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

Problema creșterii eficienței energetice este în mod necesar luată în considerare la proiectarea și revizuirea clădirilor rezidențiale private. O unitate de tratare a aerului dintr-un sistem de ventilație este una dintre cele mai eficiente soluții de economisire a costurilor cu energia.

Tipuri de sisteme de ventilație

Schimbarea aerului în camerele rezidențiale și utilitare, în bucătărie și în baie este o condiție prealabilă pentru menținerea unui microclimat sănătos.

Ventilația este naturală și forțată.

În primul caz, fluxurile de aer curat provin din exterior și sunt îndepărtate în atmosferă datorită proceselor fizice de împingere într-o conductă înaltă.

Iarna, aerul rece pătrunde în casă prin ferestre, uși, conducte de alimentare și lasă încăperile încălzite la temperatura camerei - astfel până la 15% din energie este irosită la încălzirea străzii.

Sistemele forțate folosesc ventilatoare instalate în conductele de alimentare cu aer sau de evacuare pentru a circula fluxurile.

În alimentarea și ventilația de evacuare, ambele procese sunt forțate.

Principiul funcționării sistemelor cu recuperare

Ventilația cu recuperare funcționează după o schemă simplă:

1. Într-un loc convenabil pentru instalare și întreținere, este instalat un recuperator - un schimbător de căldură, la care sunt conectate conductele de ventilație de intrare și ieșire.
2. Aerul cald din cameră din cameră încălzește aerul rece provenit din exterior.
3. Masele de aer curat încălzite sunt suflate în casă.
4. Apoi procesul se repetă.

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

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

Pentru a crește eficiența în diferite condiții de funcționare, au fost dezvoltate o mare varietate de modele de recuperatoare.

Caracteristici de proiectare

Schimbătoarele de căldură sunt clasificate în funcție de diferite criterii:

• caracteristici tehnice;
• metoda de plasare;
• materialul corpului și elementele interne;
• principiul acțiunii;
• proiectarea elementelor de lucru;
• mediul fizic utilizat pentru transferul de căldură;
• schema de automatizare și control.

Alegerea se face după o analiză aprofundată a tuturor caracteristicilor.

Locul instalării echipamentului

Când alegeți locul de instalare pentru unitatea principală a recuperatorului, țineți cont de locul în care sunt instalate ventilatoarele sau pompele. Zgomotul generat de dispozitiv poate fi foarte deranjant.

Nu instalează recuperatoare deasupra dormitoarelor și creșelor.

Conform metodei de instalare, se disting dispozitive de podea și pandantiv, alegerea este influențată de suprafață. Dacă nu există pereți principali solizi, este mai bine să alegeți un model montat pe podea.

Dispozitivele suspendate pot fi ascunse în spatele tavanelor false, dar astfel de soluții sunt potrivite pentru clădirile industriale. Vibrația generată de ventilator și carcasă este transmisă și amplificată de structura clădirii.

Corpul schimbătorului de căldură poate fi orizontal sau vertical. Acest lucru nu afectează caracteristicile tehnice, dar vă permite să alegeți un model pentru conectarea convenabilă a conductelor de aer. Cu cât mai puține viraje și viraje, cu atât mai puțin zgomot din fluxul de aer și mai puțină energie este cheltuită pe mase de aer în mișcare de către ventilatoare.

Scheme tipice de construcție

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

Prima clasă include schimbătoare de căldură:

• cameră;
• rotativ;
• flux și contracurent lamelar;
• tubular.

Dispozitivele cu un purtător de căldură intermediar utilizează lichid freon sau glicol-apă.

Cameră

Dispozitivul este format din două camere izolate. Debitele sunt controlate automat de o clapetă mobilă.

În prima etapă, aerul cald este direcționat în camera nr. 1, în timp ce pereții sunt încălziți. După un anumit timp automat, clapeta schimbă fluxul de aer - clapeta de stradă este direcționată către camera încălzită și se încălzește acolo, iar clapeta interioară în acest moment merge la camera nr. 2.

Procesul se repetă ciclic pe măsură ce compartimentele se încălzesc și se răcesc. Eficiența dispozitivelor nu depășește 50 - 60%.

Rotativ

Schimbătorul de căldură din unitatea de tratare a aerului cu un recuperator rotativ este plăcile atașate la roată. Arborele se rotește încet în tambur, axa coincide cu fluxurile de aer. Tamburul este împărțit în două părți, pe una dintre care se mișcă aerul apartamentului, pe cealaltă aer de stradă. Rotorul roții, care se deplasează în primul segment, se încălzește. Mai mult, prin rotație, lamele încălzite se deplasează într-o altă parte a tamburului, unde degajă căldură aerului de stradă.

