Dovodno in izpušno prezračevanje z rekuperacijo toplote: princip delovanja, pregled prednosti in slabosti

Različice

Kako lahko deluje prezračevalni sistem z rekuperacijo toplote? Navajamo glavne sheme z njihovim kratkim opisom.

lamelni

Izpušni in dovodni kanali potekajo skozi skupno ohišje, ločeno s predelno steno. Pregradna stena je preluknjana s ploščami toplotnega izmenjevalnika - najpogosteje aluminijastimi, manj pogosto bakrenimi.

Delovanje ploščnega toplotnega izmenjevalnika.

Toplota se med kanali prenaša zaradi toplotne prevodnosti plošč. Očitno se bo v tem primeru problem kondenzata dvignil na vso višino. Kako je rešena?

Toplotni izmenjevalnik je opremljen s preprostim senzorjem zaledenitve (običajno termičnim), na signal, iz katerega rele odpre obvodni ventil. Hladen zrak z ulice začne teči mimo toplotnega izmenjevalnika; topel tok v izpušnem kanalu hitro stopi led na površini plošč.

Ta razred naprav spada v najnižjo cenovno kategorijo; maloprodajna cena je skoraj linearno odvisna od velikosti kanala. Tu so cene ukrajinske spletne trgovine Rozetka v času pisanja:

Model	Velikost prezračevalnega kanala	Cena
Prezračevalne odprtine PR 160	Premer 160 mm	20880 r.
PR 400x200	400x200 mm	25060 r.
PR 600x300	600x300 mm	47600 r.
PR 1000x500	1000x500 mm	98300 r.

S toplotnimi cevmi

Naprava rekuperatorja je popolnoma enaka zgoraj opisani. Edina razlika je v tem, da plošče toplotnega izmenjevalnika ne prodrejo v pregrado med kanali; pritisnejo se na toplotne cevi, ki potekajo skozi pregrado.

Toplotna cev.

Zahvaljujoč toplotnim cevim je mogoče deli toplotnega izmenjevalnika ločiti za določeno razdaljo.

Rotacijski

Na meji med dovodnim in izpušnim kanalom se počasi vrti rotor z lamelnimi plavutmi. Plošče, segrete v enem od kanalov, oddajajo toploto v drugem kanalu.

Rotacijski rekuperator.

Kaj v praksi daje rotacijsko rekuperacijo toplote v prezračevalnih sistemih?

1. Povečanje učinkovitosti s 40-50% značilnih za lamelne naprave na 70-75%.
2. Reševanje problema kondenzacije. Vlaga, ki se je v toplem zraku usedla na plošče rotorja, popolnoma izhlapi, ko se toplota prenese na tok hladnega zraka. Hkrati je rešen problem nizke vlažnosti pozimi.

Žal ima shema tudi več pomanjkljivosti.

1. Večja kompleksnost oblikovanja pomeni zmanjšano toleranco napak.
2. Za vlažne prostore rotacijski krog ni primeren.
3. Komore toplotnega izmenjevalnika so ločene z nehermetično pregrado. Če je tako, lahko v dovodni kanal vstopijo vonjave iz izpušnega kanala.

Vmesna hladilna tekočina

Za prenos toplote se uporablja klasičen sistem ogrevanja vode z obtočno črpalko in konvektorji. Kompleksnost in precej nizka učinkovitost (običajno ne več kot 50%) se upravičujeta le v primerih, ko sta dovodni in izpušni kanali zaradi arhitekturnih značilnosti konstrukcije ločeni s precejšnjo razdaljo.

Shema s hladilno tekočino.

Kaj je rekuperativno prezračevanje

Prezračevanje v prostorih je lahko naravno, katerega princip temelji na naravnih pojavih (spontani tip) ali na izmenjavi zraka, ki jo zagotavljajo posebej izdelane odprtine v objektu (organizirano prezračevanje). Vendar pa v tem primeru kljub minimalnim materialnim stroškom odvisnost od letnega časa, podnebja in pomanjkanje sposobnosti čiščenja zraka ne izpolnjujejo v celoti potreb ljudi.

