يجب النظر في مسألة تحسين كفاءة الطاقة في تصميم وإصلاح المباني السكنية الخاصة. يعد تركيب الهواء العادم القسري في نظام التهوية أحد الحلول الفعالة لتوفير مدفوعات موارد الطاقة.
أنواع أنظمة التهوية
يعد تغيير الهواء في الغرف السكنية والمرافق وفي المطبخ والحمام شرطًا أساسيًا للحفاظ على مناخ محلي صحي.
التهوية طبيعية وإجبارية.
في الحالة الأولى ، يتدفق الهواء النظيف من الخارج ويتم إزالته إلى الغلاف الجوي بسبب العمليات الفيزيائية للجر في الأنبوب العالي.
في فصل الشتاء ، يدخل الهواء البارد إلى المنزل من خلال النوافذ والأبواب وقنوات الإمداد ويترك المبنى ساخنًا إلى درجة حرارة الغرفة - لذلك يتم إهدار ما يصل إلى 15 ٪ من الطاقة في التدفئة في الشوارع.
تستخدم أنظمة التدوير القسري مراوح مثبتة في مجاري الهواء أو قنوات العادم.
في التهوية العرض والتهوية ، يتم إجبار كلتا العمليتين.
مبدأ تشغيل الأنظمة مع الاسترداد
تعمل التهوية مع الاسترداد وفقًا لمخطط بسيط:
- في مكان مناسب للتركيب والصيانة ، يتم تثبيت جهاز استرداد - مبادل حراري يتم توصيل قنوات تهوية العادم والتزويد به.
- يسخن هواء الغرفة الدافئ من الغرفة البرد القادم من الخارج.
- يتم ضخ كتل الهواء النظيف المسخن في المنزل.
- ثم يتم تكرار العملية.
تم التحقق تجريبياً أنه عند درجة حرارة هواء العادم 23 درجة مئوية والواردة من الخارج -20 درجة مئوية ، في أفضل عينات أجهزة الاسترداد ، يتم تسخين التدفقات الواردة إلى 18 درجة مئوية. بهذه الطريقة ، يتم تحقيق وفورات في الطاقة.
لا يختلط الهواء البارد والملوث في المبرد - يدخل الهواء النظيف إلى المبنى من الشارع.
لزيادة الكفاءة في ظروف التشغيل المختلفة ، تم تطوير مجموعة متنوعة من نماذج أجهزة الاسترداد.
ميزات التصميم
يتم تصنيف المبادلات الحرارية وفقًا لمعايير مختلفة:
- المواصفات الفنية؛
- طريقة التنسيب ؛
- مادة القضية والعناصر الداخلية ؛
- مبدأ العمل ؛
- تصميم بنود العمل ؛
- البيئة المادية المستخدمة لنقل الحرارة ؛
- مخطط الأتمتة والتحكم.
يتم الاختيار بعد تحليل شامل لجميع الميزات.
موقع تركيب الأجهزة
عند اختيار موقع التثبيت للوحدة الرئيسية لجهاز الاسترداد ، ضع في اعتبارك مكان تركيب المراوح أو المضخات. يمكن أن يكون الضجيج الناتج عن الجهاز عائقا كبيرا.
لا يتم تركيب أجهزة الاسترداد فوق غرف النوم والمشاتل.
من خلال طريقة التركيب ، يتم تمييز الأجهزة الأرضية والتعليق ، يؤثر السطح على الاختيار. إذا لم تكن هناك جدران رأسية صلبة ، فمن الأفضل البقاء على النموذج المثبت على الأرض.
يمكن إخفاء الأجهزة المعلقة خلف السقف المعلق ، ولكن هذه الحلول مناسبة للمباني الصناعية. يتم نقل الاهتزاز الناتج عن المروحة والإسكان وتضخيمه من خلال هياكل البناء.
يمكن أن يكون غلاف المبادل الحراري أفقيًا وعموديًا. هذا لا يؤثر على الخصائص التقنية ، ولكنه يسمح لك باختيار نموذج للاتصال المريح لمجاري الهواء.كلما قل الزوايا والانعطافات ، قل الضجيج الناتج عن تدفق الهواء وقلة الطاقة المهدرة على حركة كتل الهواء بواسطة المراوح.
مخططات البناء النموذجية
تنقسم جميع أجهزة الاسترداد تقليديا إلى نماذج لنقل الحرارة المباشر وأجهزة بمبرد وسيط.
