Rekuperator do domu prywatnego: wydajna wentylacja i ogrzewanie powietrza. Rodzaje i zasada działania wentylacji z odzyskiem Wentylacja z odzyskiem dla domu

Nie można sobie wyobrazić wygodnego mieszkania podmiejskiego bez dobrego systemu wentylacji, ponieważ to właśnie jest kluczem do zdrowego mikroklimatu. Wielu jednak podchodzi do realizacji takiej instalacji ostrożnie, a nawet nieufnie, obawiając się ogromnych rachunków za prąd. Jeśli w Twojej głowie zadomowiły się pewne wątpliwości, polecamy przyjrzeć się rekuperatorowi do prywatnego domu.

Mówimy o małej jednostce, połączonej z wentylacją nawiewno-wywiewną i eliminującą nadmierne zużycie energii elektrycznej w okresie zimowym, kiedy powietrze wymaga dodatkowego dogrzania. Sposobów na ograniczenie niechcianych wydatków jest kilka. Najskuteczniejszym i najtańszym sposobem jest samodzielne wykonanie rekuperatora powietrza.

Co to za urządzenie i jak działa? O tym właśnie porozmawiamy w dzisiejszym artykule.

Cechy i zasada działania

Czym zatem jest odzysk ciepła? – Rekuperacja to proces wymiany ciepła, w którym zimne powietrze z ulicy jest podgrzewane przez strumień spalin z mieszkania. Dzięki takiemu schematowi organizacyjnemu instalacja odzysku ciepła oszczędza ciepło w domu. Komfortowy mikroklimat w mieszkaniu powstaje w krótkim czasie i przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej.

Poniższy film przedstawia system odzyskiwania powietrza.

Co to jest rekuperator? Ogólna koncepcja dla przeciętnego człowieka.

Ekonomiczna wykonalność rekuperacyjnego wymiennika ciepła zależy również od innych czynników:

• ceny energii;
• jednostkowy koszt instalacji;
• koszty związane z serwisowaniem urządzenia;
• czas działania takiego systemu.

notatka! Rekuperator powietrza do mieszkania to ważny, ale nie jedyny element niezbędny do skutecznej wentylacji pomieszczenia mieszkalnego. Wentylacja z odzyskiem ciepła to złożony system, który funkcjonuje wyłącznie pod warunkiem profesjonalnej „wiązki”.

Rekuperator do domu

Wraz ze spadkiem temperatury otoczenia wydajność urządzenia maleje. Tak czy inaczej, rekuperator w domu jest w tym okresie niezbędny, ponieważ znaczna różnica temperatur „obciąża” system grzewczy. Jeśli za oknem jest 0°C, to do pomieszczenia mieszkalnego nawiewane jest powietrze ogrzane do +16°C. Domowy rekuperator do mieszkania radzi sobie z tym zadaniem bez problemu.

Wzór na obliczenie efektywności

Nowoczesne rekuperatory powietrza różnią się nie tylko wydajnością, niuansami użytkowania, ale także konstrukcją. Przyjrzyjmy się najpopularniejszym rozwiązaniom i ich funkcjom.

Główne typy konstrukcji

Eksperci podkreślają, że istnieje kilka rodzajów ciepła:

• blaszkowate;
• z oddzielnymi chłodziwami;
• obrotowy;
• rurowy.

Lamelowy typ – obejmuje konstrukcję opartą na blachach aluminiowych. Ta instalacja rekuperatora jest uważana za najbardziej zbilansowaną pod względem kosztów materiałów i przewodności cieplnej (sprawność waha się od 40 do 70%). Urządzenie wyróżnia się prostotą wykonania, przystępną ceną i brakiem ruchomych elementów. Instalacja nie wymaga specjalistycznego szkolenia. Instalację można wykonać w domu, własnymi rękami, bez żadnych trudności.

Typ płyty

Obrotowy– rozwiązania, które cieszą się dużym zainteresowaniem wśród konsumentów. Ich konstrukcja obejmuje wał obrotowy zasilany z sieci oraz 2 kanały wymiany powietrza z przeciwprądami. Jak działa ten mechanizm? – Jedna z sekcji wirnika jest podgrzewana powietrzem, po czym się obraca, a ciepło jest przekazywane do zimnych mas skupionych w sąsiednim kanale.

Typ obrotowy

Pomimo wysokiej wydajności instalacje mają również szereg istotnych wad:

• imponujące wskaźniki masy i rozmiaru;
• wymóg regularnej konserwacji i napraw;
• odtworzenie rekuperatora własnymi rękami i przywrócenie jego funkcjonalności jest problematyczne;
• mieszanie mas powietrza;
• zależność od energii elektrycznej.

Poniżej możesz obejrzeć film o rodzajach rekuperatorów (od 8-30 minut)

Rekuperator: dlaczego jest potrzebny, ich rodzaje i mój wybór

notatka! Instalacja wentylacyjna z urządzeniami rurowymi, a także oddzielnymi chłodziwami jest praktycznie niemożliwa do odtworzenia w domu, nawet jeśli masz pod ręką wszystkie niezbędne rysunki i schematy.