Dovodno in izpušno prezračevanje, izmenjava zraka

Umetno prezračevanje vam omogoča, da zagotovite udobnejše pogoje za tiste v prostorih, vendar njegova namestitev zahteva določene finančne naložbe. Je tudi precej energetsko intenzivna. Za kompenzacijo prednosti in slabosti obeh vrst prezračevalnih sistemov se najpogosteje uporablja njihova kombinacija.

Organizacija izmenjave zraka

Vsak sistem umetnega prezračevanja je glede na njegov namen razdeljen na dovodni ali izpušni. V prvem primeru mora oprema zagotoviti prisilni dovod zraka v prostor.Hkrati se izpušne zračne mase odvajajo na naraven način.

zračni kanali, skozi katere se premika zrak;

ventilatorji, ki so odgovorni za njegov dotok;

absorberji zvoka;

filtri;

grelniki zraka, ki zagotavljajo dovod zraka določene temperature, kar je še posebej pomembno v hladni sezoni.

Dovodno in izpušno prezračevanje

Poleg naštetega je sistem lahko opremljen z dodatnimi moduli za zagotavljanje udobne mikroklime.

Izpušni sistem, ki deluje sočasno z naravnim prezračevanjem, je zasnovan za odstranjevanje izpušnih zračnih mas. Glavni sestavni del takšne opreme so izpušni ventilatorji.

Najboljša možnost za prezračevalno napravo je dovodna in izpušna oprema, katere namestitev pomaga ustvariti potrebne pogoje za ljudi v prostorih. Takšna shema je še posebej uporabna v stavbah, katerih zaključni materiali nimajo paroprepustnosti, kar danes ni nič nenavadnega.

Dovodna in izpušna oprema

Prezračevanje z dovodnimi in izpušnimi napravami

Prezračevalni sistem

Obstaja ena pomembna pomanjkljivost pri delovanju dovodnega in izpušnega prezračevanja - ogret zrak se odstrani zunaj in vstopijo zračne mase, ki imajo temperaturo zunanjega okolja. Za ogrevanje se porabi velika količina električne energije (to je še posebej opazno v hladnem obdobju). Za zmanjšanje neupravičenih stroškov se uporabljajo rekuperatorji.

Rekuperacija (v zvezi s prezračevanjem) - vračanje dela toplotne energije odpadnega zraka v prostor za uporabo v tehnološkem procesu. Uporablja se lahko v centraliziranih in lokalnih sistemih.

Prezračevalna shema

Postopek rekuperacije se izvaja v posebnih toplotnih izmenjevalnikih (rekuperatorjih), na katere sta priključena dovodna in izpušna kanala. Zračne mase, odvzete iz prostora, ki prehajajo skozi toplotni izmenjevalnik, oddajajo del toplote zraku, ki prihaja z ulice, vendar se ne meša z njim. Takšna shema lahko znatno zmanjša stroške ogrevanja dovodnega zraka.

Rekuperatorje lahko vgradimo na različne dele stavbe: strope, stene, tla ali strehe. Lahko se montirajo tudi zunaj objekta. Oprema je bodisi monoblok ali ločeni moduli.

Daikin HRV plus (VKM)

Pri načrtovanju prezračevalnega sistema se upoštevajo številni dejavniki:

• dimenzije in število sob;
• namen stavbe;
• zračni tok.

Od tega in od izbranega tipa rekuperatorja je odvisna učinkovitost vgrajenega sistema. Učinkovitost pri uporabi rekuperacije toplotne energije se lahko giblje med 30 ... 90%. Toda tudi namestitev opreme, za katero je značilna minimalna učinkovitost, prinaša oprijemljive koristi.

Kako poteka kroženje zračnih mas pri namestitvi dovodnega in izpušnega prezračevanja s toplotnim izmenjevalnikom:

• s pomočjo dovodov zraka se zrak jemlje iz prostora in odvaja skozi zračne kanale navzven;
• preden zapusti stavbo, zračni tok prehaja skozi toplotni izmenjevalec (toplotni izmenjevalnik), pri čemer tam pusti del toplotne energije;
• skozi isti toplotni izmenjevalnik se od zunaj pošilja hladen zrak, ki se segreva s toploto in dovaja v prostor.