يشمل الفصل الأول المبادلات الحرارية:
- غرفة؛
- دوار
- التدرج الرقائقي والتدفق المعاكس ؛
- أنبوبي.
في الأجهزة التي تحتوي على ناقل حرارة وسيط ، يتم استخدام الفريون أو سائل ماء جليكول.
غرفة
يتكون الجهاز من كاميرتين معزولتين. يتم التحكم في التدفقات تلقائيًا بواسطة مخمد متحرك.
في المرحلة الأولى ، يتم إرسال الهواء الدافئ إلى الغرفة رقم 1 ، بينما يتم تسخين الجدران. بعد الوقت الذي تحدده الأتمتة ، يقوم المخمد بتغيير تدفق الهواء - حيث يذهب الشارع إلى الغرفة الساخنة ويسخن هناك ، بينما تذهب الغرفة إلى الغرفة رقم 2 في ذلك الوقت.
يتم تكرار العملية دوريًا حيث يتم تسخين المقصورات وتبريدها. كفاءة الأجهزة لا تتجاوز 50-60٪.
الروتاري
المبادل الحراري في وحدة الإمداد والعادم مع جهاز استرداد من النوع الدوار هو اللوح المرفق بالعجلة. يدور العمود ببطء في الأسطوانة ، ويتزامن المحور مع تدفق الهواء. تنقسم الأسطوانة إلى جزأين ، أحدهما يحرك هواء الشقة ، والشارع الآخر. دافع العجلة ، يتحرك في الجزء الأول ، يسخن. علاوة على ذلك ، من خلال الدوران ، تنتقل الشفرات الساخنة إلى جزء آخر من الأسطوانة ، حيث تطلق الحرارة إلى هواء الشارع.
تتيح لك معدات التحكم إيقاف وضع التدفئة في الموسم الدافئ. تبلغ كفاءة التثبيت حوالي 80٪.
عيب النموذج هو الاستحالة التقنية لفصل التدفقات تمامًا - حوالي 5 ٪ من الكتل الهوائية مختلطة. لا تسمح الميزة باستخدام أجهزة من هذا النوع في الغرف حيث يتم ضبط SNiP على القيم القصوى المسموح بها للتلوث.
Lamellar
هناك نوعان من النماذج: التيار المعاكس والتدفق المتقاطع ، ويعتمد الاسم على اتجاه حركة الهواء.
تتراكم صفائح الألمنيوم وتطلق الحرارة ، والتي تتكون منها قنوات توجيه ضيقة.
يسمح مخطط التصنيع بخلط الكتل الهوائية عند مستوى حوالي 0.1 ٪ ، والذي يعمل كأساس للنظر في الجهاز محكم.
تعتمد كفاءة أجهزة الاسترداد ذات الاتجاه المعاكس على الأبعاد الهندسية. المعدات الضخمة لها تكلفة عالية ونادرا ما تستخدم للمنازل الخاصة.
في المبادلات الحرارية ذات التدفق المتقاطع ، يمر تدفق الهواء عبر الجهاز بشكل عمودي.
تعتبر المبادلات الحرارية ذات التدفق العكسي أكثر فعالية للأبعاد الصغيرة. يقلل عدد كبير من العناصر المكونة من القوة الميكانيكية ، لذلك ، يتم استخدام هذه الوحدات فقط مع قطرات ضغط صغيرة.
أنبوبي
مصنوع هيكليا من أنبوب واحد بقطر كبير ، يوجد بداخله العديد من الأنابيب من قسم أصغر.
تدفقات دافئة ، تمر عبر أنابيب رقيقة ، تسخنهم. يتم تسخين تيار من هواء الشارع من الجدران ، والذي يدخل المنزل من خلال مروحة منفاخ.
تهوية مع استرداد الفريون
تنتمي أجهزة استرداد الفريون إلى فئة الأجهزة التي تحتوي على مبرد وسيط.
أساس العمل مبدأان ماديان:
- تغيير في الحالة الإجمالية للفريون أثناء دورات التبريد والتسخين - المبرد ، التبريد ، يذهب إلى حالة سائلة ويتحول إلى جزء غاز عند تسخينه ؛
- تكون خاصية الغاز أعلى من السائل بسبب الجاذبية النوعية المختلفة.
التصميم هو العديد من الأنابيب الحلقيّة المملوءة بفريون التبريد.
