Dovodno-ispušni sistem sa rekuperatorom toplote. Vrste i princip rada ventilacije sa rekuperacijom

Klimatske jedinice sa povratom topline- oprema za ventilaciju dizajnirana za dovod svježeg zraka sa ulice u prostorije i istovremeno uklanjanje starog, izduvnog zraka sa niskim sadržajem kisika. Dovodni zrak se uduvava u vanjsku komoru pomoću ventilatora, a zatim se kroz difuzore distribuira po prostorijama. Ispušni ventilator uklanja izduvni zrak kroz posebne ventile.

Glavni problem intenzivne izmjene zraka uz pomoć dovodne i izduvne ventilacije je veliki gubitak topline. Da bi se oni minimizirali, razvijene su dovodne i ispušne jedinice s povratom topline, što je omogućilo nekoliko puta smanjenje gubitaka topline i smanjenje troškova grijanja prostora za 70-80%. Princip rada ovakvih instalacija je iskorištavanje topline izlaznog toka zraka prenošenjem na dovodni zrak.

Prilikom opremanja objekta klima komora sa rekuperacijom toplote, topli odvodni vazduh se odvodi kroz otvore za dovod vazduha koji se nalaze u najvlažnijim i najzagađenijim prostorijama (kuhinje, kupatila, sanitarni čvorovi, pomoćne prostorije itd.) Pre izlaska iz zgrade vazduh prolazi kroz izmenjivač toplote izmenjivača toplote, prenoseći toplote ulaznom (dovodnom) vazduhu. Zagrijani i pročišćeni dovodni zrak ulazi u prostorije kroz vazdušne kanale kroz spavaće sobe, dnevne sobe, kancelarije itd. To osigurava stalnu cirkulaciju zraka, dok se ulazni zrak zagrijava toplinom koju daje izduvni zrak.

Vrste rekuperatora

Klimatske jedinice mogu biti opremljene sa nekoliko tipova rekuperatora:

• pločasti izmjenjivači topline su jedan od najčešćih dizajna izmjenjivača topline. Izmjena topline se vrši propuštanjem dovodnog i odvodnog zraka kroz niz ploča. U toku rada u izmjenjivaču topline može doći do kondenzacije, stoga su pločasti izmjenjivači topline dodatno opremljeni odvodom kondenzata. Efikasnost razmene toplote dostiže 50-75%;
• rotacioni rekuperatori - izmjena toplote se vrši pomoću rotacionog rotora, a njen intenzitet se reguliše brzinom rotacije rotora. Rotacioni izmenjivač toplote ima visoku efikasnost razmene toplote - od 75 do 85%;
• rjeđi tipovi su rekuperatori sa srednjim nosačem toplote (u njegovoj ulozi ima voda ili rastvor vode i glikola) sa efikasnošću do 40-60%, komorni rekuperatori podeljeni na dva dela klapnom (efikasnost do 90%) i toplotne cijevi punjene freonom (efikasnost 50-70%).

Red klima komore sa rekuperacijom grijanje u MirCli online trgovini po principu ključ u ruke - uz dostavu i profesionalnu montažu.

U procesu ventilacije iz prostorije ne koristi se samo izduvni vazduh, već i deo toplotne energije. Zimi to dovodi do povećanja računa za energiju.

Da bi se smanjili neopravdani troškovi, a ne na štetu razmjene zraka, omogućit će se povrat topline u ventilacijskim sustavima centraliziranog i lokalnog tipa. Za regeneraciju toplotne energije koriste se različiti tipovi izmjenjivača topline - rekuperatori.

U članku su detaljno opisani modeli jedinica, njihove karakteristike dizajna, principi rada, prednosti i nedostaci. Dostavljene informacije pomoći će u odabiru najbolje opcije za uređenje ventilacijskog sistema.

Prevedeno s latinskog, rekuperacija znači nadoknada ili povratnica. S obzirom na reakcije izmjene topline, oporavak se karakterizira kao djelomični povrat energije utrošene na tehnološko djelovanje u svrhu korištenja u istom procesu.

Lokalni rekuperatori su opremljeni ventilatorom i pločastim izmjenjivačem topline. "Navlaka" ulaza je izolirana materijalom koji apsorbira buku. Upravljačka jedinica za kompaktne klima-uređaje postavljena je na unutrašnji zid

Karakteristike decentralizovanih ventilacionih sistema sa rekuperacijom:

• efikasnost – 60-96%;
• niske performanse- uređaji su dizajnirani da obezbede razmenu vazduha u prostorijama do 20-35 m²;
• pristupačna cijena i širok spektar jedinica, od konvencionalnih zidnih ventila do automatizovanih modela sa višestepenim sistemom filtracije i mogućnošću podešavanja vlažnosti;
• jednostavnost ugradnje- za puštanje u rad nisu potrebni kanali, možete to učiniti sami.

  Važni kriterijumi za odabir dovoda vazduha u zid: dozvoljena debljina zida, kapacitet, efikasnost izmenjivača toplote, prečnik vazdušnog kanala i temperatura dizanog medija

  Zaključci i koristan video na temu

  Poređenje rada prirodne ventilacije i prisilnog sistema sa rekuperacijom:

  Princip rada centraliziranog izmjenjivača topline, proračun efikasnosti:

  Uređaj i rad decentraliziranog izmjenjivača topline koristeći Prana zidni ventil kao primjer:

  Oko 25-35% toplote napušta prostoriju kroz ventilacioni sistem. Za smanjenje gubitaka i efikasan povrat topline koriste se rekuperatori. Klimatska oprema omogućava korištenje energije otpadnih masa za zagrijavanje ulaznog zraka.

  Imate li nešto za dodati, ili imate pitanja o radu raznih ventilacijskih rekuperatora? Ostavite komentare na publikaciju, podijelite svoje iskustvo u radu s takvim instalacijama. Kontakt obrazac se nalazi u donjem bloku.

Poznato je da postoji nekoliko vrsta ventilacionih sistema. Najrasprostranjenija je prirodna ventilacija, kada se dotok i odliv zraka vrši kroz ventilacijske šahte, otvorene otvore i prozore, kao i kroz pukotine i curenja u konstrukcijama.

Naravno, potrebna je prirodna ventilacija, ali njen rad je povezan s mnogo neugodnosti, a gotovo je nemoguće postići uštedu s njegovim uređajem. Da, i ventilacijom možete nazvati kretanje zraka kroz otvorene prozore i vrata s velikim natezanjem - najvjerovatnije će to biti obična ventilacija. Da bi se postigao potreban intenzitet cirkulacije zračne mase, prozori moraju biti otvoreni 24 sata, što je nedostižno u hladnoj sezoni.

Zato se uređaj za prisilnu ili mehaničku ventilaciju smatra ispravnijim i racionalnijim pristupom. Ponekad je jednostavno nemoguće bez prisilne ventilacije, najčešće se pribjegavaju njegovom uređaju u industrijskim prostorijama s degradiranim radnim uvjetima. Ostavimo industrijalce i proizvodne radnike po strani i skrenimo pažnju na stambene zgrade i stanove.

Često, u potrazi za uštedom, vlasnici vikendica, seoskih kuća ili stanova ulažu mnogo novca u zagrijavanje i zaptivanje svojih domova i tek tada shvate da je teško biti u zatvorenom prostoru zbog nedostatka kisika.

Rješenje problema je očigledno - potrebno je urediti ventilaciju. Podsvijest sugerira da bi najbolja opcija bila uređaj za ventilaciju koji štedi energiju. Nedostatak pravilno dizajnirane ventilacije može dovesti do pretvaranja kućišta u pravu plinsku komoru. To možete spriječiti odabirom najracionalnijeg rješenja - uređaja za prisilnu ventilaciju s povratom topline i vlage.

Šta je povrat topline

Oporavak znači njegovo očuvanje. Odlazni tok zraka mijenja temperaturu (grije, hladi) dovodnog zraka putem dovodne i ispušne jedinice.

Shema rada ventilacije s povratom topline

Dizajn pretpostavlja razdvajanje protoka zraka kako bi se spriječilo njihovo miješanje. Međutim, kada se koristi rotacijski izmjenjivač topline, nije isključena mogućnost prodiranja struje ispuštenog zraka u dolazni.

Sam po sebi, "Rekuperator zraka" je uređaj koji osigurava iskorištavanje topline iz izduvnih plinova. Kroz razdjelni zid između nosača topline vrši se izmjena topline, a smjer kretanja zračnih masa ostaje nepromijenjen.

Najvažnija karakteristika izmjenjivača topline je određena efikasnošću ili efikasnošću povrata. Njegov proračun se određuje iz omjera maksimalnog mogućeg povrata topline i stvarne topline primljene iza izmjenjivača topline.

Efikasnost rekuperatora može varirati u širokom rasponu - od 36 do 95%. Ovaj indikator je određen vrstom rekuperatora koji se koristi, brzinom protoka zraka kroz izmjenjivač topline i temperaturnom razlikom između izlaznog i ulaznog zraka.

Vrste rekuperatora i njihove prednosti i mane

Postoji 5 glavnih tipova rekuperatora vazduha:

• lamelarni;
• Rotary;
• Sa srednjim rashladnim sredstvom;
• komora;
• Toplotne cijevi.

lamelarni

Pločasti izmjenjivač topline karakterizira prisustvo plastičnih ili metalnih ploča. Ispušteni i dolazni tokovi prolaze na suprotnim stranama ploča koje provode toplinu bez kontakta.

U prosjeku, efikasnost takvih uređaja je 55-75%. Pozitivnom karakteristikom se može smatrati odsustvo pokretnih dijelova. Nedostaci uključuju stvaranje kondenzata, što često dovodi do smrzavanja uređaja za rekuperaciju.

Postoje pločasti izmjenjivači topline sa pločama propusnim za vlagu koje osiguravaju odsustvo kondenzata. Efikasnost i princip rada ostaju nepromijenjeni, mogućnost smrzavanja izmjenjivača topline je eliminisana, ali je istovremeno isključena i mogućnost korištenja uređaja za smanjenje razine vlage u prostoriji.

U rotacijskom izmjenjivaču topline prijenos topline se provodi pomoću rotora koji se okreće između dovodnih i izduvnih kanala. Ovaj uređaj karakteriše visok nivo efikasnosti (70-85%) i smanjena potrošnja energije.

Nedostaci uključuju blago miješanje tokova i, kao rezultat, širenje mirisa, veliki broj složene mehanike, što otežava proces održavanja. Rotacioni izmenjivači toplote se efikasno koriste za odvlaživanje prostorija, stoga su idealni za ugradnju u bazene.

Rekuperatori sa srednjim nosačem toplote

U rekuperatorima sa srednjim nosačem topline, voda ili otopina vode i glikola je odgovorna za prijenos topline.

Izduvni zrak zagrijava rashladnu tekućinu, koja zauzvrat prenosi toplinu na ulazni tok zraka. Protokovi vazduha se ne mešaju, uređaj se odlikuje relativno niskom efikasnošću (40-55%), obično se koristi u industrijskim prostorijama sa velikom površinom.

Komorni rekuperatori

Posebnost komornih rekuperatora je prisustvo klapne koja dijeli komoru na dva dijela. Visoka efikasnost (70-80%) postiže se zbog mogućnosti promene smera strujanja vazduha pomeranjem zaklopke.

Nedostaci uključuju malo miješanja, prijenos mirisa i pokretne dijelove.

