Pengudaraan bekalan dan ekzos dengan pemulihan haba: prinsip operasi, gambaran keseluruhan kelebihan dan kekurangan

Pengambilan udara segar dalam jangka masa sejuk membawa kepada keperluan pemanasan untuk memastikan iklim dalaman yang betul. Untuk meminimumkan kos elektrik dapat digunakan ventilasi bekalan dan ekzos dengan pemulihan haba.

Memahami prinsip-prinsip pengoperasiannya akan memungkinkan pengurangan kehilangan haba yang paling berkesan sambil mengekalkan jumlah udara pengganti yang mencukupi. Mari cuba mengetahuinya.

Penjimatan tenaga dalam sistem pengudaraan

Pada musim gugur-musim bunga ketika pengudaraan menjadi masalah utama adalah perbezaan suhu yang besar antara udara masuk dan udara dalam. Aliran sejuk mengalir turun dan mewujudkan iklim mikro yang tidak baik di rumah, pejabat dan di tempat kerja atau kecerunan suhu menegak yang tidak dapat diterima di gudang.

Penyelesaian umum untuk masalah ini adalah penyatuan ke dalam pengudaraan bekalan pemanas udaraoleh mana aliran dipanaskan. Sistem sedemikian memerlukan penggunaan tenaga, sementara sejumlah besar udara panas keluar menyebabkan kehilangan haba yang ketara.

Keluar ke luar dengan stim yang kuat berfungsi sebagai petunjuk kehilangan haba yang ketara, yang dapat digunakan untuk memanaskan aliran masuk

Sekiranya saluran bekalan dan ekzos udara terletak berdekatan, maka mungkin untuk sebahagian mengalihkan haba aliran keluar ke aliran masuk. Ini akan mengurangkan penggunaan tenaga pemanas atau meninggalkannya sepenuhnya. Peranti untuk menyediakan pertukaran haba antara aliran gas suhu yang berbeza disebut recuperator.

Pada musim panas, ketika suhu luar jauh lebih tinggi daripada suhu kamar, penyembuh dapat digunakan untuk menyejukkan aliran masuk.

Unit unit dengan recuperator

Struktur dalaman sistem pengudaraan dengan recuperator bersepadu cukup mudah, oleh itu pembelian dan pemasangan mereka yang bebas dari elemen boleh dilakukan. Sekiranya pemasangan atau pemasangan sendiri sukar dilakukan, anda boleh membeli penyelesaian siap dalam bentuk monoblock khas atau struktur pasang siap individu mengikut pesanan.

Reka bentuk khas peranti sistem pengudaraan bekalan dan ekzos dengan recuperator yang terletak di satu perumahan boleh ditambah dengan nod lain mengikut budi bicara pengguna.

Unsur-unsur utama dan parameternya

Sarung dengan penebat haba dan bunyi biasanya dibuat dari keluli lembaran. Sekiranya pemasangan di dinding, ia mesti menahan tekanan yang berlaku ketika slot berbuih di sekitar unit, dan juga mencegah getaran dari kipas.

Sekiranya aliran masuk dan aliran udara tersebar di pelbagai bilik, mereka disambungkan ke perumahan sistem salur. Ia dilengkapi dengan injap dan peredam untuk pengedaran aliran.

Sekiranya tiada saluran udara, gril atau penyebar dipasang pada saluran udara bekalan dari sisi bilik untuk menyebarkan aliran udara. Gril pengambilan udara luar dipasang di bukaan masuk dari jalan untuk mengelakkan burung, serangga besar dan sampah memasuki sistem pengudaraan.

Pergerakan udara disediakan oleh dua kipas paksi atau sentrifugal. Dengan adanya recuperator, peredaran udara semula jadi dalam isipadu yang mencukupi adalah mustahil kerana seretan aerodinamik yang dibuat oleh unit ini.

Kehadiran penyembuh melibatkan pemasangan penapis halus di saluran masuk kedua aliran. Ini diperlukan untuk mengurangkan penyumbatan debu dan lemak di saluran nipis penukar haba. Jika tidak, untuk sistem berfungsi sepenuhnya perlu meningkatkan kekerapan penyelenggaraan pencegahan.

