Varmegenvinding i ventilationssystemer: driftsprincip og optioner

I ventilationsprocessen fra rummet bruges ikke kun udblæsningsluften, men også en del af den termiske energi. Om vinteren fører dette til en stigning i energiregninger.

For at reducere unødvendige omkostninger, med forbehold af luftudveksling, tillader varmegenvinding i centraliserede og lokale ventilationssystemer. Til nyttiggørelse af termisk energi bruges forskellige typer varmevekslere - recuperatorer.

Artiklen beskriver detaljerede modeller af enheder, deres designfunktioner, driftsprincipper, fordele og ulemper. De givne oplysninger hjælper med at vælge den bedste løsning til indretning af ventilationssystemet.

Konceptet med nyttiggørelse: Princippet om drift af varmeveksleren

Oversat fra latin betyder inddrivelse en refusion eller en returnering. Med hensyn til varmeudvekslingsreaktioner er genvinding karakteriseret som en delvis tilbagevenden af ​​energi, der bruges til at udføre en teknologisk handling med henblik på anvendelse i samme proces.

den ventilationssystem Princippet om nyttiggørelse bruges til at spare varmeenergi.

Analogt genvindes køling i varmt vejr - varme forsyningsmasser opvarmer output “ud” og deres temperatur falder.

Energegenvindingsprocessen udføres i en genvindingsvarmeveksler. Enheden tilvejebringer tilstedeværelsen af ​​et varmevekslerelement og ventilatorer til pumpning af multidirektional luftstrømme. Et automatisk system bruges til at kontrollere processen og kontrollere luftforsyningens kvalitet.

Konstruktionen er designet således, at forsynings- og udstødningsstrømmene er i separate rum og ikke blandes - varmeudvinding udføres gennem væggene på varmeveksleren.

Forstå og forstå hvad der er genvundet ventilation et klart diagram over luftcirkulation vil hjælpe.

Gennem hætterne i fugtige rum (toilet, badeværelse, køkken) forekommer udstrømningen af ​​udblæsningsluft. Før den forlader, passerer den gennem varmeveksleren og efterlader noget af varmen. Den tilførte luft bevæger sig i modsat retning, varmer op og kommer ind i stuerne (+)

Mulighed for en recuperator i ventilation

Det er muligt at tale om muligheden for at arrangere regenerativ ventilation ved at evaluere systemets effektivitet og sammenligne dets fordele med ulemper.

En del af varmen tages ud af udblæsningsluften, der trækkes ud og overføres til de indsprøjtede friske jetfly rettet inde i rummet. Dette giver dig mulighed for at reducere varmetab med op til 70% (+)

Behovet for at bruge varmegenvinding er mest relevant i bygninger med tvungen luftudgang. Som regel er dette bygninger med lav inerti konstrueret ved hjælp af innovative varmeisolerende teknologier (huse lavet af sandwichpaneler, gassilikatpaneler, skumblokke).

I sådanne bygninger opsamles væggene ikke varme godt, og naturlig luftudveksling er ineffektiv.

Problemer med luftcirkulation er imidlertid også karakteristiske for ”traditionelle” mursten og betonbygninger. Tilstedeværelsen af ​​stramme varmeisolerende PVC-vinduer blokerer for cirkulation med en naturlig trang - strømmen af ​​frisk luft stopper, og ventilationskanal vipper eller har en tendens til nul.

Løsningen på Euro-vinduesproblemet er organiseringen af ​​tvungen ventilation. Systemet gendanner luftudskiftning, men på samme tid stiger varmetabet til 60%. Og her kan du ikke undvære termisk gendannelse.

Udvekslingsprocessens effektivitet udtrykkes som en procentdel og viser mængden af ​​varme, der er brugt fra udstødningsluften til opvarmning af det friske "indstrømning"

Effektivitetsfaktoren ved ventilationsvarmeudvinding:

• 0% - åbent vindue - varm luft fjernes i atmosfæren, og kold luft kommer ind, hvilket sænker temperaturen ind i rummet;
• 100% - tilluft opvarmes til temperaturen på "udstødningen" - teknisk umuligt at implementere;
• 30-90% - en acceptabel parameter, genvinding betragtes som god med en effektivitet på 60% eller mere, effektivitet over 80% - fremragende varmeoverførsel.

Systemets effektivitet afhænger af typen af ​​rekuperator, rumets dimensioner og luftstrømmen. Under alle omstændigheder er brugen af ​​regenererende ventilation selv med en effektivitet på 30% mere rentabel end dens fravær. Ud over betydelige besparelser i energiressourcer forbedrer "varmegenvinding" det samlede indendørs mikroklima.

