Cal tenir en compte la qüestió de la millora de l’eficiència energètica en el disseny i la revisió d’edificis residencials privats. La instal·lació d'aire forçat i d'escapament al sistema de ventilació és una de les solucions efectives per estalviar en el pagament dels recursos energètics.
Tipus de sistemes de ventilació
El canvi d’aire a les habitacions residencials i d’habitacions, a la cuina i al bany és un requisit previ per mantenir un microclima saludable.
La ventilació és natural i forçada.
En el primer cas, l'aire net flueix de l'exterior i s'elimina a l'atmosfera a causa dels processos físics de tracció en una canonada alta.
A l’hivern, l’aire fred entra a la casa per finestres, portes, conductes de subministrament i deixa els locals escalfats a temperatura ambient, de manera que es consumeix fins a un 15% d’energia a la calefacció del carrer.
Els sistemes de circulació forçada fan servir ventiladors instal·lats al subministrament d'aire o conductes d'escapament.
En la ventilació d’alimentació i d’escapament, tots dos processos són forçats.
El principi de funcionament dels sistemes amb recuperació
La ventilació amb treballs de recuperació segons un esquema senzill:
- En un lloc convenient per a la instal·lació i el manteniment, hi ha instal·lat un recuperador - un intercanviador de calor, al qual es connecten un subministrament i conductes de ventilació d’escapament.
- L’aire càlid de l’habitació escalfa el fred que surt de l’exterior.
- A la casa s’introdueixen masses d’aire net escalfat.
- El procés es repeteix llavors.
Es va comprovar experimentalment que a una temperatura d’aire d’escapament de 23 ° C i entrant des de l’exterior de -20 ° C, en les millors mostres de recuperadors, els fluxos entrants s’escalfen fins a 18 ° C. D’aquesta manera s’aconsegueix un estalvi energètic.
L’aire fred i contaminat al recuperador no es barregen: l’aire net entra a l’edifici des del carrer.
Per augmentar l'eficiència en diferents condicions de funcionament, s'ha desenvolupat una àmplia varietat de models de recuperadors.
Funcions de disseny
La classificació dels intercanviadors de calor es realitza segons diversos criteris:
- especificacions tècniques;
- mètode de col·locació;
- cas i elements interns;
- principi d’acció;
- disseny d'articles de treball;
- el medi físic utilitzat per a la transferència de calor;
- esquema d'automatització i control.
L'elecció es realitza després d'un anàlisi detallat de totes les funcions.
Ubicació de la instal·lació de maquinari
Quan escolliu la ubicació d’instal·lació de la unitat principal del recuperador, tingueu en compte on s’instal·len els ventiladors o les bombes. El soroll generat pel dispositiu pot suposar un gran obstacle.
Els recuperadors no es munten sobre els dormitoris i els vivers.
Pel mètode d'instal·lació, es distingeixen els dispositius de terra i penjants, la superfície afecta la seva elecció. Si no hi ha parets massisses de capitell, és millor mantenir-se al model instal·lat al terra.
Els dispositius penjants es poden amagar darrere d’un sostre suspès, però aquestes solucions són adequades per a edificis industrials. La vibració creada pel ventilador i la carcassa es transmet i amplifica mitjançant estructures de construcció.
La carcassa de l’intercanviador de calor pot ser horitzontal i vertical. Això no afecta les característiques tècniques, però permet triar un model per a la connexió convenient de conductes d’aire.Com menys angles i girs, menys soroll dels fluxos d'aire i menys energia es gasta en el moviment de les masses d'aire pels ventiladors.
Esquemes de construcció típics
Tots els recuperadors es divideixen convencionalment en models de transferència directa de calor i dispositius amb refrigerant intermedi.
La primera classe inclou intercanviadors de calor:
- cambra;
- rotatiu;
- flux i creuament lamel·lar;
- tubular.
En dispositius amb un portador de calor intermedi, s'utilitza freó o líquid aigua-glicol.
Cambra
El dispositiu consta de dues càmeres aïllades. Els fluxos són controlats automàticament per un amortidor mòbil.
A la primera fase, l’aire càlid s’envia a la cambra núm. 1, mentre que les parets s’escalfen. Després d’un temps determinat per l’automatització, l’amortidor canvia el cabal d’aire: el carrer es dirigeix a la cambra escalfada i s’escalfa allà mateix, mentre que l’habitació es dirigeix a la cambra núm. 2.
El procés es repeteix cíclicament a mesura que s’escalfen i es refreden els compartiments. L’eficiència dels dispositius no supera el 50 - 60%.
Rotatiu
L’intercanviador de calor de la unitat de subministrament i d’escapament amb un recuperador de tipus rotatiu és la placa unida a la roda. L’eix gira lentament al tambor, l’eix coincideix amb el flux d’aire. El tambor està dividit en dues parts, una de les quals mou l’aire de l’apartament, l’altra del carrer. L’impulsor de la roda, que es mou al primer segment, s’escalfa. A més, per rotació, les fulles escalfades es desplacen a una altra part del tambor, on desprenen calor a l’aire del carrer.
