Luchtbehandelingskasten met warmteterugwinning voor een privéwoning

De kwestie van het verbeteren van de energie-efficiëntie moet worden overwogen bij het ontwerp en de renovatie van particuliere woongebouwen. De geforceerde lucht- en uitlaatinstallatie in het ventilatiesysteem is een van de effectieve oplossingen om te besparen op de betaling van energiebronnen.

Soorten ventilatiesystemen

Luchtverversing in woon- en bijkeuken, in de keuken en in de badkamer is een voorwaarde voor het behouden van een gezond microklimaat.

Ventilatie is natuurlijk en geforceerd.

In het eerste geval stroomt schone lucht van buitenaf en wordt door de fysische tractieprocessen in een hoge buis in de atmosfeer afgevoerd.

In de winter komt koude lucht het huis binnen via ramen, deuren, toevoerkanalen en verlaat het pand verwarmd tot kamertemperatuur - dus tot 15% van de energie wordt verspild aan straatverwarming.

Geforceerde circulatiesystemen gebruiken ventilatoren die zijn geïnstalleerd in de luchttoevoer- of uitlaatkanalen.

Bij aan- en afvoerventilatie worden beide processen geforceerd.

Het principe van de werking van systemen met herstel

Ventilatie met herstel werkt volgens een eenvoudig schema:

1. Op een plaats die handig is voor installatie en onderhoud, is een recuperator geïnstalleerd - een warmtewisselaar waarop een toevoer- en uitlaatventilatiekanalen zijn aangesloten.
2. Warme kamerlucht uit de kamer verwarmt de koude die van buiten komt.
3. Verwarmde schone luchtmassa's worden het huis in gepompt.
4. Het proces wordt dan herhaald.

Experimenteel is geverifieerd dat bij een temperatuur van uitlaatlucht van 23 ° C en van buiten komende -20 ° C, in de beste monsters van recuperatoren, de binnenkomende stromen worden verwarmd tot 18 ° C. Op deze manier wordt energie bespaard.

Koude en vervuilde lucht in de recuperator gaan niet samen - schone lucht komt vanaf de straat het gebouw binnen.

Om de efficiëntie onder verschillende bedrijfsomstandigheden te verhogen, is een grote verscheidenheid aan modellen recuperatoren ontwikkeld.

Ontwerpkenmerken

De classificatie van warmtewisselaars wordt uitgevoerd volgens verschillende criteria:

• technische specificaties;
• wijze van plaatsing;
• case materiaal en interne elementen;
• werkingsprincipe;
• ontwerp van werkitems;
• de fysieke omgeving die wordt gebruikt voor warmteoverdracht;
• automatisering en controleschema.

De keuze is gemaakt na een grondige analyse van alle features.

Locatie van hardware-installatie

Houd bij het kiezen van de installatielocatie van de hoofdeenheid van de recuperator rekening met de locatie van de ventilatoren of pompen. Het geluid dat door het apparaat wordt gegenereerd, kan een grote belemmering vormen.

Recuperatoren worden niet boven slaapkamers en kinderkamers gemonteerd.

Door de installatiemethode onderscheiden vloer- en ophanginrichtingen, het oppervlak beïnvloedt de keuze. Als er geen massieve hoofdmuren zijn, is het beter om op het model op de vloer te blijven.

Hangende apparaten kunnen achter een verlaagd plafond worden verborgen, maar dergelijke oplossingen zijn geschikt voor industriële gebouwen. De trillingen die door de ventilator en de behuizing worden gecreëerd, worden overgedragen en versterkt door bouwconstructies.

De behuizing van de warmtewisselaar kan horizontaal en verticaal zijn. Dit heeft geen invloed op de technische kenmerken, maar u kunt een model kiezen voor een gemakkelijke aansluiting van luchtkanalen.Hoe minder hoeken en bochten, hoe minder geluid van luchtstromen en minder energie die door ventilatoren wordt verspild aan bewegende luchtmassa's.