Rekuperator

Glavni elementi prezračevalnih sistemov

Rekuperator v prezračevalnem sistemu

Prezračevanje z rekuperacijo toplote v zasebni hiši ni sestavljeno samo iz enote toplotnega izmenjevalnika.

Sistem vključuje:

• zaščitne rešetke;
• zračni kanali;
• ventili;
• oboževalci;
• filtri.
• organi za avtomatizacijo in nadzor.

Mreže ščitijo pred nenamernim vstopom v sistem velikih predmetov, ptic in glodalcev, ki lahko povzročijo nesreče. Ta možnost je možna, ko tujek pade na rotor ventilatorja. Posledica je lahko:

• deformirana rezila in povečane vibracije (hrup);
• zagozditev rotorja ventilatorja in zgorevanje navitij motorja;
• neprijeten vonj po mrtvih in razpadajočih živalih.

Zračne kanale in armature (zavoje, tee, adapterje) kupujejo hkrati, poskušajo kupiti izdelke istega proizvajalca. Razlika v velikosti vodi do vrzeli na sklepih, motenj pretoka in turbulenc.

V hudi zmrzali lahko začasno zaprete dovodni ventil

Za prezračevanje s toplotnim izmenjevalnikom ne uporabljajte valovitih zračnih kanalov, ki med delovanjem ustvarjajo odpornost na zračne tokove in povečan hrup.

Zračni ventili so potrebni za začasno spreminjanje parametrov gibanja zraka, na primer z njimi je mogoče zapreti dovodni kanal v posebej zmrzljivem obdobju, ko se toplotni izmenjevalnik ne more spopasti s segrevanjem zraka na zahtevano temperaturo.

Filtri so vgrajeni v vse modele prezračevanja z rekuperacijo. Ščitijo opremo pred uličnim prahom in drevesnim puhom, ki hitro zamašijo toplotne izmenjevalce.

Ventilatorji se lahko vgradijo v enoto toplotnega izmenjevalnika ali vgradijo v kanale. Pri izračunu je treba določiti potrebno moč naprave.

Specifikacije

Rekuperator toplote je sestavljen iz ohišja, ki je pokrito s toplotno in zvočno izolacijskimi materiali in je izdelano iz jeklene pločevine. Ohišje naprave je dovolj močno in lahko prenese težo in vibracijske obremenitve. Na ohišju sta dotočni in iztočni odprtini, gibanje zraka skozi napravo pa zagotavljata dva ventilatorja, običajno aksialnega ali centrifugalnega tipa. Potreba po njihovi namestitvi je posledica znatne upočasnitve naravnega kroženja zraka, ki je posledica visoke aerodinamične odpornosti toplotnega izmenjevalnika. Da bi preprečili sesanje odpadlega listja, majhnih ptic ali mehanskih odpadkov, je na dovodu, ki se nahaja na strani ulice, nameščena rešetka za dovod zraka. Ista luknja, vendar s strani prostora, je opremljena tudi z žarom ali difuzorjem, ki enakomerno porazdeli zračne tokove. Pri nameščanju razvejanih sistemov so zračni kanali nameščeni na luknje.

Poleg tega sta dovoda obeh tokov opremljena s finimi filtri, ki ščitijo sistem pred prahom in maščobnimi kapljicami. To preprečuje zamašitev kanalov toplotnega izmenjevalnika in znatno podaljša življenjsko dobo opreme. Vendar pa je namestitev filtrov zapletena zaradi potrebe po nenehnem spremljanju njihovega stanja, čiščenju in, če je potrebno, zamenjavi. V nasprotnem primeru bo zamašen filter deloval kot naravna ovira za pretok zraka, zaradi česar se bo upor do njih povečal in ventilator se bo zlomil.

Rekuperatorji poleg ventilatorjev in filtrov vključujejo grelne elemente, ki so lahko vodni ali električni.Vsak grelec je opremljen s temperaturnim stikalom in se lahko samodejno vklopi, če toplota, ki zapušča hišo, ne more obvladati segrevanja vhodnega zraka. Moč grelnikov je izbrana v strogem skladu s prostornino prostora in delovanjem prezračevalnega sistema. Vendar pa v nekaterih napravah grelni elementi le ščitijo toplotni izmenjevalnik pred zmrzovanjem in ne vplivajo na temperaturo vhodnega zraka.

