System wentylacji rekuperatora. Wentylacja z odzyskiem ciepła. Cechy działania sprzętu na północnych szerokościach geograficznych

Pobór świeżego powietrza w okresie chłodów powoduje konieczność jego ogrzania w celu zapewnienia prawidłowego mikroklimatu pomieszczeń. Aby zminimalizować koszty energii, można zastosować wentylację nawiewno-wywiewną z odzyskiem ciepła.

Zrozumienie zasad jego działania pozwoli maksymalnie efektywnie ograniczyć straty ciepła przy zachowaniu odpowiedniej ilości wymienianego powietrza. Spróbujmy zrozumieć ten problem.

W okresie jesienno-wiosennym, przy wietrzeniu pomieszczeń, poważnym problemem jest duża różnica temperatur pomiędzy powietrzem nawiewanym i wewnętrznym. Zimny ​​prąd spływa w dół i tworzy niekorzystny mikroklimat w budynkach mieszkalnych, biurach i fabrykach lub niedopuszczalny pionowy gradient temperatury w magazynie.

Częstym rozwiązaniem problemu jest integracja z wentylacją nawiewną, za pomocą której przepływ jest podgrzewany. Taki system wymaga prądu, a duża ilość wylatującego ciepłego powietrza prowadzi do znacznych strat ciepła.

Wylot powietrza na zewnątrz z intensywną parą służy jako wskaźnik znacznych strat ciepła, które można wykorzystać do ogrzania strumienia dopływającego

Jeśli w pobliżu znajdują się kanały wlotowe i wylotowe powietrza, możliwe jest częściowe przeniesienie ciepła strumienia wychodzącego na dopływający. Zmniejszy to zużycie energii elektrycznej przez grzejnik lub całkowicie go zrezygnuje. Urządzenie zapewniające wymianę ciepła między strumieniami gazu o różnej temperaturze nazywa się rekuperatorem.

W ciepłym sezonie, kiedy temperatura powietrza na zewnątrz jest znacznie wyższa niż temperatura w pomieszczeniu, wymiennik ciepła może być wykorzystany do schłodzenia dopływającego strumienia.

Zablokuj urządzenie z rekuperatorem

Konstrukcja wewnętrzna systemów wentylacji nawiewno-wywiewnej jest dość prosta, dzięki czemu możliwy jest ich niezależny zakup i montaż element po elemencie. W przypadku, gdy montaż lub samodzielny montaż jest utrudniony, na zamówienie można nabyć gotowe rozwiązania w postaci standardowych monobloków lub indywidualnych prefabrykatów.

Elementarnym urządzeniem do zbierania i odprowadzania kondensatu jest taca umieszczona pod wymiennikiem ciepła ze spadkiem w kierunku otworu spustowego

Wyprowadzanie wilgoci odbywa się w zamkniętym pojemniku. Umieszcza się go tylko w pomieszczeniach, aby uniknąć zamarzania kanałów odpływowych w temperaturach ujemnych. Nie ma algorytmu do wiarygodnego obliczania objętości wody otrzymanej podczas korzystania z systemów z rekuperatorem, dlatego jest określany eksperymentalnie.

Ponowne wykorzystanie kondensatu do nawilżania powietrza jest niepożądane, ponieważ woda pochłania wiele zanieczyszczeń, takich jak ludzki pot, zapachy itp.

Znacząco zredukuj ilość kondensatu i uniknij problemów związanych z jego wyglądem organizując osobny układ wydechowy z łazienki i kuchni. To właśnie w tych pomieszczeniach powietrze ma najwyższą wilgotność. W przypadku kilku systemów wywiewnych wymianę powietrza pomiędzy strefą techniczną i mieszkalną należy ograniczyć poprzez zamontowanie zaworów zwrotnych.

W przypadku schłodzenia strumienia wychodzącego powietrza do ujemnych temperatur wewnątrz wymiennika, kondensat przechodzi w szron, co powoduje zmniejszenie efektywnego przekroju przepływu i w efekcie zmniejszenie objętości lub całkowite zaprzestanie wentylacji.

Do okresowego lub jednorazowego odszraniania wymiennika ciepła instalowany jest obejście - kanał obejściowy do ruchu powietrza nawiewanego. Gdy przepływ omija urządzenie, przenoszenie ciepła zatrzymuje się, wymiennik ciepła nagrzewa się, a lód przechodzi w stan ciekły. Woda wpływa do zbiornika kondensatu lub odparowuje na zewnątrz.

Zasada działania urządzenia obejściowego jest prosta, dlatego w przypadku ryzyka oblodzenia wskazane jest zapewnienie takiego rozwiązania, gdyż nagrzewanie wymiennika w inny sposób jest skomplikowane i czasochłonne

Gdy przepływ przechodzi przez obejście, powietrze nawiewane przez wymiennik ciepła nie jest ogrzewane. Dlatego, gdy ten tryb jest włączony, konieczne jest automatyczne włączenie grzejnika.

Cechy różnych typów rekuperatorów

Istnieje kilka strukturalnie różnych opcji realizacji wymiany ciepła między strumieniami zimnego i ogrzanego powietrza. Każdy z nich ma swoje charakterystyczne cechy, które określają główne przeznaczenie każdego typu rekuperatora.