Typische constructieschema's

Alle recuperatoren zijn conventioneel onderverdeeld in modellen van directe warmteoverdracht en apparaten met een tussenliggende koelvloeistof.

De eerste klasse omvat warmtewisselaars:

• kamer;
• roterend;
• lamellaire kruisstroom en tegenstroom;
• buisvormig.

In apparaten met een tussenliggende warmtedrager wordt freon of een water-glycol-vloeistof gebruikt.

Kamer

Het apparaat bestaat uit twee geïsoleerde camera's. De stromen worden automatisch gestuurd door een beweegbare demper.

In de eerste fase wordt warme lucht naar kamer 1 gestuurd, terwijl de muren worden verwarmd. Na een door de automatisering bepaalde tijd verandert de demper de luchtstroom - de straat gaat naar de verwarmde kamer en warmt daar op, terwijl de kamer naar kamer nr. 2 gaat.

Het proces wordt cyclisch herhaald terwijl de compartimenten worden verwarmd en gekoeld. De efficiëntie van apparaten is niet hoger dan 50 - 60%.

Roterend

De warmtewisselaar in de aan- en afvoereenheid met een roterende recuperator is de plaat die aan het wiel is bevestigd. De as draait langzaam in de trommel, de as valt samen met de luchtstroom. De trommel is verdeeld in twee delen, waarvan er één de lucht van het appartement beweegt, de andere straat. De waaier van het wiel beweegt in het eerste segment en warmt op. Verder bewegen de verwarmde bladen door rotatie naar een ander deel van de trommel, waar ze warmte afgeven aan de straatlucht.

Met de regelapparatuur kunt u de verwarmingsmodus in het warme seizoen uitschakelen. Het rendement van de installatie is ongeveer 80%.

Het nadeel van het model is de technische onmogelijkheid om de stromen volledig te scheiden - ongeveer 5% van de luchtmassa's worden gemengd. Deze functie staat het gebruik van apparaten van dit type niet toe in kamers waar SNiP is ingesteld op de maximaal toegestane vervuilingswaarden.

Lamellar

Er zijn twee soorten modellen: tegenstroom en kruisstroom, de naam hangt af van de richting van de luchtbeweging.

Aluminium platen hopen zich op en geven warmte af, waaruit smalle geleidingskanalen ontstaan.

Het fabricageschema maakt het mogelijk om luchtmassa's te mengen op een niveau van ongeveer 0,1%, wat als basis dient om het apparaat luchtdicht te beschouwen.

De efficiëntie van recuperatoren met tegenstroom is afhankelijk van de geometrische afmetingen. Omvangrijke apparatuur heeft hoge kosten en wordt zelden gebruikt voor privéwoningen.

Bij kruisstroomwarmtewisselaars passeren luchtstromen het apparaat loodrecht.

Kruis-tegenstroom-warmtewisselaars zijn het meest effectief voor kleine afmetingen. Een groot aantal samenstellende elementen vermindert de mechanische sterkte, daarom worden dergelijke eenheden alleen gebruikt met kleine drukvallen.

Buisvormig

Structureel gemaakt van één buis met een grote diameter, waarbinnen zich veel buizen met een kleinere sectie bevinden.

Warme stromen die door dunne buizen gaan, verwarmen ze. Vanaf de muren wordt een stroom straatlucht verwarmd, die via een ventilator het huis binnenkomt.

Ventilatie met freon recuperator

Freon recuperatoren behoren tot de klasse van apparaten met een tussenliggende koelvloeistof.

De basis van het werk zijn twee fysieke principes:

• een verandering in de totale toestand van freon tijdens verwarmings-koelcycli - het koelmiddel, koeling, gaat in vloeibare toestand en verandert in een gasfractie wanneer het wordt verwarmd;
• de eigenschap van een gas om hoger te zijn dan een vloeistof vanwege een ander soortelijk gewicht.

Het ontwerp is een veelvoud van ringvormige buizen gevuld met koelmiddelfreon.