Toplotne cijevi su cijeli sistem cijevi napunjenih freonom, koji isparava kada temperatura poraste. U drugom dijelu cijevi freon se hladi uz stvaranje kondenzata.

Prednosti uključuju isključenje protoka miješanja i odsustvo pokretnih dijelova. Efikasnost dostiže 65-70%.

Treba napomenuti da su se ranije rekuperatori, zbog svojih značajnih dimenzija, koristili isključivo u proizvodnji, sada su na građevinskom tržištu predstavljeni rekuperatori malih dimenzija, koji se mogu uspješno koristiti čak iu malim kućama i stanovima.

Glavna prednost rekuperatora je odsustvo potrebe za zračnim kanalima. Međutim, ovaj faktor se može smatrati i nedostatkom, jer je za efikasan rad potrebno dovoljno odvajanje između odvodnog i dovodnog zraka, inače se svježi zrak odmah izvlači iz prostorije. Minimalna dozvoljena udaljenost između suprotnih strujanja zraka treba biti najmanje 1,5-1,7 m.

Zašto je potrebno obnavljanje vlage?

Povrat vlage je neophodan da bi se postigao ugodan omjer vlažnosti i sobne temperature. Osoba se najbolje osjeća na nivou vlažnosti od 50-65%.

Tokom perioda grijanja, ionako suv zimski zrak gubi još više vlage zbog kontakta sa vrućim rashladnim sredstvom, često nivo vlažnosti pada na 25-30%. Uz ovaj pokazatelj, osoba ne samo da osjeća nelagodu, već i nanosi značajnu štetu svom zdravlju.

Osim što presušeni zrak negativno utječe na dobrobit i zdravlje čovjeka, uzrokuje i nepopravljivu štetu namještaju i stolariji od prirodnog drveta, kao i slikama i muzičkim instrumentima. Neko može reći da suhi zrak pomaže da se riješite vlage i plijesni, ali to je daleko od slučaja. Takvi nedostaci se mogu riješiti izolacijom zidova i uređenjem kvalitetne dovodne i izduvne ventilacije uz održavanje ugodnog nivoa vlažnosti.

Ventilacija s povratom topline i vlage: shema, vrste, prednosti i nedostaci

Šta je ventilacija s povratom topline? Kako ovaj sistem funkcioniše, koje vrste postoje i njihove prednosti i mane.

Ventilacija sa povratom topline

U periodu energetske krize i rasta cijena energenata, upotreba tehnologija za uštedu energije u svim oblastima upravljanja postaje posebno aktuelna. Uloga rekuperatora topline u ovom pitanju ne može se podcijeniti. Inženjerske instalacije ne samo da značajno štede plin za grijanje prostora, već i praktično besplatno vraćaju toplinu u korisnu upotrebu, namijenjenu ispuštanju u atmosferu.

Rad izmjene zraka sa grijanjem zraka

Dovodno-ispušna ventilacija s povratom topline rješava tri glavna zadatka:

• obezbjeđivanje svježeg zraka u prostorijama;
• povrat toplotne energije koja odlazi sa vazduhom kroz ventilacioni sistem;
• sprečavanje ulaska hladnih tokova u kuću.

Šematski, proces se može razmotriti na primjeru. Organizacija izmjene zraka neophodna je čak i u mraznom zimskom danu s temperaturom izvan prozora od -22 ° C. Da biste to učinili, uključeni dovodni i izduvni sistem, s uključenim ventilatorom, pumpa zrak sa ulice. Prodire kroz filterske elemente i, već očišćen, ulazi u izmjenjivač topline.

Kako zrak prolazi kroz njega, ima vremena da se zagrije na + 14- + 15 ° C. Takva temperatura može se smatrati dovoljnom, ali ne zadovoljava sanitarne standarde za život. Za postizanje parametara sobne temperature potrebno je dovođenje zraka do željenih vrijednosti pomoću funkcije dogrijavanja do +20°C u samom izmjenjivaču topline pomoću grijača (vodenog, električnog) male snage - 1 ili 2 kW. S takvim indikatorima temperature zrak ulazi u prostorije.

Grejač radi u automatskom režimu: kada temperatura spoljašnjeg vazduha padne, uključuje se i radi dok se ne zagreje na tražene vrednosti. Istovremeno, otpadni tok je već zagrijan na „udobnih“ 18 ili 20 stepeni. Uklanja se pomoću ugrađene ventilacijske jedinice, nakon što je prethodno prošao kroz kasetu za izmjenu topline. U njemu odaje toplinu nadolazećem hladnom zraku sa ulice, a tek onda odlazi u atmosferu iz izmjenjivača topline s temperaturom ne većom od 14-15 ° C.

Pažnja! Ugradnja metalno-plastičnih konstrukcija remeti prirodnu opskrbu svježim zrakom u stanu ili kući. Prinudni sistem rješava problem, dovodeći negrijani zrak sa ulice, ali i poništavajući efikasnost uštede energije plastičnih prozora. Dovodno-ispušna ventilacija sa izmjenjivačem topline je sveobuhvatno rješenje problema grijanja uz istovremeno funkcionišuću razmjenu zraka, aktivan način uštede energije.

Prednosti dovodno-ispušnog sistema sa funkcijom grijanja

• Pruža svjež zrak, poboljšava kvalitet zraka u zatvorenom prostoru.
• Sprječava gubitak vlage na površini, stvaranje kondenzata, plijesni i plijesni.
• Otklanja uslove za pojavu virusa, bakterija u prostoriji.
• Štedi troškove električne i toplotne energije vraćanjem gubitaka iz odlaznih tokova od oko 90% toplote.
• Promoviše redovnu razmenu vazduha.
• Svestranost izvedbe sistema za izmjenu topline proširuje obim njihove primjene na objektima različitih tipova.
• Ekonomična upotreba i održavanje. Održavanje, uključujući čišćenje, zamjenu filtera, provjeru svih komponenti i komponenti sistema, obavlja se samo 1 put godišnje.

Pažnja! Rad rekuperatora u kućama stare stambene izgradnje će biti neefikasan, gdje prirodnu razmjenu zraka osiguravaju drvene prozorske konstrukcije, pukotine na drvenim podovima i curenje na vratima. Najveći učinak povrata topline uočen je u modernim zgradama s visokokvalitetnom izolacijom prostorija i dobrom nepropusnošću.

Vrste izmjenjivača topline

Razlikuju se najčešće četiri kategorije jedinica:

• rotacioni tip. Radi iz mreže. Ekonomičan, ali tehnički složen. Radni element je rotirajući rotor sa metalnom folijom nanesenom po cijeloj površini. Izmjenjivač topline sa vanjskim zrakom koji prolazi unutra reaguje na razliku temperatura izvan i unutar prostorija. Time se podešava brzina njegove rotacije. Intenzitet dovoda toplote se menja, zimi se sprečava zaleđivanje izmenjivača toplote, što omogućava da se vazduh ne presuši. Efikasnost uređaja je prilično visoka i može doseći 87%. U ovom slučaju moguće je miješanje nadolazećih tokova (do 3% ukupne količine) i protoka mirisa i zagađenja.
• pločasti modeli. Zbog demokratske cijene i efikasnosti smatraju se „najboljim“. Dostiže 40-65% zahvaljujući aluminijskom izmjenjivaču topline. Zbog odsustva rotirajućih i frikcionih komponenti i dijelova, smatraju se jednostavnim u izvedbi i pouzdanim u radu. Zračne struje odvojene aluminijskom folijom ne difundiraju, prolaze s obje strane elemenata koji provode toplinu. Raznovrsnost: pločasti model sa plastičnim izmenjivačem toplote. Njegova efikasnost je veća, ali inače ima iste karakteristike.

Pažnja! Pločasti uređaji gube ispred rotacionih po tome što smrzavaju i suše vazduh. Obavezno ga stalno vlažite. Optimalni opseg primjene je vlažno okruženje bazena.

• Pogled na reciklažu. Njegov „čip“ je u složenom dizajnu i upotrebi tečnog nosača (voda, rastvor vode-glikol ili antifriz) kao međuprodukta u prenosu toplote. Na izduvnoj ruci je ugrađen izmjenjivač topline koji uzima toplinu iz izlaznog toka zraka i sa njom zagrijava tekućinu. Drugi izmjenjivač topline, ali već na ulazu zraka sa ulice, daje toplinu ulaznom zraku bez miješanja s njim. Efikasnost takvih instalacija dostiže 65%, ne učestvuju u razmjeni vlage. Za rad je potrebna struja.
• Krovni tip uređaja je efikasan (58-68%), ali nije pogodan za kućnu upotrebu. Koristi se kao sastavna karika u ventilaciji prodavnica, radionica i drugih sličnih prostorija.

Proračun efikasnosti izmjenjivača topline

Moguće je grubo izračunati koliko će efikasna instalirana dovodna ventilacija sa povratom topline biti i zimi i ljeti, kada jedinica radi za hlađenje. Formula za izračunavanje temperature dovodnog vazduha za instalaciju, u zavisnosti od numeričke karakteristike energetske efikasnosti (COP), temperature vazduha vani i u prostoriji izgleda ovako:

Tpr \u003d (tin - tul) * Učinkovitost + tul,

gdje su vrijednosti temperature:

Tp - očekivano na izlazu iz rekuperatora;

tvn - u zatvorenom;

Za proračune se uzima pasoška vrijednost efikasnosti uređaja.

Kao primjer: pri mrazima od -25°C i sobnoj temperaturi +19°C, kao i efikasnosti instalacije od 80% (0,8), proračun pokazuje da će željeni parametri zraka nakon prolaska kroz izmjenjivač topline biti:

Tpp = (19 - (-25)) * 0,8 - 25 \u003d 10,2 ° S

Dobijen je izračunati indikator temperature zraka nakon izmjenjivača topline. Zapravo, s obzirom na neizbježne gubitke, ova vrijednost će biti unutar +8°C.

Na vrućini od +30°C u dvorištu i 22°C u stanu, vazduh u izmenjivaču toplote iste efikasnosti, pre ulaska u prostoriju, hladi se na projektovanu temperaturu:

Tpr \u003d tul + (tin - tul) * Efikasnost

Zamjenom podataka dobijamo:

Tpr \u003d 30 + (22-30) * 0,8 \u003d 23,6 ° S

Pažnja! Učinkovitost instalacije koju je deklarirao proizvođač i stvarna će se razlikovati. Na korekciju vrednosti utiču vlažnost vazduha, tip kasete izmenjivača toplote, vrednost temperaturne razlike između spoljašnje i unutrašnje. Ako izmjenjivač topline nije pravilno instaliran i ne radi, smanjuje se i efikasnost rada.

Moderni energetski štedljivi ventilacijski sustavi s uključivanjem rekuperatora u njih još su jedan korak ka ekonomičnoj upotrebi nosača topline. Štaviše, instalacije za izmjenu temperature su relevantne zimi, ali ništa manje tražene ljeti.

Dovodna i ispušna ventilacija sa povratom topline

Kako funkcionira dovodna i izduvna ventilacija s povratom topline. Koje su prednosti dovodne i izduvne ventilacije sa izmjenjivačem topline.

Sistemi dovodne i izduvne ventilacije sa povratom toplote i recirkulacijom

Recirkulacija vazduha u ventilacionim sistemima je mešavina određene količine izduvnog (izduvnog) vazduha u dovodni vazduh. Zahvaljujući tome, postiže se smanjenje troškova energije za grijanje svježeg zraka u zimskom periodu godine.