Konstrukcja płytowego wymiennika ciepła oparta jest na cienkościennych panelach połączonych kolejno w taki sposób, aby naprzemiennie przechodziły między nimi przepływy o różnej temperaturze pod kątem 90 stopni. Jedną z modyfikacji tego modelu jest urządzenie z użebrowanymi kanałami do przepływu powietrza. Posiada wyższy współczynnik przenikania ciepła.

Naprzemienny przepływ ciepłego i zimnego powietrza przez płyty realizowany jest poprzez zaginanie krawędzi płyt i uszczelnianie połączeń żywicą poliestrową

Panele wymiany ciepła mogą być wykonane z różnych materiałów:

• stopy miedzi, mosiądzu i aluminium mają dobrą przewodność cieplną i nie są podatne na rdzę;
• tworzywa sztuczne wykonane z polimerowego materiału hydrofobowego o wysokim współczynniku przewodności cieplnej są lekkie;
• higroskopijna celuloza umożliwia penetrację kondensatu przez płytę iz powrotem do pomieszczenia.

Wadą jest możliwość kondensacji w niskich temperaturach. Ze względu na niewielką odległość między płytami wilgoć lub mróz znacznie zwiększają opór aerodynamiczny. W przypadku mrozu konieczne jest odcięcie dopływu powietrza w celu ogrzania płyt.

Zalety płytowych wymienników ciepła są następujące:

• niska cena;
• długa żywotność;
• długi okres między konserwacją prewencyjną a łatwością jej wdrożenia;
• małe wymiary i waga.

Ten typ wymiennika ciepła jest najczęściej stosowany w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych. Wykorzystywany jest również w niektórych procesach technologicznych, np. w celu optymalizacji spalania paliwa podczas pracy pieców.

Typ bębnowy lub obrotowy

Zasada działania obrotowego wymiennika ciepła opiera się na obrocie wymiennika ciepła, wewnątrz którego znajdują się warstwy blachy falistej o dużej pojemności cieplnej. W wyniku interakcji z przepływem wychodzącym sektor bębna jest ogrzewany, który następnie oddaje ciepło do wchodzącego powietrza.

Drobnooczkowy wymiennik ciepła obrotowego wymiennika ciepła jest podatny na zapychanie, dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na jakość pracy filtrów dokładnych

Zalety rekuperatorów obrotowych są następujące:

• wystarczająco wysoka wydajność w porównaniu do konkurencyjnych typów;
• powrót dużej ilości wilgoci, która pozostaje w postaci kondensatu na bębnie i odparowuje w kontakcie z napływającym suchym powietrzem.

Ten typ wymiennika ciepła jest rzadziej stosowany w budynkach mieszkalnych z wentylacją mieszkań lub domków. Jest często stosowany w dużych kotłowniach do oddawania ciepła do pieców lub w dużych obiektach przemysłowych lub handlowo-rozrywkowych.

Jednak tego typu urządzenie ma istotne wady:

• stosunkowo skomplikowana konstrukcja z ruchomymi częściami, w tym silnikiem elektrycznym, bębnem i napędem pasowym, która wymaga stałej konserwacji;
• zwiększony poziom hałasu.

Czasami dla urządzeń tego typu można spotkać określenie „regeneracyjny wymiennik ciepła”, który jest bardziej poprawny niż „rekuperator”. Faktem jest, że niewielka część wylatującego powietrza wraca z powodu luźnego dopasowania bębna do korpusu konstrukcji.

Nakłada to dodatkowe ograniczenia na możliwość korzystania z tego typu urządzeń. Na przykład zanieczyszczone powietrze z pieców grzewczych nie może być wykorzystywane jako nośnik ciepła.

System rur i powłok

Rurowy wymiennik ciepła składa się z układu cienkościennych rurek o małej średnicy umieszczonych w izolowanej obudowie, przez które dostarczane jest powietrze zewnętrzne. Ciepła masa powietrza jest usuwana z pomieszczenia przez obudowę, która ogrzewa napływający strumień.

Ciepłe powietrze musi być odprowadzane przez obudowę, a nie przez system rur, ponieważ nie można z nich usunąć kondensatu

Główne zalety rurowych wymienników ciepła to:

• wysoka wydajność, dzięki przeciwprądowej zasadzie ruchu chłodziwa i wchodzącego powietrza;
• prostota konstrukcji i brak ruchomych części zapewnia niski poziom hałasu i rzadko występującą potrzebę konserwacji;
• długa żywotność;
• najmniejszy przekrój wśród wszystkich typów urządzeń rekuperacyjnych.

Rurki do tego typu urządzeń wykorzystują albo metal ze stopu lekkiego, albo, rzadziej, polimer. Materiały te nie są higroskopijne, dlatego przy znacznej różnicy temperatur przepływu w obudowie może tworzyć się intensywny kondensat, który wymaga konstruktywnego rozwiązania do jego usuwania. Kolejną wadą jest to, że metalowe wypełnienie ma znaczną wagę, pomimo niewielkich wymiarów.