Buizen lopen door de kanalen van de ventilatie-unit en het afvoerkanaal moet altijd lager zijn dan de toevoerlucht.Warme lucht verwarmt het onderste deel van de buizen, freon kookt en stijgt op in de bovenste holte, waar koude straatlucht doorheen stroomt. In de bovenste kamer geeft het freon in de buis warmte af, het koelt zelf af, gaat in de vloeibare fractie en gaat de buis in.

De voordelen van het freon-systeem:

• gebrek aan compressoren voor het verpompen van koelmiddel, wat een hoge betrouwbaarheid van het apparaat betekent;
• de volledige afwezigheid van vermenging van schone en vervuilde lucht, wat wordt bereikt door verdichting van de overgangspunten van de buizen door de wanden van de kamers.

Kanaalrecuperator met tussenliggende warmtedrager

Het apparaat bestaat uit twee warmtewisselaars die over lange afstanden kunnen worden vervoerd.

De apparatuur is geschikt voor de reconstructie van ventilatiesystemen, waarvan het ontwerp aanvankelijk niet de mogelijkheid van warmteoverdracht omvatte.

Werkalgoritme:

1. Lucht uit het uitlaatkanaal stroomt door een warmtewisselaar die bestaat uit buizen waardoor ethyleenglycolvloeistof circuleert.
2. De koelvloeistof wordt via een circulatiepomp naar dezelfde radiator gepompt die in het toevoerkanaal is geïnstalleerd.
3. De vloeistof geeft warmte af aan de toevoerlucht die door het radiatorrooster gaat.
4. Het pompproces is continu.

Om de mate van warmte-uitwisseling tussen de transportbuizen geïnstalleerde kleppen te regelen. Dit is in principe vergelijkbaar met het regelschema voor warmteoverdracht van verwarmingsradiatoren.

Bij elk schema voor het bouwen van recuperatoren vormt zich condens in het apparaat. Voor verwijdering moet een container worden voorzien voor verzameling en manieren om verder buiten het huis of in de riolering te worden verwijderd.

De belangrijkste elementen van ventilatiesystemen

Ventilatie met warmteterugwinning in een woonhuis bestaat niet alleen uit een warmtewisselaarunit.

Het systeem omvat:

• beschermende roosters;
• luchtkanalen;
• kleppen
• fans
• filters.
• automatiserings- en controle-instanties.

Roosters beschermen tegen het per ongeluk binnendringen van grote voorwerpen, vogels en knaagdieren in het systeem, wat ongelukken kan veroorzaken. Deze optie is mogelijk wanneer een vreemd voorwerp op de waaier van de ventilator terechtkomt. Het gevolg kan zijn:

• vervormde bladen en verhoogd trillingsniveau (geluid);
• vastlopen van de ventilatorrotor en verbranding van de motorwikkelingen;
• onaangename geur van dode en rottende dieren.

De totale doorsnede van de grillgaten mag niet veel kleiner zijn dan de doorsnede van de luchtkanalen, dit leidt tot een afname van de prestatie van het gehele systeem.

Luchtkanalen en fittingen (bochten, T-stukken, adapters) worden tegelijkertijd gekocht en proberen producten van dezelfde fabrikant te kopen. Het verschil in grootte leidt tot gaten op de kruispunten, verstoring van de stroming en turbulentie.

Gebruik geen gegolfde kanalen voor ventilatie met een recuperator, die weerstand tegen luchtstroming en meer lawaai tijdens bedrijf creëren.

Luchtkleppen zijn nodig om de parameters van de luchtbeweging tijdelijk te wijzigen, ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om het inlaatkanaal te blokkeren gedurende een bijzonder ijzige periode waarin de recuperator de lucht niet op de vereiste temperatuur kan verwarmen.

Filters zijn geïnstalleerd in alle ventilatiemodellen met herstel. Ze beschermen de apparatuur tegen straatstof en boompluizen, die de warmtewisselaars snel verstoppen.

Ventilatoren kunnen in de recuperatoreenheid worden geïntegreerd of in kanalen worden geïnstalleerd. Bij het berekenen moet het benodigde vermogen van het apparaat worden bepaald.

