Lämmöntalteenotto ilmanvaihtojärjestelmissä: toimintaperiaate ja vaihtoehdot

Huoneesta tuuletusprosessissa ei käytetä vain poistoilmaa, vaan myös osa lämpöenergiaa. Talvella tämä johtaa energialaskujen kasvuun.

Lämpöenergian talteenotto keskitetyissä ja paikallisissa ilmanvaihtojärjestelmissä mahdollistaa tarpeettomien kustannusten vähentämisen, sanotun kuitenkaan rajoittamatta ilmanvaihtoa. Lämpöenergian talteenottoon käytetään erityyppisiä lämmönvaihtimia - rekuperaattoreita.

Artikkelissa kuvataan yksityiskohtaisesti yksikkömalleja, niiden suunnitteluominaisuuksia, toimintaperiaatteita, etuja ja haittoja. Annetut tiedot auttavat valitsemaan parhaan vaihtoehdon ilmanvaihtojärjestelmän järjestämiseen.

Hyödyntämisen käsite: lämmönvaihtimen toimintaperiaate

Latinaksi käännettynä takaisinperintä tarkoittaa palautusta tai palautusta. Lämmönvaihtoreaktioiden suhteen talteenotolle on ominaista osittainen energian palautus, joka kuluu teknisen toimenpiteen suorittamiseen tarkoitusta varten samassa prosessissa.

ilmanvaihtojärjestelmä Lämmönenergian säästämisessä käytetään talteenottoperiaatetta.

Vastaavasti jäähdytys toistuu kuumalla säällä - lämpimät syöttömassat lämmittävät lähdön “työskentelemällä” ja niiden lämpötila laskee.

Energian talteenottoprosessi suoritetaan talteenoton lämmönvaihtimessa. Laite mahdollistaa lämmönvaihtoselementin ja puhaltimien läsnäolon monisuuntaisen ilmavirran pumppaamiseksi. Automaattista järjestelmää käytetään prosessin ohjaamiseen ja ilmansyötön laadun hallintaan.

Suunnittelu on suunniteltu siten, että syöttö- ja poistovirrat ovat erillisissä osastoissa eivätkä sekoitu toisiinsa - lämmön talteenotto tapahtuu lämmönvaihtimen seinien läpi.

Ymmärrä ja ymmärrä mikä on palautettu ilmanvaihto selkeä kaavio ilmankierrosta auttaa.

Kosteissa tiloissa (wc, kylpyhuone, keittiö) olevien liesituulettimien kautta poistoilma poistuu. Ennen lähtöä se kulkee lämmönvaihtimen läpi ja jättää osan lämmöstä. Toimitettu ilma liikkuu vastakkaiseen suuntaan, lämpenee ja tulee olohuoneisiin (+)

Rekuperaattorin tarkoituksenmukaisuus ilmanvaihdossa

Regeneroivan ilmanvaihdon järjestämisen toteutettavuudesta on mahdollista puhua arvioimalla järjestelmän tehokkuutta ja vertaamalla sen etuja haitoihin.

Osa lämmöstä otetaan poistetusta poistoilmasta ja siirretään huoneen sisälle suunnattuihin tuoreisiin ruiskuihin. Tämän avulla voit vähentää lämpöhäviöitä jopa 70% (+)

Lämmöntalteenoton tarve on kaikkein tärkein rakennuksissa, joissa on pakotettu ilmanpoisto. Pääsääntöisesti nämä ovat vähän hitausrakennuksia, jotka on rakennettu käyttämällä innovatiivisia lämmöneristystekniikoita (talot valmistettu kerroslevyistä, kaasusilikaattipaneeleista, vaahtomuovista).

Tällaisissa rakennuksissa seinät eivät kerää lämpöä hyvin, ja luonnollinen ilmanvaihto on tehoton.

