Varmeutvinning i ventilasjonssystemer: driftsprinsipp og tilleggsutstyr

I prosessen med ventilasjon fra rommet utnyttes ikke bare avtrekksluften, men også en del av den termiske energien. Om vinteren fører dette til en økning i energiregninger.

For å redusere unødvendige kostnader, uten at det påvirker luftutveksling, vil varmegjenvinning i sentraliserte og lokale ventilasjonssystemer tillate det. For utvinning av termisk energi brukes forskjellige typer varmevekslere - gjenvinnere.

Artikkelen beskriver i detalj modellene til enheter, deres designfunksjoner, driftsprinsipper, fordeler og ulemper. Informasjonen som gis vil hjelpe deg med å velge det beste alternativet for å ordne ventilasjonssystemet.

Restitusjonsbegrepet: prinsippet om drift av varmeveksleren

Oversatt fra latin, betyr utvinning refusjon eller retur. Når det gjelder varmeutvekslingsreaksjoner, karakteriseres utvinning som en delvis avkastning av energi brukt på å utføre en teknologisk handling med det formål å brukes i samme prosess.

den ventilasjonsanlegg Prinsippet for utvinning brukes for å spare varmeenergi.

Analogt blir kjøling gjenvunnet i varmt vær - varme tilførselsmasser varmer utgangen "trener" og temperaturen synker.

Energigjenvinningsprosessen utføres i en utvinningsvarmeveksler. Innretningen sørger for tilstedeværelsen av et varmevekslerelement og vifter for pumping av multiriktende luftstrømmer. Et automatisk system brukes til å kontrollere prosessen og kontrollere kvaliteten på lufttilførselen.

Konstruksjonen er designet slik at forsynings- og eksosstrømmene er i separate rom og ikke blandes - varmeutvinning utføres gjennom veggene i varmeveksleren.

Forstå og forstå hva som er gjenvunnet ventilasjon et tydelig diagram av luftsirkulasjonen vil hjelpe.

Gjennom hettene i fuktige rom (toalett, bad, kjøkken) oppstår utstrømningen av avtrekksluft. Før den går, går den gjennom varmeveksleren og etterlater noe av varmen. Den tilførte luften beveger seg i motsatt retning, varmer opp og kommer inn i stuene (+)

Fordelen med en recuperator i ventilasjon

Det er mulig å snakke om muligheten for å arrangere regenerativ ventilasjon ved å evaluere systemets effektivitet og sammenligne fordeler med ulemper.

En del av varmen blir hentet fra avtrekksluften trukket ut og overført til de injiserte ferske jetflyene rettet inne i rommet. Dette lar deg redusere varmetapet med opptil 70% (+)

Behovet for å bruke varmegjenvinning er mest aktuelt i bygninger med tvangsutløp. Som regel er dette strukturer med lav treghet konstruert ved hjelp av innovative varmeisolerende teknologier (hus laget av sandwichpaneler, gassilikatpaneler, skumblokker).

I slike bygninger akkumulerer veggene ikke varme godt, og naturlig luftutveksling er ineffektiv.

Problemer med luftsirkulasjon er imidlertid også karakteristiske for “tradisjonelle” mur- og betongbygninger. Tilstedeværelsen av tette varmeisolerende PVC-vinduer blokkerer sirkulasjonen med en naturlig trang - flyten av frisk luft stopper, og ventilasjonskanal tilter eller har en tendens til null.

Løsningen på Euro-windows-problemet er organisering av tvangsventilasjon. Systemet gjenoppretter luftutveksling, men samtidig øker varmetapet til 60%. Og her kan du ikke gjøre uten termisk utvinning.

