un certain niveau d'envie, vous pouvez assembler un récupérateur de vos propres mains à partir des matériaux disponibles, comme mentionné ci-dessus dans notre article.

En raison de l’augmentation des tarifs sur les ressources énergétiques primaires, la relance est devenue plus que jamais d’actualité. Dans les centrales de traitement d'air avec récupération, les types de récupérateurs suivants sont généralement utilisés :

• récupérateur à plaques ou à flux croisés ;
• récupérateur rotatif;
• récupérateurs avec liquide de refroidissement intermédiaire ;
• Pompe à chaleur;
• récupérateur de type chambre;
• récupérateur avec caloducs.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement de tout récupérateur dans les centrales de traitement d'air est le suivant. Il assure l'échange de chaleur (dans certains modèles - à la fois un échange de froid et un échange d'humidité) entre les flux d'air soufflé et d'échappement. Le processus d'échange de chaleur peut se produire en continu - à travers les parois de l'échangeur de chaleur, en utilisant du fréon ou un liquide de refroidissement intermédiaire. L'échange thermique peut également être périodique, comme dans un récupérateur rotatif et à chambre. L’air évacué est ainsi refroidi et l’air frais soufflé est ainsi réchauffé. Le processus d'échange de froid dans certains modèles de récupérateurs s'effectue pendant la saison chaude et permet de réduire les coûts énergétiques des systèmes de climatisation grâce à un certain refroidissement de l'air soufflé fourni au local. L'échange d'humidité se produit entre les flux d'air extrait et soufflé, vous permettant de maintenir une humidité confortable dans la pièce toute l'année, sans utiliser d'appareils supplémentaires - humidificateurs et autres.

Récupérateur à plaques ou à flux croisés.

Les plaques conductrices de chaleur de la surface de récupération sont constituées d'une fine feuille de métal (matériau - aluminium, cuivre, acier inoxydable) ou de carton ultra-fin, de plastique, de cellulose hygroscopique. Les flux d'air soufflé et évacué se déplacent à travers de nombreux petits canaux formés par ces plaques conductrices de chaleur à contre-courant. Le contact et le mélange des flux ainsi que leur contamination sont pratiquement exclus. Il n'y a aucune pièce mobile dans la conception du récupérateur. Taux d'efficacité 50-80%. Dans un récupérateur à feuilles métalliques, en raison de la différence de température du flux d'air, de l'humidité peut se condenser à la surface des plaques. Pendant la saison chaude, il doit être évacué vers le système d'égouts du bâtiment par une canalisation de drainage spécialement équipée. Par temps froid, cette humidité risque de geler dans le récupérateur et de provoquer des dommages mécaniques (dégivrage). De plus, la glace formée réduit considérablement l’efficacité du récupérateur. Par conséquent, lorsqu'ils fonctionnent pendant la saison froide, les échangeurs de chaleur à plaques métalliques conductrices de chaleur nécessitent un dégivrage périodique avec un flux d'air chaud évacué ou l'utilisation d'un aérotherme supplémentaire à eau ou électrique. Dans ce cas, soit l'air soufflé n'est pas fourni du tout, soit il est fourni à la pièce en contournant le récupérateur via une vanne supplémentaire (by-pass). Le temps de dégivrage est en moyenne de 5 à 25 minutes. Un échangeur de chaleur avec des plaques conductrices de chaleur en carton ultra-fin et en plastique n'est pas sujet au gel, car l'échange d'humidité se produit à travers ces matériaux, mais il présente un autre inconvénient - il ne peut pas être utilisé pour la ventilation de pièces très humides afin de séchez-les. L'échangeur de chaleur à plaques peut être installé dans le système d'alimentation et d'évacuation en position verticale et horizontale, en fonction des exigences relatives à la taille de la chambre de ventilation. Les récupérateurs à plaques sont les plus courants en raison de leur relative simplicité de conception et de leur faible coût.

Récupérateur rotatif.