Ilmankierron ongelmat ovat kuitenkin ominaisia ​​myös "perinteisille" tiili- ja betonirakennuksille. Tiukkojen, lämpöä eristävien PVC-ikkunoiden läsnäolo estää kiertämisen luonnollisella kiireellä - raikkaan ilman virtaus pysähtyy ja tuuletuskanava kallistuu tai yleensä nollaan.

Ratkaisu Euro-ikkunaongelmaan on pakkoilmanvaihto. Järjestelmä palauttaa ilmanvaihdon, mutta samalla lämpöhäviöt kasvavat 60%: iin. Ja täällä ei voi tehdä ilman lämpöpalautusta.

Vaihtoprosessin hyötysuhde ilmaistaan ​​prosentteina ja se näyttää poistoilmasta kuluneen lämmön määrän tuoreen "tulon" lämmittämiseksi

Ilmanvaihdon lämmöntalteenoton hyötysuhdekerroin:

• 0% - avoin ikkuna - lämmin ilma poistuu ilmakehään ja kylmää ilmaa pääsee sisälle, mikä alentaa lämpötilaa huoneeseen;
• 100% - tuloilma lämmitetään "poistoilman" lämpötilaan - teknisesti mahdotonta toteuttaa;
• 30-90% - hyväksyttävä parametri, talteenottoa pidetään hyvänä hyötysuhteella 60% tai enemmän, hyötysuhteella yli 80% - erinomainen lämmönsiirto.

Järjestelmän tehokkuus riippuu rekuperaattorin tyypistä, huoneen mitoista ja ilmavirrasta. Joka tapauksessa regeneratiivisen ilmanvaihdon käyttö jopa 30%: n hyötysuhteella on kannattavampaa kuin sen puuttuminen. Merkittävien energiavarojen säästöjen lisäksi "lämmön talteenotto" parantaa sisäilman yleistä ilmastoa.

Lämmönvaihtimen käytön haitat:

1. Volatiliteetti. LVI-laitteiden hankinta on perusteltua, jos energiankulutus on huomattavasti pienempi kuin sen säästöt lämmönvaihtimen asentamisen jälkeen.
2. Tiivistymistä. Lämpötilaerosta johtuen kosteus voi tiivistyä lämmönvaihtimen seiniin. Talvella on jäätymismahdollisuuksia, jotka ovat täynnä lämmönvaihtimen hyötysuhteen nopeaa heikkenemistä tai vikaantumista.
3. Meluisa työ. Jotkut mallit säteilevät humina käytön aikana. Jos päivällä tätä haittaa ei ole erityisen havaittavissa, niin yöllä melu on epämukava. Rekuperaattorit, joissa on parannettu eristys, ovat hiljaisia.

Korkeista alkuinvestoinneista tulee usein tärkein argumentti energiatehokasta ilmanvaihtoa vastaan.

On suositeltavaa sijoittaa järjestelmään, joka kannattaa 5-8 vuoden sisällä. Huomaa, että kompleksin ylläpidosta joudut vastaamaan ylimääräisistä kustannuksista, esimerkiksi tuulettimien säännöllisestä vaihtamisesta

Erityyppisten lämmönvaihtimien ominaisuudet

Rekuperaattorin suunnittelu määrittelee jäähdytysnesteen virtauskuvion, ilmanvaihtojärjestelmän tehokkuuden, energialuokan ja laitteiden kustannukset. Käytetään viittä tyyppiä lämmönvaihtimia: levy-, kierto-, lämpöputket, kammiolaitteet ja mallit, joissa on välilämmönsiirto.

Lamellirekuperaattori - mallin yksinkertaisuus

Lämmönvaihtimen perusta on suljettu kammio, jossa on monia yhdensuuntaisia ​​kanavia. Kanavat erotetaan väliseinillä - lämpöä johtavat levyt, jotka on valmistettu teräksestä tai alumiinista.