Elementi grelnika vode so bolj ekonomični. To je posledica dejstva, da hladilna tekočina, ki se premika skozi bakreno tuljavo, vstopi vanjo iz ogrevalnega sistema hiše. Iz tuljave se segrejejo plošče, ki pa oddajajo toploto zračnemu toku. Regulacijski sistem grelnika vode predstavljajo tripotni ventil, ki odpira in zapira dovod vode, dušilna loputa, ki zmanjša ali poveča njegovo hitrost, in mešalna enota, ki uravnava temperaturo. Grelniki vode so nameščeni v sistemu zračnih kanalov s pravokotnim ali kvadratnim prerezom.

Električni grelniki so pogosto nameščeni na zračnih kanalih s krožnim prerezom, spirala pa deluje kot grelni element. Za pravilno in učinkovito delovanje spiralnega grelnika mora biti hitrost pretoka zraka večja ali enaka 2 m/s, temperatura zraka 0-30 stopinj, vlažnost prehodnih mas pa ne sme presegati 80%. Vsi električni grelniki so opremljeni s časovnikom delovanja in termičnim relejem, ki izklopi napravo v primeru pregrevanja.

Poleg standardnega nabora elementov so na željo potrošnika v rekuperatorje vgrajeni ionizatorji in vlažilniki zraka, najsodobnejši vzorci pa so opremljeni z elektronsko krmilno enoto in funkcijo za programiranje načina delovanja, odvisno od zunanjega in notranjih razmerah. Armaturne plošče imajo estetski videz, kar omogoča, da se toplotni izmenjevalci organsko prilegajo prezračevalnemu sistemu in ne motijo ​​harmonije prostora.

kaj je tam?

Enote so razdeljene na naslednje vrste:

• Po vrsti konstrukcije - lupinasto-cevni, spiralni, rotacijski, lamelni, lamelno rebrasti.
• Po dogovoru - zrak, plin, tekočina. Zračna enota se razume kot prezračevalna enota, katere naloga je prezračevanje z rekuperacijo toplote. V plinskih napravah se dim uporablja kot toplotni nosilec. V bazenih so pogosto nameščeni rekuperatorji tekočin - spiralni in baterijski.
• Glede na temperaturo hladilne tekočine - visokotemperaturna, srednja temperatura, nizka temperatura. Visokotemperaturni rekuperatorji se imenujejo rekuperatorji, katerih toplotni nosilci dosežejo 600C in več. Srednja temperatura - to so naprave z lastnostmi hladilne tekočine v območju 300-600C. Temperatura hladilne tekočine nizkotemperaturne enote je pod 300C.
• Glede na način gibanja medijev - direktno, protitočno, prečno. Razlikujejo se glede na smer zračnega toka. Pri enotah z navzkrižnim tokom so tokovi drug na drugega pravokotni, pri protitočnih enotah sta si dotok in izpuh nasproti, pri enotah z direktnim tokom pa so tokovi enosmerni in vzporedni.

Spiralna

V spiralnih modelih so toplotni izmenjevalniki videti kot dva spiralna kanala, skozi katera se premikajo mediji. Izdelane so iz valjanega materiala in so navite okoli ločilne stene, ki se nahaja v sredini.

Rotacijski izmenjevalniki toplote

Vgrajeni so v sistemih prisilnega in izpušnega prezračevanja. Njihov način delovanja temelji na prehodu dovodnih in izpušnih tokov skozi poseben rotacijski toplotni izmenjevalnik vrtljivega tipa.

Ploščni toplotni izmenjevalec

Je toplotni izmenjevalec, kjer se toplota prenaša iz vročega medija v hladnega s prehodom skozi jeklene, grafitne, titanove in bakrene plošče.