Penapis halus mesti ditukar atau dibersihkan secara berkala. Jika tidak, rintangan aliran udara yang meningkat akan menyebabkan kipas pecah.

Satu atau lebih alat pemulihan menggunakan sebahagian besar alat bekalan dan ekzos. Mereka dipasang di bahagian tengah struktur.

Sekiranya terdapat frosts teruk yang khas untuk wilayah dan kecekapan penukar haba yang tidak mencukupi untuk memanaskan udara luar, pemanas udara juga boleh dipasang. Sekiranya perlu, pelembap udara, alat pengion ion dan peranti lain dipasang untuk mewujudkan iklim mikro yang baik di dalam bilik.

Model moden merangkumi unit kawalan elektronik. Pengubahsuaian canggih mempunyai fungsi untuk pengaturcaraan mod operasi bergantung pada parameter fizikal udara. Panel luaran mempunyai penampilan yang menarik, yang mana ia dapat disatukan dengan baik ke bahagian dalam ruangan mana pun.

Menyelesaikan masalah pemeluwapan

Penyejukan udara yang keluar dari bilik menimbulkan prasyarat untuk membuang kelembapan dan pembentukan kondensat. Sekiranya kadar aliran tinggi, kebanyakannya tidak mempunyai masa untuk berkumpul di dalam pemulihan dan keluar. Dengan pergerakan udara yang perlahan, sebahagian besar air kekal di dalam peranti. Oleh itu, perlu memastikan pengumpulan kelembapan dan penyingkirannya di luar perumahan sistem bekalan dan ekzos.

Peranti asas untuk pengumpulan dan penyingkiran kondensat adalah panci yang terletak di bawah recuperator dengan cerun ke arah lubang saliran

Kesimpulan kelembapan dihasilkan dalam bekas tertutup. Ia diletakkan hanya di dalam rumah untuk mengelakkan pembekuan saluran aliran keluar pada suhu di bawah sifar.Tidak ada algoritma yang boleh dipercayai untuk mengira jumlah air yang diperoleh ketika menggunakan sistem dengan recuperator, sehingga ditentukan secara eksperimen.

Penggunaan semula kondensat untuk melembapkan udara tidak diingini, kerana air menyerap banyak bahan pencemar, seperti peluh manusia, bau, dll.

Mengurangkan jumlah kondensat secara signifikan dan mengelakkan masalah yang berkaitan dengan penampilannya dengan mengatur sistem ekzos yang terpisah dari bilik mandi dan dapur. Di bilik-bilik inilah udara mempunyai kelembapan tertinggi. Sekiranya terdapat beberapa sistem ekzos, pertukaran udara antara kawasan teknikal dan kediaman mesti dibatasi dengan memasang injap periksa.

Dalam keadaan menyejukkan aliran udara keluar ke suhu negatif di dalam pemulihan, kondensat beralih ke ais, yang menyebabkan pengurangan aliran rentas hidup dan, sebagai akibatnya, penurunan jumlah atau penghentian pengudaraan sepenuhnya.

Untuk pencairan semula secara berkala atau pencairan semula penyegar, pintasan dipasang - saluran pintasan untuk pergerakan udara bekalan. Semasa aliran melewati alat, pemindahan haba berhenti, penukar haba memanas dan ais menjadi cair. Air mengalir ke tangki pengumpulan kondensat atau menguap ke luar.

Prinsip peranti pintas itu mudah, oleh itu, jika terdapat risiko pembentukan ais, disarankan untuk memberikan penyelesaian seperti itu, kerana pemulihan haba penukar haba dengan cara lain adalah rumit dan panjang

Apabila aliran melalui pintasan, tidak ada pemanasan udara bekalan melalui recuperator. Oleh itu, apabila mod ini diaktifkan, perlu menghidupkan pemanas udara secara automatik.

Ciri-ciri pelbagai jenis pemulihan

Terdapat beberapa pilihan yang berbeza secara struktural untuk pelaksanaan pemindahan haba antara aliran udara sejuk dan panas. Masing-masing mempunyai ciri khas tersendiri yang menentukan tujuan utama bagi setiap jenis pemulihan.

