Soojustagastus ventilatsioonisüsteemides: tööpõhimõte ja disainivõimalused

Ventilatsiooniprotsessi käigus ei ringlusse mitte ainult ruumist väljatõmbeõhku, vaid ka osa soojusenergiast. Talvel põhjustab see suuremaid energiaarveid.

Soojustagastus tsentraliseeritud ja lokaalsetes ventilatsioonisüsteemides võimaldab teil vähendada põhjendamatuid kulusid ilma õhuvahetust kahjustamata. Soojusenergia taaskasutamiseks kasutatakse erinevat tüüpi soojusvahetiid - rekuperaatoreid.

Artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult üksuste mudeleid, nende disainifunktsioone, tööpõhimõtteid, eeliseid ja puudusi. Esitatud teave aitab valida optimaalse võimaluse ventilatsioonisüsteemi korraldamiseks.

Taaskasutamise kontseptsioon: soojusvaheti tööpõhimõte

Ladina keelest tõlgituna tähendab taastumine hüvitist või tagasitulekut. Soojusvahetusreaktsioonide osas iseloomustatakse taastumist kui tehnoloogilisele tegevusele kulutatud energia osalist tagastamist samas protsessis rakendamise eesmärgil.

IN ventilatsioonisüsteem Taaskasutuspõhimõtet kasutatakse soojusenergia säästmiseks.

Analoogiliselt taastub jahutus kuuma ilmaga - soojad sissevoolumassid soojendavad heitgaasi jäätmeid ja nende temperatuur langeb.

Energia taaskasutamise protsess viiakse läbi rekuperatiivses soojusvahetis.Seade sisaldab soojusvahetuselementi ja ventilaatoreid mitmesuunaliste õhuvoolude pumpamiseks. Protsessi juhtimiseks ja õhuvarustuse kvaliteedi kontrollimiseks kasutatakse automatiseerimissüsteemi.

Disain on konstrueeritud nii, et toite- ja väljalaskevoolud on eraldi kambrites ja ei segune - soojustagastus toimub läbi soojusvaheti seinte.

Mõista ja mõista, mis see on ventilatsioon koos taastumisega Abiks on õhuringluse visuaalne diagramm.

Väljatõmbeõhk voolab märgades ruumides (WC, vannituba, köök) läbi õhupuhastite. Enne õue eemaldamist läbib see rekuperaatori ja jätab osa soojusest. Toiteõhk liigub vastassuunas, soojeneb ja siseneb elutubadesse (+)

Rekuperaatori otstarbekus ventilatsioonis

Rekuperatiivse ventilatsiooni paigaldamise otstarbekusest saame rääkida süsteemi efektiivsust hinnates ja selle eeliseid miinustega võrreldes.

Osa soojusest võetakse väljapoole tõmmatud väljatõmbeõhust ja suunatakse ruumi sisemusse suunatud sunnitud värsketele jugadele. See võimaldab teil vähendada soojuskadu kuni 70% (+)

Soojustagastuse kasutamise vajadus on kõige olulisem sundõhu väljatõmbesüsteemiga hoonetes. Reeglina on tegemist väikese inertsiga hoonetega, mis on püstitatud uuenduslike soojusisolatsioonitehnoloogiate abil (sandwich-paneelidest majad, gaasisilikaatplaadid, vahtplokid).

Sellistes hoonetes ei akumuleeru seinad hästi soojust ja loomulik õhuvahetus on ebaefektiivne.

Probleemid õhuringlusega on aga tüüpilised ka "traditsiooniliste" tellistest ja betoonist hoonetele.Suletud soojus- ja heliisolatsiooniga PVC-akende olemasolu blokeerib loomuliku impulsiga ringlust - värske õhu vool peatub ja ventilatsioonikanalis olev tõmme läheb ümber või kipub nulli.

"Euro-akende" probleemi lahenduseks on sundventilatsiooni korraldamine. Süsteem taastab õhuvahetuse, kuid soojuskadu suureneb kuni 60%. Ja siin ei saa enam ilma soojustagastuseta hakkama.

Vahetusprotsessi efektiivsust väljendatakse protsentides ja see näitab väljatõmbeõhust värske sisselaske soojendamiseks kulutatud soojushulka.