L’equip de control permet desactivar el mode de calefacció en temporada càlida. L’eficiència de la instal·lació és d’uns 80%.
L’inconvenient del model és la impossibilitat tècnica de separar completament els fluxos - aproximadament un 5% de les masses d’aire són barrejades. La funció no permet l’ús de dispositius d’aquest tipus a les habitacions on l’SNP s’estableix als valors màxims admissibles de contaminació.
Lamellar
Hi ha dos tipus de models: el corrent contracorrent i el flux creuat, el nom depèn de la direcció del moviment de l’aire.
Les plaques d’alumini s’acumulen i desprenen calor, a partir de la qual es formen canals de guia estrets.
L’esquema de fabricació permet barrejar masses d’aire a un nivell aproximat del 0,1%, que serveix de base per considerar el dispositiu hermètic.
L’eficiència dels recuperadors de contracorrent depèn de les dimensions geomètriques. L’equipament voluminós té un cost elevat i rarament s’utilitza per a cases particulars.
Als intercanviadors de calor de flux creuat, els fluxos d’aire travessen el dispositiu perpendicularment.
Els intercanviadors de calor contra-flux són més efectius per a petites dimensions. Una gran quantitat d'elements constitutius redueix la resistència mecànica, per tant, aquestes unitats s'utilitzen només amb petites caigudes de pressió.
Tubular
Fa estructuralment d’una canonada de gran diàmetre, a l’interior de la qual hi ha molts tubs de secció més petita.
Els fluxos càlids, passant per tubs prims, els escalfa. Un corrent d'aire del carrer s'escalfa des de les parets, que entra a la casa mitjançant un ventilador.
Ventilació amb recuperador de freons
Els recuperadors de freons pertanyen a la classe de dispositius amb refrigerant intermedi.
La base del treball són dos principis físics:
- un canvi en l’estat agregat de freó durant els cicles de refrigeració d’escalfament: el refrigerant, refredat, entra en estat líquid i es converteix en una fracció de gas quan s’escalfa;
- la propietat d'un gas a ser superior a un líquid a causa de la gravetat específica.
El disseny és una multitud de tubs anulars plens de freó refrigerant.
Els tubs passen pels canals de la unitat de ventilació, i el conducte d’escapament sempre ha de ser inferior a l’aire de subministrament.L’aire càlid escalfa la part inferior dels tubs, bull el freó i s’eleva a la cavitat superior, per on passa l’aire fred del carrer. A la cambra superior, el freó del tub desprèn calor, ell mateix es refreda, passa a la fracció líquida i cau pel tub.
Els avantatges del sistema freon:
- manca de compressors per bombejar refrigerant, cosa que significa una alta fiabilitat del dispositiu;
- l'absència completa de barreja d'aire net i contaminat, que s'aconsegueix mitjançant la compactació dels llocs on els tubs creuen les parets de les cambres.
Recuperador de canal amb portador de calor intermedi
El dispositiu consta de dos bescanviadors de calor que es poden transportar a llargues distàncies.
L'equip és adequat per a la reconstrucció de sistemes de ventilació, el disseny dels quals no incloïa inicialment la possibilitat de transferència de calor.
Algorisme de treball:
- L’aire del conducte d’escapament passa a través d’un intercanviador de calor constituït per tubs pels quals circula el líquid d’etilenglicol.
- El refrigerant es bomba a través d’una bomba de circulació fins al mateix radiador instal·lat al conducte d’alimentació.
- El líquid desprèn calor a l’aire de subministrament que passa per la graella del radiador.
- El procés de bombament és continu.
Per regular el grau d’intercanvi de calor entre les vàlvules instal·lades per tubs de transport. En principi, això és similar al sistema de control de transferència de calor dels radiadors de calefacció.
Amb qualsevol esquema per construir recuperadors, es formen condensacions al dispositiu. Per a la seva retirada, s’ha de preveure un contenidor per a la recollida i les formes de posterior eliminació fora de la casa o al sistema de clavegueram.
Els principals elements dels sistemes de ventilació
La ventilació amb recuperació de calor en una casa privada no consisteix només en una unitat d’intercanviador de calor.
El sistema inclou:
- reixes de protecció;
- conductes d’aire;
- vàlvules
- ventiladors
- filtres.
- organismes d'automatització i control.
Les gelosies protegeixen contra l’entrada accidental d’objectes grans, ocells i rosegadors al sistema, cosa que pot provocar accidents. Aquesta opció és possible quan un objecte estranger es col·loca en el rotor del ventilador. La conseqüència pot ser:
- pales deformades i augment del nivell de vibració (soroll);
- embussament del rotor del ventilador i combustió dels enrotllaments del motor;
- olor desagradable d’animals morts i en decadència.
