Ruumist ventilatsiooni käigus ei kasutata mitte ainult väljatõmbeõhku, vaid ka osa soojusenergiast. Talvel suurendab see energiaarveid.
Põhjendamatute kulude vähendamiseks, ilma et see piiraks õhuvahetust, on võimalik tsentraliseeritud ja kohaliku tüüpi ventilatsioonisüsteemides soojuse taaskasutamine. Soojusenergia taaskasutamiseks kasutatakse erinevat tüüpi soojusvaheteid - rekuperaatoreid.
Artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult üksuste mudeleid, nende konstruktsiooniomadusi, tööpõhimõtteid, eeliseid ja puudusi. Esitatud teave aitab valida ventilatsioonisüsteemi korraldamiseks parima võimaluse.
Taastumise kontseptsioon: soojusvaheti tööpõhimõte
Ladina keelest tõlgituna tähendab sissenõudmine tagastamist või tagastamist. Soojusvahetusreaktsioonide puhul iseloomustatakse taaskasutamist kui tehnoloogilist toimingut, mis on kulutatud samas protsessis, kulutatud energia osaliseks tagastamiseks.
Ventilatsioonisüsteemis kasutatakse soojusenergia säästmiseks taaskasutamise põhimõtet.
Analoogia põhjal taastub jahutamine kuuma ilmaga - soojad toitemassid soojendavad väljundit “töötades” ja nende temperatuur väheneb.
Pildigalerii
Foto:
Ventilatsioonisüsteemi rekuperaator
Kanalite ventilatsioonisüsteem
Rekuperaatori asukoht pööninguruumis
Töödeldud õhu tarnimine ventilatsioonigrilli kaudu
Tööstuslik ventilatsioonisüsteem
SPA salongi rekuperatiivne ventilatsioon
Energiasäästlikud seadmed
Õhuvoolu kütteseade süsteemides
Energia taaskasutamise protsess viiakse läbi soojusvahetiga. Seade näeb ette soojusvahetuselemendi ja ventilaatorite olemasolu mitmesuunaliste õhuvoolude pumpamiseks. Protsessi juhtimiseks ja õhuvarustuse kvaliteedi kontrollimiseks kasutatakse automaatsüsteemi.
Kujundus on konstrueeritud nii, et toite- ja väljalaskevood asuvad eraldi sektsioonides ja ei segune - soojuse taastamine toimub soojusvaheti seinte kaudu.
Et mõista ja mõista, mis on ventilatsioon koos taastumisega, aitab õhuringluse selge diagramm.
Niiskete ruumide (WC, vannituba, köök) õhupuhastide kaudu toimub väljatõmbeõhu väljavool. Enne lahkumist läbib see soojusvaheti ja jätab osa soojusest. Saadud õhk liigub vastupidises suunas, soojeneb ja siseneb elutuppa (+)
Rekuperaatori otstarbekus ventilatsioonis
Taastava ventilatsiooni korraldamise teostatavusest on võimalik rääkida, hinnates süsteemi tõhusust ja võrreldes selle eeliseid miinustega.
Osa soojusest võetakse väljatõmbeõhust ja juhitakse ruumi sisenenud värskesse pihustisse. See võimaldab teil vähendada soojuskadu kuni 70% (+)
Soojuse taastamise kasutamise vajadus on kõige olulisem hoonetes, kus on õhu sundväljalaskmine. Reeglina on need madala inertsiga hooned, mis on ehitatud uuenduslike soojusisolatsioonitehnoloogiate abil (võileivapaneelidest, gaasisilikaatpaneelidest, vahtplokkidest majad).
Sellistes hoonetes ei kogune seinad hästi soojust ja looduslik õhuvahetus on ebaefektiivne.
Õhuringluse probleemid on iseloomulikud ka “traditsioonilistele” tellistest ja betoonist ehitistele. Suletud soojust isoleerivate PVC-akende olemasolu blokeerib ringlust loodusliku tungiga - värske õhu vool peatub ja tuuletõmbekanalis olev süvis kallutab või kipub nulli.
Euroakna probleemi lahendus on sundventilatsiooni korraldamine. Süsteem taastab õhuvahetuse, kuid samal ajal suureneb soojuskadu 60% -ni. Ja siin ei saa te ilma termilise taastumiseta hakkama.