Effektiviteten av utvekslingsprosessen er uttrykt som en prosentandel og viser mengden varme som blir brukt fra avtrekksluften for å varme opp det friske "tilsiget"

Effektivitetsfaktoren for ventilasjonsvarmeutvinning:

• 0% - åpent vindu - varm luft blir fjernet i atmosfæren, og kald luft kommer inn, og senker temperaturen inn i rommet;
• 100% - tilluften varmes opp til temperaturen på "eksosen" - teknisk umulig å implementere;
• 30-90% - en akseptabel parameter, utvinning anses som god med en effektivitet på 60% eller mer, effektivitet over 80% - utmerket varmeoverføring.

Effektiviteten til systemet avhenger av typen gjenvinner, dimensjonene til rommet og luftstrømmen. I alle fall er bruk av regenerativ ventilasjon selv med en effektivitet på 30% mer lønnsomt enn dets fravær. I tillegg til betydelige besparelser i energiressursene, forbedrer "varmegjenvinning" det generelle innendørs mikroklimaet.

Ulemper ved å bruke en varmeveksler:

1. Volatilitet. Kjøp av HVAC-utstyr er berettiget hvis energiforbruket er betydelig mindre enn besparelsen etter installasjon av varmeveksleren.
2. Kondens. På grunn av temperaturforskjellen, kan fuktighet kondensere på veggene i varmeveksleren. Om vinteren er det en sjanse for ising, som er full av en rask reduksjon i effektivitet eller svikt i varmeveksleren.
3. Støyende arbeid. Noen modeller avgir brum under drift. Hvis denne ulempen ikke merkes i løpet av dagen, er støyen ubehagelig om natten. Gjenvinnere med forbedret isolasjon er stille.

Høye initialinvesteringer blir ofte hovedargumentet mot energieffektiv ventilasjon.

Det anbefales å investere i et system som lønner seg i løpet av 5-8 år. Vær oppmerksom på at for vedlikehold av komplekset må du bære ekstra kostnader, for eksempel periodisk utskifting av vifter

Funksjoner på forskjellige typer varmevekslere

Utformingen av recuperatoren bestemmer strømningsmønsteret til kjølevæsken, effektiviteten til ventilasjonssystemet, energiklassen og utstyrets kostnader. Fem typer varmevekslere brukes: plate, roterende, varmeledninger, kammerinnretninger og modeller med mellomliggende varmebærer.

Lamellar recuperator - enkelhet i design

Grunnlaget for varmeveksleren er et forseglet kammer med mange parallelle kanaler. Kanalene er atskilt med skillevegger - varmeledende plater laget av stål eller aluminium.

Bølgeformede plater (60-70 stykker) er gruppert i en blokk slik at de dannede kanalene er plassert på tvers av hverandre - skapt turbulens forbedrer varmeoverføringen (+)

Gassstrømmene beveger seg mot hverandre, krysser hverandre i kassetten til recuperatoren, men bland ikke. Termisk utveksling utføres på grunn av samtidig kjøling og oppvarming av platene fra forskjellige sider.

Fordeler med kryssvarmeveksleren:

• enkel installasjon og konfigurasjon av utstyr;
• utelukkelse av kontakt med luftmasser;
• rimelige kostnader og kompakte dimensjoner;
• mangel på gni og bevegelige deler.

Ytelsesindikatoren varierer i området 40-70%.

Den største ulempen med platemodellen er kondensering som setter seg i eksoskanalen og isdannelsen om vinteren. For å tine enheten omdirigeres den innkommende strømmen for å omgå varmeveksleren, og den varme utgående strømmen smelter isen på platene.

I "avriming" modus oppstår ikke energibesparelse, luftvarmere med effekt opp til 5 kW brukes til å varme opp den innkommende luften. Gjennomsnittsverdien på effektiviteten synker med 20% (+)

Det er to måter å løse problemet på:

1. Forvarmer den innkommende luftstrømmen til en temperatur der isdannelse er utelukket.
2. Recuperator med hygroskopiske celluloseplater. Materialet tar opp fuktighet fra avtrekksmassene og overfører det til de innkommende strømningene.

Når du velger en tverrveksler, bør plattformens driftsegenskaper tas med i betraktningen.