Rebrasti ploščni toplotni izmenjevalec

Njegova zasnova temelji na tankostenskih ploščah z rebrasto površino, ki so izdelane z visokofrekvenčnim varjenjem in so med seboj povezane z zavojem za 90 stopinj, indikatorji površine prenosa toplote glede na skupno maso toplotnega izmenjevalnika. Poleg tega so takšne naprave poceni in se najpogosteje uporabljajo za obdelavo toplote iz medijev izpušnih plinov.

Priljubljenost rebrastih modelov temelji na naslednjih prednostih (v primerjavi z analogi rotacijskega in tradicionalne plastike):

• visoke delovne temperature (do 1250C);
• majhna teža in velikost;
• bolj proračunsko;
• hitro vračilo;
• nizek upor vzdolž poti plin-zrak;
• odpornost na žlindre;
• enostavno čiščenje kanalov pred onesnaženjem;
• dolga življenjska doba;
• poenostavljena namestitev in transport;
• visoke stopnje termoplastičnosti.

Industrijski in domači rekuperatorji - kakšne so razlike?

Industrijske enote se uporabljajo v panogah, kjer potekajo toplotno tehnološki procesi. Najpogosteje industrijski pomenijo ravno tradicionalne ploščne toplotne izmenjevalnike.

Domače naprave vključujejo naprave, za katere so značilne majhne dimenzije in nizka produktivnost. To so lahko dovodni in izpušni modeli, katerih glavna naloga je prezračevanje z rekuperacijo toplote. Takšne sisteme je mogoče izvajati na različne načine - tako v obliki rotacijskega kot v obliki ploščnega toplotnega izmenjevalnika. In vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti.

Nato razmislite o glavnih merilih izbire, da boste razumeli, kateri rekuperator je bolje kupiti.

Koncept rekuperacije: načelo delovanja toplotnega izmenjevalnika

V prevodu iz latinščine rekuperacija pomeni povračilo ali povratnico. V zvezi z reakcijami izmenjave toplote je rekuperacija značilna kot delni povratek energije, porabljene za tehnološko dejanje z namenom uporabe v istem procesu. V prezračevalnem sistemu se za varčevanje s toplotno energijo uporablja princip rekuperacije.

Po analogiji se hlajenje obnovi v vročem vremenu - tople dovodne mase segrejejo izhodno "izdelavo" in njihova temperatura se zniža.

Del toplote se odvzame iz izpušnega zraka, ki se izvleče navzven in se prenese na prisilne sveže curke, usmerjene v notranjost prostora. To zmanjša toplotne izgube do 70%.

Proces rekuperacije energije poteka v rekuperacijskem toplotnem izmenjevalniku.Naprava predvideva prisotnost elementa za izmenjavo toplote in ventilatorjev za črpanje večsmernih zračnih tokov. Za nadzor procesa in nadzor kakovosti dovoda zraka se uporablja sistem avtomatizacije.

Zasnova je zasnovana tako, da so dovodni in izpušni tokovi v ločenih predelkih in se ne mešajo - rekuperacija toplote se izvaja skozi stene toplotnega izmenjevalnika.

Vizualni diagram kroženja zraka bo pomagal razumeti in razumeti, kaj je prezračevanje z rekuperacijo.

Odpadni zrak se odvaja skozi nape v mokrih prostorih (WC, kopalnica, kuhinja). Preden gre ven, preide skozi toplotni izmenjevalnik in pusti nekaj toplote. Doveden zrak se premika v nasprotni smeri, segreje in vstopi v dnevne sobe

Postopek namestitve opreme

Montaža elementov opreme za dovodni in izpušni prezračevalni sistem prostorov se izvede po zaključku sten, pred vgradnjo spuščenih stropnih plošč. Oprema prezračevalnega sistema je nameščena v določenem vrstnem redu:

1. Najprej je nameščen sesalni ventil.
2. Po njem - filter za čiščenje vhodnega zraka.
3. Nato električni grelec.
4. Toplotni izmenjevalec - rekuperator.
5. Hladilni sistem zračnih kanalov.
6. Po potrebi je sistem opremljen z vlažilcem in ventilatorjem v dovodnem kanalu.
7. Če je prezračevanje visoke moči, je nameščena naprava za izolacijo hrupa.

