Vzduchotechnické jednotky s rekuperací tepla pro soukromý dům

Při navrhování a revizi soukromých obytných budov je třeba brát v úvahu otázku zlepšení energetické účinnosti. Instalace nuceného vzduchu a výfukových plynů ve ventilačním systému je jedním z efektivních řešení, jak ušetřit na výplatě energetických zdrojů.

Druhy ventilačních systémů

Výměna vzduchu v obytných a technických místnostech, v kuchyni a v koupelně je předpokladem pro udržení zdravé mikroklima.

Větrání je přirozené a nucené.

V prvním případě čistý vzduch proudí z vnějšku a je odstraněn do atmosféry díky fyzikálním procesům tažení ve vysoké trubce.

V zimě studený vzduch vstupuje do domu přes okna, dveře, přívodní potrubí a ponechává prostor vytápěný na pokojovou teplotu - takže až 15% energie je zbytečně vytápěno na ulici.

Nucené cirkulační systémy používají ventilátory instalované v přívodním nebo výfukovém potrubí.

Při přívodním i odsávacím větrání jsou oba procesy nuceny.

Princip fungování systémů s využitím

Větrání s regeneračními pracemi podle jednoduchého schématu:

1. V místě vhodném pro instalaci a údržbu je instalován rekuperátor - tepelný výměník, ke kterému jsou připojeny přívodní a výfukové potrubí.
2. Teplý vzduch z místnosti ohřívá chlad přicházející z vnějšku.
3. Vytápěné hmoty čistého vzduchu jsou čerpány do domu.
4. Proces se pak opakuje.

Experimentálně bylo ověřeno, že při teplotě odpadního vzduchu 23 ° C a přicházejícího z vnějšku -20 ° C jsou v nejlepších vzorcích rekuperátorů vstupní toky zahřívány na 18 ° C. Tímto způsobem je dosaženo úspory energie.

Studený a znečištěný vzduch v rekuperátoru se nemísí - čistý vzduch vstupuje do budovy z ulice.

Pro zvýšení účinnosti za různých provozních podmínek byla vyvinuta široká škála modelů rekuperátorů.

Designové vlastnosti

Klasifikace tepelných výměníků se provádí podle různých kritérií:

• Technické specifikace;
• způsob umístění;
• materiál pouzdra a vnitřní prvky;
• princip činnosti;
• návrh pracovních předmětů;
• fyzické prostředí používané pro přenos tepla;
• schéma automatizace a řízení.

Volba se provádí po důkladné analýze všech funkcí.

Umístění hardwarové instalace

Při výběru umístění instalace hlavní jednotky rekuperátoru zvažte, kde jsou nainstalovány ventilátory nebo čerpadla. Hluk generovaný zařízením může být velkou překážkou.

Rekuperátory se nepřipojují přes ložnice a školky.

Podle způsobu instalace se podlahová a závěsná zařízení odlišují, povrch ovlivňuje výběr. Pokud neexistují pevné kapitálové zdi, je lepší zůstat na modelu instalovaném na podlaze.

Závěsná zařízení mohou být skryta za zavěšeným stropem, ale taková řešení jsou vhodná pro průmyslové budovy. Vibrace vytvářené ventilátorem a skříní jsou přenášeny a zesíleny stavebními strukturami.

Těleso výměníku tepla může být vodorovné a svislé. To nemá vliv na technické vlastnosti, ale umožňuje vám vybrat model pro pohodlné připojení vzduchovodů.Čím méně úhlů a zatáček, tím menší hluk ze vzduchových proudů a méně energie plynoucí na pohybující se vzduchové hmoty fanoušky.

Typické konstrukční plány

Všechny rekuperátory se obvykle dělí na modely přímého přenosu tepla a zařízení s mezilehlým chladivem.

První třída zahrnuje výměníky tepla:

• komora;
• rotační;
• lamelární přítok a protiproud;
• trubkovitý.

V zařízeních s přechodným tepelným nosičem se používá freon nebo voda-glykol.

Komora

Zařízení se skládá ze dvou izolovaných kamer. Průtoky jsou automaticky řízeny pohyblivým tlumičem.

V první fázi se do komory č. 1 přivádí teplý vzduch, zatímco stěny se zahřívají. Po době stanovené automatizací klapka mění proudění vzduchu - ulice jede do vyhřívané komory a ohřívá se tam, zatímco místnost jde do komory č. 2.

Proces se cyklicky opakuje, když jsou oddíly zahřívány a chlazeny. Účinnost zařízení nepřesahuje 50 - 60%.

Rotační

Výměník tepla v přívodní a výfukové jednotce s rotačním rekuperátorem je deska připevněná k kolu. Hřídel se v bubnu otáčí pomalu, osa se shoduje s proudem vzduchu. Buben je rozdělen na dvě části, z nichž jedna pohybuje vzduchem bytu, druhá ulice. Oběžné kolo kola, pohybující se v prvním segmentu, se zahřívá. Dále se rotací vyhřívané lopatky pohybují do jiné části bubnu, kde vydávají teplo do vzduchu ulice.