Ventilatsiooni soojustagastusega efektiivsusnäitaja:

• 0% - avatud aken - soe õhk eemaldatakse atmosfääri ja külm õhk siseneb, alandades ruumi temperatuuri;
• 100% - sissepuhkeõhk kuumutatakse „väljatõmbe“ temperatuurini - tehniliselt võimatu teostada;
• 30-90% - vastuvõetav parameeter, taaskasutamine efektiivsusega 60% või rohkem loetakse heaks, efektiivsus üle 80% on suurepärane soojusülekanne.

Süsteemi efektiivsus sõltub rekuperaatori tüübist, ruumi mõõtmetest ja õhuvoolust. Igal juhul on taastusventilatsiooni kasutamine isegi 30% efektiivsusega tulusam kui selle puudumine. Lisaks energiaressursside olulisele kokkuhoiule parandab soojuse "regenereerimine" ruumi üldist mikrokliimat.

Soojusvaheti kasutamise puudused:

1. Energiasõltuvus. Kliimaseadmete ostmine on põhjendatud, kui elektrikulu on pärast rekuperaatori paigaldamist oluliselt väiksem selle säästust.
2. Kondensatsioon. Temperatuurierinevuste tõttu võib soojusvaheti seintele kondenseeruda niiskus. Talvel on võimalik jäätumine, mis võib kaasa tuua kiire efektiivsuse languse või rekuperaatori rikke.
3. Mürarikas töö. Mõned mudelid kostavad töötamise ajal müra.Kui päeval pole see puudus eriti märgatav, siis öösel tekitab müra ebamugavust. Täiustatud isolatsiooniga rekuperaatorid töötavad vaikselt.

Kõrge alginvesteering on sageli peamine argument energiatõhusa ventilatsiooni vastu.

Soovitav on investeerida raha süsteemi, mis tasub end ära 5-8 aasta jooksul. Arvestada tuleb sellega, et kompleksi ülalpidamiseks tuleb teha lisakulusid, näiteks ventilaatorite perioodiline vahetus.

Erinevat tüüpi soojusvahetite omadused

Rekuperaatori konstruktsioon määrab jahutusvedeliku voolumustri, ventilatsioonisüsteemi efektiivsuse, energiakulu klassi ja seadmete maksumuse. Kasutatakse viit tüüpi soojusvahetiid: plaat-, pöörd-, soojustoru-, kamberseadmeid ja vahepealse jahutusvedelikuga mudeleid.

Plaadirekuperaator – disaini lihtsus

Soojusvaheti aluseks on paljude paralleelsete õhukanalitega suletud kamber. Kanalid on eraldatud vaheseintega - terasest või alumiiniumist soojust juhtivate plaatidega.

Lainekujulised plaadid (60-70 tk) on koondatud ühte plokki nii, et moodustunud kanalid asetsevad risti-rästi - tekkiv turbulents parandab soojusülekannet (+)

Gaasivoolud liiguvad üksteise poole, ristuvad rekuperaatori kassetis, kuid ei segune. Soojusvahetus toimub plaatide samaaegse jahutamise ja kuumutamise tõttu erinevatest külgedest.

Ristsoojusvaheti eelised:

• seadmete paigaldamise ja konfigureerimise lihtsus;
• õhumasside kokkupuute välistamine;
• taskukohane hind ja kompaktsed mõõtmed;
• hõõrdumise ja liikuvate osade puudumine.

Tõhususe määr varieerub vahemikus 40-70%.

Plaatmudeli peamiseks puuduseks on kondensaadi settimine väljalaskekanalis ja talvel jää tekkimine. Seadme sulatamiseks suunatakse sissetulev vool soojusvahetist mööda ja soe väljuv vool sulatab plaatidel oleva jää.

Režiimis “sulatus” energiasäästu ei toimu, sissetuleva õhu soojendamiseks kasutatakse õhusoojendeid võimsusega kuni 5 kW. Keskmine efektiivsuse väärtus langeb 20% (+)

Probleemi lahendamiseks on kaks võimalust:

1. Sissetuleva õhuvoolu eelkuumutamine temperatuurini, mille juures jää teke on välistatud.
2. Hügroskoopsest tselluloosist valmistatud plaatidega rekuperaator. Materjal imab niiskust väljatõmbeõhumassidest ja kannab selle uutesse sissetulevatesse vooludesse.

Ristsoojusvaheti valimisel peaksite arvestama plaatide tööomadustega.