Prostota konstrukcji rurowego wymiennika ciepła sprawia, że ​​tego typu urządzenia są chętnie wykorzystywane do samodzielnej produkcji. Jako osłonę zewnętrzną zwykle stosuje się rury z tworzywa sztucznego do kanałów powietrznych, izolowane osłonami z pianki poliuretanowej.

Urządzenie z pośrednim nośnikiem ciepła

Czasami kanały nawiewne i wywiewne znajdują się w pewnej odległości od siebie. Taka sytuacja może wynikać z cech technologicznych budynku lub wymagań sanitarnych dotyczących niezawodnego oddzielenia przepływów powietrza.

W tym przypadku stosuje się pośredni nośnik ciepła, który krąży między kanałami powietrznymi przez izolowany rurociąg. Jako medium do przesyłania energii cieplnej stosuje się wodę lub roztwór wodno-glikolowy, którego cyrkulację zapewnia praca.

Rekuperator z pośrednim nośnikiem ciepła jest urządzeniem nieporęcznym i drogim, którego zastosowanie jest ekonomicznie uzasadnione w pomieszczeniach o dużych powierzchniach

W przypadku, gdy możliwe jest zastosowanie innego rodzaju wymiennika ciepła, lepiej nie używać systemu z pośrednim nośnikiem ciepła, ponieważ ma on następujące istotne wady:

• niska wydajność w porównaniu z innymi typami urządzeń, dlatego takie urządzenia nie są używane do małych pomieszczeń o niskim przepływie powietrza;
• znaczna objętość i waga całego systemu;
• potrzeba dodatkowej pompy elektrycznej do cyrkulacji płynów;
• zwiększony hałas z pompy.

Istnieje modyfikacja tego układu, w której zamiast wymuszonego obiegu płynu wymiennika ciepła stosuje się medium o niskiej temperaturze wrzenia, takie jak freon. W takim przypadku ruch po obrysie jest możliwy w sposób naturalny, ale tylko wtedy, gdy kanał nawiewny znajduje się nad kanałem wywiewnym.

Taki system nie wymaga dodatkowych kosztów energii, ale działa na ogrzewanie tylko przy znacznej różnicy temperatur. Ponadto konieczne jest precyzyjne dostrojenie punktu zmiany stanu skupienia płynu wymiennika ciepła, co można zrealizować poprzez wytworzenie żądanego ciśnienia lub określonego składu chemicznego.

Główne parametry techniczne

Znając wymaganą wydajność systemu wentylacyjnego i sprawność wymiany ciepła wymiennika ciepła, łatwo jest obliczyć oszczędności na ogrzewaniu powietrza dla pomieszczenia w określonych warunkach klimatycznych. Porównując potencjalne korzyści z kosztami zakupu i utrzymania systemu, można rozsądnie dokonać wyboru na korzyść wymiennika ciepła lub standardowej nagrzewnicy.

Często producenci urządzeń oferują linię modelową, w której centrale wentylacyjne o podobnej funkcjonalności różnią się wielkością wymiany powietrza. W przypadku lokali mieszkalnych parametr ten należy obliczyć zgodnie z tabelą 9.1. SP 54.13330.2016

Efektywność

Przez sprawność wymiennika ciepła rozumie się sprawność wymiany ciepła, którą oblicza się według wzoru:

K \u003d (T p - T n) / (T in - T n)

W której:

• T p - temperatura napływającego powietrza do pomieszczenia;
• T n - temperatura powietrza na zewnątrz;
• T in - temperatura powietrza w pomieszczeniu.

Maksymalna wartość sprawności w standardowych i określonych warunkach temperaturowych podana jest w dokumentacji technicznej urządzenia. Jego prawdziwa postać będzie nieco mniejsza.

W przypadku samodzielnej produkcji płytowego lub rurowego wymiennika ciepła, w celu uzyskania maksymalnej sprawności wymiany ciepła należy przestrzegać następujących zasad:

• Najlepszą wymianę ciepła zapewniają urządzenia przeciwprądowe, następnie krzyżowe, a najmniejsze - przy jednokierunkowym ruchu obu strumieni.
• Intensywność wymiany ciepła zależy od materiału i grubości ścianek oddzielających przepływy, a także od czasu przebywania powietrza wewnątrz urządzenia.

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

gdzie P (m 3 / godzinę) - zużycie powietrza.

Obliczenie sprawności wymiennika ciepła w kategoriach pieniężnych i porównanie z kosztem jego zakupu i instalacji dla dwupiętrowego domku o łącznej powierzchni 270 m2 pokazuje możliwość zainstalowania takiego systemu

Koszt rekuperatorów o wysokiej sprawności jest dość wysoki, mają złożoną konstrukcję i duże gabaryty. Czasami możliwe jest obejście tych problemów przez zainstalowanie kilku prostszych urządzeń w taki sposób, aby napływające powietrze przechodziło przez nie szeregowo.

Wydajność systemu wentylacji

Objętość przepuszczanego powietrza zależy od ciśnienia statycznego, które zależy od mocy wentylatora i głównych elementów tworzących opór aerodynamiczny. Z reguły jego dokładne obliczenie jest niemożliwe ze względu na złożoność modelu matematycznego, dlatego badania eksperymentalne prowadzone są dla typowych konstrukcji monoblokowych, a komponenty dobierane są do poszczególnych urządzeń.