Ce type est le deuxième plus répandu après le type lamellaire. La chaleur d’un flux d’air à un autre est transférée à travers un tambour cylindrique creux, appelé rotor, tournant entre les sections d’échappement et d’alimentation. Le volume interne du rotor est rempli d'une feuille ou d'un fil métallique étroitement emballé, qui joue le rôle de surface rotative de transfert de chaleur. Le matériau de la feuille ou du fil est le même que celui du récupérateur à plaques - cuivre, aluminium ou acier inoxydable. Le rotor a un axe de rotation horizontal de l'arbre d'entraînement, entraîné en rotation par un moteur électrique avec commande pas à pas ou inverseur. Le moteur peut être utilisé pour contrôler le processus de récupération. Taux d'efficacité 75-90%. L'efficacité du récupérateur dépend des températures de départ, de leur vitesse et de la vitesse du rotor. En modifiant la vitesse du rotor, vous pouvez modifier l'efficacité de fonctionnement. Le gel de l'humidité dans le rotor est exclu, mais le mélange des flux, leur contamination mutuelle et le transfert d'odeurs ne peuvent être totalement exclus, puisque les flux sont en contact direct les uns avec les autres. Un mélange jusqu'à 3% est possible. Les échangeurs de chaleur rotatifs ne nécessitent pas de grandes quantités d'électricité et permettent de sécher l'air dans des pièces très humides. La conception des récupérateurs rotatifs est plus complexe que celle des récupérateurs à plaques, et leur coût et leurs coûts d'exploitation sont plus élevés. Cependant, les unités de traitement d'air avec échangeurs de chaleur rotatifs sont très populaires en raison de leur haut rendement.

Récupérateurs avec liquide de refroidissement intermédiaire.

Le liquide de refroidissement est le plus souvent de l'eau ou des solutions aqueuses de glycols. Un tel récupérateur est constitué de deux échangeurs de chaleur reliés par des canalisations avec une pompe de circulation et des raccords. L'un des échangeurs de chaleur est placé dans un canal avec le flux d'air évacué et en reçoit la chaleur. La chaleur est transférée à travers le liquide de refroidissement à l'aide d'une pompe et de tuyaux vers un autre échangeur de chaleur situé dans le canal d'air soufflé. L'air soufflé reçoit cette chaleur et se réchauffe. Le mélange des flux dans ce cas est totalement exclu, mais du fait de la présence d'un fluide caloporteur intermédiaire, le coefficient d'efficacité de ce type de récupérateur est relativement faible et s'élève à 45-55 %. L'efficacité peut être influencée à l'aide d'une pompe en influençant la vitesse du liquide de refroidissement. Le principal avantage et la différence entre un récupérateur avec un liquide de refroidissement intermédiaire et un récupérateur avec un caloduc est que les échangeurs de chaleur dans les unités d'évacuation et d'alimentation peuvent être situés à distance les uns des autres. La position d'installation des échangeurs de chaleur, des pompes et des canalisations peut être verticale ou horizontale.

Pompe à chaleur.

Relativement récemment, un type intéressant de récupérateur avec un liquide de refroidissement intermédiaire est apparu - le soi-disant. un récupérateur thermodynamique dans lequel le rôle d'échangeurs de chaleur liquide, de canalisations et de pompe est joué par une machine frigorifique fonctionnant en mode pompe à chaleur. Il s'agit d'une sorte de combinaison d'un récupérateur et d'une pompe à chaleur. Il se compose de deux échangeurs de chaleur réfrigérants - un évaporateur-refroidisseur d'air et un condenseur, des canalisations, une vanne thermostatique, un compresseur et une vanne 4 voies. Les échangeurs de chaleur sont situés dans les conduits d'air soufflé et évacué, un compresseur est nécessaire pour assurer la circulation du réfrigérant, et la vanne commute les débits de réfrigérant en fonction de la saison et permet de transférer la chaleur de l'air évacué vers l'air soufflé et vice-versa. versa. Dans ce cas, le système d'alimentation et d'évacuation peut être constitué de plusieurs unités d'alimentation et d'évacuation de plus grande capacité, réunies par un seul circuit de réfrigération. Dans le même temps, les capacités du système permettent à plusieurs unités de traitement d'air de fonctionner simultanément dans différents modes (chauffage/refroidissement). Le coefficient de conversion de la pompe à chaleur COP peut atteindre des valeurs de 4,5 à 6,5.