Nende omadused sõltuvad tootmismaterjalist:

1. Alumiiniumfoolium – taskukohane hind, kuid talvel piiratud jõudlus. Lisaks ei ole õhukuivamise tõttu soovitatav seda kasutada eluruumides. Alumiiniumist "täidisega" modifikatsioonid on vannide ja basseinide jaoks parim valik.
2. Plastist vaheseinad - hinnalt sarnane metalltoodetega, kuid erinevad parema tööefektiivsuse poolest.
3. Tselluloosist soojusvaheti – vältida külmumist ja säilitada normaalne niiskusesisaldus siseruumides.

Hügrotselluloosist rekuperaator on kõige ökonoomsem ja optimaalseim elamute ventilatsiooniks.

Rotary rekuperaator – kõrge süsteemi efektiivsus

Soojusvaheti on silindri kujul, mis on täidetud gofreeritud metalli kihtidega. Trumli pöörlemisel sisenevad igasse kambrisse vaheldumisi soojad või külmad õhujoad.

Pöörleva rekuperaatori konstruktsioon: pöörlemisvõll ja kaks õhukanalit.Rootori ühte sektsiooni soojendatakse "äratöötamisega", trummel pöörleb ja soojus suunatakse ümber külgnevasse kanalisse koondunud külmadesse massidesse (+)

Soojusülekande efektiivsuse määrab rootori pöörlemiskiirus, tööefektiivsust saab reguleerida.

Argumendid pöörleva rekuperaatori poolt:

• soojustagastus kuni 65-90%;
• tõhusust elektritarbimine;
• niiskuse osaline asendamine – saad hakkama ka ilma niisutajata;
• tagasimakse periood - kuni 4 aastat.

Vaatamata kõrgele efektiivsusele ei ole trummeltüüpi soojusvaheti sarnaste paigaldiste seas liidriks saanud.

Ventilatsioonisüsteemi puudused:

1. Saastunud õhu lisamine toiteallikasse. Väljalaske- ja toitemassid ringlevad vaheldumisi läbi mikrokanalite, nii et umbes 3-8% "töötavast" tagastatakse tagasi. Trummel annab sageli edasi väljuva õhu lõhna.
2. Disaini keerukus. Rootori pöörlevad osad vajavad regulaarset hooldust ja perioodilist väljavahetamist. Liikuvad elemendid tekitavad töö ajal müra ja vibratsiooni.
3. Kõrge hind. Pöörlevate mudelite hind on kõrgem kui plaattoodetel. Selle põhjuseks on keeruka mehaanika kasutamine trummelsoojusvaheti projekteerimisel.
4. Suured suurused. Paigaldamine toimub avaras ventilatsioonikambris.

Oma mahukuse tõttu kasutatakse pöörlevaid seadmeid peamiselt tööstusettevõtetes.

Õhuvoolude segunemise minimeerimiseks on pöörlevad soojusvahetid täiendatud vahesektoritega - siin puhutakse mikrokanalid läbi värske õhuga, mis voolab tagasi õhupuhastisse. Ahela puuduseks on efektiivsuse vähenemine (+)

Ühendatud soojusvahetid – glükooli mudel

Oma disainiomaduste tõttu nimetatakse vahepealse jahutusvedelikuga taaskasutusseadet sageli ühendatud soojusvahetiteks või liustikuüksuseks. See on üks paindlikumaid soojustagastussüsteeme. Üks soojusvaheti lõikab sisse toitekanalisse ja teine ​​väljalaskekanalisse.

Torustiku skeem sisaldab: tsirkulatsioonipumpa, paisupaaki, õhuklappi, regulaatorit, temperatuuriandurit, kaitseklappi, rõhuindikaatorit (+)

Toimimispõhimõte. Glükooli koostis ringleb soojusvahetite vahel. Jahutusvedeliku temperatuur tõuseb kuumutatud heitgaasivoolu tõttu ja seejärel kantakse soojusenergia värske õhu kätte. Suletud süsteem välistab lähenevate õhumasside segunemise.

Jahutusvedelikuga soojusvahetite töö omadused:

• Kasutegur – 45-55%;
• tõhususe reguleerimine pumba abil - antifriisi liikumise kiirus on valitud;
• sissepuhke- ja väljatõmbeõhukanalite teineteisest eemale paigutamise võimalus (kuni 800 m);
• rekuperaator paigaldatakse vertikaalselt või horisontaalselt;
• tugeva külma korral külmub heitgaasi soojusvaheti pind ja ilmub jää; antifriisi kasutamine võimaldab teil rekuperaatorit kasutada ilma sulatamist kasutamata;
• süsteemi tasuvusaeg – kuni 2 aastat;
• lubatav on 1 õhupuhasti ja mitme sissevoolu kombinatsioon või vastupidi.

