Unități de manipulare a aerului cu recuperare de căldură pentru o casă privată

Problema îmbunătățirii eficienței energetice trebuie luată în considerare în proiectarea și revizuirea clădirilor rezidențiale private. Instalarea cu aer forțat și evacuare în sistemul de ventilație este una dintre soluțiile eficiente pentru economisirea la plata resurselor energetice.

Tipuri de sisteme de ventilație

Schimbarea aerului în camerele rezidențiale și de utilitate, în bucătărie și în baie este o condiție necesară pentru menținerea unui microclimat sănătos.

Ventilarea este naturală și forțată.

În primul caz, aerul curat curge din exterior și este eliminat în atmosferă datorită proceselor fizice de tracțiune într-o conductă înaltă.

În timpul iernii, aerul rece intră în casă prin ferestre, uși, conducte de alimentare și lasă spațiile încălzite la temperatura camerei - deci până la 15% din energie este risipită la încălzirea stradală.

Sistemele de circulație forțată folosesc ventilatoare instalate în conductele de alimentare sau de evacuare a aerului.

În cazul ventilației și a ventilației de evacuare, ambele procese sunt forțate.

Principiul funcționării sistemelor cu recuperare

Ventilația cu recuperare funcționează conform unei scheme simple:

1. Într-un loc convenabil pentru instalare și întreținere, este instalat un recuperator - un schimbător de căldură, la care sunt conectate o conductă de aerisire de alimentare și de evacuare.
2. Aerul cald din încăpere încălzește frigul care vine din exterior.
3. Masele de aer curat încălzite sunt pompate în casă.
4. Procesul este apoi repetat.

S-a verificat experimental că la o temperatură de aer de evacuare de 23 ° C și care intră din exterior -20 ° C, în cele mai bune probe de recuperatoare, fluxurile de intrare sunt încălzite la 18 ° C. În acest fel, se realizează economii de energie.

Aerul rece și poluat din recuperator nu se amestecă - aerul curat intră în clădire din stradă.

Pentru a crește eficiența în diferite condiții de operare, a fost dezvoltată o mare varietate de modele de recuperatoare.

Caracteristici de proiectare

Clasificarea schimbătorilor de căldură se realizează după diferite criterii:

• specificatii tehnice;
• metoda de plasare;
• material de caz și elemente interne;
• principiul acțiunii;
• proiectarea articolelor de lucru;
• mediul fizic utilizat pentru transferul de căldură;
• schema de automatizare și control.

Alegerea se face după o analiză amănunțită a tuturor caracteristicilor.

Locația instalării hardware

Atunci când alegeți locația de instalare a unității principale a recuperatorului, luați în considerare unde sunt instalate ventilatoarele sau pompele. Zgomotul generat de dispozitiv poate fi un obstacol mare.

Recuperatoarele nu se montează pe dormitoare și pepiniere.

Prin metoda de instalare, se disting dispozitivele de pardoseală și de agățare, suprafața afectează alegerea. Dacă nu există pereți de capitel solid, este mai bine să rămâneți pe modelul instalat pe podea.

Dispozitivele de spânzurare pot fi ascunse în spatele unui tavan suspendat, dar astfel de soluții sunt potrivite pentru clădirile industriale. Vibrațiile create de ventilator și carcasă sunt transmise și amplificate prin structuri de construcție.

Carcasa schimbătorului de căldură poate fi orizontală și verticală. Acest lucru nu afectează caracteristicile tehnice, dar vă permite să alegeți un model pentru conectarea convenabilă a conductelor de aer.Mai puține unghiuri și viraje, cu atât mai puțin zgomot din fluxurile de aer și mai puțină energie irosită de mișcarea maselor de aer de către ventilatoare.

Scheme de construcții tipice

Toate recuperatoarele sunt împărțite în mod convențional în modele de transfer direct de căldură și dispozitive cu un lichid de răcire intermediar.

Prima clasă include schimbătoare de căldură:

• cameră;
• rotativ;
• fluxul lamelar și contraflux;
• tubular.

În dispozitivele cu un purtător de căldură intermediar, se utilizează freon sau un lichid apă-glicol.

Cameră

Aparatul este format din două camere izolate. Fluxurile sunt controlate automat de un amortizor mobil.

În prima etapă, aerul cald este trimis către camera nr. 1, în timp ce pereții sunt încălziți. După un timp determinat de automatizare, amortizorul schimbă fluxul de aer - strada se duce în camera încălzită și se încălzește acolo, în timp ce camera se duce în camera nr. 2.

Procesul se repetă ciclic pe măsură ce compartimentele sunt încălzite și răcite. Eficiența dispozitivelor nu depășește 50 - 60%.

Rotativ

Schimbătorul de căldură din unitatea de alimentare și evacuare cu un recuperator rotativ este placa atașată la roată. Arborele se rotește lent în tambur, axa coincide cu fluxul de aer. Tamburul este împărțit în două părți, dintre care una mișcă aerul apartamentului, cealaltă stradă. Rotorul roții, care se deplasează în primul segment, se încălzește. Mai departe, prin rotire, lamele încălzite se deplasează într-o altă parte a tamburului, unde emană căldură aerului din stradă.