Urządzenie do wymiany powietrza zrób to sam

Za najprostszy z punktu widzenia realizacji i późniejszego wyposażenia uważa się płytowy system odzysku ciepła. Model ten może pochwalić się zarówno oczywistymi „zaletami”, jak i irytującymi „wadami”. Jeśli mówimy o zaletach rozwiązania, to nawet domowy rekuperator powietrza może zapewnić:

• przyzwoita wydajność;
• brak „podłączenia” do sieci energetycznej;
• niezawodność i prostota konstrukcji;
• dostępność elementów funkcjonalnych i materiałów;
• czas trwania operacji.

Ale zanim zaczniesz tworzyć rekuperator własnymi rękami, powinieneś wyjaśnić wady tego modelu. Główną wadą jest powstawanie lodowców podczas silnych mrozów. Na zewnątrz poziom wilgoci jest niższy niż w powietrzu w pomieszczeniu. Jeżeli nie podejmiesz żadnych działań, zamieni się on w kondensat. Podczas mrozów wysoki poziom wilgotności przyczynia się do tworzenia się lodu.

Zdjęcie pokazuje, jak zachodzi wymiana powietrza

Istnieje kilka sposobów zabezpieczenia urządzenia rekuperatora przed zamarznięciem. Są to małe rozwiązania, które różnią się wydajnością i sposobem realizacji:

• efekt termiczny na konstrukcję, dzięki któremu lód nie zatrzymuje się wewnątrz układu (sprawność spada średnio o 20%);
• mechaniczne usuwanie mas powietrza z płyt, dzięki czemu następuje wymuszone ogrzewanie lodu;
• dodanie instalacji wentylacyjnej z rekuperatorem z kasetami celulozowymi pochłaniającymi nadmiar wilgoci. Są kierowane do domu, nie tylko eliminując kondensację, ale także uzyskując efekt nawilżania.

Zapraszamy do obejrzenia filmu - Rekuperator powietrza do domu zrób to sam.

Rekuperator – zrób to sam

Rekuperator – zrób to sam 2

Eksperci są zgodni, że kasety celulozowe są dziś optymalnym rozwiązaniem. Działają niezależnie od pogody na zewnątrz, instalacje nie zużywają prądu, nie wymagają przyłącza kanalizacyjnego ani zbiornika na kondensat.

Materiały i komponenty

Jakie rozwiązania i produkty przygotować w przypadku konieczności montażu zabudowy płytowej? Eksperci zdecydowanie zalecają zwrócenie szczególnej uwagi na następujące materiały:

1. 1. Blachy aluminiowe (odpowiednie są tekstolit i poliwęglan komórkowy). Należy pamiętać, że im cieńszy jest ten materiał, tym skuteczniejsze będzie przekazywanie ciepła. W takim przypadku wentylacja nawiewna działa lepiej.
2. 2. Listwy drewniane (o szerokości około 10 mm i grubości do 2 mm). Umieszczone pomiędzy sąsiednimi płytami.
3. 3. Wełna mineralna (o grubości do 40 mm).
4. 4. Metal lub sklejka do przygotowania korpusu urządzenia.
5. 5. Klej.
6. 6. Uszczelniacz.
7. 7. Sprzęt.
8. 8. Kącik.
9. 9. 4 kołnierze (w zależności od przekroju rury).
10. 10. Wentylator.

notatka! Przekątna obudowy rekuperacyjnego wymiennika ciepła odpowiada jej szerokości. Wysokość dostosowana jest do ilości płyt i ich grubości w połączeniu z listwami.

Rysunki urządzeń

Do wycinania kwadratów stosuje się blachy, wymiary każdego boku mogą wahać się od 200 do 300 mm. W takim przypadku konieczne jest wybranie optymalnej wartości, biorąc pod uwagę, jaki rodzaj systemu wentylacji jest zainstalowany w Twoim domu. Powinno być co najmniej 70 arkuszy, aby były gładsze, zalecamy pracę z 2-3 sztukami na raz.

Schemat urządzenia z tworzywa sztucznego

Aby odzysk energii w systemie został w pełni zrealizowany, należy przygotować listwy drewniane zgodnie z wybranym wymiarem boku kwadratu (od 200 do 300 mm). Następnie należy je dokładnie potraktować olejem suszącym. Każdy drewniany element przyklejony jest do 2 boków metalowego kwadratu. Jeden z kwadratów należy pozostawić niewklejony.

Aby rekuperacja, a co za tym idzie wentylacja powietrza, była wydajniejsza, każda górna krawędź listew jest starannie powlekana kompozycją klejącą. Poszczególne elementy łączone są w kwadratową „kanapkę”. Bardzo ważne! Drugi, trzeci i wszystkie kolejne produkty kwadratowe należy obrócić o 90° w stosunku do poprzedniego. Metoda ta polega na naprzemienności kanałów, ich prostopadłym położeniu.

Górny kwadrat, na którym nie ma listew, mocuje się za pomocą kleju. Za pomocą narożników konstrukcja jest starannie ściągana i zabezpieczana. Aby zapewnić odzysk ciepła w systemach wentylacyjnych bez strat powietrza, pęknięcia wypełnia się uszczelniaczem. Tworzą się mocowania kołnierzowe.

Rozwiązania wentylacyjne (fabryczne urządzenie) umieszczone są w obudowie. Najpierw należy przygotować kilka prowadnic narożnych na ściankach urządzenia. Wymiennik ciepła jest ustawiony tak, że jego narożniki opierają się o boczne ściany, a cała konstrukcja wizualnie przypomina romb.

