Pri navrhovaní a revízii súkromných obytných budov sa musí brať do úvahy otázka zvyšovania energetickej účinnosti. Inštalácia núteného vzduchu a výfukových plynov vo ventilačnom systéme je jedným z efektívnych riešení, ako ušetriť na platbe energetických zdrojov.
Typy vetracích systémov
Výmena vzduchu v obytných a technických priestoroch, v kuchyni a kúpeľni je predpokladom pre udržanie zdravej mikroklímy.
Vetranie je prirodzené a nútené.
V prvom prípade prúdi čistý vzduch zvonku a je odvádzaný do atmosféry v dôsledku fyzikálnych procesov ťahu vo vysokej rúre.
V zime do domu vstupuje studený vzduch cez okná, dvere, prívodné potrubie a necháva priestor zohriaty na izbovú teplotu - takže až 15% energie sa stráca pri pouličnom vykurovaní.
Nútené cirkulačné systémy používajú ventilátory inštalované v prívodnom alebo výfukovom potrubí.
Pri prívodnej aj výfukovej ventilácii sú oba procesy nútené.
Princíp činnosti systémov s regeneráciou
Vetranie s regeneračnými prácami podľa jednoduchej schémy:
- Na mieste vhodnom na inštaláciu a údržbu je nainštalovaný rekuperátor - výmenník tepla, ku ktorému sú pripojené prívodné a odsávacie vetracie kanály.
- Teplý vzduch z miestnosti ohrieva chlad z vonkajšej strany.
- Vyhrievané masy čistého vzduchu sa čerpajú do domu.
- Postup sa potom opakuje.
Experimentálne sa overilo, že pri najlepšej vzorke rekuperátorov pri vstupnom prúde vzduchu pri teplote 23 ° C a prichádzajúcom z vonkajšej strany -20 ° C sa vstupné prúdy zahrejú na 18 ° C. Týmto spôsobom sa dosiahne úspora energie.
Chladný a znečistený vzduch v rekuperátore sa nemiešajú - čistý vzduch vstupuje do budovy z ulice.
Na zvýšenie účinnosti v rôznych prevádzkových podmienkach bola vyvinutá široká škála modelov rekuperátorov.
Dizajnové prvky
Klasifikácia výmenníkov tepla sa vykonáva podľa rôznych kritérií:
- Technické špecifikácie;
- spôsob umiestnenia;
- materiál puzdra a vnútorné prvky;
- princíp činnosti;
- Dizajn pracovných predmetov;
- fyzické prostredie používané na prenos tepla;
- schéma automatizácie a kontroly.
Výber sa uskutoční po dôkladnej analýze všetkých funkcií.
Miesto inštalácie hardvéru
Pri výbere miesta inštalácie hlavnej jednotky rekuperátora zvážte, kde sú nainštalované ventilátory alebo čerpadlá. Hluk generovaný zariadením môže byť veľkou prekážkou.
Rekuperátory sa nepripevňujú na spálne a škôlky.
Spôsobom inštalácie sa podlahové a závesné zariadenia odlišujú, povrch ovplyvňuje výber. Ak neexistujú pevné kapitálové steny, je lepšie zostať na modeli inštalovanom na podlahe.
Závesné zariadenia môžu byť skryté za zaveseným stropom, ale také riešenia sú vhodné pre priemyselné budovy. Vibrácie vytvárané ventilátorom a skriňou sú prenášané a zosilňované stavebnými štruktúrami.
Teleso výmenníka tepla môže byť horizontálne a vertikálne. Toto nemá vplyv na technické vlastnosti, ale umožňuje vám zvoliť si model na pohodlné pripojenie vzduchových potrubí.Čím menej uhlov a zákrut, tým menej hluku z prúdenia vzduchu a menej energie plytvanej na pohyb vzduchu vzduchom fanúšikov.
Typické stavebné schémy
Všetky rekuperátory sa bežne delia na modely priameho prenosu tepla a zariadenia s medzilahliacim chladivom.