La secció total dels forats de la graella no ha de ser molt menor que la secció transversal dels conductes d’aire, això comporta una disminució del rendiment de tot el sistema.
Els conductes i accessoris d’aire (torns, tees, adaptadors) es compren alhora, intentant comprar productes del mateix fabricant. La diferència de mida condueix a desfasaments a les juntes, interrupció del flux i turbulència.
No utilitzeu conductes corrugats per a la ventilació amb un recuperador, que creen resistència al flux d'aire i augment del soroll durant el funcionament.
Les vàlvules d'aire són necessàries per canviar temporalment els paràmetres del moviment de l'aire. Per exemple, es poden utilitzar per bloquejar el canal d'entrada durant un període especialment gelat quan el recuperador no pot fer front a l'escalfament de l'aire a la temperatura requerida.
Els filtres s’instal·len a tots els models de ventilació amb recuperació. Protegeixen l'equip contra la pols del carrer i la puja dels arbres, que obstrueixen ràpidament els intercanviadors de calor.
Els aficionats poden integrar-se a la unitat recuperadora o instal·lar-se en conductes. En calcular-se, cal determinar la potència necessària del dispositiu.
No podeu estalviar en comprar ventiladors: els productes barats de baixa qualitat no estan dissenyats per a un funcionament a llarg termini. A mesura que el desgast, els ventiladors fan soroll, provoquen vibracions dels components de ventilació, cosa que fa incòmode quedar-se a l’interior.
Control climàtic
El recuperador és part integrant del sistema general de subministrament i ventilació d’escapament. El funcionament del sistema no es pot configurar una vegada i no canvia durant tot el període d’operació.
Els modes canvien en funció de l’època de l’any, la temperatura de l’aire i la força del vent, els paràmetres de clima desitjats a les habitacions.
Els sistemes de control inclouen:
- Sensors de temperatura, humitat, fum instal·lats als locals i a l’interior de l’equip. Mitjançant els comandes dels sensors, els ventiladors i altres equips de control s’encenen o s’apaguen.
- Els actuadors i els seus actuadors que controlen el funcionament de vàlvules, amortidors, vàlvules de comporta.
- Dispositius per controlar el funcionament de ventiladors, bombes, velocitat de rotació de plaques de rotor.
- Controladors d’aparells de control que analitzen la situació a la casa, reguladors de tensió per a un funcionament estable i precís de l’equip.
- Unitats de còpia de seguretat d’energia en cas d’interrupció elèctrica.
Les principals funcions dels sistemes de control:
- control de la temperatura de l’aire de subministrament tenint en compte paràmetres de microclima, condicions externes, lectures de sensors;
- supervisar i canviar la intensitat de la temperatura dels fluxos abans i després de l’intercanviador de calor;
- gestió de la qualitat de l’aire, inclòs el contingut de CO2;
- intercanviador de calor protecció contra les gelades;
- control del ventilador;
- apagar la ventilació de subministrament en cas d'incendi i encendre el sistema d'escapament de fum;
- supervisar l'estat i emetre informació sobre l'estat dels filtres.
Els quadres de control es creen individualment, tenint en compte les condicions d’explotació, les dimensions de l’edifici i els requisits dels propietaris.
Normes de selecció
El principal criteri per triar una instal·lació és el seu rendiment. És molt difícil fer càlculs pel vostre compte, per tant és millor contactar amb especialistes.
Paràmetres importants a l’hora d’escollir:
- Coeficient de rendiment, que parla de com es redistribueix la temperatura dels fluxos, en lloc d’estalviar calor. Els nombres reals són propers al 65-80%. Les declaracions aproximades del 90% no són més que moviments de màrqueting. Al voltant del 15% de calor es perd mitjançant la ventilació, de manera que les xifres d’estalvi energètic del 50% no poden ser certes.
- El cas i el gruix: els dispositius metàl·lics prims estan subjectes a vibracions i augment del soroll.
- S'ha de seleccionar informació fiable sobre el rendiment dels fanàtics amb un marge d'aproximadament el 20%. A la màxima potència indicada als passaports, el ventilador deixa de crear la pressió necessària per a la circulació de l’aire.
- Composició i característiques dels sistemes d'automatització, temps d'aturada durant una interrupció elèctrica.
- Característiques addicionals d'automatització per controlar l'aire condicionat, humidificador, escalfador elèctric (si cal).
Una unitat de ventilació instal·lada i configurada adequadament amb un recuperador reduirà un 10-15% les factures d’energia. Esperar més estalvi no té sentit. Al mateix temps, la comoditat en una casa o apartament privat augmentarà notablement. Components d’empreses conegudes funcionen durant molt de temps i sense fallar en el correcte càlcul i el compliment de les normes d’instal·lació.