Zdjęcie przedstawia domową wersję urządzenia

Produkty resztkowe w postaci kondensatu pozostają w jego dolnej części. Głównym zadaniem jest uzyskanie 2 odizolowanych od siebie kanałów wylotowych. Wewnątrz konstrukcji wykonanej z elementów płytowych mieszają się masy powietrza i tylko tam. W dolnej części wykonany jest mały otwór do odprowadzania kondensatu przez wąż. W projekcie wykonano 4 otwory na kołnierze.

Wzór na obliczenie mocy

Przykład! Aby ogrzać powietrze w pomieszczeniu do 21°C, co wymaga60 m3 powietrzao godzinie pierwszej:Q = 0,335 x 60 x 21 = 422 W.

Aby określić wydajność jednostki, wystarczy określić temperatury w 3 kluczowych punktach jej wejścia do systemu:

Obliczanie zwrotu rekuperatora

Teraz wiesz , czym jest rekuperator i jakie jest jego zapotrzebowanie w nowoczesnych systemach wentylacyjnych. Urządzenia te coraz częściej instalowane są w domkach wiejskich i obiektach infrastruktury społecznej. Rekuperatory do domu prywatnego to obecnie dość popularny produkt. Przy pewnym poziomie chęci możesz zmontować rekuperator własnymi rękami z dostępnych materiałów, jak wspomniano powyżej w naszym artykule.

Ze względu na wzrost stawek za pierwotne źródła energii, odzysk stał się ważniejszy niż kiedykolwiek. W centralach wentylacyjnych z odzyskiem najczęściej stosuje się rekuperatory typu:

• rekuperator płytowy lub krzyżowy;
• rekuperator obrotowy;
• rekuperatory z pośrednim chłodziwem;
• Pompa ciepła;
• rekuperator komorowy;
• rekuperator z rurkami cieplnymi.

Zasada działania

Zasada działania każdego rekuperatora w centralach wentylacyjnych jest następująca. Zapewnia wymianę ciepła (w niektórych modelach zarówno wymianę zimna, jak i wymianę wilgoci) pomiędzy strumieniami powietrza nawiewanego i wywiewanego. Proces wymiany ciepła może zachodzić w sposób ciągły - przez ścianki wymiennika ciepła, przy użyciu freonu lub chłodziwa pośredniego. Wymiana ciepła może mieć także charakter okresowy, jak w rekuperatorze obrotowym i komorowym. W rezultacie powietrze wywiewane jest schładzane, a tym samym podgrzewane jest świeże powietrze nawiewane. Proces wymiany chłodu w niektórych modelach rekuperatorów odbywa się w okresie ciepłej pory roku i pozwala na obniżenie kosztów energii dla systemów klimatyzacyjnych poprzez pewne ochłodzenie powietrza nawiewanego do pomieszczenia. Wymiana wilgoci następuje pomiędzy strumieniem powietrza wywiewanego i nawiewanego, co pozwala na utrzymanie komfortowej wilgotności w pomieszczeniu przez cały rok, bez stosowania jakichkolwiek dodatkowych urządzeń - nawilżaczy i innych.

Rekuperator płytowy lub krzyżowy.

Płyty przewodzące ciepło powierzchni rekuperacyjnej wykonane są z cienkiej folii metalowej (materiał - aluminium, miedź, stal nierdzewna) lub ultracienkiej tektury, tworzywa sztucznego, higroskopijnej celulozy. Strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego przepływają przez wiele małych kanałów utworzonych przez te płyty przewodzące ciepło w układzie przeciwprądowym. Praktycznie wykluczony jest kontakt i mieszanie przepływów oraz ich zanieczyszczenie. Konstrukcja rekuperatora nie zawiera żadnych ruchomych części. Wskaźnik wydajności 50-80%. W wymienniku ciepła z folii metalowej, na skutek różnicy temperatur przepływającego powietrza, na powierzchni płyt może kondensować się wilgoć. W sezonie ciepłym należy go odprowadzać do kanalizacji budynku specjalnie wyposażonym rurociągiem drenażowym. Przy zimnej pogodzie istnieje niebezpieczeństwo zamarznięcia tej wilgoci w rekuperatorze i spowodowania uszkodzeń mechanicznych (rozmrożenie). Ponadto powstający lód znacznie zmniejsza wydajność rekuperatora. Dlatego też podczas pracy w okresie zimowym wymienniki ciepła z metalowymi płytami przewodzącymi ciepło wymagają okresowego odszraniania strumieniem ciepłego powietrza wywiewanego lub zastosowania dodatkowej nagrzewnicy wodnej lub elektrycznej. W takim przypadku powietrze nawiewane albo nie jest w ogóle nawiewane, albo jest dostarczane do pomieszczenia z pominięciem rekuperatora poprzez dodatkowy zawór (bypass). Czas rozmrażania wynosi średnio od 5 do 25 minut. Wymiennik ciepła z płytami przewodzącymi ciepło wykonanymi z ultracienkiej tektury i tworzywa sztucznego nie ulega zamarzaniu, ponieważ przez te materiały następuje wymiana wilgoci, ma jednak jeszcze jedną wadę - nie można go stosować do wentylacji pomieszczeń o dużej wilgotności w celu wysusz je. Płytowy wymiennik ciepła można montować w układzie nawiewno-wywiewnym zarówno w pozycji pionowej, jak i poziomej, w zależności od wymagań co do wielkości komory wentylacyjnej. Rekuperatory płytowe są najpopularniejsze ze względu na względną prostotę konstrukcji i niski koszt.

