Varmegenvinning i ventilasjonssystemer: operasjonsprinsipp + ordninger

I prosessen med ventilasjon benyttes ikke bare avtrekksluften, men også en del av termisk energi fra rommet. Om vinteren fører dette til en økning i energiregninger.

Å redusere unødvendige kostnader, ikke til skade for luftutveksling, vil tillate varmegenvinning i sentraliserte og lokalt ventilerte systemer. For regenerering av termisk energi brukes ulike typer varmevekslere - rekuperatorer.

Artikkelen beskriver i detalj modellmodeller, deres designfunksjoner, prinsipper for drift, fordeler og ulemper. Den oppgitte informasjonen vil bidra til å velge det beste alternativet for å arrangere ventilasjonssystemet.

Begrepet utvinning: prinsippet om drift av varmeveksleren

Oversatt fra Latin betyr utvinning en tilbakebetaling eller retur. Når det gjelder varmeutvekslingsreaksjoner, er gjenvinning karakterisert som en delvis retur av energi som brukes på å utføre den teknologiske tiltak for anvendelse i samme prosess.

den ventilasjonssystem Prinsippet om gjenoppbygging brukes til å spare på termisk energi.

Tilsvarende blir kjøling gjenopprettet i varmt vær - varme forsyningsmasser varmes utgangen "gruvedrift" og temperaturen minker.

Prosessen med energiutvinning utføres i en varmeveksler. Enheten sørger for tilstedeværelse av et varmevekslingselement og vifter for å pumpe flerdireksjonsluftstrømmer. For å styre prosessen og styre kvaliteten på lufttilførselssystemet brukes automatisering.

Designet er utformet slik at tilførsels- og eksosstrømmene er i separate rom og ikke blandes. Varmegenoppretting utføres gjennom veggene på varmeveksleren.

Forstå og forstå hva som er ventilasjon med varmegenvinning hjelp visuell plan for luftcirkulasjon.

Mulighet for varmeveksler i ventilasjon

Det er mulig å snakke om hensikten med å arrangere rekuperativ ventilasjon ved å vurdere systemets effektivitet og sammenligne fordelene med ulemper.

Behovet for å bruke varmegenvinding er mest relevant i bygninger med tvungen luftutløp. Som regel er disse lavtraktive strukturer oppført ved bruk av innovative varmeisolerende teknologier (hus laget av sandwichpaneler, gasssilikatplater, skumblokker).

I slike bygninger akkumuleres veggene dårlig, og naturlig luftutveksling er ineffektiv.

Imidlertid er problemer med luftcirkulasjon også karakteristiske for "tradisjonelle" murstein- og betongkonstruksjoner. Tilstedeværelsen av hermetiske varmeisolerende PVC-vinduer blokkerer sirkulasjon med naturlige impulser - strømmen av friske luftstopp og traksjon i kanonen overstyrer seg eller har en tendens til null.

Løsningen på problemet med "eurowindows" er organisering av tvungen ventilasjon. Systemet gjenoppretter luftutveksling, men samtidig øker varmetapene til 60%. Og her kan vi ikke gjøre uten termisk gjenoppretting.

Indikator for effektivisering av ventilasjonsvarmeutvinning:

• 0% - et åpent vindu - varm luft blir fjernet i atmosfæren, og kaldet kommer inn, senker temperaturen i rommet;
• 100% - Tilførselsluften oppvarmes til temperaturen på "trening" - det er teknisk umulig å implementere;
• 30-90% - Tillatt parameter, god gjenvinning vurderes med en effektivitet på 60% eller mer. Effektivitet over 80% er en utmerket varmeveksling.

Systemets effektivitet avhenger av typen varmeveksler, romdimensjoner og luftstrøm. I alle fall er bruk av gjenvinningsventilasjon, selv med en effektivitet på 30% mer lønnsom enn fraværet. I tillegg til betydelige besparelser i energi, forbedrer "regenerering" av varmen det totale mikroklimaet i rommet.