تمر الأنابيب عبر قنوات وحدة التهوية ، ويجب أن تكون قناة العادم دائمًا أقل من هواء التزويد.يسخن الهواء الدافئ الجزء السفلي من الأنابيب ، ويغلي الفريون ويرتفع إلى التجويف العلوي ، الذي يمر عبره هواء الشارع البارد. في الغرفة العلوية ، يطلق الفريون في الأنبوب الحرارة ، وهو يبرد نفسه ويمر إلى الجزء السائل ويسقط في الأنبوب.
مزايا نظام الفريون:
- نقص الضواغط لضخ المبرد ، مما يعني موثوقية عالية للجهاز ؛
- الغياب الكامل لخلط الهواء النظيف والملوث ، والذي يتحقق عن طريق ضغط الأماكن التي تعبر فيها الأنابيب جدران الغرف.
استعادة القناة مع ناقل الحرارة المتوسط
يتكون الجهاز من مبادلين حراريين يمكن حملهما لمسافات طويلة.
المعدات مناسبة لإعادة بناء أنظمة التهوية ، والتي لم يتضمن تصميمها في البداية إمكانية نقل الحرارة.
خوارزمية العمل:
- يمر الهواء من قناة العادم من خلال مبادل حراري يتكون من أنابيب يتم من خلالها تدوير سائل جلايكول الإثيلين.
- يتم ضخ المبرد من خلال مضخة دوران إلى نفس الرادياتير المركب في قناة الإمداد.
- ينقل السائل الحرارة إلى هواء الإمداد الذي يمر عبر شبكة المبرد.
- عملية الضخ مستمرة.
لتنظيم درجة التبادل الحراري بين الصمامات المثبتة للأنابيب الناقلة. من حيث المبدأ ، هذا مشابه لمخطط التحكم في نقل الحرارة لمشعات التدفئة.
مع أي مخطط لبناء أجهزة الاسترداد ، أشكال التكثيف في الجهاز. لإزالتها ، يجب توفير حاوية لجمع وطرق التخلص منها خارج المنزل أو في نظام الصرف الصحي.
العناصر الرئيسية لأنظمة التهوية
لا تتكون التهوية مع استرداد الحرارة في منزل خاص من وحدة مبادل حراري فقط.
يشمل النظام:
- شبكات واقية
- مجاري الهواء؛
- الصمامات
- المشجعين
- مرشحات.
- هيئات الأتمتة والتحكم.
تحمي المشابك من دخول الأشياء الكبيرة والطيور والقوارض عن طريق الخطأ في النظام ، مما قد يتسبب في وقوع حوادث. هذا الخيار ممكن عندما يكون جسم غريب على مروحة المروحة. قد تكون النتيجة:
- شفرات مشوهة وزيادة مستوى الاهتزاز (الضوضاء) ؛
- تشويش دوار المروحة واحتراق اللفات الحركية ؛
- رائحة كريهة من الحيوانات الميتة والمتحللة.
يجب ألا يكون المقطع العرضي الكلي لثقوب الشواية أصغر بكثير من المقطع العرضي لمجاري الهواء ، وهذا يؤدي إلى انخفاض في أداء النظام بأكمله.
يتم شراء مجاري الهواء والتجهيزات (المنعطفات ، المحملات ، المحولات) في نفس الوقت ، في محاولة لشراء منتجات من نفس الشركة المصنعة. يؤدي الاختلاف في الحجم إلى فجوات في التقاطعات ، وتعطل التدفق والاضطراب.
لا تستخدم القنوات المموجة للتهوية باستخدام جهاز استرداد ، مما يخلق مقاومة لتدفق الهواء وزيادة الضوضاء أثناء التشغيل.
هناك حاجة إلى صمامات الهواء لتغيير معلمات حركة الهواء مؤقتًا ، على سبيل المثال ، يمكن استخدامها لسد قناة المدخل خلال فترة باردة بشكل خاص عندما لا يستطيع جهاز التعافي التعامل مع تسخين الهواء إلى درجة الحرارة المطلوبة.
يتم تثبيت المرشحات في جميع نماذج التهوية مع الاسترداد. إنها تحمي المعدات من غبار الشوارع وزغب الأشجار ، مما يسد المبادلات الحرارية بسرعة.