Vahetusprotsessi efektiivsus on väljendatud protsentides ja näitab heitõhust värske "sissevoolu" soojendamiseks kulutatud soojushulka
Ventilatsiooni soojustagastuse efektiivsustegur:
- 0% - avatud aken - soe õhk juhitakse atmosfääri ja külma õhku satub sellesse, alandades ruumi temperatuuri;
- 100% - sissepuhkeõhku kuumutatakse "heitgaasi" temperatuurini - seda on tehniliselt võimatu rakendada;
- 30-90% - vastuvõetav parameeter, taaskasutamist peetakse heaks efektiivsusega 60% või rohkem, efektiivsusega üle 80% - suurepärane soojusülekanne.
Süsteemi efektiivsus sõltub rekuperaatori tüübist, ruumi mõõtmetest ja õhuvoolust. Igal juhul on regeneratiivse ventilatsiooni kasutamine isegi efektiivsusega 30% kasumlikum kui selle puudumine. Lisaks energiaressursside märkimisväärsele kokkuhoiule parandab soojuse taaskasutamine ka siseruumide üldist mikrokliimat.
Soojusvaheti kasutamise puudused:
- Volatiilsus. HVAC-seadmete ostmine on õigustatud, kui energiakulu on pärast soojusvaheti paigaldamist oluliselt väiksem kui selle kokkuhoid.
- Kondensatsioon Temperatuuri erinevuse tõttu võib soojusvaheti seintel kondenseeruda niiskus. Talvel on jäätumise võimalus, mis on hädavajalik soojusvaheti efektiivsuse kiire languse või rikke tõttu.
- Lärmakas töö. Mõned mudelid kiirgavad töötamise ajal õhku. Kui päeva jooksul pole see puudus eriti märgatav, siis öösel on müra ebamugav. Parema isolatsiooniga rekuperaatorid on vaiksed.
Kõrged alginvesteeringud muutuvad sageli peamiseks argumendiks energiatõhusa ventilatsiooni vastu.
Soovitav on investeerida süsteemi, mis tasub end ära 5-8 aasta jooksul. Pange tähele, et kompleksi ülalpidamiseks peate kandma lisakulusid, näiteks ventilaatorite perioodiline väljavahetamine
Erinevat tüüpi soojusvahetite omadused
Rekuperaatori konstruktsioon määrab kindlaks jahutusvedeliku vooskeemi, ventilatsioonisüsteemi efektiivsuse, energiaklassi ja seadmete maksumuse. Kasutatakse viit tüüpi soojusvaheteid: plaat-, pöörd-, soojustorud, kambriseadmed ja vahepealse soojuskandjaga mudelid.
Lamellar rekuperaator - disaini lihtsus
Soojusvaheti alus on suletud kamber, millel on palju paralleelseid kanaleid. Kanalid eraldatakse vaheseintega - terasest või alumiiniumist soojusjuhtivad plaadid.
Lainekujulised plaadid (60-70 tükki) on grupeeritud ühte plokki nii, et moodustunud kanalid paikneksid üksteisega risti - loodud turbulents parandab soojusülekannet (+)
Gaasivood liiguvad üksteise poole, ristuvad rekuperaatori kassetiga, kuid ei sega. Soojusvahetus toimub tänu plaatide samaaegsele jahutamisele ja kuumutamisele erinevatest külgedest.
Ristsoojusvaheti eelised:
- seadmete paigaldamise ja konfigureerimise lihtsus;
- õhumasside kokkupuute välistamine;
- taskukohane hind ja kompaktsed mõõtmed;
- hõõruvate ja liikuvate osade puudumine.
Toimivusnäitaja varieerub vahemikus 40–70%.
Plaadimudeli peamiseks puuduseks on kondenseerumine settides väljalaskekanalis ja jää moodustumine talvel. Seadme sulatamiseks suunatakse sisenev vool soojusvaheti ümbersõiduks ümber ja soe väljuv vool sulatab taldrikute jää.
Sulatusrežiimis energiasäästu ei toimu, sissetuleva õhu soojendamiseks kasutatakse õhuküttekehasid võimsusega kuni 5 kW. Kasuteguri keskmine väärtus langeb 20% (+)
Probleemi saab lahendada kahel viisil:
- Sissetuleva õhuvoolu eelsoojendamine temperatuurini, kus jää moodustumine on välistatud.