Rekuperator obrotowy.

Ten typ jest drugim najbardziej rozpowszechnionym po typie lamelowym. Ciepło z jednego strumienia powietrza do drugiego jest przenoszone przez cylindryczny wydrążony bęben, zwany wirnikiem, obracający się pomiędzy sekcjami wylotowymi i nawiewnymi. Wewnętrzna objętość wirnika wypełniona jest ciasno upakowaną metalową folią lub drutem, który pełni rolę obracającej się powierzchni wymiany ciepła. Materiał folii lub drutu jest taki sam jak w rekuperatorze płytowym – miedź, aluminium lub stal nierdzewna. Wirnik posiada poziomą oś obrotu wału napędowego, obracaną za pomocą silnika elektrycznego sterowanego krokowo lub falownikiem. Silnik może służyć do sterowania procesem odzyskiwania. Wskaźnik wydajności 75-90%. Sprawność rekuperatora zależy od temperatur przepływu, ich prędkości i prędkości wirnika. Zmieniając prędkość wirnika, można zmienić wydajność pracy. Wykluczone jest zamarzanie wilgoci w wirniku, ale nie można całkowicie wykluczyć mieszania się przepływów, ich wzajemnego zanieczyszczenia i przenoszenia zapachów, ponieważ strumienie stykają się ze sobą bezpośrednio. Możliwe jest mieszanie do 3%. Obrotowe wymienniki ciepła nie wymagają dużych ilości prądu i pozwalają na osuszenie powietrza w pomieszczeniach o dużej wilgotności. Konstrukcja rekuperatorów obrotowych jest bardziej złożona niż rekuperatorów płytowych, a ich koszt i koszty eksploatacji są wyższe. Jednak centrale wentylacyjne z obrotowymi wymiennikami ciepła cieszą się dużą popularnością ze względu na ich wysoką wydajność.

Rekuperatory z pośrednim chłodziwem.

Czynnikiem chłodzącym jest najczęściej woda lub wodne roztwory glikoli. Rekuperator taki składa się z dwóch wymienników ciepła połączonych rurociągami z pompą obiegową i armaturą. Jeden z wymienników ciepła umieszczony jest w kanale z przepływem powietrza wywiewanego i odbiera od niego ciepło. Ciepło przekazywane jest poprzez chłodziwo za pomocą pompy i rur do innego wymiennika ciepła umieszczonego w kanale powietrza nawiewanego. Powietrze nawiewane odbiera to ciepło i nagrzewa się. Mieszanie przepływów w tym przypadku jest całkowicie wykluczone, jednak ze względu na obecność chłodziwa pośredniego współczynnik sprawności tego typu rekuperatora jest stosunkowo niski i wynosi 45-55%. Na wydajność można wpływać za pomocą pompy, wpływając na prędkość chłodziwa. Główną zaletą i różnicą pomiędzy rekuperatorem z pośrednim czynnikiem chłodzącym a rekuperatorem z rurką cieplną jest to, że wymienniki ciepła w jednostkach wyciągowych i nawiewnych mogą być umieszczone w pewnej odległości od siebie. Pozycja montażowa wymienników ciepła, pomp i rurociągów może być pionowa lub pozioma.

Pompa ciepła.

Stosunkowo niedawno pojawił się ciekawy typ rekuperatora z pośrednim czynnikiem chłodzącym – tzw. rekuperator termodynamiczny, w którym rolę ciekłych wymienników ciepła, rur i pompy pełni maszyna chłodnicza pracująca w trybie pompy ciepła. Jest to swego rodzaju połączenie rekuperatora i pompy ciepła. Składa się z dwóch wymienników ciepła czynnika chłodniczego - parownika-chłodnicy powietrza i skraplacza, rurociągów, zaworu termostatycznego, sprężarki i zaworu 4-drogowego. W kanałach powietrza nawiewanego i wywiewanego znajdują się wymienniki ciepła, do zapewnienia cyrkulacji czynnika chłodniczego niezbędna jest sprężarka, a zawór przełącza przepływ czynnika chłodniczego w zależności od pory roku i umożliwia przekazywanie ciepła z powietrza wywiewanego do powietrza nawiewanego i odwrotnie odwrotnie. W tym przypadku układ nawiewno-wywiewny może składać się z kilku jednostek nawiewno-wywiewnych o większej wydajności, połączonych jednym obiegiem chłodniczym. Jednocześnie możliwości systemu pozwalają na jednoczesną pracę kilku central wentylacyjnych w różnych trybach (grzanie/chłodzenie). Współczynnik konwersji pompy ciepła COP może osiągać wartości 4,5-6,5.

Rekuperator z rurkami cieplnymi.