Ulemper ved bruk av en varmeveksler:

1. Volatilitet. Kjøpet av klimautstyr er begrunnet dersom strømforbruket vil være betydelig mindre enn besparelsene etter installasjonen av varmeveksleren.
2. Kondens. På grunn av temperaturforskjellen på veggene til varmeveksleren kan fuktighet kondensere. Om vinteren er det en mulighet for ising, som er fulle av en rask reduksjon i effektiviteten eller sviktet i varmeveksleren.
3. Støyende arbeid. Noen modeller i operasjonsprosessen avgir en drone. Hvis det ikke er særlig merkbar i løpet av dagen, så om natten bryr seg ubehag. Rekuperatorer med forbedret isolasjon arbeider stille.

Høy initial investering blir ofte hovedargumentet mot energieffektiv ventilasjon.

Funksjoner av ulike typer varmevekslere

Utformingen av varmeveksleren bestemmer kjølemiddelets strømningsmønster, ventilasjonssystemets effektivitet, energiklasseklassen og kostnaden for utstyret. Fem varianter av varmevekslere brukes: lamellar, roterende, varmeledninger, kammeranordninger og modeller med middels kjølevæske.

Plate Heat Exchanger - Enkel Design

Utgangspunktet for varmeveksleren er et lufttett kammer med flere parallelle kanaler. Kanalene er adskilt av partisjoner - varmeledende plater laget av stål eller aluminium.

Gassstrømmer beveger seg mot hverandre, krysser i varmevekslerkassetten, men blander ikke. Varmeveksling utføres ved samtidig kjøling og oppvarming av platene fra forskjellige sider.

Fordeler med kryssvarmeveksleren:

• Enkel installasjon og konfigurering av utstyr;
• unntak av kontakt av luftmasser;
• rimelige kostnader og kompakte dimensjoner;
• Ingen gnider og bevegelige deler.

Effektivitetsindeksen varierer i størrelsesorden 40-70%.

Den største ulempen ved den lamellære modellen er kondensatoppgjøret i eksoskanalen og isdannelsen om vinteren. For å avrimme enheten blir den innkommende strålen omdirigert for å omgå varmeveksleren, og det varme vannet smelter isen på platene.

Det er to måter å løse problemet på:

1. Forvar den innkommende luftstrømmen til en temperatur der isdannelsen er utelukket.
2. Rekuperator med absorberende masseplater. Materialet absorberer fuktighet fra avfallsluftmassene og overfører det til de nylige innkommende strømmene.

Når du velger en kryssvarmeveksler, bør de operative egenskapene til platene tas i betraktning.

Deres egenskaper er avhengig av materialet av produksjon:

1. Aluminiumsfolie - Rimelig pris, men begrenset ytelse om vinteren. I tillegg er det ikke anbefalt for boliger på grunn av lufttørking. Modifikasjoner med aluminium "fylling" - det beste alternativet for bad og bassenger.
2. Plastdeler - Til prisen ligner metallprodukter, men er forskjellig i forbedret ytelse.
3. Cellulose varmeveksler - Forhindre frosting og opprettholde normalt fuktighetsinnhold innendørs.

Den hygrocellulose recuperator er den mest økonomiske og optimal for ventilasjon av boligbygg.

Roterende varmeveksler - høy systemeffektivitet

Varmeveksleren presenteres i form av en sylinder fylt med korrugerte metallflater. Når trommelen roterer, kommer varme eller kalde luftstråler i vekselvis inn i hvert rom.

Effektiviteten av varmeoverføring bestemmes av rotorens rotasjonshastighet, effektiviteten kan justeres.

Argumenter "for" roterende varmeveksler:

• varmegenvinning opptil 65-90%;
• økonomi strømforbruk;
• delvis fuktighet utvinning - du kan gjøre uten luftfukter
• tilbakebetalingsperiode - opptil 4 år

Til tross for sin høye effektivitet ble en trommeltype varmeveksler ikke ledende blant lignende installasjoner.