Deres egenskaper avhenger av fremstillingsmaterialet:

1. Aluminiumsfolie - rimelige kostnader, men begrenset ytelse om vinteren. I tillegg anbefales det ikke til boliglokaler på grunn av lufttørking. Endringer med "fylling" av aluminium - det beste alternativet for bad og bassenger.
2. Plastpartisjoner - lik pris i metallprodukter, men avviker i forbedret arbeidseffektivitet.
3. Cellulose varmeveksler - forhindre frysing og opprettholde normalt fuktighetsinnhold innendørs.

Hygrocellulose recuperator er den mest økonomiske og optimale for ventilasjon av boligbygg.

Rotary recuperator - høy systemeffektivitet

Varmeveksleren presenteres i form av en sylinder fylt med lag med korrugerte metall. Når trommesettet roterer, kommer varme eller kalde luftstråler vekselvis inn i hvert rom.

Utførelse av roterende varmeveksler: rotasjonsaksel og to luftkanaler. Den ene delen av rotoren varmes opp av "gruvedrift", trommelen ruller og varmen omdirigeres til de kalde massene konsentrert i den tilstøtende kanalen (+)

Varmeoverføringseffektiviteten bestemmes av rotorhastigheten, effektiviteten kan justeres.

Argumenter “for” roterende utvinning:

• varmegjenvinning opp til 65-90%;
• økonomi strømforbruk;
• delvis fuktkompensasjon - du kan klare deg uten en luftfukter;
• tilbakebetalingstid - opptil 4 år.

Til tross for sin høye effektivitet, ble ikke trommelvarmeveksleren ledende blant lignende installasjoner.

Ulemper ved ventilasjonssystemet:

1. En blanding av forurenset luft inn i tilstrømningen. Gjennom mikrokanalene sirkulerer eksos- og forsyningsmassene vekselvis, så rundt 3-8% av "treningene" blir returnert. Trommelen formidler ofte lukten av utgående luft.
2. Kompleksiteten i designen. Roterende deler av rotoren trenger regelmessig vedlikehold og periodisk utskifting. Bevegelige elementer avgir støy og vibrasjoner under drift.
3. Høye kostnader. Prisen for rotasjonsmodeller er høyere enn for plateprodukter. Dette skyldes bruken av kompleks mekanikk i utformingen av trommelvarmeveksleren.
4. Store størrelser. Installasjonen utføres i et romslig ventilasjonskammer.

På grunn av storheten brukes rotoranlegg hovedsakelig i industribedrifter.

For å minimere blanding av luftstrømmer, blir roterende rekuperatorer supplert med mellomliggende sektorer - her blåses mikrokanaler med frisk luft, som kommer inn i eksoshetten. Minus av ordningen er en reduksjon i effektivitet (+)

Bound Heat Exchangers - Glycol Model

På grunn av dens designfunksjoner blir ofte en gjenvinningsenhet med et mellomliggende kjølevæske referert til som koblede varmevekslere eller en glykolenhet. Dette er et av de mest fleksible varmegjenvinningssystemene. Den ene varmeveksleren krasjer i forsyningskanalen, og den andre i eksosen.

I rørsystemet er det: en sirkulasjonspumpe, en ekspansjonstank, en luftventil, en regulator, en temperatursensor, en sikkerhetsventil, en trykkindikator (+)

Prinsippet om arbeid. Glykolisk sammensetning sirkulerer mellom varmevekslere. Temperaturen på kjølevæsken stiger på grunn av den oppvarmede fjernede strømmen, og deretter overføres den termiske energien til frisk luft. Et lukket system eliminerer blanding av møtende luftmasser.