Do prvej triedy patria tepelné výmenníky:
- komora;
- rotačný;
- lamelárny priečny tok a protiprúd;
- rúrkový.
V zariadeniach s vloženým tepelným nosičom sa používa freón alebo voda-glykol.
komora
Zariadenie sa skladá z dvoch izolovaných kamier. Toky sú automaticky regulované pohyblivým tlmičom.
V prvej fáze sa teplý vzduch privádza do komory č. 1, zatiaľ čo steny sa zahrievajú. Po čase určenom automatizáciou klapka zmení prúdenie vzduchu - ulica ide do vyhrievanej komory a ohrieva sa tam, zatiaľ čo miestnosť ide do komory č. 2.
Proces sa cyklicky opakuje, keď sa kompartmenty zahrievajú a ochladzujú. Účinnosť zariadení nepresahuje 50 - 60%.
otáčavý
Výmenník tepla v napájacej a výfukovej jednotke s rotačným rekuperátorom je doska pripevnená na koleso. Hriadeľ sa pomaly otáča v bubne, os sa zhoduje s prúdením vzduchu. Bubon je rozdelený na dve časti, z ktorých jedna pohybuje vzduchom z bytu, druhá ulica. Obežné koleso kolesa, pohybujúce sa v prvom segmente, sa zahrieva. Ďalej sa rotáciou ohrievané lopatky pohybujú do inej časti bubna, kde odovzdávajú teplo pouličnému vzduchu.
Ovládacie zariadenie umožňuje vypnúť režim vykurovania v teplom období. Účinnosť inštalácie je asi 80%.
Nevýhodou modelu je technická nemožnosť úplne oddeliť toky - asi 5% vzduchových hmôt je zmiešaných. Táto vlastnosť neumožňuje použitie zariadení tohto typu v miestnostiach, kde sú SNiP nastavené na najvyššie prípustné hodnoty znečistenia.
lamelové
Existujú dva typy modelov: protiprúd a krížový tok, názov závisí od smeru pohybu vzduchu.
Hliníkové platne sa hromadí a vydávajú teplo, z ktorého sa vytvárajú úzke vodiace kanály.
Výrobná schéma umožňuje miešanie vzduchových hmôt na úrovni asi 0,1%, čo slúži ako základ na zváženie vzduchotesnosti zariadenia.
Účinnosť protiprúdových rekuperátorov závisí od geometrických rozmerov. Objemné vybavenie má vysoké náklady a zriedka sa používa v súkromných domoch.
V tepelných výmenníkoch s priečnym tokom prúdia vzduchom zariadenie kolmo.
Krížové protiprúdové výmenníky tepla sú najúčinnejšie pre malé rozmery. Veľké množstvo základných prvkov znižuje mechanickú pevnosť, preto sa takéto jednotky používajú iba s malými poklesmi tlaku.
trubkový
Konštrukčne vyrobené z jednej rúrky veľkého priemeru, vo vnútri ktorej je veľa rúrok menšej časti.
Teplé toky, prechádzajúce tenkými trubicami, ich zahrievajú. Zo stien je vyhrievaný prúd pouličného vzduchu, ktorý vstupuje do domu pomocou ventilátora dúchadla.
Vetranie s rekuperátorom freónu
Freónové rekuperátory patria do triedy zariadení so stredným chladiacim médiom.
Základom práce sú dva fyzikálne princípy:
- zmena celkového stavu freónu počas cyklov zahrievania a chladenia - chladivo, chladenie, prejde do kvapalného stavu a pri zahrievaní sa zmení na plynnú frakciu;
- - vlastnosť plynu je vyššia ako kvapalina z dôvodu rozdielnej špecifickej hmotnosti.
Dizajn je veľké množstvo kruhových trubíc naplnených freónom chladiva.
