Vấn đề cải thiện hiệu quả năng lượng phải được xem xét trong thiết kế và đại tu các tòa nhà dân cư tư nhân. Việc lắp đặt không khí và khí thải cưỡng bức trong hệ thống thông gió là một trong những giải pháp hiệu quả để tiết kiệm chi trả cho các nguồn năng lượng.
Các loại hệ thống thông gió
Thay đổi không khí trong các phòng dân cư và tiện ích, trong nhà bếp và trong phòng tắm là điều kiện tiên quyết để duy trì vi khí hậu lành mạnh.
Thông gió là tự nhiên và bắt buộc.
Trong trường hợp đầu tiên, không khí sạch sẽ chảy từ bên ngoài và được đưa vào khí quyển do các quá trình vật lý của lực kéo trong một đường ống cao.
Vào mùa đông, không khí lạnh tràn vào nhà qua cửa sổ, cửa ra vào, cung cấp ống dẫn và khiến mặt bằng được làm nóng đến nhiệt độ phòng - vì vậy có tới 15% năng lượng bị lãng phí khi sưởi ấm đường phố.
Hệ thống tuần hoàn cưỡng bức sử dụng quạt được lắp đặt trong ống cấp khí hoặc ống xả.
Trong cung cấp và thông gió khí thải, cả hai quá trình đều bị ép buộc.
Nguyên lý hoạt động của các hệ thống có phục hồi
Thông gió với phục hồi hoạt động theo một sơ đồ đơn giản:
- Ở một nơi thuận tiện cho việc lắp đặt và bảo trì, một bộ thu hồi được lắp đặt - một bộ trao đổi nhiệt, trong đó một ống thông gió cung cấp và xả khí được kết nối.
- Không khí phòng ấm áp từ căn phòng làm nóng cái lạnh đến từ bên ngoài.
- Các khối không khí sạch được làm nóng được bơm vào nhà.
- Quá trình này sau đó được lặp lại.
Người ta đã xác minh bằng thực nghiệm rằng ở nhiệt độ không khí thải là 23 ° C và đến từ bên ngoài -20 ° C, trong các mẫu máy thu hồi tốt nhất, các luồng đến được làm nóng đến 18 ° C. Bằng cách này, tiết kiệm năng lượng đạt được.
Không khí lạnh và ô nhiễm trong bộ thu hồi không trộn lẫn - không khí sạch sẽ vào tòa nhà từ đường phố.
Để tăng hiệu quả trong các điều kiện vận hành khác nhau, rất nhiều mô hình máy thu hồi đã được phát triển.
Đặc điểm thiết kế
Việc phân loại các bộ trao đổi nhiệt được thực hiện theo các tiêu chí khác nhau:
- Thông số kỹ thuật;
- phương pháp sắp đặt;
- vật liệu trường hợp và các yếu tố nội bộ;
- nguyên tắc hành động;
- thiết kế các hạng mục công việc;
- môi trường vật lý được sử dụng để truyền nhiệt;
- sơ đồ tự động hóa và điều khiển.
Sự lựa chọn được thực hiện sau khi phân tích kỹ lưỡng tất cả các tính năng.
Vị trí lắp đặt phần cứng
Khi chọn vị trí lắp đặt của bộ phận chính của bộ thu hồi, hãy xem xét nơi quạt hoặc máy bơm được lắp đặt. Tiếng ồn do thiết bị tạo ra có thể là một trở ngại lớn.
Recuperators không gắn trên phòng ngủ và vườn ươm.
Theo phương pháp lắp đặt, sàn và thiết bị treo được phân biệt, bề mặt ảnh hưởng đến sự lựa chọn. Nếu không có bức tường vốn vững chắc, tốt hơn là ở lại trên mô hình được cài đặt trên sàn.
Thiết bị treo có thể được ẩn đằng sau trần treo, nhưng các giải pháp như vậy phù hợp cho các tòa nhà công nghiệp. Rung động được tạo ra bởi quạt và vỏ được truyền và khuếch đại bởi các cấu trúc tòa nhà.
Vỏ trao đổi nhiệt có thể nằm ngang và dọc. Điều này không ảnh hưởng đến các đặc tính kỹ thuật, nhưng cho phép bạn chọn một mô hình để kết nối thuận tiện các ống dẫn khí.Càng ít góc và quay, càng ít tiếng ồn từ luồng không khí và ít lãng phí năng lượng vào sự chuyển động của khối không khí của người hâm mộ.