Kontrolna shema

Vsi sestavni elementi klimatske naprave morajo biti ustrezno integrirani v sistem delovanja enote in v ustrezni količini opravljati svoje funkcije. Nalogo nadzora delovanja vseh komponent rešuje avtomatiziran sistem za nadzor procesa.Komplet za namestitev vključuje senzorje, ki analizirajo njihove podatke, krmilni sistem popravlja delovanje potrebnih elementov. Krmilni sistem vam omogoča nemoteno in kompetentno izpolnjevanje ciljev in nalog enote za obdelavo zraka ter reševanje zapletenih problemov interakcije med vsemi elementi enote.

Nadzorna plošča za prezračevanje Kljub zapletenosti sistema za nadzor procesa razvoj tehnologije omogoča, da navadnemu človeku zagotovimo nadzorno ploščo iz enote na način, da je že s prvim dotikom pregledna in prijetna uporaba enote skozi celotno življenjska doba.

Primer. Izračun učinkovitosti rekuperacije toplote: Izračuna učinkovitost uporabe toplotnega izmenjevalnika z rekuperacijo toplote v primerjavi z uporabo samo električnega ali samo grelnika vode.

Razmislite o prezračevalnem sistemu s pretokom 500 m3/h. Izračuni se bodo izvajali za kurilno sezono v Moskvi. Iz SNiPa 23-01-99 "Gradbena klimatologija in geofizika" je znano, da je trajanje obdobja s povprečno dnevno temperaturo zraka pod +8 ° C 214 dni, povprečna temperatura obdobja s povprečno dnevno temperaturo pod + 8°C je -3,1°C.

Izračunajte zahtevano povprečno toplotno moč: Za segrevanje zraka z ulice na udobno temperaturo 20 °C boste potrebovali:

N=G*C_str *str_(in-ha) *(t_zn-t_sre )= 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 kW

To količino toplote na enoto časa je mogoče prenesti na dovodni zrak na več načinov:

1. Ogrevanje dovodnega zraka z električnim grelcem;
2. Ogrevanje dovodnega toplotnega nosilca, odstranjenega skozi toplotni izmenjevalnik, z dodatnim ogrevanjem z električnim grelcem;
3. Ogrevanje zunanjega zraka v vodnem toplotnem izmenjevalniku itd.

Izračun 1: Toplota se na dovodni zrak prenaša s pomočjo električnega grelnika. Stroški električne energije v Moskvi S=5,2 rubljev/(kW*h). Prezračevanje deluje 24 ur na dan, za 214 dni ogrevalnega obdobja bo znesek denarja v tem primeru enak:₁\u003d S * 24 * N * n \u003d 5,2 * 24 * 4,021 * 214 \u003d 107.389,6 rubljev / (ogrevalno obdobje)

Izračun 2: Sodobni rekuperatorji prenašajo toploto z visokim izkoristkom. Pustite, da rekuperator ogreje zrak za 60 % zahtevane toplote na enoto časa. Potem mora električni grelec porabiti naslednjo količino moči: N_{(el.obremenitev)} = Q - Q_reke \u003d 4,021 - 0,6 * 4,021 \u003d 1,61 kW

Pod pogojem, da bo prezračevanje delovalo celotno obdobje ogrevanja, dobimo znesek za električno energijo:₂ = S * 24 * N_{(el.obremenitev)} * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42.998,6 rubljev / (ogrevalno obdobje) Izračun 3: Grelnik vode se uporablja za ogrevanje zunanjega zraka. Ocenjeni stroški toplote iz tehnične tople vode na 1 Gcal v Moskvi: S_g.w.\u003d 1500 rubljev / gcal. Kcal \u003d 4,184 kJ Za ogrevanje potrebujemo naslednjo količino toplote: Q_(GV) = N * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 4,021 * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 Gcal :C₃ =S_(GV) *Q_(GV) \u003d 1500 * 17,75 \u003d 26.625 rubljev / (ogrevalno obdobje)

Rezultati izračuna stroškov ogrevanja dovodnega zraka za ogrevalno obdobje v letu:

Električni grelec	Električni grelec + rekuperator	Grelnik vode
107.389,6 RUB	42.998,6 RUB	26 625 rubljev

