Varmegenopretning i ventilationssystemer: driftsprincip + ordninger

I processen med ventilation anvendes ikke kun udstødningsluften, men også en del af den termiske energi fra rummet. Om vinteren fører det til en stigning i energiregninger.

At reducere unødvendige omkostninger, ikke til skade for luftudveksling, vil muliggøre varmegenvinding i centraliserede og lokale ventilationssystemer. Til regenerering af termisk energi anvendes forskellige typer varmevekslere - recuperatorer.

Artiklen beskriver detaljeret modellerne af enheder, deres designfunktioner, principper for drift, fordele og ulemper. De angivne oplysninger vil hjælpe med at vælge den bedste mulighed for at arrangere ventilationssystemet.

Begrebet genopretning: varmevekslerens funktionsprincip

Oversat fra latin betyder genopretning en tilbagebetaling eller retur. Hvad angår varmevekslingsreaktioner, er genopretning karakteriseret som en delvis returret af energi, der udnyttes til at udføre den teknologiske handling med henblik på anvendelse i denne proces.

den ventilationssystem Genopbygningsprincippet bruges til at spare på termisk energi.

Tilsvarende genvindes køling i varmt vejr - varme forsyningsmasser varmes udgangen "minedrift" og deres temperatur falder.

Processen med energiudvinning udføres i en varmeveksler. Enheden sørger for tilstedeværelsen af ​​et varmevekslerelement og ventilatorer til pumpning af flerdirektionelle luftstrømme. For at styre processen og styre kvaliteten af ​​lufttilførselssystemet anvendes automatisering.

Designet er designet således, at forsynings- og udstødningsstrømmene er i separate rum og ikke blandes - varmegenvinding udføres gennem varmevekslerens vægge.

Forstå og forstå hvad der er ventilation med varmegenvinding hjælp visuel ordning med luftcirkulation.

Mulighed for en varmeveksler under ventilation

Det er muligt at tale om hensigtsmæssigheden af ​​at arrangere rekuperativ ventilation ved at vurdere systemets effektivitet og sammenligne dets fordele med ulemper.

Behovet for at bruge varmegenvinding er mest relevant i bygninger med tvungen luftudløb. Som regel er disse lavtraktive strukturer opstillet ved hjælp af innovative varmeisolerende teknologier (huse lavet af sandwichpaneler, gassilicatplader, skumblokke).

I sådanne bygninger akkumulerer væggene dårligt, og naturlig luftudveksling er ineffektiv.

Problemer med luftcirkulation er imidlertid også karakteristiske for "traditionelle" mursten- og betonstrukturer. Tilstedeværelsen af ​​hermetiske varmeisolerende PVC vinduer blokerer cirkulation med naturlige impulser - strømmen af ​​friskluftstop og traktion i kanonen vælter eller har tendens til at være nul.

Løsningen på problemet med "eurowindows" er organiseringen af ​​tvungen ventilation. Systemet genopretter luftudveksling, men samtidig øges varmetab til 60%. Og her kan vi ikke undvære termisk genopretning.

Indikator for effektivitet ved genvinding af ventilation:

• 0% - et åbent vindue - varm luft fjernes i atmosfæren, og kulden kommer ind, sænker temperaturen i rummet
• 100% - Tilførselsluften opvarmes til temperaturen på "træning" - det er teknisk umuligt at gennemføre;
• 30-90% - tilladt parameter, god genvindingsevne vurderes med en effektivitet på 60% eller mere. Effektivitet over 80% er en fremragende varmeveksling.

Systemets effektivitet afhænger af typen af ​​varmeveksler, rumdimensioner og luftstrøm. Under alle omstændigheder er brugen af ​​nyttiggørelsesventilation, selv med en effektivitet på 30% mere rentabel end dens fravær. Ud over betydelige besparelser i energi forbedrer "regenerering" af varme det samlede mikroklima i rummet.