- Hügroskoopse tselluloosiplaadiga rekuperaator. Materjal neelab väljatõmbeõhumassidest niiskust ja kannab selle sissetulevatesse voogudesse.
Ristvaheti valimisel tuleb arvestada plaatide tööomadustega.
Nende omadused sõltuvad valmistamismaterjalist:
- Alumiiniumfoolium - taskukohane hind, kuid talvel piiratud jõudlus. Lisaks ei soovitata seda õhukuivamise tõttu eluruumides. Modifikatsioonid alumiiniumist "täidisega" - parim võimalus vannide ja basseinide jaoks.
- Plastist vaheseinad - hinnasarnaselt sarnased metalltoodetega, kuid erinevad töö efektiivsuse paranemise poolest.
- Tselluloosi soojusvaheti - vältida külmumist ja säilitada siseruumides normaalne niiskusesisaldus.
Hügrotselluloosi rekuperaator on elamute ventilatsiooniks kõige ökonoomsem ja optimaalsem.
Rotary rekuperaator - kõrge süsteemi efektiivsus
Soojusvaheti on silindri kujul, mis on täidetud gofreeritud metalli kihtidega. Trummikomplekti pöörlemisel sisenevad igasse sektsiooni vaheldumisi sooja või külma õhujuga.
Pöörleva soojusvaheti konstruktsioon: pöörlemistelg ja kaks õhukanalit. Rootori ühte sektsiooni kuumutatakse kaevandamise teel, trummel kerib ja kuumus suunatakse külmasse massi, mis on koondunud külgnevasse kanalisse (+)
Soojusülekande efektiivsus määratakse rootori kiiruse järgi, efektiivsust saab reguleerida.
Rotary rekuperaatori argumendid:
- soojuse taastamine kuni 65-90%;
- kasumlikkus energiatarve;
- osaline niiskuse kompenseerimine - saate hakkama ilma õhuniisutajata;
- tagasimaksmisperiood - kuni 4 aastat.
Vaatamata suurele efektiivsusele, ei saanud trummel-tüüpi soojusvaheti sarnaste paigalduste seas juhiks.
Ventilatsioonisüsteemi miinused:
- Saastatud õhu segu sissevoolu. Mikrokanalite kaudu ringlevad vaheldumisi heitgaasi- ja toitemassid, seega naaseb umbes 3-8% "treeningust". Trummel edastab sageli väljuva õhu lõhna.
- Kujunduse keerukus. Rootori pöörlevad osad vajavad regulaarset hooldust ja perioodilist väljavahetamist. Liikuvad elemendid eraldavad töö ajal müra ja vibratsiooni.
- Kõrge hind. Pöörlevate mudelite hind on kõrgem kui plaaditoodete puhul. Selle põhjuseks on keeruka mehaanika kasutamine trumlisoojusvaheti projekteerimisel.
- Suured suurused. Paigaldamine toimub avaras ventilatsioonikambris.
Suuremahulisuse tõttu kasutatakse rootoritehaseid peamiselt tööstusettevõtetes.
Õhuvoolude segunemise minimeerimiseks täiendatakse pöörlevaid rekuperaatoreid vahesektoritega - siin puhutakse mikrokanalid värske õhuga, mis siseneb väljalaskekollektorisse. Skeemi miinus on efektiivsuse vähenemine (+)
Seotud soojusvahetid - glükooli mudel
Projekteerimisomaduste tõttu nimetatakse vahejahutusvedelikuga taaskasutusüksust sageli ühendatud soojusvahetiteks või glükooliüksuseks. See on üks paindlikumaid soojustagastusega süsteeme. Üks soojusvaheti põrkub toitetorusse ja teine - väljalaskekollektorisse.
Torustiku skeemis on: tsirkulatsioonipump, paisupaak, õhuklapp, regulaator, temperatuuriandur, kaitseventiil, rõhunäidik (+)
Toimimispõhimõte. Glükoolkoostis ringleb soojusvahetite vahel. Jahutatud vedeliku temperatuur tõuseb kuumutatud eemaldatud voolu tõttu ja seejärel viiakse soojusenergia värske õhu kätte. Suletud süsteem välistab lähenevate õhumasside segunemise.