Iz zgornjih izračunov je razvidno, da je najbolj ekonomična možnost uporaba krogotoka tople vode. Poleg tega se količina denarja, potrebna za ogrevanje dovodnega zraka, znatno zmanjša pri uporabi rekuperativnega toplotnega izmenjevalnika v sistemu dovodnega in izpušnega prezračevanja v primerjavi z uporabo električnega grelnika zraka, kar omogoča znižanje stroškov energije za ogrevanje dovoda zraka, zato se znižajo denarni stroški za delovanje prezračevalnega sistema. Uporaba toplote odstranjenega zraka je sodobna energijsko varčna tehnologija in vam omogoča, da se približate modelu "pametnega doma", pri katerem je vsaka razpoložljiva vrsta energije izkoriščena v največji možni meri in najbolj uporabna.

Pridobite brezplačen posvet z inženirjem prezračevanja z rekuperacijo toplote

Pridobite!

Izdelava rekuperatorja zraka za dom z lastnimi rokami

Preprost ploščni toplotni izmenjevalnik je mogoče izdelati ročno.

Za delo morate pripraviti:

• štiri kvadratne metre pločevine: železo, baker, aluminij ali tekstolit;
• plastične prirobnice;
• škatla iz pločevine ali vezanega lesa, MDF;
• tesnilna masa in mineralna volna;
• vogali in strojna oprema;
• plošče iz plute na lepilni osnovi.

Naprava za prenos toplote

Zaporedje:

• Iz listnega materiala morate izdelati kvadratne plošče velikosti 200 x 300 milimetrov. Skupaj bo potrebnih sedem ducatov praznih delov. Glavna stvar v tej fazi je natančnost in natančno upoštevanje parametrov.
• Na prazne površine je na eni strani prilepljena prevleka iz plute. En slepi ostane nepremazan.
• Obdelci so sestavljeni v kaseto, pri čemer se vsakih naslednjih devetdeset stopinj obrne. Plošče se držijo skupaj z lepilom. Neprevlečena plošča je zadnja.
• Kaseto je treba pritrditi z okvirjem, za to se uporablja vogal.
• Vsi sklepi so skrbno obdelani s silikonom.
• Na straneh kasete so pritrjene prirobnice, na dnu je izvrtana drenažna luknja in vstavljena cev za odstranjevanje vlage.
• Da bi napravo lahko občasno odstranili, so na stenah ohišja izdelana vodila za vogale.
• Nastala naprava je vstavljena v ohišje, katerega stene so izolirane z materialom iz mineralne volne.
• Ostaja le, da vstavite zračni izmenjevalec v prezračevalni sistem.

Glavni tehnični parametri

Poznavanje zahtevane zmogljivosti prezračevalnega sistema in učinkovitosti izmenjave toplote toplotnega izmenjevalnika je enostavno izračunati prihranke pri ogrevanju zraka za prostor v posebnih klimatskih pogojih. Če primerjate možne koristi s stroški nakupa in vzdrževanja sistema, se lahko razumno odločite za toplotni izmenjevalnik ali standardni grelnik.

Pogosto proizvajalci opreme ponujajo modelno linijo, v kateri se prezračevalne enote s podobno funkcionalnostjo razlikujejo po prostornini izmenjave zraka. Za stanovanjske prostore je treba ta parameter izračunati v skladu s tabelo 9.1. SP 54.13330.2016

Učinkovitost

Pod učinkovitostjo toplotnega izmenjevalnika razumemo učinkovitost prenosa toplote, ki se izračuna po naslednji formuli:

K = (T_P - T_n) / (T_v - T_n)

pri čemer:

• T_P - temperatura vhodnega zraka v prostor;
• T_n – zunanja temperatura zraka;
• T_v - temperatura zraka v prostoru.

Največja vrednost učinkovitosti pri nazivnem pretoku zraka in določenem temperaturnem režimu je navedena v tehnični dokumentaciji naprave. Njegova realna postava bo nekoliko manjša. Za doseganje največje učinkovitosti prenosa toplote je treba v primeru lastne izdelave ploščatega ali cevnega toplotnega izmenjevalnika upoštevati naslednja pravila:

• Najboljši prenos toplote zagotavljajo protitočne naprave, nato naprave s prečnim tokom in najmanjši - z enosmernim gibanjem obeh tokov.
• Intenzivnost prenosa toplote je odvisna od materiala in debeline sten, ki ločujejo tokove, pa tudi od trajanja prisotnosti zraka v napravi.