Moc wentylatora należy dobrać biorąc pod uwagę przepustowość dowolnego typu zainstalowanych wymienników ciepła, która jest wskazana w dokumentacji technicznej jako zalecany przepływ lub ilość powietrza przepuszczanego przez urządzenie na jednostkę czasu. Z reguły dopuszczalna prędkość powietrza wewnątrz urządzenia nie przekracza 2 m/s.

W przeciwnym razie przy dużych prędkościach następuje gwałtowny wzrost oporu aerodynamicznego w wąskich elementach rekuperatora. Prowadzi to do niepotrzebnych kosztów energii, nieefektywnego ogrzewania powietrza zewnętrznego i skrócenia żywotności wentylatorów.

Wykres zależności strat ciśnienia od natężenia przepływu powietrza dla kilku modeli wysokosprawnych wymienników ciepła wykazuje nieliniowy wzrost oporów, dlatego konieczne jest przestrzeganie wymagań dotyczących zalecanej objętości wymiany powietrza wskazanych w dokumentacji technicznej urządzenia

Zmiana kierunku przepływu powietrza tworzy dodatkowy opór aerodynamiczny. Dlatego podczas modelowania geometrii kanału wewnętrznego pożądane jest zminimalizowanie liczby zwojów rury o 90 stopni. Nawiewniki rozpraszające powietrze również zwiększają opór, dlatego nie należy stosować elementów o skomplikowanym wzorze.

Brudne filtry i kratki powodują znaczne problemy z przepływem i muszą być okresowo czyszczone lub wymieniane. Jednym ze skutecznych sposobów oceny zatkania jest zainstalowanie czujników monitorujących spadek ciśnienia w obszarach przed i za filtrem.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Zasada działania obrotowego i płytowego wymiennika ciepła:

Pomiar sprawności płytowego wymiennika ciepła:

Domowe i przemysłowe systemy wentylacyjne ze zintegrowanym wymiennikiem ciepła dowiodły swojej efektywności energetycznej w utrzymywaniu ciepła w pomieszczeniach. Obecnie istnieje wiele ofert sprzedaży i montażu takich urządzeń, zarówno w postaci gotowych i przetestowanych modeli, jak i na indywidualne zamówienie. Możesz obliczyć niezbędne parametry i samodzielnie przeprowadzić instalację.

Jeśli masz pytania lub znajdziesz nieścisłości w naszym materiale podczas czytania informacji, zostaw swoje uwagi w poniższym bloku.

Wentylacja z odzyskiem ciepła to urządzenie przeznaczone do obróbki powietrza do takich parametrów, aby człowiek czuł się komfortowo i bezpiecznie. Parametry te są regulowane przez normy i mieszczą się w granicach: temperatura 23÷26 С, wilgotność 30÷60%, prędkość powietrza 0,1÷0,15 m/s.

Jest jeszcze jeden wskaźnik, który jest bezpośrednio związany z bezpieczeństwem osoby przebywającej w pomieszczeniu - jest to obecność tlenu, a dokładniej procent dwutlenku węgla w powietrzu. Dwutlenek węgla wypiera tlen i przy zawartości od 2 do 3% dwutlenku węgla w powietrzu może doprowadzić do utraty przytomności lub śmierci.

To do utrzymania tych czterech parametrów stosuje się centrale wentylacyjne z rekuperacją. Dotyczy to zwłaszcza nowoczesnych centrów biznesowych, w których nie ma naturalnego dopływu świeżego powietrza. Pomieszczenia przemysłowe, administracyjne, handlowe, mieszkalne i inne nie mogą obejść się bez nowoczesnych urządzeń wentylacyjnych. Przy dzisiejszym zanieczyszczeniu powietrza kwestia instalowania urządzeń wentylacyjnych z rekuperacją jest najważniejsza.

Istnieje możliwość zainstalowania dodatkowych filtrów i innych urządzeń w wentylacji z rekuperacją, które pozwalają jeszcze lepiej oczyszczać i przetwarzać powietrze do określonych parametrów.

Wszystko to można zrobić za pomocą central wentylacyjnych Dantex.

Zasada działania systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła

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

Sprawność wymiennika ciepła zmienia się wraz z temperaturą zewnętrzną, można ją obliczyć za pomocą ogólnego wzoru:

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

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

Rodzaje rekuperatorów

Płytowe wymienniki ciepła

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

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

• Nie używaj odzysku ciepła w ekstremalnie niskich temperaturach
• Korzystaj z modeli zautomatyzowanego procesu odzyskiwania. W takim przypadku zimne powietrze omija płyty, a ciepłe powietrze ogrzewa lód. Warto jednak wziąć pod uwagę, że wydajność takich modeli na mrozie zmniejszy się o 20%.