Jahutusvedelikuga soojusvahetite töö omadused:
- Kasutegur - 45-55%;
- efektiivsuse reguleerimine pumba abil - valitakse antifriisi liikumise kiirus;
- võimalus paigutada toite- ja väljalaskekanalid üksteisest kaugemale (kuni 800 m);
- rekuperaator on paigaldatud vertikaalselt või horisontaalselt;
- tugeva külma korral külmub heitgaasi soojusvaheti pind - ilmub jää; antifriisi kasutamine võimaldab teil rekuperaatorit juhtida ilma sulatamiseta;
- süsteemi tasuvusaeg - kuni 2 aastat;
- lubatud on 1 kapoti ja mitme sissevoolu kombinatsioon või vastupidi.
Heit- ja sissepuhkeõhu maht peaks olema ligikaudu võrdne. Selliseid rekuperaatoreid kasutatakse tavaliselt siis, kui sissevool on mürgine või tugevalt saastunud, kui voogude segamine on vastuvõetamatu.
Kambrikoda - mitmekülgsus
Kambri soojusvaheti on struktuurselt suletud karp, mis on seestpoolt jagatud liikuva siibriga. Avanev partitsioon määrab rekuperaatori töö.
Väljavool kulgeb mööda ühte kanalit ja sissevool siseneb teise kambrisse. Soojusvahetis soojendavad soojad massid esimese sektsiooni seinu. Mõne aja pärast liigub siiber ja õhuvool muudab suunda
Selle tulemusel liigub sissevool mööda esimese kanali sooja seina ja “kaevandamine” soojendab teise kambri pinda. Teatud hetkel muutub partitsioon tagasi ja tsükkel kordub.
Kambri soojusvahetuse eelised:
- Kasutegur - 80-90%;
- koos kvaliteetse soojusisolatsiooniga on küttekulud viidud miinimumini;
- paigaldamise lihtsus - ventilatsioonipaigaldise parameetrite valimisel on vaja spetsialistide abi;
- niiskuse taseme säilitamine;
- süsteemi külmutamine on välistatud.
Kambrirekuperaator on suurepärane võimalus piirkondadele, kus pika aasta jooksul on temperatuuride sise- ja välistingimustes oluline tasakaalustamatus.
Soojuse taaskasutamise seadme puudused hõlmavad järgmist:
- liikuvate osade regulaarse hoolduse vajadus;
- vastassuunavad õhujoad segunevad osaliselt - lõhnad ja lisandid võivad hoonesse tagasi voolata.
Lisandi vähendamiseks on süsteem varustatud filtrielemendiga. Õhk muutub puhtamaks, kuid rekuperaatori efektiivsus väheneb.
Soojustorud - suletud soojusülekandesüsteem
Rekuperaator koosneb paljudest vask- või alumiiniumtorudest, mis on täidetud lenduva materjaliga, näiteks freooniga. Torukujulise soojusvaheti tööpõhimõte põhineb füüsikalistel protsessidel - aine oleku muutumisel kuumutamisel.
Soojustoru asetatakse vertikaalselt - soojusvaheti alumine ots väljalaskekanalisse ja ülemine sissepuhkekanalisse. Väljuv voolab ümber toru otsa - Freoon soojeneb, keeb ja aurustub (+)
Gaas tõuseb ja eraldab sissevoolule soojusenergiat, mille järel freoon kondenseerub ja voolab rekuperaatori alla. Termotsüklit korratakse ringis.
Torukujulise soojusvaheti tehnilised ja tööomadused:
- seadme efektiivsus - kuni 65%;
- vaikne operatsioon liikuvate elementide puudumise tõttu;
- disaini lihtsus ja teeninduses tagasihoidlikkus;
- kompaktsus - väikesed mõõtmed ja väike kaal;
- energiasõltumatus - jahutusvedelik ringleb loomulikul viisil;
Märkimisväärne eelis on see, et sissevoolu ja tagasivoolu õhuvoolu ei segata.
Soojustorude nõrkused:
- kõrge efektiivsuse tase saavutatakse kitsa temperatuurivahemikuga - äkilise ülekuumenemise korral aurustub kogu freoon ja ebapiisava kuumutamise korral aeglustub aurustumise intensiivsus;
- madal toru tugevus - kuju muutus või rõhu vähendamine vähendab seadme jõudlust.
Torukujulisi rekuperaatoreid kasutatakse erasektoris, haldus-, büroohoonetes ja väikestes tööstuspiirkondades.