Ulemper ved at bruge en varmeveksler:

1. Volatilitet. Købet af klimaanlæg er berettiget, hvis strømforbruget vil være betydeligt mindre end dets besparelser efter installationen af ​​varmeveksleren.
2. Kondens. På grund af temperaturforskellen på væggen i varmeveksleren kan fugtighed kondensere. Om vinteren er der risiko for isning, som er fyldt med et hurtigt fald i effektiviteten eller svigtet i varmeveksleren.
3. Støjende arbejde. Nogle modeller i gang med drift udsender en drone. Hvis det i løbet af dagen ikke er særlig mærkbar, er der tale om ubehag om natten. Rekuperatorer med forbedret isolering arbejder stille.

Høj initial investering bliver ofte det vigtigste argument mod energieffektiv ventilation.

Funktioner af forskellige typer varmevekslere

Udformningen af ​​varmeveksleren bestemmer kølemidlets strømningsmønster, ventilationssystemets effektivitet, klassen af ​​energiforbrug og omkostningerne ved udstyr. Der anvendes fem varianter af varmevekslere: lamellære, roterende, varmeledninger, kammeranordninger og modeller med mellemkølende middel.

Pladevarmeveksler - Simple Design

Grundlaget for varmeveksleren er et lufttæt kammer med flere parallelle kanaler. Kanalerne er adskilt af skillevægge - varmeledende plader lavet af stål eller aluminium.

Gasstrømme bevæger sig mod hinanden, skærer i varmevekslerens kassette, men blandes ikke. Varmeveksling udføres ved samtidig køling og opvarmning af pladerne fra forskellige sider.

Fordele ved krydsvarmeveksleren:

• nem installation og konfiguration af udstyr;
• undtagelse af kontakt med luftmasser
• overkommelige omkostninger og kompakte dimensioner;
• ingen gnidning og bevægelige dele.

Effektivitetsindekset varierer i størrelsesordenen 40-70%.

Den største ulempe ved den lamellære model er kondensataflejringen i udstødningskanalen og isdannelsen om vinteren. For at afrimme enheden omdirigeres den indkommende stråle for at omgå varmeveksleren, og det varme spildevand smelter isen på pladerne.

Der er to måder at løse problemet på:

1. Forvarm den indkommende luftstrøm til en temperatur, hvor isdannelsen er udelukket.
2. Recuperator med absorberende pulpplader. Materialet absorberer fugt fra affaldsmasserne og overfører det til de nyindkomne strømme.

Ved valg af krydsvarmeveksler skal der tages højde for de operationelle egenskaber ved pladerne.

Deres egenskaber afhænger af fremstillingsmaterialet:

1. Aluminiumsfolie - Overkommelig pris, men begrænset præstation om vinteren. Derudover anbefales det ikke til boligområder på grund af lufttørring. Modifikationer med aluminium "påfyldning" - den bedste mulighed for bade og pools.
2. Plastdelere - Til prisen ligner metalprodukter, men adskiller sig i den forbedrede overordnede ydeevne.
3. Cellulose varmeveksler - forhindre frost og opretholde normalt fugtindhold indendørs.

Den hygrocellulose recuperator er den mest økonomiske og optimal til ventilation af beboelsesbygninger.

Rotationsvarmeveksler - høj systemeffektivitet

Varmeveksleren er præsenteret i form af en cylinder fyldt med korrugerede metalflader. Når tromlen roterer, træder varme eller kolde luftstråler skiftevis ind i hvert rum.

Effektiviteten af ​​varmeoverførslen bestemmes af rotorens rotationshastighed, effektiviteten kan justeres.

Argumenter "for" roterende varmeveksler:

• varmegenvinding op til 65-90%;
• økonomi strømforbrug;
• delvis fugtgenvinding - du kan undvære en luftfugter
• tilbagebetalingstid - op til 4 år

På trods af den høje effektivitet blev en trommeltype varmeveksler ikke ledende blandt lignende installationer.