Obrotowe wymienniki ciepła

Wymiennik ciepła posiada ruchomą część - cylindryczny wirnik (rekuperator), który składa się z profilowanych płyt. Przenoszenie ciepła następuje, gdy wirnik się obraca. Wydajność wynosi od 75 do 90%. W tym przypadku prędkość obrotowa wpływa na poziom rekuperacji. 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 pośredniego nośnika ciepła, podobnie jak w płytowych wymiennikach ciepła, istnieją dwa kanały dla powietrza czystego i wywiewanego, ale wymiana ciepła odbywa się poprzez roztwór wodno-glikolowy lub wodę. Wydajność 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 przekierowywania przepływu zimnego i gorącego powietrza. Z powodu tego okresowego przełączania przepływów powietrza następuje rekuperacja. Jednak w takim systemie dochodzi do częściowego mieszania strumieni powietrza wychodzącego i wchodzącego, co prowadzi do przedostawania się obcych zapachów z powrotem do pomieszczenia, ale z kolei ta konstrukcja ma wysoką sprawność 80%.

rury cieplne

Taki mechanizm ma wiele rurek, które są zmontowane w jedną szczelną jednostkę, a wewnątrz rurki są one wypełnione specjalną łatwo kondensującą i odparowującą substancją, najczęściej jest to freon. Ciepłe powietrze, przechodząc przez pewną część rurek, ogrzewa je i odparowuje. Przemieszcza się w okolice rurek, przez które przechodzi zimne powietrze i ogrzewa je swoim ciepłem, podczas gdy freon ochładza się, co może prowadzić do powstania kondensatu. Zaletą tego projektu jest to, że zanieczyszczone powietrze nie dostaje się do pomieszczenia. Optymalne wykorzystanie rurek cieplnych jest możliwe w małych pomieszczeniach w strefach klimatycznych o niewielkiej różnicy między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną.

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

Rekuperacja w wentylacji odgrywa ważną rolę, ponieważ pozwala na zwiększenie wydajności systemu ze względu na cechy konstrukcyjne. Istnieją różne wersje jednostek rekuperacyjnych, z których każda ma swoje plusy i minusy. Wybór systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej zależy od rozwiązywanych zadań, a także od warunków klimatycznych obszaru.

Cechy konstrukcyjne, przeznaczenie

Rekuperacja w wentylacji to dość nowa technologia. Jego działanie opiera się na możliwości wykorzystania odprowadzonego ciepła do ogrzania pomieszczenia. Dzieje się tak dzięki oddzielnym kanałom, dzięki czemu strumienie powietrza nie mieszają się ze sobą. Konstrukcja jednostek rekuperacyjnych może być różna, niektóre typy pozwalają uniknąć tworzenia się kondensatu podczas procesu wymiany ciepła. Od tego zależy również poziom wydajności systemu jako całości.

Wentylacja z odzyskiem ciepła może zapewnić wysoką sprawność podczas pracy, która zależy od typu centrali, prędkości przepływu powietrza przez wymiennik ciepła oraz od tego, jak duża jest różnica między temperaturą na zewnątrz i wewnątrz pomieszczenia. Wartość sprawności w niektórych przypadkach, gdy system wentylacyjny jest projektowany z uwzględnieniem wszystkich czynników i ma wysoką wydajność, może sięgać 96%. Ale nawet biorąc pod uwagę obecność błędów w działaniu systemu, minimalna granica wydajności wynosi 30%.

Zadaniem jednostki rekuperacyjnej jest jak najefektywniejsze wykorzystanie zasobów wentylacyjnych w celu dalszego zapewnienia wystarczającej wymiany powietrza w pomieszczeniu, a także oszczędności energii. Biorąc pod uwagę fakt, że wentylacja nawiewno-wywiewna z rekuperacją działa przez większość dnia, a także biorąc pod uwagę, że zapewnienie odpowiedniej wymiany powietrza wymaga znacznej mocy sprzętu, zastosowanie systemu wentylacji z wbudowaną rekuperacją pomoże oszczędź do 30% energii elektrycznej.

Wadę tej techniki można nazwać raczej niską wydajnością, gdy jest instalowana na dużych obszarach. W takim przypadku zużycie energii elektrycznej będzie wysokie, a wydajność systemu, mająca na celu wymianę ciepła pomiędzy strumieniami powietrza, może być znacznie niższa od oczekiwanego limitu. Wynika to z faktu, że na małych obszarach wymiana powietrza zachodzi znacznie szybciej niż w dużych obiektach.

Rodzaje węzłów rekuperacyjnych

W systemie wentylacyjnym stosuje się kilka rodzajów sprzętu. Każda z opcji ma zalety i wady, które należy wziąć pod uwagę nawet przy projektowaniu wentylacji wymuszonej z rekuperacją. Wyróżnić:

1. Mechanizm płytowy rekuperatora. Może być wykonany na bazie płyt metalowych lub plastikowych. Wraz z dość wysoką wydajnością (sprawność wynosi 75%) takie urządzenie podlega oblodzeniu z powodu tworzenia się kondensatu. Zaletą jest brak ruchomych elementów konstrukcyjnych, co zwiększa żywotność urządzenia. Istnieje również rekuperator płytowy z elementami przepuszczającymi wilgoć, co eliminuje możliwość kondensacji. Cechą konstrukcji płyty jest brak możliwości mieszania dwóch strumieni powietrza.