Đề án xây dựng điển hình
Tất cả các máy thu hồi được chia thành các mô hình truyền nhiệt trực tiếp và các thiết bị có chất làm mát trung gian.
Lớp đầu tiên bao gồm các bộ trao đổi nhiệt:
- buồng;
- quay;
- lamellar chéo và ngược dòng;
- hình ống.
Trong các thiết bị có chất mang nhiệt trung gian, freon hoặc chất lỏng nước-glycol được sử dụng.
Phòng
Thiết bị bao gồm hai camera bị cô lập. Các luồng được tự động điều khiển bởi một van điều tiết di động.
Ở giai đoạn đầu tiên, không khí ấm được gửi đến buồng số 1, trong khi các bức tường được sưởi ấm. Sau một thời gian được xác định bởi tự động hóa, bộ giảm xóc thay đổi luồng không khí - đường phố đi đến buồng nóng và nóng lên ở đó, trong khi phòng một đi đến buồng số 2 tại thời điểm đó.
Quá trình này được lặp đi lặp lại theo chu kỳ khi các khoang được làm nóng và làm mát. Hiệu quả của các thiết bị không vượt quá 50 - 60%.
Quay
Bộ trao đổi nhiệt trong bộ cấp và xả với bộ thu hồi kiểu quay là tấm được gắn vào bánh xe. Trục quay chậm trong trống, trục trùng với luồng không khí. Trống được chia thành hai phần, một trong số đó di chuyển không khí của căn hộ, đường kia. Bánh công tác của bánh xe, di chuyển trong phân khúc đầu tiên, nóng lên. Hơn nữa, bằng cách quay, các lưỡi dao nóng di chuyển đến một phần khác của trống, nơi chúng tỏa nhiệt ra không khí đường phố.
Thiết bị điều khiển cho phép bạn tắt chế độ sưởi ấm trong mùa ấm. Hiệu quả của việc cài đặt là khoảng 80%.
Nhược điểm của mô hình là không có khả năng kỹ thuật để tách hoàn toàn các dòng chảy - khoảng 5% khối lượng không khí được trộn lẫn. Tính năng này không cho phép sử dụng các thiết bị loại này trong các phòng nơi SNiP được đặt thành các giá trị ô nhiễm tối đa cho phép.
Lamellar
Có hai loại mô hình: dòng chảy ngược và dòng chảy chéo, tên phụ thuộc vào hướng chuyển động của không khí.
Các tấm nhôm tích tụ và tỏa nhiệt, từ đó các kênh dẫn hẹp được hình thành.
Sơ đồ sản xuất cho phép trộn các khối không khí ở mức khoảng 0,1%, làm cơ sở để xem xét độ kín của thiết bị.
Hiệu quả của máy thu hồi ngược dòng phụ thuộc vào kích thước hình học. Thiết bị cồng kềnh có chi phí cao và hiếm khi được sử dụng cho nhà riêng.
Trong các bộ trao đổi nhiệt dòng ngang, luồng không khí đi qua thiết bị vuông góc.
Bộ trao đổi nhiệt dòng ngược có hiệu quả nhất đối với kích thước nhỏ. Một số lượng lớn các yếu tố cấu thành làm giảm độ bền cơ học, do đó, các đơn vị như vậy chỉ được sử dụng với áp suất nhỏ.
Hình ống
Cấu trúc được làm bằng một ống có đường kính lớn, bên trong có nhiều ống có tiết diện nhỏ hơn.
Dòng chảy ấm, đi qua các ống mỏng, làm nóng chúng. Một luồng không khí đường phố được sưởi ấm từ các bức tường, đi vào nhà thông qua một quạt gió.
Thông gió với người phục hồi freon
Bộ thu hồi Freon thuộc nhóm thiết bị có chất làm mát trung gian.
Cơ sở của công việc là hai nguyên tắc vật lý:
- sự thay đổi trạng thái tổng hợp của freon trong các chu trình làm nóng - làm mát, làm mát, chuyển sang trạng thái lỏng và biến thành một phần khí khi đun nóng;
- tính chất của chất khí cao hơn chất lỏng do trọng lượng riêng khác nhau.
Thiết kế là vô số ống hình khuyên chứa đầy chất làm lạnh freon.