Récupérateur avec caloducs.

Selon le principe de fonctionnement, un récupérateur à caloducs s'apparente à un récupérateur à fluide caloporteur intermédiaire. La seule différence est que ce ne sont pas des échangeurs de chaleur qui sont placés dans les flux d'air, mais des caloducs ou, plus précisément, des thermosiphons. Structurellement, il s'agit de sections hermétiquement fermées de tuyaux à ailettes en cuivre, remplies à l'intérieur d'un fréon à bas point d'ébullition spécialement sélectionné. Une extrémité du tuyau dans le flux d'échappement s'échauffe, le fréon bout à cet endroit et transfère la chaleur reçue de l'air à l'autre extrémité du tuyau, soufflée par le flux d'air soufflé. Ici, le fréon à l'intérieur du tuyau se condense et transfère la chaleur à l'air, qui se réchauffe. Le mélange mutuel des flux, leur pollution et le transfert d'odeurs sont totalement exclus. Il n'y a pas d'éléments mobiles ; les tuyaux sont placés dans les flux uniquement verticalement ou avec une légère pente afin que le fréon se déplace à l'intérieur des tuyaux de l'extrémité froide vers l'extrémité chaude sous l'effet de la gravité. Taux d'efficacité 50-70%. Condition importante pour assurer son fonctionnement : les conduits d'air dans lesquels sont installés les thermosiphons doivent être situés verticalement les uns au-dessus des autres.

Récupérateur de type chambre.

Le volume interne (chambre) d'un tel récupérateur est divisé en deux moitiés par un amortisseur. Le registre se déplace de temps en temps, modifiant ainsi le sens de déplacement des flux d'air extrait et soufflé. L'air évacué chauffe la moitié de la chambre, puis le registre dirige ici le flux d'air soufflé et il est chauffé par les parois chauffées de la chambre. Ce processus est répété périodiquement. Le taux d'efficacité atteint 70 à 80 %. Mais la conception comporte des pièces mobiles et il existe donc une forte probabilité de mélange mutuel, de contamination des flux et de transfert d'odeurs.

Calcul de l'efficacité du récupérateur.

Dans les caractéristiques techniques des unités de ventilation à récupération de nombreuses entreprises manufacturières, en règle générale, deux valeurs du coefficient de récupération sont données - par la température de l'air et son enthalpie. L'efficacité d'un récupérateur peut être calculée en fonction de la température ou de l'enthalpie de l'air. Le calcul par température prend en compte la chaleur sensible de l'air, et par enthalpie, la teneur en humidité de l'air (son humidité relative) est également prise en compte. Le calcul basé sur l'enthalpie est considéré comme plus précis. Pour le calcul, des données initiales sont nécessaires. Ils sont obtenus en mesurant la température et l'humidité de l'air en trois endroits : à l'intérieur (là où l'unité de ventilation assure le renouvellement de l'air), à l'extérieur et dans la section transversale de la grille de distribution d'air soufflé (à partir de laquelle l'air extérieur traité entre dans la pièce). . La formule de calcul de l'efficacité de récupération par température est la suivante :

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), Où

• Kt– coefficient d'efficacité du récupérateur en fonction de la température ;
• T1– température de l'air extérieur, oC ;
• T2– température de l'air évacué (c'est-à-dire l'air intérieur), °C ;
• T4– température de l'air soufflé, oC.