Taastava ventilatsiooni korraldamise meetodid
Taastamine on varustatud ühel viisil: tsentraalselt ja detsentraliseeritult.Esimesel juhul läbivad ventilatsioonivood kogu ruumist soojusvaheti, teisel - ühest ruumist.
Tsentraliseeritud kompleks - õhukäitlusseade
Tsentraliseeritud süsteem on paigaldatud ventilatsioonisüsteemi ehituse või suurema moderniseerimise etapis.
Valitud on sisseehitatud rekuperaatoriga sundõhu ja heitgaasi paigaldamine (PVU). Peamine valikukriteerium on kompleksi üldine jõudlus, mis põhineb konstruktsiooni kogu õhuhulgal (+)
Rekuperaatoriga PVU tagab piisava õhuvahetuse isegi suletud akendega majades. Samal ajal jaotatakse õhuvoolud ühtlaselt, ilma mustanditeta.
Monoblokk-tüüpi komplekssed toite- ja heitgaasiseadmed on varustatud:
- fännid - ööpäevaringne puhta õhu tarnimine ja süsinikdioksiidiga küllastunud düüside eraldamine;
- küttekehad - sissevoolu eelsoojendus;
- filtrid - hoida tolmu ja mikroosakesi;
- rekuperaator - Kasutada saab erinevat tüüpi paigaldusi.
Mõne PVU funktsionaalsust laiendavad viitetaimer, toiteregulaator, niiskuse taseme andurid jne.
Monoblokkide mudelite korpus on kaetud heli neelava materjaliga, nii et PES-i töö muutub väga vaikseks. Ventilatsiooniseadmete vertikaalne, horisontaalne ja rippuv versioon on võimalik
Hästi tõestatud taastuva monobloki PVU tootmine: Tuuled (Ukraina), Dantherm (Taani), "Daikin" (Jaapan), "Dantex" (Inglismaa).
Kohalikud üksused - lisaks olemasolevale ventilatsioonisüsteemile
Õhumasside ringluse taastamiseks operatsioonitoas sobivad soojustagastusega detsentraliseeritud õhu sisselaskeavad.
Nad satuvad hoone fassaadi või on paigaldatud akna kaudu. Nende peamine ülesanne on maja ventilatsiooni parandamine.
Kohalikes rekuperaatorites on ventilaator ja plaatsoojusvaheti. Sisselaskeava "hülss" on isoleeritud heli neelava materjaliga. Kompaktne õhukäitlusseadme juhtimisseade asub siseseinal
Taastamisega detsentraliseeritud ventilatsioonisüsteemide omadused:
- Tõhusus – 60-96%;
- madal tootlikkus - seadmed on loodud õhuvahetuse tagamiseks ruumides kuni 20-35 ruutmeetrit;
- taskukohane hind ja lai valik seadmeid, alates tavapärastest seinaventiilidest kuni automatiseeritud mudeliteni, millel on mitmeastmeline filtreerimissüsteem ja võimalus reguleerida niiskust;
- paigaldamise lihtsus - kasutuselevõtuks ei ole kanalid vajalikud, seinaventiili saate ise paigaldada.
Kohalike rekuperaatorite populaarsed tootjad: Prana (Ukraina), O.erre (Itaalia), Õhutorm (Saksamaa), Tuuled (Ukraina), Aerovital (Saksamaa).
Seina sisselaskeava valimise olulised kriteeriumid: seina lubatud paksus, tootlikkus, rekuperaatori efektiivsus, õhukanali läbimõõt ja pumbatava keskkonna temperatuur
Naturaalse ventilatsiooni ja sunniviisilise süsteemi võrdlus taastamisega:
Tsentraliseeritud soojusvaheti tööpõhimõte, efektiivsuse arvutamine:
Detsentraliseeritud soojusvaheti disain ja tööpõhimõte, kasutades näiteks Prana seinaventiili:
Umbes 25-35% soojusest väljub ruumist ventilatsioonisüsteemi kaudu. Rekuperaatoreid kasutatakse kadude ja tõhusa soojustagastuse vähendamiseks. Kliimavarustus võimaldab kasutada sissetuleva õhu soojendamiseks kulutatud masside energiat.
Kas on midagi täiendada või on küsimusi erinevate ventilatsioonirekuperaatorite töö kohta? Palun jätke väljaande kohta kommentaarid, jagage selliste paigaldiste käitamise kogemusi. Kontaktvorm asub alumises plokis.