Rekuperator z rurkami cieplnymi, zgodnie z zasadą działania, przypomina rekuperator z pośrednim czynnikiem chłodzącym. Jedyną różnicą jest to, że w strumieniach powietrza nie umieszcza się wymienników ciepła, ale tzw. rurki cieplne, a dokładniej termosyfony. Konstrukcyjnie są to hermetyczne odcinki rur ożebrowanych miedzią, wypełnione wewnątrz specjalnie dobranym niskowrzącym freonem. Jeden koniec rury w strumieniu spalin nagrzewa się, freon w tym miejscu wrze i przekazuje ciepło otrzymane z powietrza na drugi koniec rury, przedmuchiwane przez przepływ powietrza nawiewanego. Tutaj freon znajdujący się w rurze skrapla się i przekazuje ciepło do powietrza, które się nagrzewa. Całkowicie wykluczone jest wzajemne mieszanie się przepływów, ich zanieczyszczenie i przenoszenie zapachów. Nie ma ruchomych elementów; rury są umieszczane w przepływach tylko pionowo lub z niewielkim nachyleniem, tak że freon przemieszcza się wewnątrz rur od zimnego końca do gorącego końca pod wpływem grawitacji. Wskaźnik wydajności 50-70%. Ważny warunek zapewnienia jego działania: kanały powietrzne, w których instalowane są termosyfony, muszą być umieszczone pionowo jeden nad drugim.

Rekuperator komorowy.

Objętość wewnętrzna (komora) takiego rekuperatora jest podzielona na dwie połowy za pomocą przepustnicy. Przepustnica porusza się od czasu do czasu, zmieniając tym samym kierunek ruchu strumieni powietrza wywiewanego i nawiewanego. Powietrze wywiewane ogrzewa połowę komory, następnie przepustnica kieruje w tę stronę przepływ powietrza nawiewanego i jest ono podgrzewane przez nagrzane ściany komory. Proces ten powtarza się okresowo. Współczynnik wydajności sięga 70-80%. Ale konstrukcja ma ruchome części, dlatego istnieje duże prawdopodobieństwo wzajemnego mieszania, zanieczyszczenia przepływów i przenoszenia zapachów.

Obliczanie sprawności rekuperatora.

W charakterystykach technicznych rekuperacyjnych urządzeń wentylacyjnych wielu firm produkcyjnych z reguły podaje się dwie wartości współczynnika odzysku - temperaturę powietrza i jej entalpię. Sprawność rekuperatora można obliczyć na podstawie temperatury lub entalpii powietrza. Obliczenia na podstawie temperatury uwzględniają ciepło jawne powietrza, a w przypadku entalpii uwzględnia się również zawartość wilgoci w powietrzu (jego wilgotność względną). Obliczenia oparte na entalpii są uważane za dokładniejsze. Do obliczeń wymagane są dane początkowe. Uzyskuje się je poprzez pomiar temperatury i wilgotności powietrza w trzech miejscach: w pomieszczeniu (gdzie centrala wentylacyjna zapewnia wymianę powietrza), na zewnątrz oraz w przekroju kratki rozprowadzającej powietrze nawiewane (skąd do pomieszczenia dostaje się oczyszczone powietrze zewnętrzne). . Wzór na obliczenie efektywności odzysku w zależności od temperatury jest następujący:

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), Gdzie

• Kt– współczynnik sprawności rekuperatora w zależności od temperatury;
• T1– temperatura powietrza zewnętrznego, oC;
• T2– temperatura powietrza wywiewanego (tj. powietrza w pomieszczeniu), °C;
• T4– temperatura powietrza nawiewanego, oC.

Entalpia powietrza to zawartość ciepła w powietrzu, tj. ilość zawartego w nim ciepła na 1 kg suchego powietrza. Entalpię wyznacza się za pomocą wykresu i-d stanu wilgotnego powietrza, nanosząc na niego punkty odpowiadające zmierzonej temperaturze i wilgotności w pomieszczeniu, na zewnątrz i w powietrzu nawiewanym. Wzór na obliczenie efektywności odzysku w oparciu o entalpię jest następujący:

Kh = (H4 – H1) / (H2 – H1), Gdzie

• Kh– współczynnik sprawności rekuperatora w ujęciu entalpijnym;
• H1– entalpia powietrza zewnętrznego, kJ/kg;
• H2– entalpia powietrza wywiewanego (tj. powietrza w pomieszczeniu), kJ/kg;
• H4– entalpia powietrza nawiewanego, kJ/kg.

Ekonomiczna wykonalność stosowania central wentylacyjnych z odzyskiem.

Jako przykład weźmy studium wykonalności zastosowania central wentylacyjnych z odzyskiem w systemach wentylacji nawiewnej i wywiewnej salonu samochodowego.

Wstępne dane:

• obiekt – salon samochodowy o łącznej powierzchni 2000 m2;
• średnia wysokość lokalu 3-6 m, składa się z dwóch hal wystawienniczych, części biurowej oraz stacji obsługi (STS);
• Do wentylacji nawiewno-wywiewnej tych pomieszczeń wybrano kanałowe centrale wentylacyjne: 1 szt. o wydajności 650 m3/godz. i poborze mocy 0,4 kW oraz 5 szt. o wydajności 1500 m3/godz. pobór mocy 0,83 kW.
• Gwarantowany zakres temperatur powietrza zewnętrznego dla instalacji kanałowych wynosi (-15…+40) оС.