Šema dovodne i izduvne ventilacije sa povratom i recirkulacijom,

gdje je L protok zraka, T je temperatura.

Rekuperacija topline u ventilaciji- ovo je metoda prijenosa toplinske energije iz struje izduvnog zraka u struju dovodnog zraka. Rekuperacija se koristi kada postoji temperaturna razlika između izlaznog i dovodnog zraka, kako bi se povećala temperatura svježeg zraka. Ovaj proces ne uključuje miješanje protoka zraka, proces prijenosa topline se odvija kroz bilo koji materijal.

Temperatura i kretanje zraka u izmjenjivaču topline

Uređaji za povrat topline nazivaju se rekuperatori topline. One su dvije vrste:

Izmjenjivači topline-rekuperatori– prenose toplotni tok kroz zid. Najčešće se nalaze u instalacijama dovodnih i izduvnih ventilacionih sistema.

Regenerativni rekuperatori- u prvom ciklusu koji se zagrevaju iz izlaznog vazduha, u drugom se hlade, dajući toplotu dovodnom vazduhu.

Sistem dovodne i ispušne ventilacije s povratom topline je najčešći način korištenja povrata topline. Glavni element ovog sistema je dovodno-ispušna jedinica, koja uključuje izmjenjivač topline. Uređaj dovodne jedinice sa izmjenjivačem topline omogućava prijenos do 80-90% topline na zagrijani zrak, što značajno smanjuje snagu grijača zraka u kojem se zagrijava dovodni zrak, u slučaju nedostatka topline protok iz izmenjivača toplote.

Značajke korištenja recirkulacije i oporavka

Glavna razlika između rekuperacije i recirkulacije je odsustvo miješanja zraka iz prostorije prema van. Rekuperacija topline je primjenjiva u većini slučajeva, dok recirkulacija ima niz ograničenja koja su navedena u regulatornim dokumentima.

SNiP 41-01-2003 ne dozvoljava ponovno dovod zraka (recirkulaciju) u sljedećim situacijama:

• U prostorijama, protok vazduha u kojima se određuje na osnovu emitovanih štetnih materija;
• U prostorijama u kojima se nalaze patogene bakterije i gljivice u visokim koncentracijama;
• U prostorijama sa prisustvom štetnih materija, sublimiranih pri kontaktu sa zagrijanim površinama;
• U sobama kategorije B i A;
• U prostorijama u kojima se rade sa štetnim ili zapaljivim gasovima, parama;
• U prostorijama kategorije B1-B2, u kojima se može ispuštati zapaljiva prašina i aerosoli;
• Od sistema s prisustvom lokalnog usisavanja štetnih tvari i eksplozivnih smjesa sa zrakom;
• Iz vestibula-šljunki.

Recirkulacija u klima komorama se češće koristi sa visokim performansama sistema, kada razmjena zraka može biti od 1000-1500 m 3 / h do 10 000-15 000 m 3 / h. Uklonjeni zrak nosi veliku zalihu toplinske energije, miješanje u vanjski protok zraka omogućava vam da povećate temperaturu dovodnog zraka, čime se smanjuje potrebna snaga grijaćeg elementa. Ali u takvim slučajevima, prije nego što se ponovo unese u prostoriju, zrak mora proći kroz sistem za filtriranje.

Recirkulacijska ventilacija poboljšava energetsku efikasnost, rešava problem uštede energije u slučaju kada 70-80% izduvnog vazduha ponovo uđe u ventilacioni sistem.

Klimatske jedinice sa rekuperacijom mogu se ugraditi pri skoro svim brzinama protoka vazduha (od 200 m 3 /h do nekoliko hiljada m 3 / h), kako pri niskom, tako i pri velikom. Rekuperacija također omogućava prijenos topline sa odvodnog zraka na dovodni zrak, čime se smanjuje potreba za energijom na grijaćem elementu.

Relativno male instalacije koriste se u ventilacijskim sistemima stanova i vikendica. U praksi se klima komore montiraju ispod plafona (na primer, između plafona i spuštenog plafona). Ovo rješenje zahtijeva neke specifične zahtjeve od instalacije, a to su: male ukupne dimenzije, nizak nivo buke, jednostavno održavanje.

Klima komora sa rekuperacijom zahteva održavanje, koje obavezuje da se u plafonu napravi otvor za servisiranje izmenjivača toplote, filtera, duvaljki (ventilatora).

Glavni elementi klima uređaja

Dovodno-ispušna jedinica sa povratom ili recirkulacijom, koja u svom arsenalu ima i prvi i drugi proces, uvijek je složen organizam koji zahtijeva visoko organizirano upravljanje. Klima uređaj krije iza svoje zaštitne kutije glavne komponente kao što su:

• Dva ventilatora različitih tipova, koji određuju performanse instalacije prema protoku.
• Rekuperator izmjenjivača topline– zagrijava dovodni zrak prijenosom topline iz odvodnog zraka.
• Električni grijač- zagrijava dovodni zrak na tražene parametre, u slučaju nedostatka protoka topline iz odvodnog zraka.
• Filter zraka- zahvaljujući njemu se vrši kontrola i prečišćavanje spoljašnjeg vazduha, kao i obrada odvodnog vazduha ispred izmenjivača toplote, radi zaštite izmenjivača toplote.
• Vazdušni ventili sa električnim aktuatorima - može se ugraditi ispred izlaznih zračnih kanala za dodatnu kontrolu protoka zraka i blokiranje kanala kada je oprema isključena.
• zaobići- zahvaljujući kojem se protok zraka može usmjeriti pored izmjenjivača topline tokom tople sezone, pri čemu se ne zagrijava dovodni zrak, već ga dovodi direktno u prostoriju.
• Recirkulacijska komora- obezbeđivanje mešanja izduvnog vazduha u dovodni vazduh, čime se obezbeđuje recirkulacija protoka vazduha.

Pored glavnih komponenti klima komore, uključuje i veliki broj malih komponenti, kao što su senzori, sistem automatizacije za kontrolu i zaštitu itd.

Ventilacija sa rekuperacijom, recirkulacija

Projektovanje, proračun, zahtjevi za ventilaciju sa rekuperacijom, recirkulacijom. Besplatne konsultacije.

Karakteristike ventilacionog sistema sa povratom toplote, njegov princip rada

Rekuperator toplote često postaje deo ventilacionog sistema. Međutim, malo ljudi zna o kakvom se uređaju radi i koje karakteristike ima. Također, važno je pitanje hoće li se kupovina rekuperatora isplatiti, kako će promijeniti rad ventilacionog sistema, da li je moguće napraviti takav element vlastitim rukama. Na ova i mnoga druga pitanja odgovore ćete naći u informacijama u nastavku.

Kako sistem funkcioniše

Neobičan naziv dobio je konvencionalni izmjenjivač topline. Zadatak uređaja je da uzme dio topline iz već iscrpljenog odvodnog zraka iz prostorije. Izvučena toplota se prenosi na protok koji dolazi iz sistema za dovod čistog vazduha. Gore navedene informacije određuju da je svrha korištenja ovakvog sistema ušteda na grijanju kuće. Pri tome treba obratiti pažnju na sledeće tačke:

1. Ljeti, sistem vam omogućava da smanjite troškove rada klima uređaja.
2. Predmetni uređaj može raditi u oba smjera, odnosno uzima toplinu u dovodnom i izduvnom sistemu.

Kako funkcioniše sistem povrata toplote

Gore navedene informacije određuju da je izmjenjivač topline ugrađen u mnoge ventilacijske sisteme. Nije aktivan, mnoge verzije ne troše energiju, ne emituju buku i imaju indikator prosječne efikasnosti. Izmjenjivači topline se postavljaju dugi niz godina, ali se u posljednje vrijeme mnogi pitaju da li postoji razlog da se ovim uređajem komplikuje sistem ventilacije, koji ima dosta problema zbog rada u okruženju sa različitim temperaturama.

Problemi pri instalaciji sistema

Praktično nema potencijalnih problema vezanih za korištenje takve opreme. Za neke odlučuje proizvođač, drugi postaju glavobolja za kupca. Glavni problemi uključuju:

• Formiranje kondenzacije. Zakoni fizike određuju da kada zrak visoke temperature prođe kroz hladno zatvoreno okruženje, dolazi do kondenzacije. Ako je temperatura okoline ispod nule, peraja će početi da se smrzavaju. Sve informacije date u ovom paragrafu određuju značajno smanjenje efikasnosti uređaja.
• Energetske efikasnosti. Svi ventilacioni sistemi koji rade zajedno sa izmenjivačem toplote ovise o energiji. Tekući ekonomski proračun određuje da će biti korisni samo oni modeli rekuperatora koji će uštedjeti više energije nego što troše.
• Period povrata. Kao što je ranije navedeno, uređaj je dizajniran za uštedu energije. Važan odlučujući faktor je koliko godina je potrebno da se kupovina i ugradnja rekuperatora isplati. Ako indikator koji se razmatra prelazi oznaku od 10 godina, onda nema smisla instalirati, jer će za to vrijeme drugi elementi sistema zahtijevati zamjenu. Ako proračuni pokažu da je period povrata 20 godina, onda ne treba razmišljati o ugradnji uređaja.

Pojava kondenzacije na ventilacionom otvoru. sistem

Gore navedene probleme treba uzeti u obzir pri odabiru izmjenjivača topline, kojih ima nekoliko desetina vrsta.

Opcije uređaja

Bočna traka: Važno: Postoji nekoliko varijanti izmjenjivača topline. S obzirom na princip rada uređaja, treba imati na umu da to ovisi o vrsti samog uređaja. Pločasti tip uređaja je uređaj u kojem dovodni i izduvni kanali prolaze kroz zajedničko kućište. Dva kanala su razdvojena particijama. Pregrada se sastoji od brojnih ploča koje su često izrađene od bakra ili aluminija. Važno je napomenuti da sastav bakra ima veću toplotnu provodljivost od aluminijuma. Međutim, aluminijum je jeftiniji.

Karakteristike ovog uređaja uključuju sljedeće:

1. Toplota se prenosi s jednog kanala na drugi pomoću ploča koje provode toplinu.
2. Princip prenosa toplote određuje da se problem pojave kondenzata javlja odmah nakon uključivanja izmenjivača toplote u sistem.
3. Kako bi se eliminirala mogućnost kondenzacije, ugrađen je termički senzor zaleđivanja. Kada se pojavi signal senzora, relej otvara poseban ventil - premosnicu.
4. Kada se ventil otvori, hladan vazduh ulazi u dva kanala.

Ova klasa uređaja može se pripisati kategoriji niske cijene. To je zbog činjenice da se pri stvaranju strukture koristi primitivna metoda prijenosa topline. Efikasnost takve metode je niža. Važna stvar se može nazvati činjenicom da trošak uređaja ovisi o njegovoj veličini i veličini samog sustava napajanja. Primjer je veličina kanala 400 x 200 milimetara i 600 x 300 milimetara. Razlika u cijeni bit će više od 10.000 rubalja.

Shema ventilacije sa rekuperacijom

Dizajn se sastoji od sljedećih elemenata:

• Dva ulazna kanala za vazduh: jedan za svež vazduh, drugi za odvodni vazduh.
• Iz grubog filtera dovedenog zraka sa ulice.
• Direktno na sam izmjenjivač topline, koji se nalazi u centralnom dijelu.
• Zaklopka koja je neophodna za dovod zraka u slučaju zaleđivanja.
• Ventil za odvod kondenzata.
• Ventilator koji je odgovoran za potiskivanje vazduha u sistem.
• Dva kanala na poleđini konstrukcije.