Väljalaske- ja sisselaskeõhu maht peaks olema ligikaudu võrdne. Selliseid rekuperaatoreid kasutatakse tavaliselt siis, kui sissevool on mürgine või tugevasti saastunud, kui voolude segunemine on vastuvõetamatu.

Kambriüksus – kasutuse mitmekülgsus

Struktuurselt on kambrisoojusvaheti suletud kast, mis on seest jagatud liikuva siibriga.Avanev vahesein määrab rekuperaatori tööskeemi.

Väljavool kulgeb mööda ühte kanalit ja sissevool siseneb teise kambrisse. Soojusvahetis soojendavad soojad massid esimese kambri seinu. Mõne aja pärast siiber liigub ja õhuvool muudab suunda

Selle tulemusena liigub sissevool piki esimese õhukanali sooja seinu ja "heitgaas" soojendab teise kambri pinda. Teatud hetkel tuleb vahesein tagasi ja tsükkel kordub.

Kambri soojusvahetusseadme eelised:

• Kasutegur – 80-90%;
• koos kvaliteetse soojusisolatsiooniga vähendatakse küttekulusid miinimumini;
• paigaldamise lihtsus - ventilatsiooniseadme parameetrite valimisel on vaja spetsialisti abi;
• niiskuse taseme säilitamine;
• süsteemi külmutamine on välistatud.

Kambersoojusvaheti on suurepärane võimalus piirkondades, kus sise- ja välistemperatuuri vahel on pika perioodi jooksul märkimisväärne tasakaalustamatus.

Soojustagastusega seadme puudused on järgmised:

• liikuvate elementide regulaarse hoolduse vajadus;
• vastuõhuvoolud segunevad osaliselt – lõhnad ja lisandid võivad hoonesse tagasi voolata.

Segunemise vähendamiseks on süsteem varustatud filtri element. Õhk muutub puhtamaks, kuid rekuperaatori efektiivsus väheneb.

Soojustorud – suletud soojusvahetussüsteem

Rekuperaator koosneb paljudest vask- või alumiiniumtorudest, mis on täidetud kergesti aurustuva ainega, näiteks freooniga. Torukujulise soojusvaheti tööpõhimõte põhineb füüsikalistel protsessidel - aine oleku muutumisel kuumutamisel.

Soojustoru asetatakse vertikaalselt - soojusvaheti alumine ots on väljalaskekanalis ja ülemine sissepuhkeõhu kanalis. Väljuvad voolud liiguvad ümber toru otsa - freoon kuumeneb, keeb ja aurustub (+)

Gaas tõuseb ja vabastab soojusenergia sissevoolu, misjärel freoon kondenseerub ja voolab rekuperaatorist alla. Termotsükkel kordub ringikujuliselt.

Torukujulise soojusvaheti tehnilised ja tööomadused:

• seadme efektiivsus - kuni 65%;
• vaikne töö liikuvate elementide puudumise tõttu;
• disaini lihtsus ja madal hooldus;
• kompaktsus — väikesed mõõtmed ja väike kaal;
• energiasõltumatus – jahutusvedelik ringleb loomulikult;

Oluline eelis on see, et sisse- ja tagasivoolu õhuvool ei segune.

Soojustorude nõrkused:

• kõrge efektiivsuse tase saavutatakse kitsas temperatuurivahemikus - äkilise ülekuumenemise korral aurustub kogu freoon ja ebapiisava kuumutamise korral aurustumise intensiivsus aeglustub;
• torude madal tugevus – kuju muutus või rõhu vähendamine vähendab seadme jõudlust.

Torukujulisi soojusvahetiid kasutatakse eraehituses, haldus- ja büroohoonetes ning väikestes tööstuspiirkondades.

Rekuperatiivse ventilatsiooni korraldamise meetodid

Taastamine toimub ühel järgmistest viisidest: tsentraliseeritud ja detsentraliseeritud. Esimesel juhul läbivad ventilatsioonivoolud kogu ruumist läbi soojusvaheti, teisel - ühest ruumist.