L'enthalpie de l'air est le contenu calorifique de l'air, c'est-à-dire la quantité de chaleur qu'il contient pour 1 kg d'air sec. L'enthalpie est déterminée à l'aide du diagramme i-d de l'état de l'air humide, en y reportant les points correspondant à la température et à l'humidité mesurées dans la pièce, à l'extérieur et dans l'air soufflé. La formule de calcul de l’efficacité de récupération basée sur l’enthalpie est la suivante :

Kh = (H4 – H1) / (H2 – H1), Où

• Kh– coefficient d'efficacité du récupérateur en termes d'enthalpie ;
• H1– enthalpie de l'air extérieur, kJ/kg ;
• H2– enthalpie de l'air évacué (c'est-à-dire air intérieur), kJ/kg ;
• H4– enthalpie de l'air soufflé, kJ/kg.

Faisabilité économique de l’utilisation de centrales de traitement d’air avec récupération.

A titre d’exemple, prenons une étude de faisabilité pour l’utilisation d’unités de ventilation avec récupération dans les systèmes de ventilation de soufflage et d’extraction d’une concession automobile.

Donnée initiale:

• objet – showroom automobile d'une superficie totale de 2000 m2 ;
• la hauteur moyenne des locaux est de 3 à 6 m, se compose de deux halls d'exposition, d'un espace bureau et d'un poste de service technique (STS) ;
• Pour la ventilation de soufflage et d'extraction de ces locaux, des unités de ventilation gainables ont été sélectionnées : 1 unité avec un débit d'air de 650 m3/heure et une consommation électrique de 0,4 kW et 5 unités avec un débit d'air de 1500 m3/heure et une consommation électrique de 0,83 kW.
• La plage garantie de températures de l'air extérieur pour les installations canalisées est de (-15…+40) оС.

Pour comparer la consommation énergétique, nous calculerons la puissance d'un aérotherme électrique gainable, nécessaire pour chauffer l'air extérieur en saison froide dans une centrale de traitement d'air de type traditionnel (constituée d'un clapet anti-retour, d'un filtre gainable, d'un ventilateur). et un aérotherme électrique) avec un débit d'air de 650 et 1500 m3/heure, respectivement. Dans le même temps, le coût de l’électricité est de 5 roubles pour 1 kW*heure.

L'air extérieur doit être chauffé de -15 à +20°C.

La puissance de l'aérotherme électrique a été calculée à l'aide de l'équation du bilan thermique :

Qн = G*Cp*T, W, Où:

• Qn– puissance du réchauffeur d'air, W ;
• g- débit massique d'air à travers l'aérotherme, kg/sec ;
• Épouser– capacité thermique isobare spécifique de l’air. Ср = 1 000 kJ/kg*K ;
• T– différence de température de l'air à la sortie de l'aérotherme et à l'entrée.

T = 20 – (-15) = 35 oC.

1. 650 / 3600 = 0,181 m3/sec

p = 1,2 kg/m3 – densité de l'air.

G = 0,181*1,2 = 0,217 kg/s

Qn = 0,217*1 000*35 = 7 600 W.

2. 1500 / 3600 = 0,417 m3/sec

G = 0,417*1,2 = 0,5 kg/s

Qn = 0,5*1 000*35 = 17 500 W.

Ainsi, l'utilisation d'unités canalisées avec récupération de chaleur pendant la saison froide au lieu des unités traditionnelles utilisant des aérothermes électriques permet de réduire de plus de 20 fois les coûts énergétiques avec la même quantité d'air fourni et ainsi de réduire les coûts et d'augmenter par conséquent le profit. d'un concessionnaire automobile. De plus, l'utilisation d'unités de récupération permet de réduire d'environ 50 % les coûts financiers du consommateur en ressources énergétiques pour le chauffage des locaux en saison froide et pour la climatisation en saison chaude.

Pour plus de clarté, nous réaliserons une analyse financière comparative de la consommation énergétique des systèmes de ventilation de soufflage et d'extraction des locaux des concessions automobiles, équipés d'unités de récupération de chaleur de type gainable et d'unités traditionnelles avec aérothermes électriques.

Donnée initiale:

Système 1.

Installations avec récupération de chaleur avec un débit de 650 m3/heure – 1 unité. et 1500 m3/heure – 5 unités.

La consommation électrique totale sera de : 0,4 + 5*0,83 = 4,55 kW*heure.

Système 2.