Dimenzije izmjenjivača topline zavise od snage ventilacionog sistema i dimenzija zračnih kanala.

Sljedeći tip dizajna može se nazvati uređajem s toplinskim cijevima. Njegov uređaj je skoro identičan prethodnom. Jedina razlika je u tome što dizajn nema ogroman broj ploča koje prodiru u pregradu između kanala. Za to se koristi toplinska cijev - poseban uređaj koji prenosi toplinu. Prednost sistema je što freon isparava na toplijem kraju zatvorene bakarne cijevi. Kondenzacija se nakuplja na hladnijem kraju. Karakteristike razmatranog dizajna uključuju:

Rad sistema ima sledeće karakteristike:

• Sistem ima radni fluid koji apsorbuje toplotnu energiju.
• Para se širi od toplije do hladnije tačke.
• Zakoni fizike nalažu da se para kondenzira natrag u tekućinu i oslobađa pohranjenu temperaturu.
• Kroz fitilj voda ponovo teče do tople tačke, gde se ponovo formira u paru.

Dizajn je zapečaćen i radi sa velikom efikasnošću. Prednost je što je dizajn manji i lakši za rukovanje.

Rotacioni tip se može nazvati modernom verzijom. Na granici između dovodnih i izduvnih kanala nalazi se uređaj koji ima lopatice - oni se sporo rotiraju. Uređaj je dizajniran tako da se ploče zagrijavaju s jedne strane i prenose s druge strane rotacijom. To je zato što su oštrice nagnute kako bi preusmjerile toplinu. Karakteristike rotacionog sistema uključuju sljedeće:

• Prilično visoka efikasnost. Po pravilu, pločasti i cevasti sistemi imaju efikasnost ne veću od 50%. To je zbog činjenice da nemaju aktivne elemente. Prilikom preusmjeravanja protoka zraka moguće je povećati efikasnost sistema do 70-75%.
• Rotacija lopatica također određuje rješenje problema kondenzacije na površini. Problem se također rješava niskom vlažnošću u hladnoj sezoni.

Međutim, postoji i nekoliko nedostataka:

• Po pravilu, što je sistem složeniji, to je manje pouzdan. Rotorski sistem ima rotirajući element koji može pokvariti.
• Ako je u prostoriji visoka vlažnost, onda se ne preporučuje korištenje strukture.

Takođe je važno shvatiti da komore rekuperatora nemaju hermetičko odvajanje. Ovaj trenutak određuje prijenos mirisa iz jedne komore u drugu. Općenito, sistem rotora podsjeća na neku vrstu ventilatora prilično velikih ukupnih dimenzija s glomaznim lopaticama. Da bi se poboljšala efikasnost sistema, uređaj mora biti povezan na izvor napajanja.

Nosač topline srednjeg tipa je klasičnog dizajna, koji se sastoji od grijanja vode s konvektorima i pumpama. Sistem se koristi izuzetno retko, zbog niske efikasnosti i složenosti dizajna. Međutim, praktički je nezamjenjiv u slučaju kada su dovodni i ispušni kanali na velikoj udaljenosti jedan od drugog. Toplota se prenosi kroz vodu, koja se godinama koristi za stvaranje ovakvih sistema. Da bi se osigurala cirkulacija vode, bez obzira na lokaciju uređaja u sistemu, ugrađena je pumpa. Važno je shvatiti da karakteristike dizajna u ovom slučaju određuju nisku pouzdanost sistema i potrebu za periodičnim pregledima.

Karakteristike ventilacionog sistema sa povratom toplote, njegov princip rada

Ventilacija s povratom topline osigurava ugodnu i zdravu mikroklimu u kući i očuvanje topline. Definicija efektivnosti i mogućnosti implementacije.

Dovodno-ispušna ventilacija s povratom topline: princip rada, pregled prednosti i mana

Unos svježeg zraka u hladnom periodu dovodi do potrebe za zagrijavanjem kako bi se osigurala pravilna mikroklima prostorija. Da bi se smanjili troškovi energije, može se koristiti dovodna i ispušna ventilacija s povratom topline.

Razumijevanje principa njegovog rada omogućit će vam da smanjite gubitke topline što je efikasnije moguće uz održavanje dovoljne količine zamijenjenog zraka.

Ušteda energije u ventilacionim sistemima

U jesensko-prolećnom periodu, pri ventilaciji prostorija, ozbiljan problem predstavlja velika temperaturna razlika između ulaznog i unutrašnjeg vazduha. Hladna struja se spušta i stvara nepovoljnu mikroklimu u stambenim zgradama, kancelarijama i fabrikama ili neprihvatljiv vertikalni temperaturni gradijent u skladištu.

Uobičajeno rješenje problema je integracija grijača u dovodnu ventilaciju, uz pomoć koje se tok zagrijava. Takav sistem zahtijeva električnu energiju, dok značajna količina toplog zraka koja izlazi dovodi do značajnih gubitaka topline.

Ako se ulazni i izlazni kanali zraka nalaze u blizini, tada je moguće djelomično prenijeti toplinu izlaznog toka na dolazni. To će smanjiti potrošnju električne energije grijalice ili je potpuno napustiti. Uređaj za osiguravanje razmjene topline između tokova plina različitih temperatura naziva se rekuperator.

U toploj sezoni, kada je vanjska temperatura mnogo viša od sobne temperature, može se koristiti izmjenjivač topline za hlađenje ulaznog toka.

Blok uređaj sa rekuperatorom

Unutrašnja struktura dovodno-ispušnih ventilacionih sistema sa integrisanim izmenjivačem toplote je prilično jednostavna, pa je moguća njihova samostalna kupovina i montaža po elementima. U slučaju da je montaža ili samomontaža otežana, možete kupiti gotova rješenja u obliku standardnih monoblokova ili pojedinačnih montažnih konstrukcija po narudžbi.

Osnovni elementi i njihovi parametri

Tijelo s toplinskom i zvučnom izolacijom obično je izrađeno od čeličnog lima. U slučaju zidne montaže, mora izdržati pritisak koji nastaje prilikom zapjenjenja utora oko jedinice, kao i spriječiti vibracije od rada ventilatora.

U slučaju raspoređenog usisnog i strujanja vazduha u različitim prostorijama, sistem vazdušnih kanala je pričvršćen za zgradu. Opremljen je ventilima i klapnama za distribuciju protoka.

U nedostatku zračnih kanala, na ulazu sa strane prostorije postavlja se rešetka ili difuzor za raspodjelu protoka zraka. Na ulazu sa strane ulice postavljena je spoljna rešetka za usis vazduha kako bi se sprečilo ulazak ptica, velikih insekata i smeća u ventilacioni sistem.

Kretanje zraka osiguravaju dva ventilatora aksijalnog ili centrifugalnog tipa djelovanja. U prisustvu izmjenjivača topline, prirodna cirkulacija zraka u dovoljnoj količini je nemoguća zbog aerodinamičkog otpora koji stvara ova jedinica.

Prisustvo rekuperatora podrazumijeva ugradnju finih filtera na ulazu oba toka. To je neophodno kako bi se smanjio intenzitet začepljenja tankih kanala izmjenjivača topline prašine i masti. U suprotnom, za potpuno funkcionisanje sistema biće potrebno povećati učestalost preventivnog održavanja.

Jedan ili više rekuperatora zauzimaju glavni volumen jedinice za obradu zraka. Montiraju se u sredinu konstrukcije.

U slučaju jakih mrazeva tipičnih za teritoriju i nedovoljne efikasnosti izmjenjivača topline, može se ugraditi dodatni grijač zraka za zagrijavanje vanjskog zraka. Također, ako je potrebno, ugradite ovlaživač, ionizator i druge uređaje za stvaranje povoljne mikroklime u prostoriji.

Moderni modeli predviđaju prisutnost elektroničke upravljačke jedinice. Kompleksne modifikacije imaju funkcije programiranja režima rada u zavisnosti od fizičkih parametara vazdušnog okruženja. Vanjski paneli imaju atraktivan izgled, zahvaljujući kojem se mogu dobro uklopiti u bilo koji interijer prostorije.

Rješavanje problema kondenzacije

Hlađenje zraka koji dolazi iz prostorije stvara preduslove za ispuštanje vlage i stvaranje kondenzata. U slučaju velikog protoka, većina nema vremena da se akumulira u izmjenjivaču topline i odlazi van. Uz sporo kretanje zraka, značajan dio vode ostaje unutar uređaja. Stoga je potrebno osigurati sakupljanje vlage i njeno uklanjanje izvan tijela dovodnog i izduvnog sistema.

Izlaz vlage vrši se u zatvorenoj posudi. Postavlja se samo u zatvorenom prostoru kako bi se izbjeglo smrzavanje odvodnih kanala na temperaturama ispod nule. Ne postoji algoritam za pouzdano izračunavanje količine primljene vode pri korištenju sistema sa rekuperatorom, pa se određuje eksperimentalno.

Ponovno korištenje kondenzata za ovlaživanje zraka je nepoželjno, jer voda upija mnoge zagađivače kao što su ljudski znoj, mirisi itd.

Značajno smanjiti količinu kondenzata i izbjeći probleme povezane s njegovim izgledom organiziranjem odvojenog izduvnog sistema iz kupaonice i kuhinje. Upravo u ovim prostorijama zrak ima najveću vlažnost. Ako postoji više izduvnih sistema, razmjena zraka između tehničkog i stambenog prostora mora biti ograničena ugradnjom nepovratnih ventila.

U slučaju hlađenja izlaznog toka zraka na negativne temperature unutar izmjenjivača topline, kondenzat prelazi u mraz, što uzrokuje smanjenje efektivnog poprečnog presjeka protoka i kao rezultat toga smanjenje zapremine ili potpuni prestanak ventilacije.

Za periodično ili jednokratno odmrzavanje izmjenjivača topline ugrađuje se obilaznica - obilazni kanal za kretanje dovodnog zraka. Kada protok zaobiđe uređaj, prijenos topline se zaustavlja, izmjenjivač topline se zagrijava i led prelazi u tekuće stanje. Voda teče u spremnik za prikupljanje kondenzata ili isparava prema van.

Kada protok prolazi kroz premosnicu, nema zagrijavanja dovodnog zraka kroz izmjenjivač topline. Stoga, kada je ovaj način aktiviran, potrebno je automatski uključiti grijač.

Karakteristike različitih tipova rekuperatora

Postoji nekoliko strukturno različitih opcija za implementaciju prijenosa topline između tokova hladnog i zagrijanog zraka. Svaki od njih ima svoje karakteristične karakteristike, koje određuju glavnu namjenu svake vrste rekuperatora.

Pločasti izmjenjivač topline s poprečnim protokom

Dizajn pločastog izmjenjivača topline temelji se na pločama tankih stijenki povezanih naizmjenično na način da naizmjenično prolaze različiti temperaturni tokovi između njih pod uglom od 90 stepeni. Jedna od modifikacija ovog modela je uređaj sa rebrastim kanalima za prolaz zraka. Ima veći koeficijent prolaza toplote.

Ploče za izmjenu topline mogu biti izrađene od različitih materijala:

• legure na bazi bakra, mesinga i aluminijuma imaju dobru toplotnu provodljivost i nisu podložne hrđi;
• plastike izrađene od polimernog hidrofobnog materijala s visokim koeficijentom toplinske provodljivosti su lagane;
• higroskopna celuloza omogućava da kondenzat prodre kroz ploču i nazad u prostoriju.