Penukar haba aliran silang plat

Reka bentuk penukar haba plat didasarkan pada panel berdinding nipis yang disambungkan secara bergantian sedemikian rupa untuk mengalihkan laluan di antara mereka dari aliran suhu yang berbeza pada sudut 90 darjah. Salah satu modifikasi model ini adalah peranti dengan saluran bersirip untuk laluan udara. Ia mempunyai pekali pemindahan haba yang lebih tinggi.

Aliran udara panas dan sejuk yang bergantian melalui plat direalisasikan dengan membengkokkan tepi pelat dan menyegel sebatian dengan resin poliester

Panel pemindahan haba boleh dibuat dari pelbagai bahan:

• aloi tembaga, tembaga dan aluminium mempunyai kekonduksian terma yang baik dan tidak mudah terkena karat;
• plastik yang diperbuat daripada bahan hidrofobik polimer dengan pekali kekonduksian terma yang tinggi adalah ringan;
• selulosa penyerap membolehkan kondensat menembusi pinggan dan kembali ke bilik.

Kelemahannya adalah kemungkinan pemeluwapan pada suhu rendah. Oleh kerana jarak kecil antara plat, kelembapan atau ais meningkatkan daya tarikan aerodinamik. Sekiranya berlaku pembekuan, perlu mematikan aliran udara masuk untuk memanaskan pinggan.

Kelebihan penukar haba plat adalah seperti berikut:

• kos rendah;
• hayat perkhidmatan yang panjang;
• jangka masa yang panjang antara penyelenggaraan pencegahan dan kesederhanaannya;
• dimensi dan berat yang kecil.

Jenis recuperator ini paling biasa untuk tempat kediaman dan pejabat. Ini juga digunakan dalam beberapa proses teknologi, misalnya, untuk mengoptimumkan pembakaran bahan bakar semasa operasi tungku.

Jenis dram atau putar

Prinsip operasi penukar haba berputar didasarkan pada putaran penukar haba, di dalamnya adalah lapisan logam bergelombang dengan kapasiti panas tinggi.Sebagai hasil interaksi dengan efluen, sektor drum dipanaskan, yang kemudiannya mengeluarkan haba ke udara masuk.

Penukar haba mesh halus penukar haba berputar cenderung tersumbat, oleh itu, sangat penting untuk memberi perhatian kepada kualiti kerja penapis halus

Kelebihan recuperators berputar adalah seperti berikut:

• kecekapan yang agak tinggi jika dibandingkan dengan jenis yang bersaing;
• pengembalian sejumlah besar kelembapan, yang dalam bentuk kondensat tetap berada di drum dan menguap apabila bersentuhan dengan udara kering yang masuk.

Jenis recuperator ini jarang digunakan untuk bangunan kediaman dengan ventilasi pangsapuri atau pondok. Selalunya ia digunakan di bilik dandang besar untuk mengembalikan haba ke relau atau untuk kemudahan perindustrian atau runcit yang besar.

Walau bagaimanapun, jenis peranti ini mempunyai kelemahan yang ketara:

• struktur yang agak kompleks dengan bahagian yang bergerak, termasuk motor elektrik, dram dan pemacu tali pinggang, yang memerlukan penyelenggaraan berterusan;
• peningkatan tahap kebisingan.

Kadang-kadang untuk peranti jenis ini, istilah "penukar haba regeneratif" dapat dijumpai, yang lebih tepat daripada "recuperator". Kenyataannya adalah bahawa sebahagian kecil udara ekzos mengalir ke belakang kerana muat drum yang longgar ke badan struktur.

Ini mengenakan sekatan tambahan pada penggunaan peranti jenis ini. Contohnya, udara yang tercemar dari dapur pemanas tidak boleh digunakan sebagai pembawa haba.

Sistem Tiub dan Sarung

Recuperator jenis tubular terdiri daripada tiub berdinding nipis berdiameter kecil yang terletak di selongsong sistem bertebat, di mana udara luaran mengalir. Pada selongsong menghasilkan jisim udara hangat keluaran dari ruangan, yang memanaskan aliran masuk.

Pengeluaran udara hangat mesti dilakukan dengan tepat melalui selongsong, dan bukan melalui sistem tiub, kerana tidak mungkin mengeluarkan kondensat

Kelebihan utama pemulihan tubular adalah seperti berikut:

• kecekapan tinggi, berkat prinsip pergerakan arus penyejuk dan udara masuk;
• kesederhanaan reka bentuk dan ketiadaan bahagian yang bergerak memberikan tahap kebisingan yang rendah dan keperluan penyelenggaraan yang jarang timbul;
• hayat perkhidmatan yang panjang;
• penampang terkecil antara semua jenis alat pemulihan.