Unités traditionnelles de soufflage et d'extraction canalisées - 1 unité. avec un débit de 650m3/heure et 5 unités. avec un débit de 1500m3/heure.

La puissance électrique totale de l'installation à 650 m3/heure sera de :

• ventilateurs – 2*0,155 = 0,31 kW*heure ;
• automatisation et commandes de vannes – 0,1 kW*heure ;
• aérotherme électrique – 7,6 kW*heure ;

Total : 8,01 kW*heure.

La puissance électrique totale de l'installation à 1500 m3/heure sera de :

• ventilateurs – 2*0,32 = 0,64 kW*heure ;
• automatisation et commandes de vannes – 0,1 kW*heure ;
• aérotherme électrique – 17,5 kW*heure.

Total : (18,24 kW*heure)*5 = 91,2 kW*heure.

Total : 91,2 + 8,01 = 99,21 kW*heure.

Nous supposons que la période d'utilisation du chauffage dans les systèmes de ventilation est de 150 jours ouvrables par an pendant 9 heures. Nous obtenons 150*9 =1350 heures.

La consommation énergétique des installations avec récupération sera de : 4,55 * 1350 = 6142,5 kW

Les coûts d'exploitation seront de : 5 roubles * 6 142,5 kW = 30 712,5 roubles. ou en termes relatifs (à la superficie totale du concessionnaire automobile de 2000 m2) 30172,5 / 2000 = 15,1 roubles/m2.

La consommation d'énergie des systèmes traditionnels sera de : 99,21 * 1350 = 133933,5 kW. Les coûts de fonctionnement seront de : 5 roubles * 133933,5 kW = 669667,5 roubles. ou en termes relatifs (par rapport à la superficie totale du concessionnaire automobile de 2000 m2) 669667,5 / 2000 = 334,8 roubles/m2.

La ventilation avec récupération est un équipement conçu pour traiter l'air selon des paramètres tels qu'une personne puisse se sentir à l'aise et en sécurité. Ces paramètres sont réglementés par des normes et se situent dans les limites suivantes : température 23÷26 C, humidité 30÷60%, vitesse de l'air 0,1÷0,15 m/s.

Il existe un autre indicateur directement lié à la sécurité d'une personne dans des espaces clos : la présence d'oxygène, ou plus précisément, le pourcentage de dioxyde de carbone dans l'air. Le dioxyde de carbone déplace l'oxygène et, à des niveaux de 2 à 3 % de dioxyde de carbone dans l'air, peut provoquer une perte de conscience ou la mort.

C’est pour maintenir ces quatre paramètres que sont utilisées les unités de ventilation avec récupération. Cela est particulièrement vrai pour les centres d’affaires modernes, où il n’y a pas de flux naturel d’air frais. Les locaux industriels, administratifs, commerciaux, résidentiels et autres ne peuvent se passer d’équipements de ventilation modernes. Avec la pollution de l'air d'aujourd'hui, la question de l'installation d'unités de ventilation avec récupération est des plus pertinentes.

Il est possible d'installer des filtres supplémentaires et d'autres dispositifs de ventilation avec récupération qui vous permettent de mieux nettoyer et traiter l'air selon les paramètres spécifiés.

Tout cela peut être fait à l'aide des unités de ventilation Dantex.

Principe de fonctionnement d'un système de ventilation de soufflage et d'extraction avec récupération de chaleur

Grâce au système de ventilation d'alimentation et d'extraction, de l'air pur est pompé dans la pièce et l'air évacué chauffé est évacué à l'extérieur. En passant par l'échangeur de chaleur, l'air chauffé laisse une partie de la chaleur aux parois de la structure, de sorte que l'air froid provenant de la rue est réchauffé par l'échangeur de chaleur sans dépenser d'énergie supplémentaire pour le chauffage. Ce système est plus efficace et moins consommateur d’énergie qu’un système de ventilation sans récupération de chaleur.