Rúrky prechádzajú kanálmi vetracej jednotky a výfukové potrubie musí byť vždy nižšie ako prívodný vzduch.Teplý vzduch ohrieva spodnú časť rúrok, freón vrie a stúpa do hornej dutiny, cez ktorú prechádza studený pouličný vzduch. V hornej komore uvoľňuje freón v trubici teplo, sám sa ochladzuje, prechádza do kvapalnej frakcie a prechádza trubicou dole.
Výhody freónového systému:
- nedostatok kompresorov na čerpanie chladiacej kvapaliny, čo znamená vysokú spoľahlivosť zariadenia;
- úplná absencia miešania čistého a kontaminovaného vzduchu, čo sa dosahuje zhutňovaním bodov prechodu rúrok stenami komôr.
Kanálový rekuperátor s vloženým tepelným nosičom
Zariadenie sa skladá z dvoch výmenníkov tepla, ktoré sa dajú prenášať na veľké vzdialenosti.
Zariadenie je vhodné na rekonštrukciu vetracích systémov, ktorých konštrukcia pôvodne nezahŕňala možnosť prenosu tepla.
Algoritmus práce:
- Vzduch z výfukového potrubia prechádza výmenníkom tepla, ktorý pozostáva z rúrok, ktorými cirkuluje etylénglykolová tekutina.
- Chladivo je čerpané cirkulačným čerpadlom do toho istého radiátora, ktorý je nainštalovaný v prívodnom potrubí.
- Kvapalina odovzdáva teplo privádzanému vzduchu prechádzajúcemu mriežkou chladiča.
- Proces čerpania je nepretržitý.
Na reguláciu stupňa výmeny tepla medzi dopravnými rúrami inštalované ventily. V zásade je to podobné schéme riadenia prenosu tepla vykurovacích telies.
Pri akejkoľvek schéme na konštrukciu rekuperátorov sa v zariadení vytvára kondenzácia. Na jeho odstránenie musí byť zabezpečený kontajner na zber a spôsoby ďalšieho zneškodnenia mimo domu alebo do kanalizačného systému.
Hlavné prvky vetracích systémov
Vetranie s rekuperáciou tepla v súkromnom dome pozostáva nielen z jednotky tepelného výmenníka.
Systém obsahuje:
- ochranné mriežky;
- vzduchové kanály;
- ventily
- Fanúšikovia
- filtre.
- automatizačné a kontrolné orgány.
Mriežky chránia pred náhodným vniknutím veľkých predmetov, vtákov a hlodavcov do systému, čo môže spôsobiť nehodu. Táto možnosť je možná, keď sa na obežné koleso ventilátora dostane cudzí predmet. Dôsledkom môže byť:
- zdeformované čepele a zvýšená úroveň vibrácií (hluk);
- rušenie rotora ventilátora a spaľovanie vinutí motora;
- nepríjemný zápach z mŕtvych a chátrajúcich zvierat.
Celkový prierez grilovacích otvorov by nemal byť oveľa menší ako prierez vzduchových potrubí, čo vedie k zníženiu výkonu celého systému.
Vzduchovody a armatúry (zákruty, podložky, adaptéry) sa kupujú súčasne, snažia sa kúpiť produkty od rovnakého výrobcu. Rozdiel vo veľkosti vedie k medzerám na križovatkách, prerušeniu toku a turbulenciám.
Nepoužívajte zvlnené kanály na vetranie s rekuperátorom, ktorý vytvára počas prevádzky odpor voči prúdeniu vzduchu a zvyšuje hluk.
Vzduchové ventily sú potrebné na dočasnú zmenu parametrov pohybu vzduchu, napríklad sa môžu použiť na zablokovanie vstupného kanála počas obzvlášť mrazivého obdobia, keď rekuperátor nedokáže zvládnuť ohrev vzduchu na požadovanú teplotu.
Filtre sú nainštalované vo všetkých modeloch vetrania s regeneráciou. Chráni zariadenie pred prachom z ulice a chmýrami stromov, ktoré rýchlo upchávajú výmenníky tepla.