Aby porównać zużycie energii, obliczymy moc nagrzewnicy elektrycznej kanałowej, która jest niezbędna do ogrzania powietrza zewnętrznego w zimnych porach roku w tradycyjnej centrali wentylacyjnej (składającej się z zaworu zwrotnego, filtra kanałowego, wentylatora i elektryczną nagrzewnicę powietrza) o przepływie powietrza odpowiednio 650 i 1500 m3/godz. Jednocześnie koszt energii elektrycznej wynosi 5 rubli za 1 kW*godzinę.

Powietrze zewnętrzne należy ogrzać w zakresie od -15 do +20°C.

Moc nagrzewnicy elektrycznej obliczono korzystając z równania bilansu cieplnego:

Qн = G*Cp*T, W, Gdzie:

• Qn– moc nagrzewnicy powietrza, W;
• G- masowy przepływ powietrza przez nagrzewnicę powietrza, kg/s;
• Poślubić– izobaryczna pojemność cieplna właściwa powietrza. Ср = 1000kJ/kg*K;
• T– różnica temperatur powietrza na wylocie i wlocie nagrzewnicy.

T = 20 – (-15) = 35 oC.

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

p = 1,2 kg/m3 – gęstość powietrza.

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

Qn = 0,217*1000*35 = 7600 W.

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

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

Qn = 0,5*1000*35 = 17500 W.

Tym samym zastosowanie jednostek kanałowych z odzyskiem ciepła w okresie zimowym zamiast tradycyjnych, wykorzystujących elektryczne nagrzewnice powietrza, pozwala ponad 20-krotnie obniżyć koszty energii przy tej samej ilości nawiewanego powietrza, a tym samym obniżyć koszty i odpowiednio zwiększyć zysk z salonu samochodowego. Ponadto zastosowanie jednostek odzysku pozwala na zmniejszenie kosztów finansowych konsumenta na zasoby energii do ogrzewania pomieszczeń w porze zimnej i klimatyzacji w porze ciepłej o około 50%.

Dla większej przejrzystości przeprowadzimy porównawczą analizę finansową energochłonności systemów wentylacji nawiewnej i wywiewnej dla pomieszczeń salonu samochodowego, wyposażonych w kanałowe rekuperatory i tradycyjne centrale z elektrycznymi nagrzewnicami powietrza.

Wstępne dane:

System 1.

Instalacje z odzyskiem ciepła o wydajności 650 m3/godz. – 1 szt. i 1500 m3/godz. – 5 szt.

Całkowite zużycie energii elektrycznej wyniesie: 0,4 + 5*0,83 = 4,55 kW*godzina.

System 2.

Tradycyjne kanałowe centrale wentylacyjne nawiewno-wywiewne - 1 szt. o wydajności 650m3/godz. i 5 jednostkach. o wydajności 1500m3/godz.

Całkowita moc elektryczna instalacji przy wydajności 650 m3/godz. wyniesie:

• wentylatory – 2*0,155 = 0,31 kW*godzina;
• automatyka i napędy zaworów – 0,1 kW*godzina;
• elektryczna nagrzewnica powietrza – 7,6 kW*godzina;

Razem: 8,01 kW*godzina.

Całkowita moc elektryczna instalacji przy wydajności 1500 m3/godz. wyniesie:

• wentylatory – 2*0,32 = 0,64 kW*godzina;
• automatyka i napędy zaworów – 0,1 kW*godzina;
• elektryczna nagrzewnica powietrza – 17,5 kW*godz.

Razem: (18,24 kW*godzina)*5 = 91,2 kW*godzina.

Razem: 91,2 + 8,01 = 99,21 kW*godzina.

Przyjmujemy, że okres wykorzystania ogrzewania w instalacjach wentylacyjnych wynosi 150 dni roboczych w roku po 9 godzin. Otrzymujemy 150*9 =1350 godzin.

Zużycie energii w instalacjach z odzyskiem wyniesie: 4,55*1350 = 6142,5 kW

Koszty operacyjne wyniosą: 5 rubli * 6142,5 kW = 30712,5 rubli. lub w ujęciu względnym (do całkowitej powierzchni salonu samochodowego 2000 m2) 30172,5 / 2000 = 15,1 rub./m2.

Zużycie energii w tradycyjnych systemach wyniesie: 99,21 * 1350 = 133933,5 kW Koszty operacyjne wyniosą: 5 rubli * 133933,5 kW = 669667,5 rubli. lub w ujęciu względnym (do całkowitej powierzchni salonu samochodowego 2000 m2) 669667,5 / 2000 = 334,8 rubli/m2.

Wentylacja z odzyskiem to urządzenie przeznaczone do przetwarzania powietrza do takich parametrów, aby człowiek mógł czuć się komfortowo i bezpiecznie. Parametry te są regulowane normami i mieszczą się w następujących granicach: temperatura 23 26 C, wilgotność 30 60%, prędkość powietrza 0,1 0,15 m/s.

Istnieje jeszcze jeden wskaźnik, który jest bezpośrednio związany z bezpieczeństwem przebywania człowieka w zamkniętych przestrzeniach - jest to obecność tlenu, a dokładniej zawartość procentowa dwutlenku węgla w powietrzu. Dwutlenek węgla wypiera tlen i przy stężeniu od 2 do 3% dwutlenku węgla w powietrzu może spowodować utratę przytomności lub śmierć.