Echipamentul de control vă permite să opriți modul de încălzire în sezonul cald. Eficiența instalației este de aproximativ 80%.

Dezavantajul modelului este imposibilitatea tehnică de a separa complet debitele - aproximativ 5% din masele de aer sunt amestecate. Această caracteristică nu permite utilizarea dispozitivelor de acest tip în încăperile în care SNiP sunt setate la valorile maxime admise de poluare.

Lamelar

Există două tipuri de modele: contracurent și flux transversal, numele depinde de direcția de mișcare a aerului.

Plăcile de aluminiu se acumulează și degajă căldură, din care se formează canale de ghidare înguste.

Schema de fabricație permite amestecarea maselor de aer la un nivel de aproximativ 0,1%, care servește ca bază pentru a lua în considerare dispozitivul etanș.

Eficiența recuperatoarelor contracurent depinde de dimensiunile geometrice. Echipamentele voluminoase au un cost ridicat și sunt rareori folosite pentru casele private.

În schimbătoarele de căldură cu flux încrucișat, fluxurile de aer traversează dispozitivul perpendicular.

Schimbătoarele de căldură transversale sunt cele mai eficiente pentru dimensiuni mici. Un număr mare de elemente constitutive reduce rezistența mecanică, prin urmare, astfel de unități sunt utilizate numai cu picături mici de presiune.

Tubular

Fabricat structural dintr-o țeavă cu diametru mare, în interiorul căreia se află multe tuburi cu o secțiune mai mică.

Fluxurile calde, trecând prin tuburi subțiri, le încălzește. Din pereți se încălzește un curent de aer al străzii, care intră în casă printr-un ventilator suflant.

Ventilație cu recuperator freon

Recuperatoarele Freon aparțin clasei dispozitivelor cu un lichid de răcire intermediar.

La baza lucrării stau două principii fizice:

• o schimbare a stării agregate a freonului în timpul ciclurilor de încălzire-răcire - lichidul de răcire, răcire, trece într-o stare lichidă și se transformă într-o fracție de gaz atunci când este încălzit;
• proprietatea unui gaz de a fi mai mare decât un lichid datorită gravității specifice diferite.

Designul este o multitudine de tuburi inelare umplute cu freon frigorific.

Tuburile trec prin canalele unității de ventilație, iar conducta de evacuare trebuie să fie întotdeauna mai mică decât aerul de alimentare.Aerul cald încălzește partea inferioară a tuburilor, freonul se fierbe și se ridică în cavitatea superioară, prin care trece aer rece de stradă. În camera superioară, freonul din tub emană căldură, el înșiși se răcește, trece în fracția lichidă și coboară în tub.

Avantajele sistemului freon:

• lipsa compresoarelor pentru pomparea lichidului de răcire, ceea ce înseamnă o fiabilitate ridicată a dispozitivului;
• absența completă a amestecului de aer curat și poluat, care se realizează prin compactarea locurilor în care tuburile traversează pereții camerelor.

Recuperare canal cu purtător de căldură intermediar

Dispozitivul este format din două schimbătoare de căldură care pot fi transportate pe distanțe lungi.

Echipamentul este potrivit pentru reconstrucția sistemelor de ventilație, al căror proiect nu a inclus inițial posibilitatea transferului de căldură.

Algoritmul de lucru:

1. Aerul din conducta de evacuare trece printr-un schimbător de căldură format din tuburi prin care circulă lichidul de etilenglicol.
2. Lichidul de răcire este pompat printr-o pompă de circulație către același radiator instalat în conducta de alimentare.
3. Lichidul emite căldură aerului de alimentare care trece prin grătarul radiatorului.
4. Procesul de pompare este continuu.

Pentru a regla gradul de schimb de căldură între tuburile de transport instalate supape. În principiu, acest lucru este similar cu schema de control al transferului de căldură al caloriferelor.

Cu orice schemă pentru construirea recuperatoarelor, se formează condens în dispozitiv. Pentru scoaterea lui, trebuie să fie prevăzut un recipient pentru colectarea și modalitățile de eliminare ulterioară în afara casei sau în sistemul de canalizare.

Elementele principale ale sistemelor de ventilație

Ventilarea cu recuperare de căldură într-o casă privată nu constă doar dintr-o unitate schimbătoare de căldură.

Sistemul include:

• grile de protecție;
• conducte de aer;
• supape
• fani
• filtre.
• organisme de automatizare și control.

Zăbrele protejează împotriva intrării accidentale de obiecte mari, păsări și rozătoare în sistem, ceea ce poate provoca accidente. Această opțiune este posibilă atunci când un obiect străin ajunge pe rotorul ventilatorului. Consecința poate fi:

• lame deformate și nivel crescut de vibrații (zgomot);
• blocarea rotorului ventilatorului și arderea înfășurărilor motorului;
• miros neplăcut al animalelor moarte și în descompunere.