Các ống đi qua các kênh của bộ phận thông gió, và ống xả phải luôn thấp hơn không khí cung cấp.Không khí ấm làm nóng phần dưới của các ống, freon sôi lên và bốc lên khoang trên, qua đó không khí lạnh trên đường phố đi qua. Ở khoang trên, freon trong ống tỏa nhiệt, bản thân nó nguội đi, đi vào phần lỏng và đi xuống ống.
Những ưu điểm của hệ thống freon:
- thiếu máy nén để bơm chất làm mát, có nghĩa là độ tin cậy cao của thiết bị;
- sự vắng mặt hoàn toàn của việc trộn không khí sạch và ô nhiễm, điều này đạt được bằng cách nén các điểm chuyển tiếp của các ống thông qua các bức tường của các buồng.
Bộ thu hồi kênh với chất mang nhiệt trung gian
Thiết bị bao gồm hai bộ trao đổi nhiệt có thể được thực hiện trên một khoảng cách dài.
Thiết bị phù hợp cho việc tái thiết các hệ thống thông gió, thiết kế ban đầu không bao gồm khả năng truyền nhiệt.
Thuật toán làm việc:
- Không khí từ ống xả đi qua bộ trao đổi nhiệt bao gồm các ống mà qua đó chất lỏng ethylene glycol lưu thông.
- Chất làm mát được bơm qua bơm tuần hoàn đến cùng bộ tản nhiệt được lắp đặt trong ống cung cấp.
- Chất lỏng tỏa nhiệt cho không khí cung cấp đi qua vỉ tản nhiệt.
- Quá trình bơm là liên tục.
Để điều chỉnh mức độ trao đổi nhiệt giữa các ống vận chuyển lắp đặt van. Về nguyên tắc, điều này tương tự như sơ đồ điều khiển truyền nhiệt của bộ tản nhiệt.
Với bất kỳ sơ đồ nào để xây dựng các bộ thu hồi, các dạng ngưng tụ trong thiết bị. Để loại bỏ nó, một container phải được cung cấp để thu gom và cách xử lý tiếp theo bên ngoài ngôi nhà hoặc vào hệ thống nước thải.
Các yếu tố chính của hệ thống thông gió
Thông gió với thu hồi nhiệt trong nhà riêng không chỉ bao gồm một bộ trao đổi nhiệt.
Hệ thống bao gồm:
- lưới bảo vệ;
- ống dẫn khí;
- van
- người hâm mộ
- bộ lọc.
- cơ quan tự động hóa và kiểm soát.
Lưới bảo vệ chống lại sự xâm nhập vô tình của các vật thể lớn, chim và động vật gặm nhấm vào hệ thống, có thể gây ra tai nạn. Tùy chọn này có thể khi một vật thể lạ rơi vào cánh quạt. Hậu quả có thể là:
- lưỡi biến dạng và tăng mức độ rung (tiếng ồn);
- gây nhiễu của cánh quạt quạt và đốt cháy cuộn dây động cơ;
- mùi khó chịu từ động vật chết và thối rữa.
Tổng tiết diện của các lỗ nướng không được nhỏ hơn nhiều so với tiết diện của ống dẫn khí, điều này dẫn đến giảm hiệu suất của toàn bộ hệ thống.
Ống dẫn khí và phụ kiện (lượt, tees, bộ điều hợp) được mua cùng một lúc, cố gắng mua sản phẩm từ cùng một nhà sản xuất. Sự khác biệt về kích thước dẫn đến khoảng trống tại các điểm giao cắt, gián đoạn dòng chảy và nhiễu loạn.
Không sử dụng ống lượn sóng để thông gió với bộ thu hồi, tạo ra khả năng chống lại luồng không khí và tăng tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
Van khí là cần thiết để tạm thời thay đổi các thông số của chuyển động không khí, ví dụ, chúng có thể được sử dụng để chặn kênh đầu vào trong một khoảng thời gian đặc biệt băng giá khi người thu hồi không thể đối phó với việc làm nóng không khí đến nhiệt độ yêu cầu.
Bộ lọc được cài đặt trong tất cả các mô hình thông gió với phục hồi. Họ bảo vệ các thiết bị khỏi bụi đường và lông cây, nhanh chóng làm tắc nghẽn các bộ trao đổi nhiệt.