Tsentraliseeritud kompleks – õhukäitlusseade

Tsentraliseeritud süsteem paigaldatakse ventilatsioonisüsteemi ehitamise või olulise moderniseerimise etapis.

Valitakse sisseehitatud rekuperaatoriga sundvarustus- ja väljatõmbeseade (PVU). Peamine valikukriteerium on kompleksi üldine jõudlus, mis põhineb kogu õhuhulgal konstruktsioonis (+)

Rekuperaatoriga PVU tagab piisava õhuvahetuse ka tihendatud akendega majades. Samal ajal jaotuvad õhuvoolud ühtlaselt ilma tuuletõmbuseta.

Kompleksne õhukäitlusseadmed monobloki tüüp, mis on varustatud:

• fännid – ööpäevaringne puhta õhu juurdevool ja süsihappegaasiga küllastunud joad;
• küttekehad – sissevoolu eelsoojendus;
• filtrid – püüda tolmu ja mikroosakesi kinni;
• rekuperaator — saab kasutada erinevat tüüpi paigaldisi.

Mõnede PVU-de funktsionaalsust laiendatakse viitetaimeri, võimsusregulaatori, niiskustaseme anduritega jne.

Monoblokiga mudelite korpus on kaetud müra summutava materjaliga, muutes PVU töö väga vaikseks. Võimalikud on ventilatsiooniseadmete vertikaalsed, horisontaalsed ja rippuvad versioonid

Toodetud taastuvad monoblokk-PVU-d on end hästi tõestanud: "Tuulutusavad" (Ukraina), Dantherm (Taani), "Daikin" (Jaapan), "Dantex" (Inglismaa).

Lokaalsed sõlmed - täiendus olemasolevale ventilatsioonisüsteemile

Õhumasside ringluse taastamiseks kasutatavas ruumis sobivad soojustagastusega detsentraliseeritud õhu sisselaskeavad.

Need lõigatakse sisse hoone fassaadi või paigaldatakse läbi akna. Nende peamine ülesanne on parandada toiteventilatsioon majas.

Lokaalsed rekuperaatorid on varustatud ventilaatori ja plaatsoojusvahetiga. Sisselaske "hülss" on isoleeritud helisummutava materjaliga.Kompaktsete ventilatsiooniseadmete juhtplokk asub siseseinal

Taastusega detsentraliseeritud ventilatsioonisüsteemide omadused:

• Tõhusus – 60-96%;
• madal tootlikkus – seadmed on ette nähtud õhuvahetuseks ruumides kuni 20-35 ruutmeetrit;
• taskukohane hind ja lai valik seadmeid, alates tavapärastest seinaventiilidest kuni automatiseeritud mudeliteni, millel on mitmeastmeline filtreerimissüsteem ja õhuniiskuse reguleerimise võimalus;
• paigaldamise lihtsus – kasutuselevõtuks ei ole vaja õhukanaleid, paigaldage seinaventiil saate seda ise teha.

Populaarsed kohalike rekuperaatorite tootjad: Prana (Ukraina), O.Erre (Itaalia), Blizzard (Saksamaa), Ventilatsiooniavad (Ukraina), Aerovital (Saksamaa).

Seina sisselaskeava valimise olulised kriteeriumid: seina lubatud paksus, jõudlus, rekuperaatori efektiivsus, õhukanali läbimõõt ja pumbatava keskkonna temperatuur

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Loomuliku ventilatsiooni ja taastamisega sundsüsteemi töö võrdlus:

Tsentraliseeritud rekuperaatori tööpõhimõte, efektiivsuse arvutamine:

Detsentraliseeritud soojusvaheti projekteerimine ja tööprotseduur, kasutades näiteks Prana seinaventiili:

Umbes 25-35% soojusest väljub ruumist läbi ventilatsioonisüsteemi. Kadude vähendamiseks ja tõhusa soojuse taaskasutamiseks kasutatakse rekuperaatoreid. Kliimaseadmed võimaldavad kasutada sissetuleva õhu soojendamiseks jäätmemasside energiat.

Kas teil on midagi lisada või on teil küsimusi erinevate ventilatsiooni rekuperaatorite töö kohta? Palun jätke väljaande kohta kommentaare ja jagage oma kogemusi selliste paigaldiste kasutamisel. Kontaktvorm asub alumises plokis.