Ulemper ved ventilationssystemet:

1. Bland den forurenede luft ind i tilstrømningen. Udstødnings- og tilstrømningsmasserne cirkulerer skiftevis gennem mikrokanalerne, så ca. 3-8% af "arbejder" kommer tilbage. Tromlen formidler ofte lugten af ​​udgående luft.
2. Designets kompleksitet. Rotorens roterende dele behøver regelmæssig vedligeholdelse og periodisk udskiftning. Flytteelementer under drift producerer støj og vibrationer.
3. Høj pris Prisen for roterende modeller er højere end for lamellære produkter. Dette skyldes brugen af ​​komplekse mekanik i designet af tromlerens varmeveksler.
4. Store størrelser. Installationen udføres i et rummeligt ventilationsrum.

På grund af massen af ​​rotorinstallationen anvendes hovedsagelig i industrianlæg.

Tilknyttede varmevekslere - glykolmodel

Varmegenvindingsenheden med mellemkølemiddel betegnes ofte som tilhørende varmevekslere eller en glykolenhed på grund af dets designfunktioner. Dette er et af de mest fleksible varmegenvindingssystemer. En varmeveksler styrter ind i indløbskanalen, og den anden ind i udstødningen.

Princippet om drift. Glykolblandingen cirkuleres mellem varmevekslerne. Kølevæskens temperatur stiger som følge af den opvarmede udstødningsstrøm, og derefter overføres varmeenergien til frisk luft. Et lukket system eliminerer blanding af imødekommende luftmasser.

Funktioner ved drift af varmevekslere med kølemiddel:

• Effektivitet - 45-55%;
• effektivitetsjustering ved brug af en pumpe - frostvæske bevægelseshastighed er valgt;
• muligheden for at placere forsynings- og udsugningskanaler fjernt fra hinanden (op til 800 m)
• installation af varmeveksleren udføres lodret eller vandret;
• i kraftig frost vises overfladen af ​​udstødningsvarmeveksleren frostis; brugen af ​​frostvæske tillader recuperatoren at blive betjent uden at tyde på afrimning;
• Tilbagekøbsperioden for systemet er op til 2 år;
• En kombination af 1 hætte og flere bifloder er tilladt, eller omvendt.

Luftmængden fjernet og injiceret bør være omtrent ens. Sådanne varmevekslere anvendes normalt, hvis strømmen er toksisk eller stærkt forurenet, når blandestrømme er uacceptabel.

Kammerknude - universalitet af ansøgning

Strukturelt er kammervarmeveksleren en lukket kasse opdelt i en bevægelig dæmper. Åbningspartitionen definerer varmevekslerens funktion.

Som følge heraf bevæger indstrømningen langs de første luftkanalers varme vægge, og "træning" opvarmer overfladen af ​​det andet kammer. På et tidspunkt bliver partitionen tilbage og cyklen gentages.

Fordele ved kammervarmevekslingsenheden:

• Effektivitet - 80-90%;
• i kombination med højkvalitets termisk isolering er opvarmning omkostninger minimeret;
• nem montering - hjælp fra specialister vil være nødvendig ved valg af ventilationsenhedens parametre;
• bevarelse af fugtighedsniveauer
• systemfrysning er udelukket.

Kammervarmeveksler er en fremragende mulighed for regioner, hvor der i løbet af året i lang tid er en betydelig ubalance mellem temperaturen inde og ude.

Ulemperne ved varmegenvindingsenheden indbefatter:

• behovet for regelmæssig vedligeholdelse af bevægelige dele
• modstridende luftstrømme er delvist blandet - lugt og urenheder kan strømme tilbage i bygningen.

For at reducere blandingen er systemet færdigt filterelement. Luften bliver renere, men recuperatorens effektivitet falder.

Varmepumper - lukket varmevekslingssystem

Rekuperatoren består af en række kobber- eller aluminiumrør fyldt med flygtige stoffer, såsom freon. Principen for driften af ​​en rørformet varmeveksler er baseret på fysiske processer - en ændring i tilstanden af ​​et stof ved opvarmning.

Gassen stiger og frigiver termisk energi til tilstrømningen, hvorefter freonen kondenseres og strømmer ned af varmeveksleren. Termisk cyklus gentages i en cirkel.