Nedostatak je mogućnost kondenzacije na niskim temperaturama. Zbog male udaljenosti između ploča, vlaga ili mraz značajno povećavaju aerodinamički otpor. U slučaju smrzavanja potrebno je isključiti dolazni protok zraka kako bi se ploče zagrijale.

Prednosti pločastih izmjenjivača topline su sljedeće:

• jeftino;
• dug radni vek;
• dug period između preventivnog održavanja i lakoće njegove implementacije;
• male dimenzije i težina.

Ovaj tip izmjenjivača topline je najčešći za stambene i poslovne prostore. Također se koristi u nekim tehnološkim procesima, na primjer, za optimizaciju sagorijevanja goriva tokom rada peći.

Bubanj ili rotacioni tip

Princip rada rotacionog izmjenjivača topline temelji se na rotaciji izmjenjivača topline, unutar kojeg se nalaze slojevi valovitog metala s visokim toplinskim kapacitetom. Kao rezultat interakcije s izlaznim strujanjem, sektor bubnja se zagrijava, što potom daje toplinu ulaznom zraku.

Prednosti rotacijskih rekuperatora su sljedeće:

• dovoljno visoka efikasnost u poređenju sa konkurentskim tipovima;
• vraćanje velike količine vlage, koja ostaje u obliku kondenzata na bubnju i isparava pri kontaktu sa nadolazećim suvim vazduhom.

Ova vrsta izmjenjivača topline se rjeđe koristi za stambene zgrade sa ventilacijom stanova ili vikendica. Često se koristi u velikim kotlovnicama za vraćanje topline u peći ili za velike industrijske ili komercijalne i zabavne prostore.

Međutim, ova vrsta uređaja ima značajne nedostatke:

• relativno složen dizajn s pokretnim dijelovima, uključujući elektromotor, bubanj i remenski pogon, koji zahtijeva stalno održavanje;
• povećan nivo buke.

Ponekad se za uređaje ove vrste može naći izraz "regenerativni izmjenjivač topline", što je ispravnije od "rekuperatora". Činjenica je da se mali dio izlaznog zraka vraća nazad zbog labavog prianjanja bubnja na tijelo konstrukcije.

To nameće dodatna ograničenja mogućnosti korištenja uređaja ove vrste. Na primjer, zagađeni zrak iz peći za grijanje ne može se koristiti kao nosač topline.

Sistem cijevi i školjke

Izmjenjivač topline cjevastog tipa sastoji se od sistema tankozidnih cijevi malog prečnika smještenih u izoliranom kućištu kroz koje se dovodi vanjski zrak. Topla zračna masa se uklanja iz prostorije kroz kućište, koje zagrijava ulazni tok.

Glavne prednosti cijevnih izmjenjivača topline su sljedeće:

• visoka efikasnost, zbog protivstrujnog principa kretanja rashladne tečnosti i ulaznog vazduha;
• jednostavnost dizajna i odsustvo pokretnih dijelova osigurava nizak nivo buke i rijetku potrebu za održavanjem;
• dug radni vek;
• najmanji dio među svim vrstama uređaja za rekuperaciju.

Cijevi za ovu vrstu uređaja koriste ili metalne lake legure ili, rjeđe, polimer. Ovi materijali nisu higroskopni, pa se, uz značajnu razliku u temperaturama protoka, može formirati intenzivan kondenzat u kućištu, što zahtijeva konstruktivno rješenje za njegovo uklanjanje. Još jedan nedostatak je što metalno punjenje ima značajnu težinu, uprkos malim dimenzijama.

Jednostavnost dizajna cijevnog izmjenjivača topline čini ovaj tip uređaja popularnim za samoproizvodnju. Kao vanjsko kućište obično se koriste plastične cijevi za zračne kanale, izolirane školjkama od poliuretanske pjene.

Uređaj sa srednjim nosačem toplote

Ponekad se dovodni i odvodni zračni kanali nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog. Ova situacija može nastati zbog tehnoloških karakteristika zgrade ili sanitarnih zahtjeva za pouzdano razdvajanje protoka zraka.

U ovom slučaju koristi se srednji nosač topline, koji cirkulira između zračnih kanala kroz izolirani cjevovod. Kao medij za prijenos toplinske energije koristi se voda ili otopina vode i glikola, čiju cirkulaciju osigurava pumpa.

U slučaju da je moguće koristiti drugu vrstu izmjenjivača topline, bolje je ne koristiti sistem sa srednjim nosačem topline, jer ima sljedeće značajne nedostatke:

• niska efikasnost u odnosu na druge vrste uređaja, stoga se takvi uređaji ne koriste za male prostorije sa niskim protokom zraka;
• značajan volumen i težina cijelog sistema;
• potreba za dodatnom električnom pumpom za cirkulaciju tekućine;
• povećana buka pumpe.

Postoji modifikacija ovog sistema, kada se umjesto prisilne cirkulacije fluida za izmjenu topline koristi medij sa niskom tačkom ključanja, kao što je freon. U ovom slučaju, kretanje duž konture moguće je na prirodan način, ali samo ako se dovodni zračni kanal nalazi iznad ispušnog kanala.

Takav sistem ne zahtijeva dodatne troškove energije, već radi za grijanje samo sa značajnom temperaturnom razlikom. Osim toga, potrebno je fino podesiti tačku promjene stanja agregacije fluida za izmjenu topline, što se može implementirati stvaranjem željenog pritiska ili određenog hemijskog sastava.

Glavni tehnički parametri

Poznavajući potrebne performanse ventilacionog sistema i efikasnost izmene toplote izmenjivača toplote, lako je izračunati uštedu na grejanju vazduha za prostoriju u određenim klimatskim uslovima. Upoređujući potencijalne prednosti sa troškovima kupovine i održavanja sistema, možete razumno napraviti izbor u korist izmjenjivača topline ili standardnog grijača.

Efikasnost

Efikasnost izmjenjivača topline podrazumijeva se kao efikasnost prijenosa topline, koja se izračunava pomoću sljedeće formule:

• T p - temperatura ulaznog zraka unutar prostorije;
• T n - vanjska temperatura zraka;
• T in - temperatura vazduha u prostoriji.

Maksimalna vrijednost efikasnosti pri nominalnom protoku zraka i određenom temperaturnom režimu navedena je u tehničkoj dokumentaciji uređaja. Njegova stvarna figura će biti nešto manja. U slučaju samoproizvodnje pločastog ili cevastog izmenjivača toplote, kako bi se postigla maksimalna efikasnost prenosa toplote, potrebno je pridržavati se sledećih pravila:

• Najbolji prijenos topline osiguravaju protivstrujni uređaji, zatim uređaji s poprečnim protokom, a najmanji - jednosmjernim kretanjem oba toka.
• Intenzitet prenosa toplote zavisi od materijala i debljine zidova koji razdvajaju tokove, kao i od trajanja prisustva vazduha unutar uređaja.

gdje je P (m 3 / sat) - potrošnja zraka.

Trošak rekuperatora visoke efikasnosti je prilično visok, imaju složen dizajn i velike dimenzije. Ponekad je moguće zaobići ove probleme ugradnjom nekoliko jednostavnijih uređaja na način da ulazni zrak prolazi kroz njih u nizu.

Performanse ventilacionog sistema

Volumen zraka koji prolazi određen je statičkim pritiskom, koji ovisi o snazi ​​ventilatora i glavnih komponenti koje stvaraju aerodinamički otpor. Njegov tačan proračun u pravilu je nemoguć zbog složenosti matematičkog modela, stoga se eksperimentalna istraživanja provode za tipične monoblok strukture, a komponente se odabiru za pojedinačne uređaje.

Snaga ventilatora mora se odabrati uzimajući u obzir propusnost bilo koje vrste ugrađenih izmjenjivača topline, koja je u tehničkoj dokumentaciji naznačena kao preporučeni protok ili volumen zraka koji uređaj prođe u jedinici vremena. U pravilu, dozvoljena brzina zraka unutar uređaja ne prelazi 2 m/s.

Inače, pri velikim brzinama dolazi do oštrog povećanja aerodinamičkog otpora u uskim elementima rekuperatora. To dovodi do nepotrebnih troškova energije, neefikasnog zagrijavanja vanjskog zraka i skraćenog vijeka trajanja ventilatora.

Promjena smjera strujanja zraka stvara dodatni aerodinamički otpor. Stoga je pri modeliranju geometrije unutarnjeg kanala poželjno minimizirati broj okreta cijevi za 90 stupnjeva. Difuzori za raspršivanje zraka također povećavaju otpor, pa je preporučljivo ne koristiti elemente sa složenim uzorkom.

Prljavi filteri i rešetke stvaraju značajne probleme sa protokom i moraju se povremeno čistiti ili mijenjati. Jedan od efikasnih načina za procjenu začepljenja je ugradnja senzora koji prate pad tlaka u područjima prije i poslije filtera.

Princip rada rotacionog i pločastog izmjenjivača topline:

Mjerenje efikasnosti pločastog izmjenjivača topline:

Kućni i industrijski ventilacioni sistemi sa integrisanim izmenjivačem toplote dokazali su svoju energetsku efikasnost u održavanju unutrašnje toplote. Sada postoji mnogo ponuda za prodaju i ugradnju takvih uređaja, kako u obliku gotovih i testiranih modela, tako i po pojedinačnoj narudžbi. Možete izračunati potrebne parametre i sami izvršiti instalaciju.

Dovodno-ispušna ventilacija s povratom topline: uređaj i rad

Uređaj za dovodno-ispušnu ventilaciju sa povratom topline. Vrste rekuperatora, njihove prednosti i mane. Proračun efikasnosti i nijanse osiguravanja potrebnih performansi.

Dovodne i ispušne ventilacijske jedinice s povratom topline pojavile su se relativno nedavno, ali su brzo stekle popularnost i postale prilično popularan sistem. Uređaji su u mogućnosti da u potpunosti prozrače prostoriju tokom hladnog perioda, uz održavanje optimalnog temperaturnog režima ulaznog zraka.

Šta je to?

Prilikom korištenja dovodne i ispušne ventilacije u jesensko-zimskom periodu često se postavlja pitanje održavanja topline u prostoriji. Protok hladnog zraka koji dolazi iz ventilacije juri na pod i doprinosi stvaranju nepovoljne mikroklime. Najčešći način rješavanja ovog problema je ugradnja grijača koji zagrijava hladne tokove vanjskog zraka prije nego ih dovede u prostoriju. Međutim, ova metoda je prilično energetski intenzivna i ne sprječava gubitke topline u prostoriji.

Najbolje rješenje problema je opremiti ventilacijski sistem izmjenjivačem topline. Izmjenjivač topline je uređaj u kojem se izlazni i dovodni kanali nalaze u neposrednoj blizini jedan drugom. Jedinica za rekuperaciju topline omogućava vam da djelimično prenesete toplinu iz zraka koji napušta prostoriju na ulazni zrak. Zahvaljujući tehnologiji razmjene topline između višesmjernih strujanja zraka moguće je uštedjeti do 90% električne energije, osim toga, ljeti se uređaj može koristiti za hlađenje ulaznih vazdušnih masa.