Tiub untuk peranti jenis ini menggunakan logam aloi ringan atau polimer. Bahan-bahan ini tidak bersifat hygroscopic, oleh itu, dengan perbezaan yang signifikan dalam suhu aliran, pembentukan kondensat intensif dalam selongsong mungkin, yang memerlukan penyelesaian konstruktif untuk penyingkirannya. Kelemahan lain ialah pengisian logam mempunyai berat yang besar, walaupun dimensinya yang kecil.

Kesederhanaan reka bentuk recuperator tiub menjadikan jenis peranti ini popular untuk pembuatan sendiri. Sebagai selongsong luar, biasanya paip plastik untuk saluran udara, dilindungi dengan cangkang poliuretana.

Peranti pemindahan haba perantaraan

Kadang kala saluran bekalan dan ekzos terletak pada jarak yang jauh antara satu sama lain. Keadaan ini mungkin timbul kerana ciri teknologi bangunan atau keperluan kebersihan untuk pemisahan aliran udara yang boleh dipercayai.

Dalam kes ini, gunakan penyejuk perantara yang beredar di antara saluran melalui paip bertebat. Sebagai medium untuk pemindahan tenaga termal menggunakan air atau larutan air-glikol, peredarannya disediakan oleh pam haba.

Recuperator dengan penyejuk perantaraan adalah alat volumetrik dan mahal, yang penggunaannya dibenarkan secara ekonomi untuk bilik dengan kawasan yang luas

Sekiranya ada kemungkinan menggunakan jenis penyembuh yang lain, lebih baik tidak menggunakan sistem dengan penyejuk perantaraan, kerana mempunyai kelemahan berikut:

• kecekapan rendah berbanding jenis peranti lain, oleh itu, untuk bilik kecil dengan aliran udara rendah, peranti seperti itu tidak digunakan;
• isi padu dan berat keseluruhan sistem;
• keperluan untuk pam elektrik tambahan untuk mengedarkan bendalir;
• peningkatan bunyi dari pam.

Terdapat modifikasi sistem ini apabila, sebagai ganti peredaran paksa cecair pertukaran panas, media dengan titik didih rendah, seperti freon, digunakan. Dalam kes ini, pergerakan di sepanjang litar mungkin dilakukan dengan cara semula jadi, tetapi hanya jika saluran udara bekalan terletak di atas saluran ekzos.

Sistem sedemikian tidak memerlukan kos tenaga tambahan, tetapi berfungsi untuk pemanasan hanya pada perbezaan suhu yang ketara. Di samping itu, adalah perlu untuk mengatur titik perubahan dalam keadaan pengagregatan cecair pemindahan haba, yang dapat dilaksanakan dengan membuat tekanan yang diinginkan atau komposisi kimia tertentu.

Parameter teknikal utama

Mengetahui prestasi yang diperlukan dari sistem pengudaraan dan kecekapan pertukaran haba penukar haba, mudah untuk menghitung penjimatan pemanasan udara untuk bilik di bawah keadaan iklim tertentu. Dengan membandingkan potensi keuntungan dengan kos membeli dan menyelenggara sistem, anda boleh membuat pilihan yang munasabah untuk memilih penyembuh atau pemanas udara standard.

Selalunya, pengeluar peralatan menawarkan garis model di mana unit pengudaraan dengan fungsi yang serupa berbeza dalam jumlah pertukaran udara. Untuk premis kediaman, parameter ini mesti dikira mengikut jadual 9.1. SP 54.13330.2016

Pekali prestasi

Kecekapan recuperator difahami sebagai kecekapan pemindahan haba, yang dikira dengan formula berikut:

K = (T_n - T_n) / (T_dalam - T_n)

Di mana:

• T_n - suhu udara masuk ke dalam bilik;
• T_n - suhu luar;
• T_dalam - suhu udara di dalam bilik.

Nilai kecekapan maksimum dengan standard kadar aliran udara dan rejim suhu tertentu yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal peranti. Kadar sebenar akan sedikit lebih rendah.