Aallonmuotoiset levyt (60-70 kappaletta) on ryhmitelty yhteen lohkoon siten, että muodostetut kanavat sijaitsevat ristissä toisiinsa - luotu turbulenssi parantaa lämmönsiirtoa (+)

Kaasuvirtaukset liikkuvat toisiaan kohti, leikkautuvat rekuperaattorin kasetissa, mutta eivät sekoita. Lämmönvaihto tapahtuu levyjen samanaikaisen jäähdytyksen ja lämmityksen vuoksi eri puolilta.

Ristinlämmönvaihtimen edut:

• laitteiden helppo asennus ja konfigurointi;
• ilmamassien kosketuksen estäminen;
• edullinen hinta ja kompakti mitat;
• hankaus- ja liikkuvien osien puute.

Suorituskykyindikaattori vaihtelee välillä 40-70%.

Levymallin tärkein haittapuoli on kondenssiveden laskeutuminen poistoputkeen ja jään muodostuminen talvella. Yksikön sulattamiseksi tuleva virta ohjataan lämmönvaihtimen ohittamiseksi, ja lämmin lähtevä virta sulaa jään levyillä.

Sulatustilassa energiansäästöä ei tapahdu, tulevan ilman lämmittämiseen käytetään ilmanlämmittimiä, joiden teho on jopa 5 kW. Hyötysuhteen keskiarvo laskee 20% (+)

On olemassa kaksi tapaa ratkaista ongelma:

1. Tulevan ilmavirran esilämmittäminen lämpötilaan, jossa jään muodostuminen on poissuljettu.
2. Rekuperaattori hygroskooppisilla selluloosalevyillä. Materiaali imee kosteuden poistoilmaseista ja siirtää sen tuleviin virtauksiin.

Ristinvaihdinta valittaessa on otettava huomioon levyjen toimintaominaisuudet.

Niiden ominaisuudet riippuvat valmistusmateriaalista:

1. Alumiinifolio - edullinen hinta, mutta rajoitettu suorituskyky talvella. Lisäksi sitä ei suositella asuintiloihin ilmankuivuuden vuoksi. Muutokset alumiinilla "täyttö" - paras vaihtoehto kylpyammeille ja uima-altaille.
2. Muoviset väliseinät - hinnaltaan samanlaisia ​​kuin metallituotteet, mutta eroavat parantuneesta työtehokkuudestaan.
3. Selluloosan lämmönvaihdin - estää jäätymistä ja ylläpitää normaalia kosteuspitoisuutta sisätiloissa.

Hygro-selluloosan rekuperaattori on taloudellisin ja optimaalisin asuinrakennusten tuuletus.

Pyörivä rekuperaattori - korkea järjestelmän hyötysuhde

Lämmönvaihdin on sylinterin muodossa, joka on täytetty aaltopahvin metallikerroksilla. Kun rumpusarja pyörii, lämpimät tai kylmät ilmansuuttimet tulevat vuorotellen jokaiseen osastoon.

Pyörivä lämmönvaihtimen rakenne: kiertoakseli ja kaksi ilmakanavaa. Yksi roottorin osa lämmitetään ”louhimalla”, rumpu vierii ja lämpö ohjataan viereiseen kanavaan keskittyneisiin kylmiin massoihin (+)

Lämmönsiirtoteho määritetään roottorin nopeudella, tehokkuutta voidaan säätää.

Argumentit pyörivälle toistimelle:

• lämmön talteenotto jopa 65 - 90%;
• talous virrankulutus;
• osittainen kosteuden kompensointi - voit tehdä ilman kostutinta;
• takaisinmaksuaika - enintään 4 vuotta.

Huolimatta korkeasta hyötysuhteestaan ​​rumputyyppisestä lämmönvaihtimesta ei tullut johtajaa samankaltaisissa asennuksissa.