Specifikacije

Rekuperator topline se sastoji od kućišta koje je obloženo materijalima za izolaciju topline i buke i izrađeno je od čeličnog lima. Kućište uređaja je dovoljno čvrsto i sposobno izdržati opterećenje i vibracije. Na kućištu se nalaze ulazni i izlazni otvori, a kretanje vazduha kroz uređaj obezbeđuju dva ventilatora, najčešće aksijalnog ili centrifugalnog tipa. Potreba za njihovom ugradnjom nastala je zbog značajnog usporavanja prirodne cirkulacije zraka, što je uzrokovano visokim aerodinamičkim otporom izmjenjivača topline. Kako bi se spriječilo usisavanje opalog lišća, sitnih ptica ili mehaničkih ostataka, na ulazu koji se nalazi na strani ulice postavljena je rešetka za usis zraka. Ista rupa, ali sa strane prostorije, također je opremljena roštiljem ili difuzorom koji ravnomjerno raspoređuje protok zraka. Prilikom ugradnje razgranatih sistema, kanali za zrak se montiraju na rupe.

Osim toga, ulazi oba toka su opremljeni finim filterima koji štite sistem od prašine i kapljica masti. Ovo sprečava začepljenje kanala izmenjivača toplote i značajno produžava životni vek opreme. Međutim, ugradnja filtera je komplicirana potrebom za stalnim praćenjem njihovog stanja, čišćenjem i, ako je potrebno, zamjenom. Inače će začepljeni filter djelovati kao prirodna prepreka protoku zraka, zbog čega će se otpor prema njemu povećati i ventilator će se slomiti.

Prema vrsti konstrukcije, filteri izmjenjivača topline mogu biti suhi, mokri i elektrostatički. Izbor pravog modela zavisi od snage uređaja, fizičkih svojstava i hemijskog sastava izduvnog vazduha, kao i od ličnih preferencija kupca.

Osim ventilatora i filtera, rekuperatori uključuju grijaće elemente, koji mogu biti vodeni ili električni. Svaki grijač je opremljen temperaturnim prekidačem i može se automatski uključiti ako toplina koja izlazi iz kuće ne može podnijeti grijanje ulaznog zraka. Snaga grijača se bira u strogom skladu s volumenom prostorije i radnim performansama ventilacionog sistema. Međutim, u nekim uređajima grijaći elementi samo štite izmjenjivač topline od smrzavanja i ne utječu na temperaturu ulaznog zraka.

Elementi bojlera su ekonomičniji. To je zbog činjenice da rashladna tekućina, koja se kreće duž bakrene zavojnice, ulazi u nju iz sistema grijanja kuće. Iz zavojnice se zagrijavaju ploče, koje zauzvrat odaju toplinu protoku zraka. Sistem upravljanja bojlerom predstavlja trosmjerni ventil koji otvara i zatvara dovod vode, prigušni ventil koji smanjuje ili povećava njegovu brzinu i jedinica za miješanje koja reguliše temperaturu. Bojleri se ugrađuju u sistem zračnih kanala pravokutnog ili kvadratnog presjeka.

Električni grijači se često postavljaju na zračne kanale s kružnim poprečnim presjekom, a spirala djeluje kao grijaći element. Za ispravan i efikasan rad spiralnog grijača, brzina strujanja zraka mora biti veća ili jednaka 2 m/s, temperatura zraka mora biti 0-30 stepeni, a vlažnost prolaznih masa ne smije prelaziti 80%. Svi električni grijači opremljeni su timerom rada i termičkim relejem koji isključuje uređaj u slučaju pregrijavanja.

Pored standardnog seta elemenata, na zahtjev potrošača, u rekuperatore se ugrađuju jonizatori i ovlaživači zraka, a najsavremeniji uzorci opremljeni su elektronskom upravljačkom jedinicom i funkcijom za programiranje režima rada u zavisnosti od eksternih i unutrašnjim uslovima. Instrument ploče imaju estetski izgled, omogućavajući izmjenjivačima topline da se organski uklapaju u ventilacijski sistem i ne narušavaju harmoniju prostorije.

Princip rada

Da bismo bolje razumjeli kako funkcioniše sistem rekuperacije, treba se obratiti prijevodu riječi „rekuperator“. Doslovno, to znači "povrat korišćenog", u ovom kontekstu - razmena toplote. U ventilacijskim sistemima, izmjenjivač topline uzima toplinu iz zraka koji napušta prostoriju i daje je ulaznim tokovima. Temperaturna razlika višesmjernih mlaznica zraka može doseći 50 stepeni. Ljeti uređaj radi obrnuto i hladi zrak koji dolazi sa ulice do temperature izlaza. U prosjeku, efikasnost uređaja je 65%, što omogućava racionalno korištenje energetskih resursa i značajne uštede električne energije.

U praksi, izmjena toplote u izmjenjivaču topline je sljedeća: prisilna ventilacija dovodi višak zraka u prostoriju, zbog čega su zagađene mase prisiljene napustiti prostoriju kroz izduvni kanal. Odlazeći topli zrak prolazi kroz izmjenjivač topline, zagrijavajući zidove konstrukcije. Istovremeno, prema njemu se kreće mlaz hladnog zraka, koji uzima toplinu koju primi izmjenjivač topline bez miješanja s izduvnim strujama.

Međutim, hlađenje odvodnog zraka iz prostorije uzrokuje stvaranje kondenzacije. Uz dobar rad ventilatora, koji zračnim masama daju veliku brzinu, kondenzat nema vremena da padne na zidove uređaja i odlazi van zajedno sa strujom zraka. Ali ako brzina zraka nije bila dovoljno velika, voda se počinje nakupljati unutar uređaja. Za ove namjene u dizajn izmjenjivača topline je uključen pladanj koji se nalazi pod blagim nagibom prema odvodnom otvoru.

Kroz odvodni otvor voda ulazi u zatvoreni rezervoar koji se postavlja sa strane prostorije. To je diktirano činjenicom da akumulirana voda može zamrznuti izlivne kanale i kondenzat neće imati kamo odvoditi. Ne preporučuje se korištenje prikupljene vode za ovlaživače zraka: tekućina može sadržavati veliki broj patogenih mikroorganizama i stoga se mora izliti u kanalizacijski sistem.

Međutim, ako se i dalje stvara mraz iz kondenzata, preporučuje se ugradnja dodatne opreme - obilaznice. Ovaj uređaj je napravljen u obliku obilaznog kanala kroz koji će dovodni zrak ući u prostoriju. Kao rezultat toga, izmjenjivač topline ne zagrijava ulazne tokove, već svoju toplinu troši isključivo na otapanje leda. Dolazni zrak se zauzvrat zagrijava grijačem koji se uključuje sinhrono sa premosnikom. Nakon što se sav led otopi i voda ispusti u spremnik, premosnica se isključuje i izmjenjivač topline počinje normalno raditi.

Osim ugradnje obilaznice, higroskopna celuloza se koristi za borbu protiv zaleđivanja. Materijal se nalazi u posebnim kasetama i upija vlagu prije nego što dođe do kondenzacije. Vlažna para prolazi kroz celulozni sloj i vraća se u prostoriju sa dolaznim tokom. Prednosti ovakvih uređaja su jednostavna instalacija, opciona ugradnja kolektora kondenzata i spremnika. Pored toga, efikasnost kaseta celuloznih rekuperatora ne zavisi od spoljašnjih uslova, a efikasnost je veća od 80%. Nedostaci uključuju nemogućnost korištenja u prostorijama s prekomjernom vlagom i visoku cijenu nekih modela.

Vrste rekuperatora

Moderno tržište ventilacijske opreme predstavlja široku paletu rekuperatora različitih tipova, koji se međusobno razlikuju po dizajnu i načinu razmjene topline između tokova.

• Modeli ploča su najjednostavniji i najčešći tip rekuperatora, odlikuje ih niska cijena i dug vijek trajanja. Izmjenjivač topline modela se sastoji od tankih aluminijskih ploča, koje imaju visoku toplotnu provodljivost i značajno povećavaju efikasnost uređaja, koja kod pločastih modela može dostići 90%. Visoki pokazatelji efikasnosti su zbog posebnosti strukture izmjenjivača topline, ploče u kojima su smještene na takav način da oba toka, naizmjenično, prolaze između njih pod uglom od 90 stepeni jedan prema drugom. Redoslijed prolaska toplih i hladnih mlazova postao je moguć zbog savijanja rubova na pločama i zaptivanja spojeva poliesterskim smolama. Osim aluminijuma, za proizvodnju ploča koriste se legure bakra i mesinga, kao i polimerne hidrofobne plastike. Međutim, osim prednosti, pločasti izmjenjivači topline imaju i svoje slabosti. Nedostatak modela je visok rizik od kondenzacije i stvaranja leda, što je zbog toga što su ploče preblizu jedna drugoj.

• Rotacioni modeli sastoji se od kućišta unutar kojeg se rotira rotor cilindričnog tipa, koji se sastoji od profiliranih ploča. Tokom rotacije rotora, toplota se prenosi sa izlaznih tokova na dolazne, usled čega dolazi do blagog mešanja masa. I iako omjer miješanja nije kritičan i obično ne prelazi 7%, takvi se modeli ne koriste u dječjim i medicinskim ustanovama. Nivo rekuperacije vazdušne mase u potpunosti zavisi od broja obrtaja rotora koji je podešen u ručnom režimu. Efikasnost rotacionih modela je 75-90%, rizik od stvaranja leda je minimalan. Potonje je zbog činjenice da se većina vlage zadržava u bubnju, nakon čega isparava. Nedostaci uključuju poteškoće u održavanju, visoko opterećenje bukom, što je zbog prisutnosti pokretnih mehanizama, kao i ukupne dimenzije uređaja, nemogućnost ugradnje na zid i vjerojatnost širenja mirisa i prašine tokom rada. .

• komorni modeli sastoje se od dvije komore, između kojih se nalazi zajednička klapna. Nakon zagrevanja, počinje da se okreće i pušta hladan vazduh u toplu komoru. Zatim zagrijani zrak odlazi u prostoriju, klapna se zatvara i proces se ponavlja. Međutim, komorni rekuperator nije stekao široku popularnost. To je zbog činjenice da klapna nije u stanju osigurati potpunu nepropusnost komora, pa se zračni tokovi miješaju.

• Cjevasti modeli sastoje se od velikog broja cijevi koje sadrže freon. U procesu zagrijavanja iz izlaznih tokova, plin se diže do gornjih dijelova cijevi i zagrijava ulazne tokove. Nakon oslobađanja topline, freon poprima tečni oblik i teče u donje dijelove cijevi. Prednosti cijevnih rekuperatora uključuju prilično visoku učinkovitost, koja doseže 70%, odsustvo pokretnih dijelova, odsustvo zujanja tijekom rada, male veličine i dug vijek trajanja. Nedostaci su velika težina modela, što je zbog prisutnosti metalnih cijevi u dizajnu.

• Modeli sa srednjim nosačem topline sastoje se od dva odvojena zračna kanala koji prolaze kroz izmjenjivač topline napunjen otopinom vode i glikola. Kao rezultat prolaska kroz termičku jedinicu, izduvni zrak daje toplinu rashladnoj tekućini, koja zauzvrat zagrijava ulazni tok. Prednosti modela uključuju njegovu otpornost na habanje, zbog odsustva pokretnih dijelova, a među minusima ističu nisku efikasnost, koja doseže samo 60%, i predispoziciju za stvaranje kondenzata.

Kako odabrati?