To właśnie dla utrzymania tych czterech parametrów stosuje się centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła. Dotyczy to szczególnie nowoczesnych centrów biznesowych, gdzie nie ma naturalnego przepływu świeżego powietrza. Pomieszczenia przemysłowe, administracyjne, handlowe, mieszkalne i inne nie mogą obejść się bez nowoczesnych urządzeń wentylacyjnych. Przy dzisiejszym zanieczyszczeniu powietrza kwestia montażu urządzeń wentylacyjnych z odzyskiem ciepła jest jak najbardziej aktualna.

Istnieje możliwość zamontowania w wentylacji z odzyskiem dodatkowych filtrów i innych urządzeń, które pozwolą jeszcze lepiej oczyścić i przetworzyć powietrze do zadanych parametrów.

Wszystko to można osiągnąć za pomocą central wentylacyjnych Dantex.

Zasada działania systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła

Dzięki systemowi wentylacji nawiewno-wywiewnej czyste powietrze jest wtłaczane do pomieszczenia, a ogrzane powietrze wywiewane jest odprowadzane na zewnątrz. Przechodząc przez wymiennik ciepła, ogrzane powietrze pozostawia część ciepła ścianom konstrukcji, w wyniku czego zimne powietrze napływające z ulicy jest podgrzewane z wymiennika ciepła bez wydawania dodatkowej energii na ogrzewanie. System ten jest bardziej wydajny i mniej energochłonny niż system wentylacji bez odzysku ciepła.

Sprawność rekuperatora zmienia się w zależności od temperatury powietrza zewnętrznego; można ją obliczyć korzystając ze wzoru ogólnego:

S = (T1 – T2): (T3 – T2)
Gdzie:

S– skuteczność odzysku;
T1– temperatura powietrza wchodzącego do pomieszczenia;
T2– temperatura powietrza na zewnątrz;
T3– temperatura powietrza w pomieszczeniu.

Rodzaje rekuperatorów

Rekuperatory płytowe

Ten typ wymiennika ciepła składa się z zestawu cienkich płyt wykonanych z aluminium lub innego materiału, najlepiej o dobrych właściwościach przenoszenia ciepła). Jest to najtańszy i najpopularniejszy typ urządzenia (rekuperator). Sprawność rekuperatora płytowego może wynosić od 50% do 90%, a żywotność, ze względu na brak ruchomych części, jest bardzo długa.

Główną wadą takich rekuperatorów jest tworzenie się lodu na skutek różnic temperatur. Istnieją trzy możliwości rozwiązania tego problemu:

• Nie stosować odzysku w ekstremalnie niskich temperaturach
• Używaj modeli ze zautomatyzowanym procesem odzyskiwania. W tym przypadku zimne powietrze omija płyty, a ciepłe powietrze ogrzewa lód. Warto jednak wziąć pod uwagę, że wydajność takich modeli w chłodne dni spadnie o 20%.

Rekuperatory obrotowe

Wymiennik ciepła posiada część ruchomą – cylindryczny wirnik (rekuperator), który składa się z profilowanych płyt. Przenikanie ciepła następuje, gdy wirnik się obraca. Sprawność waha się od 75 do 90%. W tym przypadku prędkość obrotowa wpływa na poziom regeneracji. Prędkość można regulować niezależnie.

Na obrotowych wymiennikach ciepła nie tworzy się lód, ale są one trudniejsze w utrzymaniu, w przeciwieństwie do płytowych wymienników ciepła.

Z pośrednim chłodziwem

W przypadku chłodziwa pośredniego, jak w rekuperatorach płytowych, przewidziano dwa kanały dla powietrza czystego i wywiewanego, przy czym wymiana ciepła odbywa się poprzez roztwór wodno-glikolowy lub wodę. Sprawność takiego urządzenia wynosi poniżej 50%.

Rekuperatory komorowe

W tej postaci powietrze przechodzi przez specjalną komorę (rekuperator), w której znajduje się ruchoma przepustnica. To właśnie przepustnica ma zdolność przekierowania przepływu zimnego i gorącego powietrza. Dzięki takiemu okresowemu przełączaniu przepływów powietrza następuje odzysk. Jednak w takim systemie następuje częściowe mieszanie wychodzących i przychodzących strumieni powietrza, co prowadzi do przedostawania się obcych zapachów z powrotem do pomieszczenia, ale z kolei ten projekt ma wysoką wydajność wynoszącą 80%.

Rury cieplne

Mechanizm ten składa się z wielu rurek, które są zmontowane w jeden szczelny blok, a wewnątrz rurki wypełnione są specjalną, łatwo kondensującą i odparowującą substancją, najczęściej freonem. Ciepłe powietrze przechodzące przez pewną część rurek podgrzewa je i odparowuje. Przedostaje się w obszar rurek, przez które przepływa zimne powietrze i ogrzewa je swoim ciepłem, natomiast freon ochładza się, co może prowadzić do powstawania kondensacji. Zaletą tej konstrukcji jest to, że zanieczyszczone powietrze nie przedostaje się do pomieszczenia. Optymalne wykorzystanie rurek cieplnych jest możliwe w małych pomieszczeniach w strefach klimatycznych z niewielką różnicą temperatur wewnętrznych i zewnętrznych.