Quạt có thể được tích hợp vào bộ thu hồi hoặc được lắp đặt trong ống dẫn. Khi tính toán, phải xác định công suất cần thiết của thiết bị.
Bạn không thể tiết kiệm khi mua quạt - các sản phẩm chất lượng thấp giá rẻ không được thiết kế để hoạt động lâu dài. Khi hao mòn, quạt tạo ra tiếng ồn, dẫn đến rung động của các bộ phận thông gió, khiến nó không thoải mái khi ở trong nhà.
Kiểm soát khí hậu
Bộ thu hồi là một phần không thể thiếu trong hệ thống chung về cung cấp và thông gió khí thải. Hoạt động của hệ thống không thể được cấu hình một lần và không thay đổi trong toàn bộ thời gian hoạt động.
Các chế độ thay đổi tùy thuộc vào thời gian trong năm, nhiệt độ không khí và cường độ gió, các thông số khí hậu mong muốn trong các phòng.
Các hệ thống điều khiển bao gồm:
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, khói được lắp đặt trong khuôn viên và bên trong thiết bị. Bằng các lệnh từ các cảm biến, quạt và các thiết bị điều khiển khác được bật hoặc tắt.
- Thiết bị truyền động và bộ truyền động của chúng kiểm soát hoạt động của van, giảm chấn, van cổng.
- Thiết bị điều khiển hoạt động của quạt, máy bơm, tốc độ quay của tấm rôto.
- Bộ điều khiển của các thiết bị điều khiển phân tích tình hình trong nhà, bộ điều chỉnh điện áp để thiết bị hoạt động ổn định và chính xác.
- Các đơn vị dự phòng điện trong trường hợp mất điện.
Các chức năng chính của hệ thống điều khiển:
- cung cấp điều khiển nhiệt độ không khí có tính đến các thông số vi khí hậu, điều kiện bên ngoài, đọc cảm biến;
- giám sát và thay đổi cường độ nhiệt độ của các dòng chảy trước và sau khi trao đổi nhiệt;
- quản lý chất lượng không khí, bao gồm hàm lượng CO2;
- trao đổi nhiệt bảo vệ sương giá;
- điều khiển quạt;
- tắt thông gió cung cấp trong trường hợp hỏa hoạn và bật hệ thống xả khói;
- giám sát trạng thái và đưa ra thông tin về trạng thái của các bộ lọc.
Bảng điều khiển được tạo riêng lẻ, có tính đến các điều kiện vận hành, kích thước của tòa nhà và các yêu cầu của chủ sở hữu tài sản.
Quy tắc lựa chọn
Tiêu chí chính để chọn cài đặt là hiệu suất của nó. Rất khó để tự mình thực hiện các phép tính, do đó tốt hơn là liên hệ với các chuyên gia.
Các thông số quan trọng khi chọn:
- Hệ số hiệu suất, nói về cách phân phối nhiệt độ của dòng chảy, thay vì tiết kiệm nhiệt. Số thực gần tới 65% 80%. Báo cáo khoảng 90% trở lên không nhiều hơn các động thái tiếp thị. Khoảng 15% nhiệt bị mất qua thông gió, vì vậy những con số tiết kiệm năng lượng 50% là không thể đúng.
- Chất liệu vỏ và độ dày - các thiết bị kim loại mỏng có thể bị rung và tăng tiếng ồn.
- Thông tin đáng tin cậy về hiệu suất của người hâm mộ, nó phải được chọn với tỷ lệ khoảng 20%. Ở công suất tối đa được chỉ định trong hộ chiếu, quạt ngừng tạo áp suất cần thiết cho lưu thông không khí.
- Thành phần và đặc điểm của hệ thống tự động hóa, thời gian hoạt động trong thời gian mất điện.
- Các tính năng tự động hóa bổ sung để điều khiển điều hòa, máy tạo độ ẩm, lò sưởi điện (nếu cần).
Một thiết bị thông gió được cài đặt và cấu hình đúng cách với bộ thu hồi sẽ giảm hóa đơn năng lượng xuống 10 - 15%. Chờ đợi để tiết kiệm nhiều hơn không có ý nghĩa. Đồng thời, sự thoải mái trong một ngôi nhà hoặc căn hộ riêng sẽ tăng lên rõ rệt. Các thành phần của các công ty nổi tiếng làm việc trong một thời gian dài và không thất bại với tính toán chính xác và tuân thủ các quy tắc cài đặt.