Zbog široke palete rekuperatora predstavljenih potrošačima, neće biti teško odabrati pravi model. Štoviše, svaka vrsta uređaja ima svoju usku specijalizaciju i preporučenu lokaciju za ugradnju. Dakle, kada kupujete uređaj za stan ili privatnu kuću, bolje je odabrati klasični model ploča s aluminijskim pločama. Takvi uređaji ne zahtijevaju održavanje, ne zahtijevaju redovno održavanje i odlikuju se dugim vijekom trajanja.

Ovaj model je savršen za korištenje u stambenoj zgradi. To je zbog niske razine buke tokom rada i kompaktne veličine. Standardni cijevni modeli također su se dobro pokazali za privatnu upotrebu: male su veličine i ne zuje. Međutim, trošak takvih rekuperatora nešto premašuje cijenu pločastih proizvoda, tako da izbor uređaja ovisi o financijskim mogućnostima i osobnim preferencijama vlasnika.

Prilikom odabira modela za proizvodnu radionicu, skladište neprehrambenih proizvoda ili podzemno parkiralište, trebali biste odabrati rotacijske uređaje. Takvi uređaji imaju veliku snagu i visoke performanse, što je jedan od glavnih kriterija za rad na velikim površinama. Rekuperatori sa srednjim rashladnim sredstvom također su se dobro dokazali, međutim, zbog svoje niske efikasnosti, nisu toliko traženi kao jedinice bubnja.

Važan faktor pri odabiru uređaja je njegova cijena. Dakle, najpovoljnije opcije za pločaste izmjenjivače topline mogu se kupiti za 27.000 rubalja, dok će moćna rotirajuća jedinica za rekuperaciju topline s dodatnim ventilatorima i ugrađenim sistemom filtracije koštati oko 250.000 rubalja.

Primjeri dizajna i proračuna

Kako ne biste pogriješili s izborom izmjenjivača topline, potrebno je izračunati efikasnost i efikasnost uređaja. Za izračunavanje efikasnosti koristi se sljedeća formula: K = (Tp - Tn) / (Tv - Tn), gdje Tp označava temperaturu ulaznog toka, Tn je temperatura na ulici, a Tv je temperatura u prostoriji. Zatim morate uporediti svoju vrijednost sa indikatorom najveće moguće efikasnosti kupljenog uređaja. Obično je ova vrijednost navedena u tehničkom listu modela ili drugoj popratnoj dokumentaciji. Međutim, kada se uporedi željena efikasnost i ona navedena u pasošu, treba imati na umu da će zapravo ovaj koeficijent biti nešto niži od propisanog u dokumentu.

Poznavajući efikasnost određenog modela, možete izračunati njegovu efikasnost. To se može učiniti pomoću sljedeće formule: E (W) \u003d 0,36xRxKx (Tv - Tn), gdje će P označavati protok zraka i mjeri se u m3 / h. Nakon izvršenja svih proračuna, potrebno je uporediti troškove kupovine izmjenjivača topline sa njegovom efikasnošću preračunatom u novčani ekvivalent. Ako je kupovina opravdana, uređaj se može bezbedno kupiti. Inače, vrijedi razmotriti alternativne metode za zagrijavanje ulaznog zraka ili instalirati niz jednostavnijih uređaja.

Kada sami dizajnirate uređaj, treba imati na umu da protustrujni uređaji imaju maksimalnu efikasnost prijenosa topline. Nakon njih slijede poprečni kanali, a na posljednjem mjestu su jednosmjerni kanali. Osim toga, koliko će intenzivan biti prijenos topline ovisi direktno o kvaliteti materijala, debljini pregradnih pregrada, kao i o tome koliko dugo će zračne mase biti unutar uređaja.

Suptilnosti instalacije

Montaža i ugradnja jedinice za oporavak mogu se izvesti samostalno. Najjednostavniji tip domaćeg uređaja je koaksijalni izmjenjivač topline. Za njegovu proizvodnju uzimaju se plastična kanalizacijska cijev od dva metra s poprečnim presjekom od 16 cm i zračna rebra od aluminija dužine 4 m, čiji promjer treba biti 100 mm. Na krajeve velike cijevi postavljaju se adapteri-razdjelnici, uz pomoć kojih će se uređaj spojiti na zračni kanal, a unutra se ubacuje rebra, uvijajući ga u spiralu. Izmjenjivač topline je spojen na ventilacijski sistem na način da se topli zrak tjera kroz rebra, a hladan kroz plastičnu cijev.

Kao rezultat ovog dizajna, nema miješanja tokova, a vanjski zrak ima vremena da se zagrije, krećući se unutar cijevi. Da biste poboljšali performanse uređaja, možete ga kombinirati sa zemljom izmjenjivačem topline. U procesu testiranja, takav izmjenjivač topline daje dobre rezultate. Dakle, pri vanjskoj temperaturi od -7 stepeni i unutrašnjoj temperaturi od 24 stepena, produktivnost uređaja bila je oko 270 kubnih metara na sat, a temperatura ulaznog vazduha odgovarala je 19 stepeni. Prosječna cijena domaćeg modela je 5 hiljada rubalja.

Kada sami proizvodite i instalirate izmjenjivač topline, treba imati na umu da što je izmjenjivač topline duži, to će biti veća efikasnost instalacije. Stoga iskusni majstori preporučuju sastavljanje izmjenjivača topline iz četiri dijela od po 2 m, nakon preliminarne toplinske izolacije svih cijevi. Problem odvodnje kondenzata može se riješiti ugradnjom odvodne armature, a sam uređaj se može postaviti blago pod uglom.

U vezi sa rastom tarifa za primarne energetske resurse, oporavak postaje aktuelniji nego ikad. Sljedeći tipovi izmjenjivača topline se obično koriste u klima uređajima s povratom topline:

• pločasti ili poprečni izmjenjivač topline;
• rotacijski izmjenjivač topline;
• rekuperatori sa srednjim nosačem topline;
• Toplinska pumpa;
• rekuperator komornog tipa;
• rekuperator sa toplotnim cevima.

Princip rada

Princip rada bilo kojeg izmjenjivača topline u klima komorama je sljedeći. Omogućava izmjenu topline (u nekim modelima - i izmjenu hladnoće, kao i razmjenu vlage) između protoka dovodnog i odvodnog zraka. Proces izmjene topline može se odvijati kontinuirano - kroz zidove izmjenjivača topline, uz pomoć freona ili srednjeg nosača topline. Izmjena topline također može biti periodična, kao kod rotacionog i komornog izmjenjivača topline. Kao rezultat, izvučeni odvodni vazduh se hladi, čime se zagreva svež dovodni vazduh. Proces hlađenja u nekim modelima rekuperatora odvija se u toploj sezoni i omogućava vam da smanjite troškove energije za sisteme klimatizacije zbog nekog hlađenja dovodnog zraka koji se dovodi u prostoriju. Izmjena vlage odvija se između tokova izduvnog i dovodnog zraka, što vam omogućava da održavate unutarnju vlažnost koja je ugodna za osobu tijekom cijele godine, bez upotrebe ikakvih dodatnih uređaja - ovlaživača i drugih.

Pločasti ili poprečni izmjenjivač topline.

Toplovodne ploče rekuperativne površine izrađene su od tanke metalne (materijal - aluminijum, bakar, nerđajući čelik) folije ili ultra tankog kartona, plastike, higroskopne celuloze. Protok dovodnog i odvodnog zraka kreće se kroz mnoge male kanale formirane od ovih ploča koje provode toplinu, u suprotnom obrascu. Dodir i miješanje tokova, njihovo zagađenje su praktično isključeni. U dizajnu izmjenjivača topline nema pokretnih dijelova. Odnos efikasnosti 50-80%. U izmjenjivaču topline od metalne folije na površini ploča može se kondenzirati vlaga zbog razlike u temperaturi strujanja zraka. U toploj sezoni mora se preusmjeriti u kanalizaciju zgrade kroz posebno opremljen odvodni cjevovod. Po hladnom vremenu postoji opasnost od smrzavanja ove vlage u izmjenjivaču topline i njenog mehaničkog oštećenja (odmrzavanja). Osim toga, formirani led uvelike smanjuje efikasnost izmjenjivača topline. Stoga, kada rade u hladnoj sezoni, izmjenjivači topline s metalnim pločama koje provode toplinu zahtijevaju periodično odmrzavanje strujom toplog odvodnog zraka ili korištenje dodatnog vodenog ili električnog grijača zraka. U tom slučaju se dovodni zrak ili uopće ne dovodi, ili se dovodi u prostoriju zaobilazeći izmjenjivač topline kroz dodatni ventil (bypass). Vrijeme odmrzavanja je u prosjeku 5 do 25 minuta. Izmjenjivač topline sa pločama koje provode toplinu od ultra tankog kartona i plastike ne podliježe smrzavanju, jer se kroz ove materijale odvija i izmjena vlage, ali ima još jedan nedostatak - ne može se koristiti za ventilaciju prostorija s visokom vlažnošću kako bi da ih osuši. Pločasti izmjenjivač topline može se ugraditi u dovodni i izduvni sistem u vertikalnom i horizontalnom položaju, ovisno o zahtjevima za dimenzije ventilacijske komore. Pločasti izmjenjivači topline su najčešći zbog svoje relativne jednostavnosti dizajna i niske cijene.

Rotacioni rekuperator.

Ovaj tip je drugi po rasprostranjenosti nakon lamelarnog. Toplota s jedne struje zraka na drugu prenosi se kroz cilindrični šuplji bubanj koji rotira između ispušnog i dovodnog dijela, koji se naziva rotor. Unutrašnji volumen rotora ispunjen je čvrsto zbijenom metalnom folijom ili žicom, koja ima ulogu rotirajuće površine za prijenos topline. Materijal folije ili žice je isti kao i pločast izmjenjivač topline - bakar, aluminij ili nehrđajući čelik. Rotor ima horizontalnu os rotacije pogonske osovine koju rotira elektromotor sa koračnim ili inverterskom regulacijom. Motor se može koristiti za kontrolu procesa oporavka. Odnos efikasnosti 75-90%. Efikasnost rekuperatora zavisi od temperature protoka, njihove brzine i brzine rotora. Promjenom brzine rotora možete promijeniti efikasnost. Smrzavanje vlage u rotoru je isključeno, ali se ne može u potpunosti isključiti miješanje tokova, njihova međusobna kontaminacija i prijenos mirisa, jer su tokovi u direktnom kontaktu jedni s drugima. Moguće je miješanje do 3%. Rotacijski izmjenjivači topline ne zahtijevaju velike količine električne energije, omogućavaju vam odvlaživanje zraka u prostorijama s visokom vlažnošću. Dizajn rotacijskih izmjenjivača topline je složeniji od pločastih izmjenjivača topline, a njihova cijena i operativni troškovi su veći. Međutim, klima komore sa rotacionim izmenjivačima toplote su veoma popularne zbog svoje visoke efikasnosti.

Rekuperatori sa srednjim nosačem toplote.

Rashladno sredstvo je najčešće voda ili vodeni rastvori glikola. Takav izmjenjivač topline sastoji se od dva izmjenjivača topline međusobno povezanih cjevovodima s cirkulacijskom pumpom i spojnicama. Jedan od izmjenjivača topline smješten je u kanal s protokom odvodnog zraka i iz njega prima toplinu. Toplina se prenosi kroz nosač topline uz pomoć pumpe i cijevi do drugog izmjenjivača topline koji se nalazi u dovodnom zračnom kanalu. Dovodni vazduh apsorbuje ovu toplotu i zagreva se. Mešanje tokova u ovom slučaju je potpuno isključeno, ali zbog prisustva srednjeg nosača toplote faktor efikasnosti ovog tipa rekuperatora je relativno nizak i iznosi 45-55%. Pumpa može uticati na efikasnost, što utiče na brzinu rashladne tečnosti. Glavna prednost i razlika između izmjenjivača topline sa srednjim nosačem topline i izmjenjivača topline s toplotnom cijevi je u tome što se izmjenjivači topline u ispušnim i dovodnim jedinicama mogu nalaziti na udaljenosti jedan od drugog. Položaj ugradnje za izmjenjivače topline, pumpu i cijevi može biti vertikalni ili horizontalni.