Dalam kes pembuatan penukar haba plat atau tiub secara bebas, untuk mencapai kecekapan pemindahan haba maksimum, perlu mematuhi peraturan berikut:

• Pertukaran haba terbaik dijamin oleh alat arus balik, kemudian peranti aliran silang, dan yang terkecil - dengan pergerakan kedua arah yang tidak arah.
• Kadar pemindahan haba bergantung pada bahan dan ketebalan dinding yang memisahkan aliran, serta pada jangka masa udara di dalam peranti.

Mengetahui kecekapan pemulihan, adalah mungkin untuk mengira kecekapan tenaganya pada pelbagai suhu udara luaran dan dalaman:

E (W) = 0.36 x P x K x (T_dalam - T_n)

di mana P (m³/ jam) - penggunaan udara.

Pengiraan kecekapan pemulihan dalam bentuk wang dan perbandingan dengan kos pembelian dan pemasangannya untuk sebuah pondok dua tingkat dengan keluasan 270 m2 menunjukkan kemungkinan pemasangan sistem sedemikian

Kos pemulihan dengan kecekapan tinggi cukup tinggi, mereka mempunyai struktur yang kompleks dan ukuran yang besar. Kadang kala anda dapat mengatasi masalah ini dengan memasang beberapa peranti yang lebih mudah sehingga udara masuk melaluinya secara berurutan.

Prestasi sistem pengudaraan

Isipadu aliran udara ditentukan oleh tekanan statik, yang bergantung pada kekuatan kipas dan komponen utama yang membuat seretan aerodinamik.Sebagai peraturan, pengiraan tepatnya tidak mungkin kerana kerumitan model matematik, oleh itu kajian eksperimen dijalankan untuk reka bentuk monoblock khas, dan komponen dipilih untuk setiap peranti.

Kekuatan kipas mesti dipilih dengan mempertimbangkan keluaran penukar haba yang dipasang dari jenis apa pun, yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal sebagai laju aliran yang disarankan atau jumlah udara yang dilalui oleh peranti per unit waktu. Sebagai peraturan, halaju udara yang dibenarkan di dalam peranti tidak melebihi 2 m / s.

Jika tidak, pada kelajuan tinggi pada unsur-unsur yang sempit dari pemulihan, terdapat peningkatan mendadak dalam aerodinamik. Ini membawa kepada kos tenaga yang tidak perlu, pemanasan udara luar yang tidak cekap dan memendekkan jangka hayat kipas.

Grafik kehilangan tekanan berbanding kadar aliran udara untuk beberapa model penukar haba berprestasi tinggi menunjukkan peningkatan rintangan tidak linier, oleh itu, perlu mematuhi keperluan untuk volume pertukaran udara yang disyorkan yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal peranti

Mengubah arah aliran udara menghasilkan tarikan aerodinamik tambahan. Oleh itu, semasa memodelkan geometri saluran dalaman, adalah wajar untuk meminimumkan bilangan putaran paip sebanyak 90 darjah. Diffuser untuk penyebaran udara juga meningkatkan daya tahan, jadi disarankan untuk tidak menggunakan elemen dengan corak yang kompleks.

Penapis dan gril yang tercemar menimbulkan gangguan yang signifikan terhadap aliran, jadi ia mesti dibersihkan atau diganti secara berkala. Salah satu cara yang berkesan untuk menilai penyumbatan adalah dengan memasang sensor yang memantau penurunan tekanan di kawasan sebelum dan selepas penapis.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Prinsip operasi pemutar putar dan plat:

Mengukur kecekapan recuperator jenis plat:

Sistem pengudaraan domestik dan industri dengan recuperator bersepadu telah membuktikan kecekapan tenaga mereka dalam mengekalkan haba di dalam rumah. Sekarang terdapat banyak tawaran untuk penjualan dan pemasangan peranti sedemikian dalam bentuk model siap pakai dan diuji, dan juga untuk pesanan individu. Anda boleh mengira parameter yang diperlukan dan melakukan pemasangan sendiri.

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan semasa membaca maklumat atau jika anda mendapati ketidaktepatan dalam bahan kami, sila tinggalkan komen anda di kotak di bawah.