Ulemper ved ventilasjonssystemet:

1. Bland forurenset luft inn i tilstrømningen. Utslipps- og tilstrømningsmassene sirkulerer vekselvis gjennom mikrokanaler, så ca. 3-8% av "arbeidet" kommer tilbake. Trommelen formidler ofte lukten av utgående luft.
2. Kompleksiteten av designet. Rotorens roterende deler trenger regelmessig vedlikehold og periodisk utskifting. Flytteelementer under drift gir støy og vibrasjon.
3. Høy pris Prisen for roterende modeller er høyere enn for lamellære produkter. Dette skyldes bruk av komplekse mekanikk i utformingen av trommelvarmeveksleren.
4. Store størrelser. Installasjon utføres i et romslig ventilasjonskammer.

På grunn av storheten i rotorinstallasjonen brukes hovedsakelig i industrianlegg.

Tilhørende varmevekslere - glykolmodell

Varmegenvinningsenheten med middels kjølevæske refereres ofte til som tilhørende varmevekslere eller en glykol-enhet på grunn av dens designfunksjoner. Dette er et av de mest fleksible varmegenvinningssystemene. En varmeveksler krasjer inn i innløpskanalen, og den andre inn i eksos.

Operasjonsprinsippet. Glykolblandingen sirkuleres mellom varmevekslerne. Temperaturen på kjølevæsken øker på grunn av den oppvarmede avgassstrømmen, og deretter overføres varmeenergien til frisk luft. Et lukket system eliminerer blanding av innkommende luftmasser.

Funksjoner for drift av varmevekslere med kjølevæske:

• Effektivitet - 45-55%;
• effektivitetsjustering ved hjelp av en pumpe - frostvæske bevegelseshastighet er valgt;
• muligheten for å plassere forsynings- og avtrekkskanaler eksternt fra hverandre (opp til 800 m);
• installasjon av varmeveksleren utføres vertikalt eller horisontalt;
• I alvorlig frost vises overflaten av eksosvarmeveksleren frostis; bruk av frostvæske tillater rekuperatoren å bli operert uten å ty til avfrosting;
• Tilbakebetalingsperioden for systemet er opptil 2 år;
• En kombinasjon av 1 hette og flere bifloder er tillatt, eller omvendt.

Volumet av luft fjernes og injiseres bør være omtrent like. Slike varmevekslere brukes vanligvis hvis strømmen er giftig eller tungt forurenset når blandestrømmer er uakseptable.

Kammerknute - universal anvendelse

Kammervarmeveksleren er strukturelt en lukket boks delt inn i en bevegelig spjeld. Åpningspartisjonen definerer driften av varmeveksleren.

Som følge av dette beveger innstrømningen seg langs de varme veggene til den første luftkanalen, og "trener" oppvarmer overflaten av det andre kammeret. På et tidspunkt blir partisjonen tilbake og syklusen gjentas.

Fordeler ved kammervarmevekslingsenheten:

• Effektivitet - 80-90%;
• I kombinasjon med høykvalitets varmeisolasjon oppvarmes kostnadene ved oppvarming.
• Enkel installasjon - hjelp av spesialister vil være nødvendig når du velger parametrene til ventilasjonsenheten;
• bevaring av fuktighetsnivåer;
• systemfrysing er utelukket.

Kammervarmeveksler er et utmerket alternativ for regioner der i løpet av året en lang periode er det en betydelig ubalanse mellom temperaturen i og utenfor.

Ulempene ved varmegenvinningsenheten inkluderer:

• behovet for regelmessig vedlikehold av bevegelige deler;
• innkommende luftstrømmer er delvis blandet - lukt og urenheter kan strømme tilbake i bygningen.

For å redusere blandingen, er systemet fullført filterelement. Luften blir renere, men effektiviteten til rekuperatoren faller.

Varmepumper - lukket varmevekslingssystem

Rekuperatoren består av en rekke kobber- eller aluminiumrør fyllt med flyktige stoffer, som freon. Operasjonsprinsippet for en rørformet varmeveksler er basert på fysiske prosesser - en endring i tilstanden til et stoff ved oppvarming.

Gassen stiger og frigjør termisk energi til tilstrømningen, hvorpå freonen kondenseres og strømmer nedover varmeveksleren. Den termiske syklusen gjentas i en sirkel.