Funksjoner ved arbeidet med varmevekslere med kjølevæske:

• Effektivitet - 45-55%;
• effektivitetsjustering ved hjelp av en pumpe - hastigheten for frostvæskebevegelse er valgt;
• muligheten til å plassere forsynings- og eksoskanaler eksternt fra hverandre (opptil 800 m);
• recuperatoren er montert vertikalt eller horisontalt;
• i kraftig frost fryser overflaten på eksosvarmeveksleren - is vises; bruk av frostvæske lar deg betjene recuperatoren uten å ty til avriming;
• tilbakebetalingstid for systemet - opptil 2 år;
• en kombinasjon av 1 hette og flere tilsig eller omvendt er akseptabelt.

Volumet av eksos og inntaksluft skal være omtrent likt. Slike gjenvinnere brukes vanligvis hvis tilstrømningen er giftig eller sterkt forurenset når blandingsstrømmer er uakseptable.

Kammerforsamling - allsidighet

Strukturelt sett er kammervarmeveksleren en lukket boks, delt innvendig av en bevegelig spjeld. Åpningspartisjonen bestemmer driften av recuperatoren.

Utstrømningen passerer langs en kanal, og innstrømningen går inn i det andre kammeret. I varmeveksleren varmer de varme massene veggene i det første kammeret. Etter en stund beveger klaffen seg og luftstrømmen endrer retning

Som et resultat beveger tilstrømningen seg langs de varme veggene i den første kanalen, og "gruvedriften" varmer overflaten til det andre kammeret. I et bestemt øyeblikk blir partisjonen tilbake og syklusen gjentas.

Fordeler med kammervarmevekslerenheten:

• Effektivitet - 80-90%;
• i takt med termisk isolasjon av høy kvalitet, minimeres varmekostnadene;
• enkel installasjon - hjelp av spesialister vil være nødvendig når du velger parametrene til ventilasjonsinstallasjonen;
• bevaring av fuktighetsnivået;
• frysing av systemet er utelukket.

En kammergjenvinner er et utmerket alternativ for regioner der det over en lang periode av året er en betydelig ubalanse mellom innetemperatur og utetemperatur.

Ulempene med varmegjenvinningsenheten inkluderer:

• behovet for regelmessig vedlikehold av bevegelige deler;
• møtende luftstråler delvis blandes - lukt og urenheter kan strømme tilbake i bygningen.

For å redusere blandingen er systemet utstyrt filterelement. Luften blir renere, men effektiviteten til gjenvinningsapparatet synker.

Varmerør - lukket varmevekslingssystem

Rekuperatoren består av mange kobber- eller aluminiumsrør fylt med et flyktig materiale, for eksempel freon. Prinsippet for drift av en rørformet varmeveksler er basert på fysiske prosesser - en endring i tilstanden til et stoff når den varmes opp.

Varmerøret plasseres vertikalt - den nedre enden av varmeveksleren i eksoskanalen, og toppen i tilluftskanalen. Utgående strømmer rundt enden av røret - Freon varmes opp, koker og fordamper (+)

Gassen stiger og avgir termisk energi til tilstrømningen, hvoretter freon kondenserer og strømmer nedover gjenvinneren. Den termiske syklusen gjentas i en sirkel.

Tekniske og driftsmessige egenskaper for den rørformede varmeveksleren:

• enhetseffektivitet - opptil 65%;
• lydløs drift på grunn av fravær av bevegelige elementer;
• enkelhet med design og upretensiøsitet i tjeneste;
• tetthet - små dimensjoner og lett vekt;
• energiuavhengighet - kjølevæsken sirkulerer naturlig;

En betydelig fordel er at luftstrømmene til innstrømning og retur ikke blandes.

Svakheter ved varmerør:

• høyt effektivitetsnivå oppnådd med et smalt temperaturområde - med plutselig overopphetning fordamper hele freon, og med utilstrekkelig oppvarming bremser fordampningshastigheten;
• lav rørstyrke - en endring i form eller trykkavlastning reduserer ytelsen til utstyret.

Rørformede gjenvinnere brukes i privat bygg, i administrative bygninger, kontorbygg og små industriområder.