Ventilátory môžu byť integrované do rekuperačnej jednotky alebo inštalované do potrubí. Pri výpočte sa musí určiť potrebný výkon zariadenia.
Pri nákupe fanúšikov nemôžete ušetriť - lacné výrobky nízkej kvality nie sú navrhnuté na dlhodobú prevádzku. Pri opotrebovaní ventilátory vydávajú hluk, vedú k vibráciám ventilačných komponentov, čo spôsobuje nepríjemné umiestnenie v miestnosti.
Klimatická kontrola
Rekuperátor je neoddeliteľnou súčasťou všeobecného systému prívodného a odvodného vetrania. Činnosť systému nie je možné nakonfigurovať raz a nemení sa počas celého obdobia prevádzky.
Režimy sa menia v závislosti od ročného obdobia, teploty vzduchu a sily vetra, požadovaných klimatických parametrov v miestnostiach.
Riadiace systémy zahŕňajú:
- Senzory teploty, vlhkosti, dymu inštalované v priestoroch a vo vnútri zariadenia. Príkazy zo senzorov sa zapínajú alebo vypínajú ventilátory a ďalšie ovládacie zariadenia.
- Ovládače a ich ovládače ovládajúce činnosť ventilov, tlmičov, šupátok.
- Zariadenia na riadenie činnosti ventilátorov, čerpadiel, rýchlosti otáčania rotorových dosiek.
- Ovládače riadiacich zariadení, ktoré analyzujú situáciu v dome, regulátory napätia pre stabilnú a presnú prevádzku zariadenia.
- Záložné jednotky napájajte v prípade výpadku napájania.
Hlavné funkcie riadiacich systémov:
- regulácia teploty privádzaného vzduchu berúc do úvahy parametre mikroklímy, vonkajšie podmienky, hodnoty snímača;
- monitorovanie a zmena intenzity teploty prúdov pred a za výmenníkom tepla;
- riadenie kvality ovzdušia vrátane obsahu CO2;
- protimrazová ochrana výmenníka tepla;
- ovládanie ventilátora;
- vypnutie prívodného vetrania v prípade požiaru a zapnutie systému odsávania dymu;
- monitorovanie stavu a vydávanie informácií o stave filtrov.
Ovládací panel sa vytvára individuálne s ohľadom na prevádzkové podmienky, rozmery budovy a požiadavky vlastníkov nehnuteľností.
Pravidlá výberu
Hlavným kritériom pri výbere zariadenia je jeho výkon. Výpočty je veľmi ťažké, preto je lepšie kontaktovať špecialistov.
Parametre dôležité pri výbere:
- Koeficient výkonu, ktorý hovorí skôr o tom, ako sa teplota tokov prerozdeľuje, nie o úsporu tepla. Reálne čísla sú takmer 65–80%. Vyhlásenia o 90% a viac nie sú nič viac ako marketingové kroky. Vetraním sa stráca približne 15% tepla, takže údaje o 50% úspore energie nemôžu byť pravdivé.
- Materiál puzdra a hrúbka - tenké kovové zariadenia sú vystavené vibráciám a zvýšenému hluku.
- Spoľahlivé informácie o výkone fanúšikov sa musia vyberať s rozpätím približne 20%. Pri maximálnom výkone uvedenom v pasoch prestane ventilátor vytvárať tlak potrebný na cirkuláciu vzduchu.
- Zloženie a charakteristika automatizačných systémov, doba prevádzkyschopnosti počas výpadku napájania.
- Ďalšie funkcie automatizácie na reguláciu klimatizácie, zvlhčovača vzduchu, elektrického ohrievača (ak je to potrebné).
Správne nainštalovaná a nakonfigurovaná vetracia jednotka s rekuperátorom zníži účty za energiu o 10 - 15%. Čakanie na ďalšie úspory nemá zmysel. Zároveň sa výrazne zvýši komfort v súkromnom dome alebo byte. Komponenty známych spoločností pracujú dlho a bez problémov so správnym výpočtom a dodržiavaním inštalačných pravidiel.