Tekniske og operasjonelle egenskaper til den rørformede varmeveksleren:

• enhetseffektivitet - opptil 65%;
• stille drift på grunn av fravær av bevegelige deler;
• enkel design og upretensiøsitet i tjeneste;
• tetthet - små dimensjoner og lav vekt;
• energi uavhengighet - kjølevæsken sirkulerer naturlig

En viktig fordel er at luftstrømmen og returflyten ikke blandes.

Svakheter i varme rør:

• høy effektivitet oppnådd ved et smalt temperaturområde - med kraftig overoppheting fordampes all freon, og med utilstrekkelig oppvarming reduseres fordampningshastigheten;
• lav rørstyrke - Omforming eller trykkreduksjon reduserer utstyrets ytelse.

Rørformede varmevekslere brukes i privatbygging, i administrative, kontorbygg og små industriområder.

Måter å organisere rekuperativ ventilasjon

Gjenopprettelse avgjøres på en av måtene: sentralisert og desentralisert. I det første tilfellet passerer ventilasjonsstrømmer fra hele rommet gjennom varmeveksleren, i andre tilfelle - fra ett rom.

Sentralisert kompleks - luftbehandlingsenhet

Det sentraliserte systemet er avgjort på stadium av konstruksjon eller kapital modernisering av ventilasjonssystemet.

PVU med en varmeveksler gir tilstrekkelig luftbytte selv i hus med hermetiske vinduer. Samtidig distribueres luftstrømmer jevnt, uten å skape utkast.

Complex luftbehandlingsenheter monoblok type er utstyrt med:

• fans - Døgnstilførsel av ren luft og utslipp av stråler mettet med karbondioksid;
• ovner - Forvarme innstrømning;
• etter filtre - oppbevarer støv og mikropartikler
• varmeveksler - forskjellige typer installasjoner kan brukes

Funksjonen til noen PWU er utvidet med en forsinkelsestimer, strømregulator, fuktighetsnivå sensorer og så videre.

Godt bevist rekuperativ monoblock PVU produksjon: "Vents" (Ukraina), Dantherm (Danmark), «Daikin» (Japan), «Dantex» (England).

Lokale enheter - tillegg til eksisterende ventilasjonssystem

For å gjenopprette sirkulasjonen av luftmassene i rommet som drives, vil desentraliserte tilstrømninger med varmegenvinning være egnet.

De krasjer inn i fasaden av bygningen eller er montert gjennom et vindu. Deres viktigste oppgave er å forbedre ventilasjon i huset.

Funksjoner av desentraliserte ventilasjonssystemer med rekreasjon:

• effektivitet – 60-96%;
• lav produktivitet - enhetene er utformet for å gi luftutveksling i rom opp til 20-35 kvadratmeter;
• rimelig pris og et bredt spekter av enheter, alt fra konvensjonelle veggventiler til automatiserte modeller med et flertrinns filtreringssystem og muligheten til å justere fuktighet;
• enkel installasjon - for igangsetting krever ikke legging av luftkanaler, installer veggventilen du kan eie.

Populære produsenter av lokale rekuperatorer: Prana (Ukraina), O.Erre (Italia), snøstorm (Tyskland) Vents (Ukraina), Aerovital (Tyskland).

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Sammenligning av arbeidet med naturlig ventilasjon og tvungen gjenvinningssystem:

Operasjonsprinsippet for sentralvarmeveksleren, beregning av effektivitet:

Design og drift av en desentralisert varmeveksler på eksemplet på veggventilen Prana:

Gjennom ventilasjonssystemet fra rommet tar omtrent 25-35% varme. For å redusere tap og effektiv varmegenvinning, brukes recuperatorer. Klimatisk utstyr lar deg bruke energien i avfallsmassen til å varme innkommende luft.

Er det noe å supplere, eller har du spørsmål om arbeidet med ulike ventilasjonsvarmevekslere? Vennligst legg kommentarer til publikasjonen, del erfaring med drift av slike anlegg. Formen for kommunikasjon er i nedre blokk.