Secțiunea totală a găurilor de grătar nu trebuie să fie mult mai mică decât secțiunea transversală a conductelor de aer, ceea ce duce la o scădere a performanței întregului sistem.

Conductele de aer și fitingurile (viraje, tee, adaptoare) sunt cumpărate în același timp, încercând să achiziționeze produse de la același producător. Diferența de dimensiune duce la decalaje la joncțiuni, întreruperea debitului și turbulență.

Nu folosiți conducte ondulate pentru ventilație cu un recuperator, care creează rezistență la curgerea aerului și zgomot crescut în timpul funcționării.

Ventilele de aer sunt necesare pentru a schimba temporar parametrii mișcării aerului, de exemplu, pot fi utilizate pentru a bloca canalul de intrare într-o perioadă de timp deosebit de înghețată, când recuperatorul nu poate face față încălzirii aerului la temperatura dorită.

Filtrele sunt instalate în toate modelele de ventilație cu recuperare. Acestea protejează echipamentul împotriva prafului stradal și a pufului copacilor, care blochează rapid schimbătoarele de căldură.

Ventilatoarele pot fi integrate în unitatea recuperatoare sau instalate în conducte. La calcul, trebuie determinată puterea necesară a dispozitivului.

Nu puteți economisi la cumpărarea de fani - produsele ieftine de calitate scăzută nu sunt concepute pentru funcționarea pe termen lung. Pe măsură ce uzura, ventilatoarele fac zgomot, duc la vibrații ale componentelor de ventilație, ceea ce face inconfortabil să rămână în interior.

Control climatic

Recuperatorul este o parte integrantă a sistemului general de alimentare și ventilație de evacuare. Funcționarea sistemului nu poate fi configurată o singură dată și nu se schimbă pe întreaga perioadă de funcționare.

Modurile se schimbă în funcție de perioada anului, de temperatura aerului și de puterea vântului, de parametrii climatici doriți în camere.

Sistemele de control includ:

• Senzori de temperatură, umiditate, fum instalat în spații și în interiorul echipamentului. Prin comenzi de la senzori, ventilatoare și alte echipamente de control sunt activate sau dezactivate.
• Actuatoarele și actuatoarele lor care controlează funcționarea supapelor, amortizoarelor, supapelor de poartă.
• Dispozitive pentru controlul funcționării ventilatoarelor, pompelor, vitezei de rotație a plăcilor rotorului.
• Controlere de dispozitive de control care analizează situația din casă, regulatoare de tensiune pentru o funcționare stabilă și precisă a echipamentului.
• Unități de rezervă pentru alimentare în caz de întrerupere a energiei electrice.

Principalele funcții ale sistemelor de control:

• furnizează controlul temperaturii aerului ținând cont de parametrii microclimatului, condițiile externe, citirile senzorilor;
• monitorizarea și modificarea intensității temperaturii debitelor înainte și după schimbătorul de căldură;
• gestionarea calității aerului, inclusiv conținutul de CO2;
• protecție împotriva înghețului schimbătorului de căldură;
• control ventilator;
• oprirea ventilației de alimentare în caz de incendiu și pornirea sistemului de evacuare a fumului;
• monitorizarea stării și emiterea informațiilor despre starea filtrelor.

Panourile de control sunt create individual, ținând cont de condițiile de funcționare, dimensiunile clădirii și cerințele proprietarilor de proprietăți.

Reguli de selecție

Principalul criteriu pentru alegerea unei instalații este performanța acesteia. Este foarte dificil să faceți calcule pe cont propriu, de aceea este mai bine să contactați specialiști.

Parametrii importanți atunci când alegeți:

• Coeficient de performanță, care vorbește despre modul în care temperatura debitelor este redistribuită, mai degrabă decât economisirea căldurii. Numerele reale sunt aproape de 65–80%. Declarațiile de aproximativ 90% și mai mari nu sunt mai mult decât mișcări de marketing. Aproximativ 15% din căldură este pierdută prin ventilație, astfel încât cifrele pentru economiile de energie de 50% nu pot fi adevărate.
• Materialul și grosimea carcasei - dispozitivele din metal subțire sunt supuse vibrațiilor și zgomotului crescut.
• Informații fiabile despre performanța fanilor, acestea trebuie selectate cu o marjă de aproximativ 20%. La puterea maximă indicată în pașapoarte, ventilatorul încetează să creeze presiunea necesară circulației aerului.
• Compoziția și caracteristicile sistemelor de automatizare, timpul de funcționare în timpul unei întreruperi de curent.
• Caracteristici suplimentare de automatizare pentru controlul aerului condiționat, umidificator, încălzitor electric (dacă este necesar).

O unitate de ventilație instalată și configurată corespunzător cu un recuperator va reduce facturile de energie cu 10-15%. Așteptarea mai multor economii nu are sens. În același timp, confortul într-o casă sau apartament privat va crește semnificativ. Componentele unor companii cunoscute funcționează o perioadă lungă de timp și fără a eșua calculul corect și respectarea regulilor de instalare.