Ulemper ved at bruge en varmeveksler:

1. Volatilitet. Køb af HVAC-udstyr er berettiget, hvis energiforbruget er væsentligt mindre end dets besparelser efter installation af varmeveksleren.
2. Kondens. På grund af temperaturforskellen kan fugt kondensere på varmevekslerens vægge. Om vinteren er der en chance for isdannelse, hvilket er fyldt med et hurtigt fald i effektivitet eller svigt i varmeveksleren.
3. Støjende arbejde. Nogle modeller udsender brumme under drift. Hvis denne ulempe ikke er særlig synlig i løbet af dagen, er natten om støjen ubehagelig. Recuperatorer med forbedret isolering er stille.

Høje indledende investeringer bliver ofte hovedargumentet mod energieffektiv ventilation.

Det tilrådes at investere i et system, der lønner sig inden for 5-8 år. Bemærk, at for vedligeholdelse af anlægget bliver du nødt til at bære ekstra omkostninger, for eksempel periodisk udskiftning af ventilatorer

Funktioner i forskellige typer varmevekslere

Udviklingen af ​​recuperatoren bestemmer kølevæskets strømningsmønster, ventilationssystemets effektivitet, energiklassen og udstyrets omkostninger. Fem typer varmevekslere bruges: plade, roterende, varmeledninger, kammeranordninger og modeller med en mellemvarmebærer.

Lamellær recuperator - enkelhed i et design

Grundlaget for varmeveksleren er et forseglet kammer med mange parallelle kanaler. Kanalerne adskilles af skillevægge - varmeledende plader af stål eller aluminium.

Bølgeformede plader (60-70 stykker) er grupperet i en blok, så de dannede kanaler er placeret på tværs af hinanden - skabt turbulens forbedrer varmeoverførslen (+)

Gasstrømmene bevæger sig mod hinanden, krydses i recuperatorens kassette, men blandes ikke. Termisk udveksling udføres på grund af samtidig køling og opvarmning af pladerne fra forskellige sider.

Fordele ved tværvarmeveksleren:

• let installation og konfiguration af udstyr;
• udelukkelse af kontakt med luftmasser;
• overkommelige omkostninger og kompakte dimensioner;
• mangel på gnidning og bevægelige dele.

Ydelsesindikatoren varierer i intervallet 40-70%.

Den største ulempe ved plademodellen er kondens, der sætter sig i udstødningskanalen og isdannelse om vinteren. For at afrime enheden omdirigeres den indkommende strøm til at omgå varmeveksleren, og den varme udgående strøm smelter isen på pladerne.

I "afrimning" -tilstand forekommer ikke energibesparelse, luftvarmere med effekt op til 5 kW bruges til at varme den indkommende luft. Den gennemsnitlige værdi af effektiviteten falder med 20% (+)

Der er to måder at løse problemet på:

1. Forvarmning af den indkommende luftstrøm til en temperatur, ved hvilken isdannelse er udelukket.
2. Recuperator med hygroskopiske celluloseplader. Materialet absorberer fugt fra udstødningsluftmasserne og overfører det til de indkommende strømme.

Når man vælger en tværveksler, skal man tage hensyn til pladenes driftskarakteristika.

Deres egenskaber afhænger af fremstillingsmaterialet:

1. Aluminiumsfolie - overkommelige omkostninger, men begrænset ydelse om vinteren. Derudover anbefales det ikke til boliger på grund af lufttørring. Ændringer med "fyldning" af aluminium - den bedste mulighed til bad og pool.
2. Plastiske skillevægge - svarer i pris til metalprodukter, men adskiller sig i forbedret arbejdseffektivitet.
3. Cellulose-varmeveksler - forhindrer frysning og oprethold normalt fugtindhold indendørs.

Hygrocellulose recuperator er den mest økonomiske og optimale til ventilation af boliger.

Rotary recuperator - høj systemeffektivitet

Varmeveksleren præsenteres i form af en cylinder fyldt med lag korrugeret metal. Når trommesættet roterer, kommer varme eller kolde luftstråler skiftevis ind i hvert rum.

Design af roterende varmeveksler: rotationsaksel og to luftkanaler. Den ene del af rotoren opvarmes af "minedrift", tromlen ruller og varmen omdirigeres til de kolde masser koncentreret i den tilstødende kanal (+)

Varmeoverførselseffektiviteten bestemmes af rotorhastigheden, effektiviteten kan justeres.

Argumenter “for” roterende recuperator:

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

På trods af sin høje effektivitet blev tromletypeveksleren ikke førende blandt lignende installationer.