Ovládací zařízení umožňuje vypnout režim vytápění v teplé sezóně. Účinnost instalace je asi 80%.

Nevýhodou modelu je technická nemožnost úplného oddělení toků - asi 5% vzduchových hmot je smícháno. Tato funkce neumožňuje použití zařízení tohoto typu v místnostech, kde jsou SNiP nastaveny na maximální přípustné hodnoty znečištění.

Lamellar

Existují dva typy modelů: protiproud a křížový tok, název závisí na směru pohybu vzduchu.

Hliníkové desky se hromadí a vydávají teplo, ze kterého se vytvářejí úzké vodicí kanály.

Výrobní schéma umožňuje míchání vzduchových hmot na úrovni asi 0,1%, což slouží jako základ pro zvážení vzduchotěsnosti zařízení.

Účinnost protiproudých rekuperátorů závisí na geometrických rozměrech. Objemné vybavení má vysoké náklady a je zřídka používáno pro soukromé domy.

U tepelných výměníků s křížovým tokem proudí vzduch zařízením kolmo.

Křížové protiproudé výměníky tepla jsou nejúčinnější pro malé rozměry. Velké množství základních prvků snižuje mechanickou pevnost, proto se takové jednotky používají pouze s malými poklesy tlaku.

Trubkové

Konstrukce je vyrobena z jedné trubky s velkým průměrem, uvnitř níž je mnoho trubek menší sekce.

Teplé toky, procházející tenkými trubicemi, je zahřívají. Ze zdí se zahřívá proud pouličního vzduchu, který vstupuje do domu pomocí ventilátoru.

Větrání s rekuperátorem freonu

Freonové rekuperátory patří do třídy zařízení s mezilehlým chladivem.

Základem práce jsou dva fyzikální principy:

• změna agregovaného stavu freonu během cyklů zahřívání - chlazení - chladivo, chlazení, přejde do kapalného stavu a při zahřátí se změní na plynnou frakci;
• vlastnost plynu být vyšší než kapalina kvůli odlišné měrné hmotnosti.

Konstrukce je množství prstencových zkumavek naplněných freonem chladiva.

Trubky procházejí kanály ventilační jednotky a výfukové potrubí musí být vždy nižší než přívod vzduchu.Teplý vzduch ohřívá spodní část zkumavek, freon se vaří a stoupá do horní dutiny, skrz kterou prochází studený pouliční vzduch. V horní komoře uvolňuje freon v zkumavce teplo, sám se ochlazuje, přechází do kapalné frakce a klesá zkumavkou dolů.

Výhody freonového systému:

• nedostatek kompresorů pro čerpání chladicí kapaliny, což znamená vysokou spolehlivost zařízení;
• úplná absence míchání čistého a znečištěného vzduchu, čehož je dosaženo zhutněním míst, kde trubky procházejí stěnami komor.

Kanálový rekuperátor s vloženým tepelným nosičem

Zařízení se skládá ze dvou tepelných výměníků, které lze přenášet na velké vzdálenosti.

Zařízení je vhodné pro rekonstrukci ventilačních systémů, jejichž konstrukce původně nezahrnovala možnost přenosu tepla.

Algoritmus práce:

1. Vzduch z výfukového potrubí prochází tepelným výměníkem sestávajícím z trubek, kterými cirkuluje kapalina ethylenglykolu.
2. Chladivo je čerpáno cirkulačním čerpadlem do stejného radiátoru instalovaného v přívodním potrubí.
3. Kapalina vydává teplo přiváděnému vzduchu procházejícímu mřížkou chladiče.
4. Proces čerpání je nepřetržitý.

K regulaci stupně výměny tepla mezi dopravními trubicemi instalovanými ventily. V zásadě je to podobné schématu řízení přenosu tepla topných těles.

S jakýmkoli schématem pro konstrukci rekuperátorů se v zařízení tvoří kondenzace. Pro jeho odstranění musí být zajištěn kontejner pro sběr a způsoby další likvidace mimo dům nebo do kanalizace.

Hlavní prvky ventilačních systémů

Větrání s rekuperací tepla v soukromém domě sestává nejen z jednotky tepelného výměníku.

Systém zahrnuje:

• ochranné mříže;
• vzduchovody;
• ventily
• fanoušci
• filtry.
• automatizační a kontrolní orgány.

Mříže chrání před náhodným vniknutím velkých předmětů, ptáků a hlodavců do systému, což může způsobit nehodu. Tato možnost je možná, když se cizí předmět dostane na oběžné kolo ventilátoru. Důsledkem může být:

• deformované lopatky a zvýšená úroveň vibrací (hluk);
• zaseknutí rotoru ventilátoru a spalování vinutí motoru;
• nepříjemný zápach z mrtvých a chátrajících zvířat.