Tekniske og operationelle egenskaber ved den rørformede varmeveksler:

• enhedseffektivitet - op til 65%
• stille drift på grund af fravær af bevægelige dele;
• enkelhed af design og uhøjtidelighed i tjeneste
• tæthed - små dimensioner og lav vægt
• energi uafhængighed - kølevæsken cirkulerer naturligt

En vægtig fordel er, at luftstrømmen og returstrømmen ikke blandes.

Svagheder i varmeledninger:

• høj effektivitet opnået ved et snævert temperaturområde - med en skarp overophedning fordampes hele freonen, og med utilstrækkelig opvarmning nedsættes fordampningshastigheden;
• lav rørstyrke - Omformning eller nedtrykning reducerer udstyrets ydeevne.

Rørformede varmevekslere anvendes i privat byggeri, i administrative, kontorbygninger og små industriområder.

Måder at organisere rekuperativ ventilation

Gendannelse afregnes på en af ​​måderne: centraliseret og decentraliseret. I det første tilfælde passerer ventilationsstrømme fra hele rummet gennem varmeveksleren, i det andet tilfælde - fra et rum.

Centraliseret kompleks - luftbehandlingsenhed

Det centraliserede system afregnes på byggestadiet eller kapital modernisering af ventilationssystemet.

PVU med en varmeveksler giver tilstrækkelig luftudveksling selv i huse med hermetiske vinduer. Samtidig fordeles luftstrømmene jævnt uden at skabe udkast.

Kompleks luftbehandlingsenheder monoblok type er udstyret med:

• ventilatorer - døgnetilførsel af ren luft og emission af stråler mættet med kuldioxid
• varmeapparater - forvarmning tilstrømning
• ved hjælp af filtre - opbevarer støv og mikropartikler
• varmeveksler - Der kan anvendes forskellige typer installationer.

Funktionen hos nogle PWU'er er blevet forlænget med en forsinkelsestimer, strømregulator, fugtighedsniveau sensorer og så videre.

Velprøvet rekuperativ monoblok PVU produktion: "Vents" (Ukraine), Dantherm (Danmark), «Daikin» (Japan), «Dantex» (England).

Lokale enheder - tilføjelse til det eksisterende ventilationssystem

For at genoprette cirkulationen af ​​luftmasser i det rum, der skal betjenes, vil decentraliserede tilstrømninger med varmegenvinding være passende.

De styrter ind i bygningen eller monteres gennem et vindue. Deres vigtigste opgave er at forbedre ventilation i huset.

Funktioner af decentraliserede ventilationssystemer med rekuperation:

• effektivitet – 60-96%;
• lav produktivitet - enhederne er designet til at give luftudveksling i rum op til 20-35 kvadratmeter
• overkommelig pris og en bred vifte af enheder, der spænder fra konventionelle vægventiler til automatiserede modeller med et flertrinsfiltreringssystem og evnen til at justere fugtighed;
• nem installation - til idrifttagning kræver det ikke at lægge luftkanaler, installer vægventil du kan eje.

Populære producenter af lokale recuperatorer: Prana (Ukraine), O.Erre (Italien), snestorm (Tyskland) Vents (Ukraine), Aerovital (Tyskland).

Konklusioner og brugbar video om emnet

Sammenligning af arbejdet med naturlig ventilation og tvungen opsving system:

Principen for driften af ​​den centraliserede varmeveksler, beregningen af ​​effektivitet:

Design og drift af en decentraliseret varmeveksler på eksemplet på vægventilen Prana:

Gennem ventilationssystemet fra rummet tager omkring 25-35% af varmen. For at reducere tab og effektiv varmegenvinding anvendes recuperatorer. Klimatiske udstyr giver dig mulighed for at bruge energi fra affaldsmassen til opvarmning af indgående luft.

Er der noget at supplere, eller har du spørgsmål om arbejdet i forskellige ventilationsvarmevekslere? Venligst send kommentarer til publikationen, del erfaring med drift af sådanne faciliteter. Formularen til kommunikation er i den nederste blok.