1. Systemy wentylacyjne z odzyskiem ciepła mogą działać w oparciu o mechanizm obrotowy. W tym przypadku wymiana ciepła między strumieniami powietrza następuje w wyniku pracy wirnika. Wydajność tej konstrukcji wzrasta do 85%, istnieje jednak możliwość mieszania się powietrza, co może spowodować, że do pomieszczenia przedostaną się zapachy, które są usuwane na zewnątrz. Do zalet można zaliczyć możliwość dodatkowego osuszania powietrza, co pozwala na zastosowanie tego typu urządzeń w pomieszczeniach specjalnego przeznaczenia o dużym znaczeniu np. na basenach.
2. Mechanizm komorowy wymiennika ciepła to komora, która wyposażona jest w ruchomą przepustnicę, która umożliwia przedostawanie się zapachów i zanieczyszczeń z powrotem do pomieszczenia. Jednak tego typu konstrukcja jest bardzo wydajna (sprawność sięga 80%).
3. Jednostka rekuperacyjna z pośrednim chłodziwem. W tym przypadku wymiana ciepła nie następuje bezpośrednio między dwoma strumieniami powietrza, ale poprzez specjalną ciecz (roztwór wodno-glikolowy) lub zwykłą wodę. Jednak system oparty na takim węźle ma niską produktywność (sprawność poniżej 50%). Wymiennik ciepła z pośrednim nośnikiem ciepła jest prawie zawsze używany do organizowania wentylacji w produkcji.
4. Jednostka rekuperacyjna oparta na rurkach cieplnych. Taki mechanizm działa przy użyciu freonu, który ma tendencję do ochładzania się, co prowadzi do powstawania kondensatu. Wydajność takiego systemu jest na przeciętnym poziomie, ale zaletą jest brak możliwości przedostawania się zapachów i zanieczyszczeń z powrotem do pomieszczenia. Wentylacja w mieszkaniu z rekuperacją będzie bardzo efektywna ze względu na konieczność obsługi stosunkowo niewielkiej powierzchni. Aby móc eksploatować taki sprzęt bez negatywnych dla niego konsekwencji, należy wybrać model oparty na jednostce rekuperacyjnej, co eliminuje możliwość powstawania kondensatu. W miejscach o dość łagodnym klimacie, gdzie temperatura powietrza na zewnątrz nie osiąga poziomów krytycznych, dozwolone jest stosowanie niemal każdego typu rekuperatorów.

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

Głównym problemem intensywnej wymiany powietrza za pomocą wentylacji nawiewno-wywiewnej są duże straty ciepła. Aby je zminimalizować, opracowano centrale nawiewno-wywiewne z odzyskiem ciepła, które pozwoliły kilkukrotnie zmniejszyć straty ciepła i obniżyć koszty ogrzewania pomieszczeń o 70-80%. Zasada działania takich instalacji polega na wykorzystaniu ciepła strumienia powietrza wychodzącego poprzez oddanie go do powietrza nawiewanego.

Podczas wyposażania przedmiotu centrala wentylacyjna z rekuperacją ciepła, ciepłe powietrze wywiewane jest pobierane przez czerpnie powietrza znajdujące się w najbardziej wilgotnych i zanieczyszczonych pomieszczeniach (kuchnie, łazienki, pomieszczenia sanitarne, pomieszczenia gospodarcze itp.) Przed opuszczeniem budynku powietrze przechodzi przez wymiennik ciepła, przekazując ciepło do wchodzącego (dostarczanego) powietrza. Ogrzane i oczyszczone powietrze nawiewane dostaje się do pomieszczeń kanałami powietrznymi przez sypialnie, salony, biura itp. Zapewnia to stałą cyrkulację powietrza, a powietrze wlotowe ogrzewane jest ciepłem oddanym przez powietrze wywiewane.

Rodzaje rekuperatorów

Centrale wentylacyjne mogą być wyposażone w kilka typów rekuperatorów:

• płytowe wymienniki ciepła są jedną z najczęstszych konstrukcji wymienników ciepła. Wymiana ciepła odbywa się poprzez przepuszczanie powietrza nawiewanego i wywiewanego przez szereg płyt. Podczas pracy w wymienniku ciepła może dochodzić do kondensacji, dlatego płytowe wymienniki ciepła są dodatkowo wyposażone w spust kondensatu. Sprawność wymiany ciepła sięga 50-75%;
• rekuperatory obrotowe – wymiana ciepła odbywa się za pomocą wirującego wirnika, a jego intensywność regulowana jest prędkością obrotową wirnika. Obrotowy wymiennik ciepła ma wysoką sprawność wymiany ciepła - od 75 do 85%;
• rzadsze typy to rekuperatory z doprowadzeniem pośrednim (jako rolę pełni woda lub roztwór wodno-glikolowy) o sprawności do 40-60%, rekuperatory komorowe podzielone przepustnicą na dwie części (sprawność do 90%) oraz ciepłowody wypełnione freonem (sprawność 50-70%).

Zamówienie centrale wentylacyjne z rekuperacją ciepło w sklepie internetowym MirCli pod klucz - z dostawą i profesjonalnym montażem.