Ulemper ved ventilationssystemet:

1. En blanding af forurenet luft ind i tilstrømningen. Gennem mikrokanalerne cirkulerer udstødnings- og forsyningsmasser skiftevis, så omkring 3-8% af "træning" returneres. Tromlen formidler ofte lugten af ​​udgående luft.
2. Designets kompleksitet. Roterende dele af rotoren kræver regelmæssig vedligeholdelse og periodisk udskiftning. Bevægelige elementer udsender støj og vibrationer under drift.
3. Høje omkostninger. Prisen for roterende modeller er højere end for pladeprodukter. Dette skyldes brugen af ​​kompleks mekanik til design af tromlevarmeveksleren.
4. Store størrelser. Installation udføres i et rummeligt ventilationskammer.

På grund af omfanget anvendes rotoranlæg hovedsageligt i industrielle virksomheder.

For at minimere blanding af luftstrømme suppleres roterende recuperatorer med mellemliggende sektorer - her sprænges mikrokanaler med frisk luft, der kommer ind i udstødningshætten. Minussætningen af ​​ordningen er et fald i effektivitet (+)

Bundne varmevekslere - Glycol model

På grund af dens designfunktioner omtales ofte en genvindingsenhed med et mellemliggende kølevæske som koblede varmevekslere eller en glykol-enhed. Dette er et af de mest fleksible varmegenvindingssystemer. Den ene varmeveksler går ned i forsyningskanalen og den anden i udstødningen.

I rørsystemet er der: en cirkulationspumpe, en ekspansionsbeholder, en luftventil, en regulator, en temperatursensor, en sikkerhedsventil, en trykindikator (+)

Princippet om arbejde. Glykolisk sammensætning cirkulerer mellem varmevekslere. Kølevæskets temperatur stiger på grund af den opvarmede fjernede strøm, og derefter overføres den termiske energi til frisk luft. Et lukket system eliminerer blandingen af ​​møder i luften.

Funktioner ved arbejde med varmevekslere med et kølemiddel:

• Effektivitet - 45-55%;
• effektivitetsjustering ved hjælp af en pumpe - hastigheden af ​​frostvæskebevægelsen vælges;
• evnen til at placere forsynings- og udstødningskanaler fjernt fra hinanden (op til 800 m);
• recuperatoren er monteret lodret eller vandret;
• i svær frost fryser overfladen af ​​udstødningsvarmeveksleren - is vises; brugen af ​​frostvæske giver dig mulighed for at betjene recuperatoren uden at ty til afrimning;
• tilbagebetaling af systemet - op til 2 år;
• en kombination af 1 hætte og flere indstrømninger eller omvendt er acceptabel.

Mængden af ​​udstødning og indblæsningsluft skal være omtrent lige stor. Sådanne genvindingsanlæg bruges sædvanligvis, hvis indstrømningen er giftig eller stærkt forurenet, når blandingsstrømme er uacceptabelt.

Kammerforsamling - alsidighed

Strukturelt er kammervarmeveksleren en lukket kasse, opdelt inde i en bevægelig spjæld. Åbningspartitionen bestemmer rekuperatorens funktion.

Udstrømning passerer langs en kanal, og indstrømningen går ind i det andet kammer. I varmeveksleren varmer de varme masser væggene i det første rum. Efter et stykke tid bevæger flappen sig, og luftstrømmen ændrer retning

Som et resultat bevæger indstrømningen sig langs de varme vægge i den første kanal, og "minedrift" opvarmer overfladen på det andet kammer. På et bestemt tidspunkt bliver partitionen tilbage, og cyklussen gentages.

Fordele ved kammervarmevekslerenheden:

• Effektivitet - 80-90%;
• i takt med termisk isolering af høj kvalitet minimeres varmeomkostningerne;
• let installation - hjælp fra specialister er nødvendig, når man vælger parametrene for ventilationsinstallationen;
• bevarelse af fugtighedsniveau;
• frysning af systemet er udelukket.

En kammerudvindingsapparat er en fremragende mulighed for regioner, hvor der over en lang periode af året er en betydelig ubalance mellem indendørs og udendørs temperatur.

Ulemperne ved varmegenvindingsenheden inkluderer:

• behovet for regelmæssig vedligeholdelse af bevægelige dele;
• møbende luftstråler delvist blandes - lugt og urenheder kan flyde tilbage i bygningen.

Systemet er udstyret til at reducere blandingen filterelement. Luften bliver renere, men effektiviteten af ​​recuperatoren falder.

Varmerør - lukket varmevekslingssystem

Rekuperatoren består af mange kobber- eller aluminiumsrør fyldt med et flygtigt materiale, såsom freon. Princippet for drift af en rørformet varmeveksler er baseret på fysiske processer - en ændring i et stofs tilstand ved opvarmning.