Czasami odzysk nie wystarczy do ogrzania pomieszczenia przy niskich temperaturach zewnętrznych, dlatego oprócz odzysku często stosuje się nagrzewnice elektryczne lub wodne. W niektórych modelach grzałki pełnią funkcję ochrony wymiennika ciepła przed oblodzeniem.

Wiele osób uważa, że ​​rekuperator powietrza do mieszkania to element opcjonalny, z którego można całkowicie zrezygnować. W jaki sposób wentylacja nawiewno-wywiewna może obniżyć koszty ogrzewania, jeśli cały dom jest podłączony do sieci centralnej? Tak naprawdę nie będzie możliwości obniżenia kosztów, ale możliwe będzie utrzymanie ciepła. Ponadto rekuperator spełnia szereg innych, równie ważnych zadań. O których przeczytasz w naszym artykule.

Prana 150

Wentylator mieszkaniowy produkcji rosyjskiej o mocy 32 W/h i maksymalnej sprawności 91%. Wskaźniki wymiany powietrza dla powietrza nawiewanego wynoszą 115 metrów sześciennych na godzinę, współczynniki wymiany powietrza wywiewanego wynoszą 105 metrów sześciennych na godzinę, w trybie nocnym 25 metrów sześciennych na godzinę. Użytkownicy narzekają, że odzysk jest nieskuteczny, powietrze nawet nie ma czasu ogrzać się do temperatury pokojowej, ale jeśli chodzi o wentylację, wszyscy dają maksymalne oceny.

Elektrolux EPVS-200

Jednostka nawiewno-wywiewna z płytowymi wymiennikami ciepła, destylująca ponad 200 metrów sześciennych powietrza na godzinę. Przeznaczone do budynków mieszkalnych, biur, małych obiektów przemysłowych. Skutecznie oczyszcza powietrze z kurzu i wszelkich zanieczyszczeń, osusza je i jonizuje.

Moc 70 W. Na nawiewie i wywiewie zamontowane są filtry dokładne klasy F5 (EU5). System autodiagnostyki.

WIDEO: Najprostszy i najtańszy sposób na wietrzenie pomieszczeń przy zamkniętych oknach

Centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła- urządzenia wentylacyjne przeznaczone do wtłaczania świeżego powietrza do pomieszczeń z ulicy i jednoczesnego usuwania starego, wywiewanego powietrza o niskiej zawartości tlenu. Powietrze nawiewane wtłaczane jest do komory zewnętrznej za pomocą wentylatora, a następnie rozprowadzane po pomieszczeniach za pomocą nawiewników. Wentylator wyciągowy usuwa powietrze wylotowe poprzez specjalne zawory.

Głównym problemem intensywnej wymiany powietrza przy zastosowaniu wentylacji nawiewno-wywiewnej są duże straty ciepła. Aby je zminimalizować opracowano centrale nawiewno-wywiewne z odzyskiem ciepła, co pozwoliło kilkukrotnie ograniczyć straty ciepła i obniżyć koszty ogrzewania pomieszczeń o 70-80%. Zasada działania takich instalacji polega na odzyskiwaniu ciepła ze strumienia powietrza wychodzącego poprzez przekazanie go strumieniowi powietrza nawiewanego.

Podczas wyposażania obiektu centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepło, ciepłe powietrze wywiewane jest odprowadzane poprzez czerpnie zlokalizowane w najbardziej wilgotnych i zanieczyszczonych pomieszczeniach (kuchnie, łazienki, toalety, pomieszczenia gospodarcze itp.). Przed opuszczeniem budynku powietrze przechodzi przez wymiennik ciepła rekuperatora, oddając ciepło do napływającego (nawiewanego) powietrza. Ogrzane i oczyszczone powietrze nawiewane przepływa kanałami powietrznymi do pomieszczeń poprzez sypialnie, salony, biura itp. Dzięki temu odbywa się stała cyrkulacja powietrza, a powietrze napływające ogrzewane jest ciepłem oddawanym przez powietrze wywiewane.

Rodzaje rekuperatorów

Centrale wentylacyjne mogą być wyposażone w kilka typów rekuperatorów:

• Rekuperatory płytowe są jedną z najpopularniejszych konstrukcji rekuperatorów. Wymiana ciepła odbywa się poprzez przepuszczanie powietrza nawiewanego i wywiewanego przez szereg płyt. Podczas pracy w rekuperatorze może tworzyć się kondensat, dlatego rekuperatory płytowe wyposażane są dodatkowo w odpływ kondensatu. Wydajność wymiany ciepła sięga 50-75%;
• rekuperatory obrotowe – wymiana ciepła odbywa się poprzez wirujący rotor, a jej intensywność regulowana jest prędkością obrotową rotora. Rekuperator obrotowy charakteryzuje się wysoką sprawnością wymiany ciepła – od 75 do 85%;
• rzadziej spotykane typy to rekuperatory z chłodziwem pośrednim (rolę pełni woda lub roztwór wodno-glikolowy) o sprawności do 40-60%, rekuperatory komorowe podzielone na dwie części przepustnicą (sprawność do 90%) oraz rekuperatory cieplne rury wypełnione freonem (wydajność 50-70%).

Zamówienie centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepło w sklepie internetowym MirCli w standardzie „pod klucz” – z dostawą i profesjonalnym montażem.