Wentylacja nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła to system, który pozwala ustalić niezawodną wymianę powietrza wywiewanego w pomieszczeniu. Instalacja sprzętu pozwala na ogrzanie powietrza wchodzącego do pomieszczenia, wykorzystując temperaturę przepływu wychodzącego. Koszt zakupu i instalacji systemu szybko się zwraca.

Ważne jest, aby znać główne punkty podczas doboru i instalacji sprzętu.

Co to jest odzysk ciepła?

W rekuperatorze powietrza odprowadzane jest ciepło ze spalin. Oba strumienie są oddzielone ścianką, przez którą następuje wymiana ciepła pomiędzy poruszającymi się strumieniami powietrza w stałym kierunku. Ważną cechą urządzenia jest poziom sprawności wymiennika ciepła. Ta wartość dla różnych typów sprzętu mieści się w przedziale 30-95%. Wartość ta jest bezpośrednio zależna od:

• projekt i rodzaje rekuperatora;
• różnica temperatur między ogrzanym wychodzącym powietrzem a temperaturą nośnika za urządzeniem wymiennika ciepła;
• przyspieszenie przepływu przez wymiennik ciepła.

Zalety i wady systemu wentylacyjnego z wymiennikiem ciepła

Taki sprzęt pozwala:

• wytworzyć ciągłą zmianę mas powietrza w pomieszczeniu o różnej wielkości;
• na potrzeby mieszkańców istnieje możliwość doprowadzenia ogrzewanego strumienia;
• istnieje ciągłe oczyszczanie napływającego tlenu;
• na życzenie istnieje możliwość zamontowania urządzeń z możliwością nawilżania powietrza w pomieszczeniach, w takich systemach przewidziany jest kanał do odprowadzania skroplin;
• dzięki odzyskowi ciepła i doborowi odpowiednich urządzeń energetycznych możliwe jest znaczne obniżenie kosztów płacenia za energię elektryczną.

Wśród mankamentów systemu można wyróżnić kilka punktów:

• zwiększony poziom hałasu podczas pracy wentylatorów;
• podczas instalowania taniego sprzętu nie można schłodzić napływającego powietrza w gorącym okresie;
• kondensat musi być stale monitorowany i odprowadzany.

Zasada działania systemu wentylacyjnego

Taka wentylacja z odzyskiem ciepła pozwala odciążyć system klimatyzacji budynków w okresie upałów. Kondycjonowane powietrze z pomieszczenia, przechodząc przez wymiennik ciepła, obniża temperaturę strumienia atmosferycznego z ulicy. Zimą zgodnie z tym schematem przepływ zaburtowy jest podgrzewany.

Instalacja jest szczególnie istotna w budynkach o dużej powierzchni ze wspólnym systemem klimatyzacji. W takich miejscach poziom wymiany powietrza może przekraczać 700-800 m 3 /h. Takie instalacje mają imponujące wymiary, więc będziesz musiał przygotować osobne pomieszczenie w piwnicy, na piwnicy lub na strychu. Jeśli wymagana jest instalacja na poddaszu, będzie musiała być dodatkowo wyciszona i zapobiec utracie ciepła i kondensacji w kanałach powietrznych.

System wentylacji z rekuperacją produkowany jest w kilku typach, przeanalizujemy zalety i wady każdego z nich.

Rodzaje urządzeń z odzyskiem powietrza

Dla lepszego porównania przedstawiamy rodzaje rekuperatorów w osobnej tabeli.

Jednostka rekuperacyjna z rurkami cieplnymi produkowana jest dla wydzielonych małych pomieszczeń w budynku. Nie wymagają systemu kanałów powietrznych. Ale w tym przypadku, przy niewystarczającej odległości między strumieniami, możliwe jest usunięcie strumieni dochodzących i brak cyrkulacji mas powietrza.

Lista możliwych problemów po instalacji systemu

Nie ma krytycznych problemów, jeśli w budynku zainstalowana jest wentylacja rekuperacyjna. Główne awarie są eliminowane przez producentów systemów w ramach gwarancji, ale kilka „kłopotów” może przyćmić radość właścicieli budynków i lokali po zamontowaniu urządzeń do wentylacji nawiewno-wywiewnej. Obejmują one:

1. Możliwość kondensacji. Podczas przepływu mas powietrza o wysokiej temperaturze nagrzewania i ich kontaktu z zimnym powietrzem atmosferycznym krople wody wypadają na ścianki komory w komorze zamkniętej. Przy ujemnych temperaturach na ulicy, żebra wymiennika ciepła zamarzają, a ruch przepływów jest zaburzony, wydajność systemu spada. Jeśli kanały są całkowicie zamrożone, działanie urządzenia może zostać zatrzymane.
2. Poziom efektywności energetycznej systemu. Układy nawiewno-wywiewne wyposażone w dodatkowy wymiennik ciepła różnego typu wymagają do pracy energii elektrycznej. Dlatego wymagane jest wykonanie dokładnych obliczeń sprzętu różnego typu specjalnie dla lokalu, który będzie obsługiwany przez system.

Nie należy oszczędzać przy zakupie, a kupować urządzenie, w którym poziom oszczędności energii przewyższy koszty eksploatacji sprzętu.