Ilmanvaihtojärjestelmän haitat:

1. Saastuneen ilman seos tuloon. Mikrokanavien kautta pakokaasu- ja syöttömassat kiertävät vuorotellen, joten noin 3–8% “työstä” palautetaan takaisin. Rumpu välittää usein lähtevän ilman hajua.
2. Suunnittelun monimutkaisuus. Roottorin pyörivät osat tarvitsevat säännöllistä huoltoa ja säännöllistä vaihtoa. Liikkuvat elementit lähettävät melua ja tärinää käytön aikana.
3. Korkeat kustannukset. Pyörivien mallien hinta on korkeampi kuin levytuotteiden. Tämä johtuu monimutkaisten mekaniikoiden käytöstä rummun lämmönvaihtimen suunnittelussa.
4. Suuret koot. Asennus tehdään tilavaan ilmanvaihtokammioon.

Roottoritehtaita käytetään runsauden vuoksi pääasiassa teollisuusyrityksissä.

Ilmavirtausten sekoittumisen minimoimiseksi pyörivää rekuperaattoria täydennetään välisektoreilla - tässä puhalletaan mikrokanavia raikkaalla ilmalla, joka tulee pakokaapiin. Järjestelmän miinus on vähentynyt tehokkuus (+)

Sitoutuneet lämmönvaihtimet - glykolimalli

Suunnitteluominaisuuksiensa vuoksi välijäähdytysnesteellä varustettua talteenottoyksikköä kutsutaan usein kytketyiksi lämmönvaihtimiksi tai glykoliyksiköiksi. Tämä on yksi joustavimmista lämmöntalteenottojärjestelmistä. Yksi lämmönvaihdin törmää syöttökanavaan ja toinen pakoputkeen.

Putkistokaaviossa on: kiertovesipumppu, paisuntasäiliö, ilmaventtiili, säädin, lämpötila-anturi, varoventtiili, paineilmaisin (+)

Työn periaate. Glykolikoostumus kiertää lämmönvaihtimien välillä. Jäähdytysnesteen lämpötila nousee lämmitetyn poistetun virran vuoksi, ja sitten lämpöenergia siirtyy raikkaaseen ilmaan. Suljettu järjestelmä eliminoi tulevien ilmamassojen sekoittumisen.

Jäähdytysnestettä käyttävien lämmönvaihtimien työn ominaisuudet:

• Tehokkuus - 45-55%;
• tehokkuuden säätö pumpun avulla - pakkasnesteen nopeus valitaan;
• kyky sijoittaa syöttö- ja poistoputket etäältä toisistaan ​​(enintään 800 m);
• rekuperaattori on asennettu pystysuoraan tai vaakasuoraan;
• kovassa pakkasessa pakokaasunvaihtimen pinta jäätyy - jää ilmestyy; jäätymisenestoaineen avulla voit käyttää toistolaitetta turvautumatta sulattamiseen;
• järjestelmän takaisinmaksuaika - enintään 2 vuotta;
• yhden hupun ja useiden tulojen yhdistelmä tai päinvastoin on hyväksyttävää.

Poistoilman ja imuilman määrän tulisi olla suunnilleen yhtä suuri. Sellaisia ​​rekuperaattoreita käytetään yleensä, jos virtaus on myrkyllistä tai erittäin saastunutta, kun virtausten sekoittamista ei voida hyväksyä.

Kammion kokoonpano - monipuolisuus

Kammion lämmönvaihdin on rakenteellisesti suljettu laatikko, joka on jaettu liikkuvalla pellillä sisälle. Avautuva osio määrittää rekuperaattorin toiminnan.

Poistovirta kulkee yhtä kanavaa pitkin, ja sisäänvirtaus tulee toiseen kammioon. Lämmönvaihtimessa lämpimät massat lämmittävät ensimmäisen lokeron seinät. Jonkin ajan kuluttua läppä liikkuu ja ilmavirta muuttaa suuntaa

Seurauksena sisäänvirtaus liikkuu ensimmäisen kanavan lämpimiä seiniä pitkin ja ”louhinta” lämmittää toisen kammion pinnan. Tietyllä hetkellä osio tulee takaisin ja sykli toistuu.