Metoder for å organisere regenerativ ventilasjon

Gjenoppretting er utstyrt på en av måtene: sentralt og desentralisert. I det første tilfellet strømmer ventilasjon fra hele rommet gjennom varmeveksleren, i det andre - fra ett rom.

Sentralisert kompleks - luftbehandlingsenhet

Et sentralisert system er utstyrt i byggetrinnet eller større modernisering av ventilasjonssystemet.

Tvangsinstallasjon av tvungen luft og eksos (PVU) med innebygd rekuperator er valgt. Hovedvalgskriteriet er den samlede ytelsen til komplekset basert på hele luftvolumet i strukturen (+)

PVU-en med en rekuperator gir tilstrekkelig luftutveksling selv i hus med tette vinduer. Samtidig fordeles luftstrømmer jevnt uten å lage trekk.

Complex tvangs- og eksosanlegg monoblock type utstyrt med:

• fans - døgnet rundt tilførsel av ren luft og utslipp av dyser mettet med karbondioksid;
• ovner - forvarming av tilsiget;
• filtre - beholde støv og mikropartikler;
• varmegjenvinning - Ulike typer installasjoner kan brukes.

Funksjonaliteten til noen PVUer utvides med en forsinkelsesur, en effektregulator, fuktighetsnivåsensorer, etc.

Tilfellet med monoblock-modeller er dekket med lydabsorberende materiale, slik at driften av PVU blir veldig stille. Vertikale, horisontale og nedhengte versjoner av ventilasjonsaggregater er mulig

Velprøvd utvinning av monoblokk PVU-produksjon: "Vents" (Ukraina), Dantherm (Danmark), «Daikin» (Japan), «Dantex» (England).

Lokale enheter - tillegg til det eksisterende ventilasjonssystemet

For å gjenopprette sirkulasjonen av luftmasser i et operasjonsrom er desentraliserte luftinntak med varmegjenvinning passende.

De krasjer inn i fasaden på bygningen eller er montert gjennom et vindu. Hovedmålet deres er å forbedre seg forsyne ventilasjon i huset.

I lokale gjenvinnere er det en vifte og en varmeveksler for plate. Innløpet "hylse" er isolert med lydabsorberende materiale. Den kompakte kontrollenheten for luftbehandlingsenhet er plassert på innerveggen

Funksjoner i desentraliserte ventilasjonssystemer med utvinning:

• effektivitet – 60-96%;
• lav produktivitet - enheter er designet for å gi luftutveksling i rom opp til 20-35 kvm;
• rimelig pris og et bredt utvalg av enheter, alt fra konvensjonelle veggventiler til automatiserte modeller med et flertrinns filtreringssystem og muligheten til å justere fuktighet;
• enkel installasjon - for igangkjøring er ingen ledning nødvendig installer veggventil Du kan gjøre det selv.

Populære produsenter av lokale gjenvinnere: Prana (Ukraina), O.Erre (Italia), snøstorm (Tyskland) Vents (Ukraina), Aerovital (Tyskland).

Viktige kriterier for valg av vegginntak: tillatt veggtykkelse, produktivitet, gjenvinningseffektivitet, diameter på luftkanalen og temperaturen på det pumpede mediet

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Sammenligning av naturlig ventilasjon og tvangssystem med utvinning:

Prinsippet om drift av en sentralisert varmeveksler, beregning av effektivitet:

Design og drift av en desentralisert varmeveksler ved bruk av Prana veggventil som eksempel:

Cirka 25-35% av varmen forlater rommet gjennom ventilasjonssystemet. Gjenvinnere brukes til å redusere tap og effektiv varmegjenvinning. Klimautstyr lar deg bruke energien fra de brukte massene til å varme opp den innkommende luften.

Er det noe å supplere, eller har spørsmål om driften av forskjellige ventilasjonsgjenvinnere? Legg igjen kommentarer til publikasjonen, del erfaringer med drift av slike installasjoner. Kontaktskjemaet ligger i den nedre blokken.