1. Pełny okres zwrotu systemu wentylacji powietrza. Okres pełnego zwrotu środków wydanych na zakup i instalację sprzętu zależy bezpośrednio od poprzedniego akapitu. Dla konsumenta ważne jest, aby koszty te zwracały się w okresie 10 lat. W przeciwnym razie wyposażenie pomieszczenia lub budynku w drogi system wentylacji nie jest opłacalne.

W tym okresie konieczna będzie naprawa i ewentualna wymiana części układu oraz dodatkowe koszty za ich zakup i opłacenie ich wymiany.

Sposoby zapobiegania zamarzaniu wymiennika ciepła

Niektóre rodzaje urządzeń są wykonane z uwzględnieniem zapobiegania silnemu zamarzaniu powierzchni wymiennika ciepła. Przy niskich temperaturach na zewnątrz oblodzenie może całkowicie zablokować dostęp świeżego powietrza do pomieszczenia. Niektóre systemy zaczynają zarastać skorupą lodu, gdy temperatura na ulicy spada poniżej 0 0 .

W takim przypadku strumień opuszczający pomieszczenie jest schładzany do temperatury poniżej punktu rosy i powierzchnie zaczynają zamarzać. Aby wznowić pracę urządzenia, konieczne będzie podniesienie temperatury strumienia wejściowego do wartości dodatnich. Zapadnie się skorupa lodowa, sprzęt będzie mógł dalej pracować.
Aby uniknąć takich sytuacji, centrale wentylacyjne z wbudowanym rekuperatorem ciepła można zabezpieczyć przed taką awarią na kilka sposobów:

• w celu ochrony urządzenia może być konieczne dodatkowe wyposażenie urządzenia w elektryczną nagrzewnicę powietrza. Nie pozwala na schłodzenie wychodzących mas powietrza poniżej punktu rosy oraz zapobiega pojawianiu się kropel wody i tworzeniu się lodu;
• Najbardziej niezawodną metodą, która wyklucza możliwość zamarzania lamel wymiennika ciepła, jest wyposażenie urządzenia w elektroniczny układ sterowania obwodem odszraniania, który włącza się z uwzględnieniem kilku parametrów. Aby to zrobić, może być konieczne ustalenie daty włączenia nagrzewnic elektrycznych dopływającego powietrza w pierwszych temperaturach ujemnych.
  Istnieje możliwość zamontowania czujnika, który reaguje na zimne powietrze i włącza nagrzewnice powietrza w systemie wentylacyjnym. W każdym razie praca nagrzewnic powietrza w wentylacji ma charakter cykliczny, tylko w zimnych porach roku. Gdy wentylacja nawiewna jest włączona, dopływ i spaliny usuwane z pomieszczenia są ogrzewane.

Po pewnym czasie wentylator nawiewny wyłącza się. W tym czasie w wymienniku ciepła dopływający strumień jest podgrzewany dzięki temperaturze powietrza wychodzącego, które jest wypierane przez wentylator wyciągowy. Ta zasada działania obiegu grzewczego działa automatycznie przez cały zimny okres roku.

Aby zapobiec tworzeniu się szronu na urządzeniu, zalecamy zakup płytowego wymiennika ciepła z plastikowymi lamelami.

Sposób samodzielnego obliczania wentylacji nawiewno-wywiewnej

Przede wszystkim konieczne jest określenie objętości wszystkich przepływów powietrza niezbędnych do stworzenia komfortowych warunków. Można to zrobić na kilka sposobów:

1. Możesz dokonać kalkulacji na podstawie całkowitej powierzchni budynku, nie biorąc pod uwagę mieszkańców. Stosuje się tutaj następujący schemat obliczeń - w ciągu godziny na każdy m2 powierzchni całkowitej należy dostarczyć 3 m3 powietrza.
2. Zgodnie ze standardami sanitarnymi, dla komfortowego pobytu, na każdą osobę mieszkającą w pokoju należy w ciągu godziny dostarczyć co najmniej 60 m 3 , dla gości przybywających należy doliczyć kolejne 20 m 3 .
3. Na podstawie norm budowlanych z 2.08.01-89 opracowano normy częstotliwości wymiany powietrza w pomieszczeniu o określonej powierzchni w ciągu godziny. Tutaj obliczenia są dokonywane z uwzględnieniem przeznaczenia budynków. W tym celu konieczne jest określenie iloczynu częstotliwości całkowitych wymian mas powietrza i objętości całego pomieszczenia lub budynku.

Podsumowując, zauważamy.

Niezależnie od wymowy słowa wentylacja, w języku angielskim czy w innych językach, głównym zadaniem układu nawiewno-wywiewnego z rekuperatorem ciepła jest stworzenie komfortowych warunków osobom przebywającym w pomieszczeniu. Dlatego decydując się na obliczenie wymaganej mocy i rodzaju wymiennika ciepła, możesz bezpiecznie przystąpić do wyposażenia domu w niezawodny system wentylacji.

Aby wydłużyć żywotność, do obwodu można dodać filtry w celu oczyszczenia powietrza. Należy jednak pamiętać, że łatwiej jest zapobiegać awariom, przeprowadzając na czas konserwację i pielęgnację, niż wydawać pieniądze na naprawy lub zakup nowego sprzętu.