Kammion lämmönvaihtoyksikön edut:

• Tehokkuus - 80-90%;
• yhdessä korkealaatuisen lämmöneristyksen kanssa lämmityskustannukset minimoidaan;
• helppo asennus - asiantuntijoiden apua tarvitaan valittaessa ilmanvaihdon asennusta;
• kosteustason säilyttäminen;
• järjestelmän jäädyttäminen ei ole mahdollista.

Kammiorekuperaattori on erinomainen vaihtoehto alueille, joilla pitkän ajanjakson aikana sisä- ja ulkolämpötilojen välillä on merkittävä epätasapaino.

Lämmöntalteenottoyksikön haittapuolia ovat:

• liikkuvien osien säännöllisen huollon tarve;
• tulevat ilma-suihkut sekoittuvat osittain - hajut ja epäpuhtaudet voivat virtaa takaisin rakennukseen.

Sekoituksen vähentämiseksi järjestelmä on varustettu suodatinelementti. Ilma muuttuu puhtaammaksi, mutta rekuperaattorin tehokkuus heikkenee.

Lämpöputket - suljettu lämmönvaihtojärjestelmä

Rekuperaattori koostuu monista kupari- tai alumiiniputkista, jotka on täytetty haihtuvalla materiaalilla, kuten freonilla. Putkimaisen lämmönvaihtimen toimintaperiaate perustuu fysikaalisiin prosesseihin - aineen tilan muutokseen kuumennettaessa.

Lämpöputki on sijoitettu pystysuoraan - lämmönvaihtimen alapää poistoputkeen ja ylä tuloilmakanavaan. Lähtevä virtaa putken päässä - Freon lämpenee, kiehuu ja haihtuu (+)

Kaasu nousee ja antaa lämpöenergiaa tulolle, jonka jälkeen freoni kondensoituu ja virtaa alas rekuperaattoriin. Lämpösykli toistetaan ympyrässä.

Putkimaisen lämmönvaihtimen tekniset ja toiminnalliset ominaisuudet:

• laitteen tehokkuus - jopa 65%;
• hiljainen toiminta liikkuvien elementtien puuttuessa;
• suunnittelun yksinkertaisuus ja vaatimaton palveluksessa;
• tiheys - pienet mitat ja kevyt paino
• energian riippumattomuus - jäähdytysneste kiertää luonnollisesti;

Merkittävä etu on, että tulon ja paluun ilmavirrat eivät ole sekoittuneet.

Lämpöputkien heikkoudet:

• korkea hyötysuhde saavutetaan kapealla lämpötila-alueella - äkillisen ylikuumenemisen seurauksena koko freoni haihtuu, ja riittämättömällä lämmityksellä höyrystysnopeus hidastuu;
• matala putken lujuus - muodonmuutos tai paineettomuus heikentävät laitteen suorituskykyä.

Putkimaisia ​​rekuperaattoreita käytetään yksityisrakentamisessa, hallinto-, toimistorakennuksissa ja pienillä teollisuusalueilla.

Menetelmät regeneratiivisen ilmanvaihdon järjestämiseksi

Perintä on varustettu yhdellä tavalla: keskitetysti ja hajautetusti. Ensimmäisessä tapauksessa koko huoneen ilmanvaihtovirta kulkee lämmönvaihtimen läpi, toisessa - yhdestä huoneesta.

Keskitetty kompleksi - ilmankäsittely-yksikkö

Keskitetty järjestelmä on varustettu tuuletusjärjestelmän rakentamis- tai nykyaikaistamisvaiheessa.