Celkový průřez grilovacích otvorů by neměl být mnohem menší než průřez vzduchových kanálů, což vede ke snížení výkonu celého systému.

Vzduchovody a armatury (zatáčky, podložky, adaptéry) se kupují současně a snaží se koupit produkty od stejného výrobce. Rozdíl ve velikosti vede k mezerám na křižovatkách, narušení toku a turbulenci.

Nepoužívejte vlnité potrubí pro ventilaci s rekuperátorem, který během provozu vytváří odpor vůči proudění vzduchu a zvyšuje hlučnost.

K dočasným změnám parametrů pohybu vzduchu jsou zapotřebí vzduchové ventily, například mohou být použity k zablokování vstupního kanálu během zvláště mrazivého období, kdy rekuperátor nedokáže zvládnout zahřátí vzduchu na požadovanou teplotu.

Filtry jsou instalovány do všech modelů větrání s regenerací. Chrání zařízení před prachem z ulice a chmýří stromů, které rychle ucpávají výměníky tepla.

Ventilátory mohou být integrovány do rekuperátorové jednotky nebo instalovány do potrubí. Při výpočtu musí být stanoven potřebný výkon zařízení.

Při nákupu fanoušků nemůžete ušetřit - levné výrobky nízké kvality nejsou navrženy pro dlouhodobý provoz. Při opotřebení ventilátory vydávají hluk, vedou k vibracím ventilačních prvků, což znemožňuje zůstat doma.

Klimatizace

Rekuperátor je nedílnou součástí obecného systému přívodního a odsávacího větrání. Provoz systému nelze jednou nakonfigurovat a nemění se po celou dobu provozu.

Režimy se mění v závislosti na ročním období, teplotě vzduchu a síle větru, požadovaných klimatických parametrech v místnostech.

Řídicí systémy zahrnují:

• Senzory teploty, vlhkosti, kouře instalované v areálu a uvnitř zařízení. Příkazy ze senzorů se zapínají nebo vypínají ventilátory a další ovládací zařízení.
• Pohony a jejich akční členy ovládající činnost ventilů, tlumičů, šoupátek.
• Zařízení pro řízení provozu ventilátorů, čerpadel, otáček rotorových desek.
• Regulátory řídicích zařízení, které analyzují situaci v domě, regulátory napětí pro stabilní a přesný provoz zařízení.
• Záložní jednotky napájení v případě výpadku napájení.

Hlavní funkce řídicích systémů:

• regulace teploty přiváděného vzduchu s ohledem na parametry mikroklima, vnější podmínky, odečty senzorů;
• sledování a změna intenzity teploty toků před a za výměníkem tepla;
• řízení kvality ovzduší, včetně obsahu CO2;
• ochrana proti zamrznutí tepelného výměníku;
• ovládání ventilátoru;
• vypnutí přívodního větrání v případě požáru a zapnutí systému odsávání kouře;
• sledování stavu a vydávání informací o stavu filtrů.

Ovládací panely jsou vytvářeny individuálně s ohledem na provozní podmínky, rozměry budovy a požadavky vlastníků nemovitostí.

Pravidla výběru

Hlavním kritériem pro výběr instalace je její výkon. Je velmi obtížné provádět výpočty na vlastní pěst, proto je lepší kontaktovat odborníky.

Parametry, které jsou důležité při výběru:

• Koeficient výkonu, který hovoří o tom, jak se teplota toků přerozděluje, spíše než o úsporu tepla. Reálná čísla se blíží 65–80%. Prohlášení o 90% a více jsou pouze marketingovými tahy. Ventilací dochází ke ztrátě asi 15% tepla, takže hodnoty pro 50% úspory energie nemohou být pravdivé.
• Materiál pouzdra a tloušťka - tenká kovová zařízení jsou vystavena vibracím a zvýšenému hluku.
• Spolehlivé informace o výkonu fanoušků, musí být vybrány s rozpětím asi 20%. Při maximálním výkonu uvedeném v pasech přestane ventilátor vytvářet tlak potřebný pro cirkulaci vzduchu.
• Složení a charakteristika automatizačních systémů, doba provozu při výpadku napájení.
• Další funkce automatizace pro ovládání klimatizace, zvlhčovače vzduchu, elektrického ohřívače (je-li to nutné).

Správně nainstalovaná a nakonfigurovaná ventilační jednotka s rekuperátorem sníží účty za energii o 10-15%. Čekání na další úspory nedává smysl. Zároveň se výrazně zvýší komfort v soukromém domě nebo bytě. Komponenty známých společností fungují po dlouhou dobu a bez selhání se správným výpočtem a dodržováním instalačních pravidel.