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

Dezavantajul modelului este imposibilitatea tehnică de a separa complet fluxurile - aproximativ 5% din masele de aer sunt amestecate. Particularitatea nu permite utilizarea dispozitivelor de acest tip în încăperi în care SNiP au stabilit valori maxime admise de contaminare.

Lamelar

Modelele sunt produse în două tipuri: contracurent și curent încrucișat, numele depinde de direcția mișcării aerului.

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

Schema de fabricație face posibilă amestecarea maselor de aer la un nivel de aproximativ 0,1%, ceea ce servește ca bază pentru a considera dispozitivul sigilat.

Eficiența recuperatorilor de contracurent depinde direct de dimensiunile geometrice. Echipamentele voluminoase au un cost ridicat și sunt rareori folosite pentru case private.

În schimbătoarele de căldură cu flux transversal, fluxul de aer traversează dispozitivul perpendicular.

Recuperatoarele de contracurent sunt cele mai eficiente cu dimensiuni reduse. Un număr mare de componente reduce rezistența mecanică, prin urmare, astfel de unități sunt utilizate numai cu picături de presiune mici.

Tubular

Structural realizat dintr-o țeavă de diametru mare, în interiorul căreia există multe țevi cu o secțiune transversală mai mică.

Fluxurile calde care trec prin tuburi subțiri le încălzesc. Un perete de aer de stradă este încălzit de pe pereți, care este alimentat în casă cu ajutorul unui ventilator.

Ventilație cu recuperator de freon

Recuperatoarele de freon aparțin clasei de dispozitive cu un purtător de căldură intermediar.

Lucrarea se bazează pe două principii fizice:

• o modificare a stării de agregare a freonului în timpul ciclurilor de încălzire-răcire - lichidul de răcire, răcind, se transformă într-o stare lichidă și se transformă într-o fracțiune de gaz la încălzire;
• proprietatea unui gaz de a fi mai mare decât un lichid datorită unei greutăți specifice diferite.

Designul este un set de tuburi inelare umplute cu agent frigorific freon.

Conductele trec prin conductele unității de ventilație, iar conducta de evacuare trebuie să fie întotdeauna mai mică decât conducta de alimentare. Aerul cald încălzește partea inferioară a tuburilor, freonul fierbe și se ridică în cavitatea superioară prin care trece aerul rece de stradă. În camera superioară, freonul din tub degajă căldură, în timp ce se răcește, trece în fracția lichidă și coboară prin 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 sigilarea punctelor de tranziție ale tuburilor prin pereții camerelor.

Recuperator de conducte cu purtător de căldură intermediar

Dispozitivul este format din două schimbătoare de căldură care pot fi răspândite pe distanțe mari.

Echipamentul este potrivit pentru reconstrucția sistemelor de ventilație, al căror design nu a fost inițial conceput pentru posibilitatea schimbului de căldură.

Algoritm de lucru:

1. Aerul din conducta de evacuare trece printr-un schimbător de căldură format din tuburi prin care circulă un lichid de etilen glicol.
2. Lichidul de răcire este pompat cu ajutorul unei pompe de circulație în același radiator instalat în conducta de alimentare.
3. Fluidul transferă căldura aerului de alimentare care trece prin grătarul radiatorului.
4. Procesul de pompare are loc continuu.

Pentru a regla gradul de transfer de căldură, supapele sunt instalate între tuburile de transport. În principiu, acest lucru este similar cu schema de reglare a transferului de căldură al radiatoarelor de încălzire.

Cu orice design de recuperatoare, se formează condens în dispozitiv. Pentru a-l scoate, trebuie prevăzute un container de colectare și o cale pentru eliminarea ulterioară în afara casei sau în sistemul de canalizare.

Principalele elemente ale sistemelor de ventilație

Ventilația cu recuperare de căldură într-o casă privată nu constă doar dintr-un schimbător de căldură.

Sistemul include:

• grile de protectie;
• conducte de aer;
• supape;
• fani;
• filtre.
• corpuri de automatizare și control.

Grilele împiedică pătrunderea accidentală în sistem a obiectelor mari, păsărilor și rozătoarelor, care pot provoca accidente. Această opțiune este posibilă atunci când un obiect străin cade pe rotorul ventilatorului. Consecința poate fi:

• lame deformate și vibrații crescute (zgomot);
• blocarea rotorului ventilatorului și arderea înfășurărilor motorului;
• miros neplăcut de la animale moarte și în descompunere.