U kunt niet besparen op het kopen van ventilatoren - goedkope producten van lage kwaliteit zijn niet ontworpen voor langdurig gebruik. Naarmate de slijtage veroorzaakt, maken de ventilatoren geluid, leiden ze tot trillingen van de ventilatiecomponenten, wat het ongemakkelijk maakt om binnen te blijven.

Klimaatcontrole

De recuperator is een integraal onderdeel van het algemene systeem van toevoer- en afvoerventilatie. De werking van het systeem kan niet één keer worden geconfigureerd en verandert niet gedurende de gehele gebruiksperiode.

De modi veranderen afhankelijk van de tijd van het jaar, luchttemperatuur en windsterkte, de gewenste klimaatparameters in de kamers.

De controlesystemen omvatten:

• Sensoren van temperatuur, vochtigheid, rook geïnstalleerd in de gebouwen en in de apparatuur. Door commando's van de sensoren worden ventilatoren en andere regelapparatuur in- of uitgeschakeld.
• Actuators en hun actuators die de werking van kleppen, dempers, schuifafsluiters regelen.
• Apparaten voor het regelen van de werking van ventilatoren, pompen, rotatiesnelheid van rotorplaten.
• Controllers van controleapparaten die de situatie in huis analyseren, spanningsregelaars voor een stabiele en nauwkeurige werking van de apparatuur.
• Voorzie backup-units van stroom in geval van een stroomstoring.

De belangrijkste functies van controlesystemen:

• toevoerluchttemperatuurregeling rekening houdend met microklimaatparameters, externe omstandigheden, sensorwaarden;
• het bewaken en wijzigen van de intensiteit van de temperatuur van de stromen voor en na de warmtewisselaar;
• luchtkwaliteitsbeheer, inclusief CO2-gehalte;
• warmtewisselaar vorstbeveiliging;
• ventilator controle;
• het uitschakelen van de toevoerventilatie in geval van brand en het inschakelen van het rookafvoersysteem;
• statusbewaking en het verstrekken van informatie over de status van filters.

Bedieningspanelen worden individueel gemaakt, rekening houdend met de bedrijfsomstandigheden, afmetingen van het gebouw en de eisen van eigenaren van onroerend goed.

Selectie regels

Het belangrijkste criterium bij het kiezen van een installatie is de prestatie. Het is erg moeilijk om zelf berekeningen te maken, daarom is het beter om contact op te nemen met specialisten.

Parameters die belangrijk zijn bij het kiezen:

• Prestatiecoëfficiënt, die spreekt over hoe de temperatuur van de stromen wordt herverdeeld in plaats van warmte te besparen. Reële cijfers liggen dicht bij 65-80%. Verklaringen van ongeveer 90% en meer zijn niet meer dan marketingbewegingen. Ongeveer 15% van de warmte gaat verloren door ventilatie, dus de cijfers voor 50% energiebesparing kunnen niet kloppen.
• Materiaal en dikte van de behuizing - dunne metalen apparaten zijn onderhevig aan trillingen en meer lawaai.
• Betrouwbare informatie over de prestaties van fans, deze moet worden geselecteerd met een marge van ongeveer 20%. Bij het maximale vermogen dat in de paspoorten wordt aangegeven, houdt de ventilator op met het creëren van de druk die nodig is voor luchtcirculatie.
• Samenstelling en kenmerken van automatiseringssystemen, uptime tijdens stroomuitval.
• Extra automatiseringsfuncties voor het regelen van airconditioning, luchtbevochtiger, elektrische verwarming (indien nodig).

Een goed geïnstalleerde en geconfigureerde ventilatie-unit met een recuperator zal de energierekening met 10-15% verlagen. Wachten op meer besparingen heeft geen zin. Tegelijkertijd zal het comfort in een woonhuis of appartement aanzienlijk toenemen. Componenten van bekende bedrijven werken lange tijd en zonder fouten met de juiste berekening en naleving van de installatieregels.