يمكن دمج المراوح في وحدة الاسترداد أو تثبيتها في القنوات. عند الحساب ، يجب تحديد الطاقة اللازمة للجهاز.
لا يمكنك التوفير عند شراء المراوح - لم يتم تصميم المنتجات الرخيصة منخفضة الجودة للتشغيل على المدى الطويل. كما البلى ، فإن المراوح تصدر ضجيجًا ، مما يؤدي إلى اهتزازات مكونات التهوية ، مما يجعلها غير مريحة للتواجد في الغرفة.
التحكم في المناخ
جهاز الاسترداد هو جزء لا يتجزأ من النظام العام لتهوية العرض والعادم. لا يمكن تكوين تشغيل النظام مرة واحدة ولا يتغير خلال فترة التشغيل بأكملها.
تتغير الأوضاع اعتمادًا على الوقت من العام ، ودرجة حرارة الهواء وقوة الرياح ، ومعلمات المناخ المطلوبة في الغرف.
تشمل أنظمة التحكم:
- أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة والدخان المثبتة في المباني وداخل المعدات. بواسطة أوامر من أجهزة الاستشعار ، يتم تشغيل أو إيقاف تشغيل المراوح ومعدات التحكم الأخرى.
- المشغلات ومحركاتها تتحكم في تشغيل الصمامات والمخمدات وصمامات البوابة.
- أجهزة للتحكم في تشغيل المراوح ، المضخات ، سرعة دوران لوحات الدوار.
- أجهزة التحكم في أجهزة التحكم التي تحلل الوضع في المنزل ، منظمات الفولتية للتشغيل المستقر والدقيق للمعدات.
- وحدات طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
الوظائف الرئيسية لأنظمة التحكم:
- توفير التحكم في درجة حرارة الهواء مع مراعاة معلمات المناخ المحلي ، والظروف الخارجية ، وقراءات المستشعر ؛
- مراقبة وتغيير شدة درجة حرارة التدفقات قبل وبعد المبادل الحراري ؛
- إدارة جودة الهواء ، بما في ذلك محتوى ثاني أكسيد الكربون ؛
- مبادل حراري حماية الصقيع ؛
- التحكم في المروحة
- إيقاف تهوية الإمداد في حالة نشوب حريق وتشغيل نظام عادم الدخان ؛
- مراقبة الحالة وإصدار معلومات حول حالة المرشحات.
يتم إنشاء لوحات التحكم بشكل فردي ، مع مراعاة ظروف التشغيل وأبعاد المبنى ومتطلبات مالكي العقارات.
قواعد الاختيار
المعيار الرئيسي لاختيار التثبيت هو أدائه. من الصعب جدًا إجراء الحسابات بنفسك ، لذلك من الأفضل الاتصال بالمتخصصين.
المعلمات المهمة عند اختيار:
- معامل الأداء ، الذي يتحدث عن كيفية إعادة توزيع درجة حرارة التدفقات ، بدلاً من توفير الحرارة. الأرقام الحقيقية قريبة من 65-80٪. البيانات حوالي 90٪ وما فوق ليست أكثر من خطوات تسويقية. يتم فقدان حوالي 15٪ من الحرارة من خلال التهوية ، لذلك لا يمكن أن تكون أرقام توفير الطاقة بنسبة 50٪ صحيحة.
- مادة الهيكل وسمكها - الأجهزة المعدنية الرقيقة عرضة للاهتزازات وزيادة الضوضاء.
- معلومات موثوقة عن أداء المراوح ، يجب تحديدها بهامش حوالي 20٪. عند القدرة القصوى الموضحة في جوازات السفر ، تتوقف المروحة عن خلق الضغط اللازم لدوران الهواء.
- تكوين وخصائص أنظمة التشغيل الآلي ، ووقت التشغيل أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
- ميزات أتمتة إضافية للتحكم في تكييف الهواء ، المرطب ، السخان الكهربائي (إذا لزم الأمر).
ستقلل وحدة التهوية التي تم تركيبها وتكوينها بشكل صحيح مع جهاز استرداد فواتير الطاقة بنسبة 10-15٪. انتظار المزيد من المدخرات لا معنى له. في الوقت نفسه ، ستزداد الراحة في منزل خاص أو شقة بشكل ملحوظ. تعمل مكونات الشركات المعروفة لفترة طويلة وبدون فشل مع الحساب الصحيح والامتثال لقواعد التثبيت.