Pakoilma- ja pakokaasujärjestelmä (PVU), jossa on sisäänrakennettu rekuperaattori, on valittu. Tärkein valintakriteeri on kompleksin kokonaissuorituskyky rakenteen koko ilmamäärän perusteella (+)

Rekuperaattorilla varustettu PVU tarjoaa riittävän ilmanvaihdon jopa taloissa, joissa on suljetut ikkunat. Samanaikaisesti ilmavirtaukset jakautuvat tasaisesti luotamatta luonnoksia.

monimutkainen pakoilma- ja pakokaasujärjestelmät yksiblokkityyppi, joka on varustettu:

• tuulettimet - puhtaan ilman toimittaminen ympäri vuorokauden ja hiilidioksidilla kyllästettyjen suihkujen päästö;
• lämmittimet - tulon esilämmitys;
• suodattimet - pidättää pöly ja mikrohiukkaset;
• lämmöntalteenotto - Erityyppisiä asennuksia voidaan käyttää.

Joidenkin PVU: ien toiminnallisuutta laajennetaan viiveajastimella, tehonsäätimellä, kosteustason antureilla jne.

Monoblokkimallien tapaus on peitetty ääntä absorboivalla materiaalilla, joten PVU: n toiminta tulee erittäin hiljaiseksi. Tuuletusyksiköiden pysty-, vaaka- ja ripustetut versiot ovat mahdollisia

Hyvin todistettu rekuperatiivinen monoblock PVU-tuotanto: "Vents" (Ukraina), Dantherm (Tanska), «Daikin» (Japani), «Dantex» (Englanti).

Paikalliset yksiköt - lisä nykyiseen ilmanvaihtojärjestelmään

Ilmamassajen kiertämisen palauttamiseksi leikkaussalissa ovat hajautetut ilmanotot, joissa on lämmön talteenotto.

Ne törmäävät rakennuksen julkisivuun tai asennetaan ikkunan läpi. Heidän päätavoite on parantaa tuloilmanvaihto talossa.

Paikallisissa rekuperaattoreissa on tuuletin ja levylämmönvaihdin. Tuloaukon "holkki" on eristetty ääntä vaimentavalla materiaalilla. Kompakti ilmanvaihtoyksikön ohjausyksikkö sijaitsee sisäseinämässä

Hajautettujen ilmanvaihtojärjestelmien ominaisuudet hyödyntämällä:

• tehokkuus – 60-96%;
• alhainen tuottavuus - laitteet on suunniteltu tarjoamaan ilmanvaihtoa tiloissa, joiden koko on 20-35 neliömetriä;
• edullinen hinta ja laaja valikoima yksiköitä perinteisistä seinäventtiileistä automaattisiin malleihin, joissa on monivaiheinen suodatusjärjestelmä ja kyky säätää kosteutta;
• helppo asentaa - käyttöönottoa varten kanavia ei tarvita, asenna seinäventtiili Voit tehdä sen itse.

Suositut paikallisten rekuperaattoreiden valmistajat: prana (Ukraina), O.Erre (Italia), lumimyrsky (Saksa) Vents (Ukraina), Aerovital (Saksa).

Tärkeät seinän sisääntulon valintaperusteet: sallittu seinämän paksuus, tuottavuus, rekuperaattorin hyötysuhde, ilmakanavan halkaisija ja pumpatun väliaineen lämpötila

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Luonnollisen ilmanvaihdon ja pakkojärjestelmän vertailu talteenottoon:

Keskitetyn lämmönvaihtimen toimintaperiaate, hyötysuhteen laskeminen:

Hajautetun lämmönvaihtimen suunnittelu ja toiminta esimerkkinä Prana-seinäventtiilistä:

Noin 25–35% lämmöstä poistuu huoneesta ilmanvaihtojärjestelmän kautta. Rekuperaattoreita käytetään häviöiden vähentämiseen ja tehokkaaseen lämmön talteenottoon. Ilmastolaitteiden avulla voit käyttää käytettyjen massojen energiaa tulevan ilman lämmittämiseen.

Onko jotain lisättävää, tai onko sinulla kysyttävää erilaisten ilmanvaihtokoneiden toiminnasta? Jätä kommentit julkaisuun, jaa kokemuksesi tällaisten asennusten käytöstä. Yhteyslomake sijaitsee alaosassa.