L'efficacité du récupérateur varie en fonction de la température de l'air extérieur ; elle peut être calculée à l'aide de la formule générale :

S = (T1 – T2) : (T3 – T2)
Où:

S– l'efficacité de la récupération ;
T1– température de l'air entrant dans la pièce ;
T2– la température de l’air extérieur ;
T3– la température de l'air ambiant.

Types de récupérateurs

Récupérateurs à plaques

Ce type d'échangeur thermique est constitué d'un ensemble de plaques minces en aluminium ou tout autre matériau, présentant de préférence de bonnes caractéristiques de transfert thermique). C'est le type d'appareil (récupérateur) le moins cher et le plus populaire. Le rendement d'un récupérateur à plaques peut aller de 50 % à 90 %, et la durée de vie, du fait de l'absence de pièces mobiles, est très longue.

Le principal inconvénient de tels récupérateurs est la formation de glace due aux différences de température. Il existe trois options pour résoudre ce problème :

• Ne pas utiliser la récupération à des températures extrêmement basses
• Utilisez des modèles avec un processus de récupération automatisé. Dans ce cas, l'air froid contourne les plaques et l'air chaud réchauffe la glace. Mais il convient de noter que l'efficacité de tels modèles par temps froid diminuera de 20 %.

Récupérateurs rotatifs

L'échangeur de chaleur comporte une partie mobile - un rotor cylindrique (récupérateur), constitué de plaques profilées. Le transfert de chaleur se produit lorsque le rotor tourne. L'efficacité varie de 75 à 90 %. Dans ce cas, la vitesse de rotation affecte le niveau de récupération. La vitesse peut être ajustée indépendamment.

La glace ne se forme pas sur les échangeurs de chaleur rotatifs, mais ils sont plus difficiles à entretenir, contrairement aux échangeurs de chaleur à plaques.

Avec liquide de refroidissement intermédiaire

Dans le cas d'un liquide de refroidissement intermédiaire, comme dans les récupérateurs à plaques, deux canaux sont prévus pour l'air propre et l'air évacué, mais l'échange thermique s'effectue via une solution eau-glycol ou de l'eau. Le rendement d'un tel dispositif est inférieur à 50 %.

Récupérateurs de chambre

Sous cette forme, l'air traverse une chambre spéciale (récupérateur) qui contient un amortisseur mobile. C'est le registre qui a la capacité de rediriger le flux d'air froid et chaud. En raison de cette commutation périodique des flux d'air, une récupération se produit. Cependant, dans un tel système, il y a un mélange partiel des flux d'air sortant et entrant, ce qui entraîne le retour d'odeurs étrangères dans la pièce, mais, à son tour, cette conception a un rendement élevé de 80 %.

Caloducs

Ce mécanisme comporte de nombreux tubes, qui sont assemblés en un seul bloc scellé, et à l'intérieur des tubes sont remplis une substance spéciale qui se condense et s'évapore facilement, le plus souvent du fréon. L'air chaud, traversant une certaine partie des tubes, le réchauffe et l'évapore. Il se déplace dans la zone des tubes à travers laquelle passe l'air froid et le réchauffe avec sa chaleur, tandis que le fréon se refroidit, ce qui peut conduire à la formation de condensation. L'avantage de cette conception est que l'air pollué ne pénètre pas dans la pièce. L'utilisation optimale des caloducs est possible dans les petites pièces situées dans des zones climatiques avec une petite différence entre les températures intérieures et extérieures.

Parfois, la récupération ne suffit pas à chauffer la pièce lorsque les températures extérieures sont basses, c'est pourquoi des chauffe-eau électriques ou à eau sont souvent utilisés en complément de la récupération. Dans certains modèles, les radiateurs remplissent la fonction de protéger l'échangeur de chaleur du givrage.

Beaucoup de gens pensent qu'un récupérateur d'air pour un appartement est un élément facultatif dont on peut se passer complètement. Comment la ventilation de soufflage et d'extraction peut-elle réduire les coûts de chauffage si toute la maison est connectée à un réseau central ? En fait, il ne sera pas possible de réduire les coûts, mais il sera possible de conserver la chaleur. De plus, le récupérateur effectue un certain nombre d'autres tâches tout aussi importantes. Découvrez lesquels dans notre article.