Če poznamo učinkovitost toplotnega izmenjevalnika, je mogoče izračunati njegovo energijsko učinkovitost pri različnih zunanje in notranje temperature zraka:

E (Š) \u003d 0,36 x P x K x (T_v - T_n)

kjer je Р (m3/h) – poraba zraka.

Izračun učinkovitosti toplotnega izmenjevalnika v denarnem smislu in primerjava s stroški njegovega nakupa in namestitve za dvonadstropno kočo s skupno površino 270 m2 kaže izvedljivost namestitve takšnega sistema.

Stroški rekuperatorjev z visoko učinkovitostjo so precej visoki, imajo zapleteno zasnovo in velike dimenzije. Te težave je včasih mogoče zaobiti z namestitvijo več enostavnejših naprav tako, da vhodni zrak prehaja skozi njih zaporedno.

Učinkovitost prezračevalnega sistema

Prostornino zraka, ki prehaja skozi, določa statični tlak, ki je odvisen od moči ventilatorja in glavnih komponent, ki ustvarjajo aerodinamični upor.Njegov natančen izračun je praviloma nemogoč zaradi kompleksnosti matematičnega modela, zato se za tipične monobločne strukture izvajajo eksperimentalne študije, za posamezne naprave pa se izberejo komponente.

Moč ventilatorja je treba izbrati ob upoštevanju prepustnosti katere koli vrste vgrajenih toplotnih izmenjevalnikov, ki je v tehnični dokumentaciji navedena kot priporočeni pretok ali količina zraka, ki ga naprava prehaja na enoto časa. Dovoljena hitrost zraka v napravi praviloma ne presega 2 m/s.

V nasprotnem primeru pri visokih hitrostih pride do močnega povečanja aerodinamičnega upora v ozkih elementih rekuperatorja. To vodi v nepotrebne stroške energije, neučinkovito ogrevanje zunanjega zraka in skrajšano življenjsko dobo ventilatorjev.

Graf odvisnosti izgube tlaka od pretoka zraka za več modelov visoko zmogljivih toplotnih izmenjevalnikov kaže nelinearno povečanje upora, zato je treba upoštevati zahteve glede priporočene prostornine izmenjave zraka, navedene v tehnični dokumentaciji. naprave

Sprememba smeri zračnega toka ustvari dodaten aerodinamični upor. Zato je pri modeliranju geometrije notranjega kanala zaželeno zmanjšati število zavojev cevi za 90 stopinj. Difuzorji za razpršitev zraka prav tako povečajo odpornost, zato je priporočljivo, da ne uporabljate elementov s kompleksnim vzorcem.

Umazani filtri in rešetke povzročajo velike težave s pretokom in jih je treba redno čistiti ali zamenjati.Eden od učinkovitih načinov za oceno zamašenosti je namestitev senzorjev, ki spremljajo padec tlaka na območjih pred in za filtrom.

Zaključki in koristen video na to temo

Primerjava delovanja naravnega prezračevanja in prisilnega sistema z rekuperacijo:

Načelo delovanja centraliziranega toplotnega izmenjevalnika, izračun učinkovitosti:

Naprava in delovanje decentraliziranega toplotnega izmenjevalnika z uporabo stenskega ventila Prana kot primer:

Približno 25-35% toplote zapusti prostor skozi prezračevalni sistem. Za zmanjšanje izgub in učinkovito rekuperacijo toplote se uporabljajo rekuperatorji. Klimatska oprema vam omogoča uporabo energije odpadnih mas za ogrevanje vhodnega zraka.

Ali imate kaj dodati, ali imate vprašanja o delovanju različnih prezračevalnih rekuperatorjev? Prosimo, pustite komentarje na publikacijo, delite svoje izkušnje z upravljanjem takšnih naprav. Kontaktni obrazec je v spodnjem bloku.