Secțiunea totală a deschiderilor grilei nu trebuie să fie semnificativ mai mică decât secțiunea conductelor de aer, ceea ce duce la o scădere a performanței întregului sistem.

Conductele de aer și armăturile (coturi, tee, adaptoare) sunt cumpărate în același timp, încearcă să achiziționeze produse de la un singur producător. Diferența de dimensiune duce la goluri în articulații, perturbarea fluxului și turbulențe.

Canalele de aer ondulate nu sunt utilizate pentru ventilația cu un recuperator, care creează rezistență la fluxurile de aer și zgomot crescut în timpul funcționării.

Supapele de aer sunt necesare pentru a schimba temporar parametrii mișcării aerului, de exemplu, pot fi folosite pentru a închide canalul de intrare într-o perioadă de timp deosebit de geroasă, când recuperatorul nu poate face față încălzirii aerului la temperatura necesară.

Filtrele sunt instalate în toate modelele de ventilație cu recuperare. Acestea protejează echipamentul de praful străzii și de puful copacilor, care înfundă rapid schimbătoarele de căldură.

Ventilatoarele pot fi încorporate în unitatea de recuperare sau pot fi instalate în conducte. La calcul, trebuie determinată puterea necesară a dispozitivului.

Nu puteți economisi la cumpărarea ventilatoarelor - produsele ieftine și de calitate scăzută nu sunt concepute pentru funcționarea pe termen lung.Pe măsură ce ventilatoarele se uzează, produc zgomot, ducând la vibrații ale componentelor de ventilație, ceea ce provoacă disconfort atunci când se află în camere.

Reglarea microclimatului

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

Modurile sunt schimbate în funcție de anotimp, temperatura aerului și puterea vântului, parametrii climatici doriți în camere.

Sistemele de control includ:

• Detectoare de temperatură, umiditate, fum instalate în încăperi și în interiorul echipamentului. Prin comenzile de la senzori, ventilatoarele și alte echipamente de control sunt activate sau oprite.
• Actuatoare și acționările lor care controlează funcționarea supapelor, a amortizoarelor, a supapelor de poartă.
• Dispozitive pentru controlul funcționării ventilatoarelor, pompelor, vitezei de rotație a plăcilor rotorului.
• Controlere ale dispozitivelor de control care analizează situația din casă, regulatoare de tensiune pentru o funcționare stabilă și precisă a echipamentului.
• Unități de alimentare de rezervă în caz de întrerupere a curentului.

Principalele funcții ale sistemelor de control:

• controlul temperaturii aerului de alimentare, luând în considerare parametrii microclimatului, condițiile externe, citirile senzorilor;
• monitorizarea și modificarea intensității temperaturii debitelor înainte și după schimbătorul de căldură;
• managementul calității aerului, inclusiv conținutul de CO2;
• protecție împotriva înghețării recuperatorului;
• control ventilator;
• oprirea ventilației de alimentare în caz de incendiu și pornirea sistemului de evacuare a fumului;
• monitorizarea stării și emiterea de informații despre starea filtrelor.

Panourile de control sunt create individual, ținând seama de condițiile de funcționare, dimensiunea clădirii și cerințele proprietarilor.

Reguli de selecție

Principalul criteriu atunci când alegeți o plantă este performanța acesteia. Este foarte dificil să faceți calcule pe cont propriu, deci este mai bine să contactați specialiști.

Parametrii care sunt importanți atunci când alegeți:

• Coeficientul de eficiență, care indică modul în care temperatura fluxurilor este redistribuită, mai degrabă decât economiile de căldură. Numerele reale se apropie de 65-80%. Revendicările de aproximativ 90% și mai mari nu sunt altceva decât trucuri de marketing. Aproximativ 15% din căldură se pierde prin ventilație, astfel încât cifrele cu aproximativ 50% economii de energie nu pot fi adevărate.
• Materialul și grosimea carcasei - Dispozitivele metalice subțiri sunt supuse vibrațiilor și zgomotului crescut.
• Informații fiabile despre performanța ventilatorului, ar trebui să fie 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, perioada de funcționare în cazul unei întreruperi de curent.
• Capacități suplimentare de automatizare pentru controlul unui aparat de aer condiționat, un umidificator de aer, un încălzitor electric (dacă este necesar).

O unitate de ventilație cu un recuperator, selectată și configurată corect, va reduce facturile de energie cu 10-15%. Nu are rost să ne așteptăm la mai multe economii. În același timp, confortul într-o casă sau un apartament privat va crește considerabil. Componentele de la companii cunoscute funcționează mult timp și fără probleme, cu calculul corect și respectarea regulilor de instalare.