Prana 150

Un ventilateur d'appartement de fabrication russe d'une puissance de 32 W/h et d'un rendement maximum de 91 %. Les taux de renouvellement de l'air pour l'air soufflé sont de 115 mètres cubes par heure, les taux de renouvellement de l'air extrait sont de 105 mètres cubes par heure, en mode nuit de 25 mètres cubes par heure. Les utilisateurs se plaignent que la récupération est inefficace, l'air n'a même pas le temps de se réchauffer à température ambiante, mais en matière de ventilation, tout le monde donne les notes maximales.

Electrolux EPVS-200

Une unité d'alimentation et d'extraction avec échangeurs de chaleur à plaques, distillant plus de 200 mètres cubes d'air par heure. Destiné aux immeubles d'habitation, bureaux, petits locaux industriels. Nettoie efficacement l'air de la poussière et de tous les contaminants, le sèche et l'ionise.

Puissance 70 W. Des filtres fins de classe F5 (EU5) sont installés à l'alimentation et à l'échappement. Système d'autodiagnostic.

VIDÉO : Le moyen le plus simple et le moins cher d'aérer des pièces avec des fenêtres fermées

Centrales de traitement d'air avec récupération de chaleur- un équipement de ventilation conçu pour pomper de l'air frais dans les pièces depuis la rue et éliminer simultanément l'air usé et évacué à faible teneur en oxygène. L'air soufflé est forcé dans la chambre extérieure à l'aide d'un ventilateur, puis distribué dans les pièces via des diffuseurs. Le ventilateur d'extraction évacue l'air évacué via des vannes spéciales.

Le principal problème de l'échange d'air intensif utilisant la ventilation d'alimentation et d'extraction est la perte de chaleur élevée. Pour les minimiser, des unités d'alimentation et d'évacuation avec récupération de chaleur ont été développées, ce qui a permis de réduire plusieurs fois les pertes de chaleur et de réduire les coûts de chauffage des locaux de 70 à 80 %. Le principe de fonctionnement de telles installations est de récupérer la chaleur du flux d'air sortant en la transférant vers le flux d'air soufflé.

Lors de l'équipement de l'installation centrale de traitement d'air avec récupération chaleur, l'air chaud évacué est aspiré par des prises d'air situées dans les pièces les plus humides et polluées (cuisines, salles de bains, toilettes, buanderies, etc.). Avant de quitter le bâtiment, l'air traverse l'échangeur de chaleur du récupérateur, cédant la chaleur à l'air entrant (soufflé). L'air soufflé chauffé et purifié circule par des conduits d'air dans les locaux à travers les chambres, les salons, les bureaux, etc. De ce fait, une circulation d'air constante est réalisée, tandis que l'air entrant est chauffé par la chaleur dégagée par l'air évacué.

Types de récupérateurs

Les centrales de traitement d'air peuvent être équipées de plusieurs types de récupérateurs :

• les récupérateurs à plaques sont l’une des conceptions de récupérateurs les plus courantes. L'échange de chaleur s'effectue en faisant passer l'air soufflé et évacué à travers une série de plaques. Pendant le fonctionnement, des condensats peuvent se former dans le récupérateur, c'est pourquoi les récupérateurs à plaques sont en outre équipés d'une évacuation des condensats. L'efficacité du transfert de chaleur atteint 50 à 75 % ;
• récupérateurs rotatifs - l'échange de chaleur s'effectue à travers un rotor rotatif et son intensité est régulée par la vitesse de rotation du rotor. Le récupérateur rotatif a une efficacité de transfert de chaleur élevée - de 75 à 85 % ;
• les types moins courants sont les récupérateurs avec un liquide de refroidissement intermédiaire (l'eau ou une solution eau-glycol joue son rôle) avec une efficacité allant jusqu'à 40-60 %, les récupérateurs à chambre divisés en deux parties par un amortisseur (efficacité jusqu'à 90 %) et la chaleur tuyaux remplis de fréon (efficacité 50-70%).

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