Varmerøret placeres lodret - den nedre ende af varmeveksleren i udstødningskanalen og toppen i tilluftskanalen. Udgående strømme rundt om enden af ​​røret - Freon varmer op, koger og fordamper (+)

Gassen stiger og afgiver termisk energi til tilstrømningen, hvorefter freon kondenseres og strømmer ned gennem recuperatoren. Den termiske cyklus gentages i en cirkel.

Tekniske og operationelle egenskaber ved den rørformede varmeveksler:

• enhedseffektivitet - op til 65%;
• lydløs betjening på grund af fraværet af bevægelige elementer;
• enkelhed i design og uhøjtidelighed i tjeneste;
• tæthed - små dimensioner og let vægt
• energiuafhængighed - kølevæsken cirkulerer naturligt;

En betydelig fordel er, at luftstrømmene i indstrømningen og retur ikke er blandet.

Svagheder ved varmeledninger:

• høj effektivitetsniveau opnås med et smalt temperaturområde - med pludselig overophedning fordampes hele freon, og med utilstrækkelig opvarmning bremser fordampningshastigheden ned;
• lav rørstyrke - en ændring i form eller depressurisering reducerer udstyrets ydelse.

Rørformede recuperatorer bruges i privat byggeri, i administrative bygninger, kontorbygninger og små industriområder.

Metoder til organisering af regenerativ ventilation

Genopretningen er udstyret på en af ​​måderne: centralt og decentraliseret. I det første tilfælde strømmer ventilationen fra hele rummet gennem varmeveksleren, i det andet - fra et rum.

Centraliseret kompleks - luftbehandlingsenhed

Et centraliseret system er udstyret på konstruktionsstadiet eller større modernisering af ventilationssystemet.

Tvangsinstallation af tvungen luft og udstødning (PVU) med indbygget recuperator er valgt. Det vigtigste valgkriterium er kompleksets samlede ydeevne baseret på hele luftmængden i strukturen (+)

PVU'en med en recuperator giver tilstrækkelig luftudveksling, selv i huse med lukkede vinduer. Samtidig fordeles luftstrømme jævnt uden at skabe træk.

Kompleks tvungen luft og udstødningsanlæg monoblock type udstyret med:

• ventilatorer - døgnet rundt forsyning af ren luft og emission af stråler mættet med kuldioxid
• varmeapparater - forvarmning af indstrømningen
• filtre - fastholde støv og mikropartikler;
• varmegenvinding - Forskellige typer installationer kan bruges.

Funktionen af ​​nogle PVU'er udvides med en forsinkelsestimer, en effektregulator, fugtighedsniveau sensorer osv.

Tilfældet med monoblock-modeller er dækket med lydabsorberende materiale, så betjeningen af ​​PVU'en bliver meget stille. Lodrette, vandrette og ophængede versioner af ventilationsaggregater er mulige

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

Lokale enheder - tilføjelse til det eksisterende ventilationssystem

For at genoprette cirkulationen af ​​luftmasser i et operationsstue er decentrale luftindtag med varmegenvinding egnede.

De går ned i bygningens facade eller monteres gennem et vindue. Deres hovedmål er at forbedre forsyne ventilation i huset.

I lokale recuperatorer er der en blæser og en pladevarmeveksler. Indløbet "muffe" er isoleret med lydabsorberende materiale. Den kompakte styreenhed til luftbehandlingsenhed er placeret på den indvendige væg

Funktioner i decentrale ventilationssystemer med nyttiggørelse:

• effektivitet – 60-96%;
• lav produktivitet - enheder er designet til at give luftudveksling i værelser op til 20-35 kvm;
• overkommelige omkostninger og et bredt udvalg af enheder, lige fra konventionelle vægventiler til automatiserede modeller med et flertrinsfiltreringssystem og evnen til at justere fugtighed;
• let installation - til idriftsættelse kræves ingen kanalisering monter vægventil Du kan gøre det selv.

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

Vigtige kriterier for valg af vægindgang: tilladt vægtykkelse, produktivitet, effektivitet i recuperatoren, diameter på luftkanalen og temperaturen på det pumpede medium

Konklusioner og nyttig video om emnet

Sammenligning af naturlig ventilation og tvungen system med nyttiggørelse:

Princippet for drift af en centraliseret varmeveksler, beregning af effektivitet:

Design og drift af en decentral varmeveksler ved hjælp af Prana vægventilen som eksempel:

Cirka 25-35% af varmen forlader rummet gennem ventilationssystemet. Genvindingsanlæg bruges til at reducere tab og effektiv varmegenvinding. Klimaudstyr giver dig mulighed for at bruge de brugte massers energi til at varme den indkommende luft.

Er der noget at supplere, eller har du spørgsmål om driften af ​​forskellige ventilationsgenvindere? Skriv venligst kommentarer til publikationen, del din oplevelse med at betjene sådanne installationer. Kontaktformularen er placeret i den nederste blok.