Toplinska pumpa.

Relativno nedavno pojavio se zanimljiv tip rekuperatora sa srednjim rashladnim sredstvom - tzv. termodinamički izmjenjivač topline, u kojem ulogu tekućih izmjenjivača topline, cijevi i pumpe igra rashladna mašina koja radi u načinu rada toplinske pumpe. Ovo je svojevrsna kombinacija izmenjivača toplote i toplotne pumpe. Sastoji se od dva freonska izmjenjivača topline - isparivač-zračni hladnjak i kondenzator, cjevovoda, termostatskog ventila, kompresora i 4-smjernog ventila. Izmjenjivači topline se nalaze u dovodnim i odvodnim zračnim kanalima, kompresor je neophodan da bi se osigurala cirkulacija freona, a ventil prebacuje tokove rashladnog sredstva ovisno o godišnjem dobu i omogućava prijenos topline iz odvodnog zraka na dovodni i obrnuto. Istovremeno, dovodno-ispušni sistem se može sastojati od više dovodnih i jedne ispušne jedinice većeg kapaciteta, ujedinjenih jednim rashladnim krugom. Istovremeno, mogućnosti sistema omogućavaju da nekoliko klima uređaja istovremeno radi u različitim režimima (grijanje/hlađenje). Faktor konverzije toplotne pumpe COP može dostići vrednosti od 4,5-6,5.

Rekuperator sa toplotnim cevima.

Po principu rada, izmjenjivač topline s toplinskim cijevima sličan je izmjenjivaču topline sa srednjim nosačem topline. Jedina razlika je u tome što se u tokove vazduha ne postavljaju izmenjivači toplote, već takozvane toplotne cevi ili, tačnije, termosifoni. Strukturno, to su hermetički zatvoreni dijelovi bakrenih rebrastih cijevi, ispunjeni iznutra posebno odabranim freonom niskog ključanja. Jedan kraj cijevi u izduvnom strujanju se zagrijava, freon na ovom mjestu ključa i prenosi toplinu primljenu iz zraka na drugi kraj cijevi, otpuhan strujom dovodnog zraka. Ovdje se freon unutar cijevi kondenzira i prenosi toplinu na zrak, koji se zagrijava. Potpuno je isključeno međusobno miješanje potoka, njihovo zagađivanje i prijenos mirisa. Nema pokretnih elemenata, cijevi su postavljene u tokove samo okomito ili pod blagim nagibom, tako da se freon unutar cijevi kreće od hladnog do vrućeg kraja zbog gravitacije. Odnos efikasnosti 50-70%. Važan uvjet za osiguranje rada njegovog rada: zračni kanali u koje su ugrađeni termosifoni moraju biti smješteni okomito jedan iznad drugog.

Rekuperator komornog tipa.

Unutrašnja zapremina (komora) takvog izmjenjivača topline podijeljena je na dvije polovine klapnom. Zaklopka se s vremena na vrijeme pomiče, mijenjajući na taj način smjer kretanja odvodnog i dovodnog zraka. Izduvni vazduh zagreva jednu polovinu komore, zatim klapna usmerava tok dovodnog vazduha ovde i on se zagreva sa zagrejanih zidova komore. Ovaj proces se periodično ponavlja. Odnos efikasnosti dostiže 70-80%. Ali u dizajnu postoje pokretni dijelovi, pa stoga postoji velika vjerovatnoća međusobnog miješanja, kontaminacije tokova i prijenosa mirisa.

Proračun efikasnosti rekuperatora.

U tehničkim karakteristikama rekuperativnih ventilacijskih jedinica mnogih proizvođača, u pravilu su date dvije vrijednosti koeficijenta povrata - temperaturom zraka i njegovom entalpijom. Proračun efikasnosti izmjenjivača topline može se izvršiti temperaturom ili entalpijom zraka. Proračun po temperaturi uzima u obzir prividni toplotni sadržaj zraka, a po entalpiji se također uzima u obzir sadržaj vlage u zraku (njegova relativna vlažnost). Izračun entalpije se smatra preciznijim. Za izračun su potrebni početni podaci. Dobijaju se merenjem temperature i vlažnosti vazduha na tri mesta: u zatvorenom prostoru (gde ventilaciona jedinica obezbeđuje razmenu vazduha), na otvorenom i u poprečnom preseku dovodne vazdušne rešetke (odakle ulazi tretirani spoljašnji vazduh u prostoriju). Formula za izračunavanje efikasnosti povrata topline prema temperaturi je sljedeća:

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), gdje

• Kt– faktor efikasnosti izmenjivača toplote po temperaturi;
• T1– spoljna temperatura vazduha, oC;
• T2 je temperatura odvodnog zraka (tj. zraka u prostoriji), °C;
• T4– temperatura dovodnog vazduha, oC.

Entalpija vazduha je sadržaj toplote vazduha, tj. količina toplote koja se u njemu nalazi u odnosu na 1 kg suhog zraka. Entalpija se određuje pomoću i-d dijagrama stanja vlažnog vazduha, stavljajući na njega tačke koje odgovaraju izmerenoj temperaturi i vlažnosti u prostoriji, spoljašnjem i dovodnom vazduhu. Formula za izračunavanje efikasnosti povrata entalpije je sljedeća:

Kh = (H4 - H1) / (H2 - H1), gdje

• Kh– faktor efikasnosti izmenjivača toplote po entalpiji;
• H1– entalpija spoljašnjeg vazduha, kJ/kg;
• H2– entalpija izduvnog vazduha (tj. prostorni vazduh), kJ/kg;
• H4– entalpija dovodnog vazduha, kJ/kg.

Ekonomska isplativost korištenja klima uređaja sa rekuperacijom.

Kao primjer, uzmimo studiju izvodljivosti za upotrebu ventilacijskih jedinica sa rekuperacijom u dovodnim i izduvnim ventilacijskim sistemima za auto kuće.

Početni podaci:

• objekat - auto kuća ukupne površine 2000 m2;
• prosječna visina prostorija je 3-6 m, sastoji se od dvije izložbene hale, kancelarijskog prostora i servisa (SRT);
• za dovodnu i izduvnu ventilaciju ovih prostorija odabrane su ventilacione jedinice kanalnog tipa: 1 jedinica sa protokom vazduha od 650 m3/sat i potrošnjom energije od 0,4 kW i 5 jedinica sa protokom vazduha od 1500 m3/sat i potrošnja energije od 0,83 kW.
• zajamčeni raspon vanjskih temperatura zraka za kanalske instalacije je (-15…+40) °C.

Da bismo uporedili potrošnju energije, izračunat ćemo snagu kanalnog električnog grijača zraka koji je neophodan za zagrijavanje vanjskog zraka u hladnoj sezoni u tradicionalnoj opskrbnoj jedinici (koja se sastoji od nepovratnog ventila, kanalskog filtera, ventilatora i električnog zraka grejač) sa protokom vazduha od 650 i 1500 m3/h, respektivno. U isto vrijeme, trošak električne energije se uzima na 5 rubalja po 1 kWh.

Vanjski zrak mora biti zagrijan od -15 do +20°C.

Proračun snage električnog grijača zraka vrši se prema jednačini toplinske ravnoteže:

Qn \u003d G * Cp * T, W, gdje:

• Qn– snaga grijača zraka, W;
• G- maseni protok zraka kroz grijač zraka, kg/s;
• sri je specifični izobarični toplinski kapacitet zraka. Cp = 1000kJ/kg*K;
• T- razlika između temperatura zraka na izlazu iz grijača zraka i na ulazu.

T = 20 - (-15) \u003d 35 ° C.

1. 650 / 3600 = 0,181 m3/s

p = 1,2 kg/m3 je gustina vazduha.

G = 0,181*1,2 = 0,217 kg/s

Qn = 0, 217 * 1000 * 35 \u003d 7600 W.

2. 1500 / 3600 = 0,417 m3/s

G=0,417*1,2=0,5 kg/s

Qn = 0,5 * 1000 * 35 \u003d 17500 W.

Dakle, korištenje kanalskih instalacija s povratom topline u hladnoj sezoni umjesto tradicionalnih pomoću električnih grijača zraka omogućava smanjenje troškova energije s istom količinom dovedenog zraka za više od 20 puta, a samim tim i smanjenje troškova i, shodno tome, povećati profit auto kuće. Osim toga, korištenje postrojenja s rekuperacijom omogućava smanjenje financijskih troškova potrošača za energente za grijanje prostora u hladnoj sezoni i za njihovu klimatizaciju u toploj sezoni za oko 50%.

Radi veće jasnoće, napravićemo uporednu finansijsku analizu potrošnje energije dovodnih i izduvnih ventilacionih sistema u prostorijama auto kuće, opremljenih kanalskim jedinicama za rekuperaciju toplote i tradicionalnim jedinicama sa električnim grejačima vazduha.

Početni podaci:

Sistem 1.

Instalacije sa povratom topline s protokom od 650 m3 / h - 1 jedinica. i 1500 m3/sat - 5 kom.

Ukupna potrošnja električne energije će biti: 0,4 + 5 * 0,83 = 4,55 kW * h.

Sistem 2.

Tradicionalne dovodne i ispušne ventilacijske jedinice - 1 kom. sa protokom od 650m3/sat i 5 jedinica. sa protokom od 1500m3/sat.

Ukupna električna snaga instalacije na 650 m3/h iznosiće:

• ventilatori - 2 * 0,155 \u003d 0,31 kW * h;
• automatika i pogoni ventila - 0,1 kWh;
• električni grijač zraka - 7,6 kWh;

Ukupno: 8,01 kWh.

Ukupna električna snaga instalacije na 1500 m3/sat će biti:

• ventilatori - 2 * 0,32 \u003d 0,64 kW * sat;
• automatika i pogoni ventila - 0,1 kWh;
• električni grijač zraka - 17,5 kWh.

Ukupno: (18,24 kW * h) * 5 \u003d 91,2 kW * h.

Ukupno: 91,2 + 8,01 \u003d 99,21 kWh.

Period korišćenja grejanja u ventilacionim sistemima prihvatamo 150 radnih dana godišnje po 9 sati. Dobijamo 150 * 9 = 1350 sati.

Potrošnja energije postrojenja sa rekuperacijom će biti: 4,55 * 1350 = 6142,5 kW

Operativni troškovi će biti: 5 rubalja * 6142,5 kW = 30712,5 rubalja. ili relativno (na ukupnu površinu auto kuće 2000 m2) 30172,5/2000 = 15,1 rubalja/m2.

Potrošnja energije tradicionalnih sistema će biti: 99,21 * 1350 = 133933,5 kW Operativni troškovi će biti: 5 rubalja * 133933,5 kW = 669667,5 rubalja. ili u odnosu (na ukupnu površinu auto kuće 2000 m2) izraz 669667,5 / 2000 = 334,8 rubalja/m2.

Povratak