Rekuperator za stan. Ventilacija sa povratom toplote Ventilacioni sistemi sa povratom toplote

Tokom procesa ventilacije, iz prostorije se ne reciklira samo izduvni vazduh, već i deo toplotne energije. Zimi to dovodi do većih računa za struju.

Rekuperacija topline u centraliziranim i lokalnim ventilacijskim sistemima omogućit će vam smanjenje neopravdanih troškova bez ugrožavanja razmjene zraka. Za povrat toplinske energije koriste se različite vrste izmjenjivača topline - rekuperatori.

U članku su detaljno opisani modeli jedinica, njihove karakteristike dizajna, principi rada, prednosti i nedostaci. Predstavljene informacije pomoći će u odabiru optimalne opcije za uređenje ventilacijskog sustava.

Prevedeno s latinskog, oporavak znači nadoknada ili povratak. S obzirom na reakcije izmjene topline, oporavak se karakterizira kao djelomični povrat energije utrošene na tehnološko djelovanje u svrhu primjene u istom procesu.

Lokalni rekuperatori su opremljeni ventilatorom i pločastim izmjenjivačem topline. Ulazni "čahur" je izolovan materijalom koji apsorbuje zvuk. Upravljačka jedinica kompaktnih ventilacijskih jedinica nalazi se na unutrašnjem zidu

Karakteristike decentralizovanih ventilacionih sistema sa rekuperacijom:

Efikasnost – 60-96%;
niska produktivnost– uređaji su dizajnirani da obezbede razmenu vazduha u prostorijama do 20-35 m2;
pristupačna cijena i širok izbor jedinica, od konvencionalnih zidnih ventila do automatizovanih modela sa višestepenim sistemom filtracije i mogućnošću podešavanja vlažnosti;
jednostavnost ugradnje– za puštanje u rad nije potrebna instalacija vazdušnih kanala, to možete učiniti sami.
Važni kriterijumi za odabir dovoda zida: dozvoljena debljina zida, performanse, efikasnost rekuperatora, prečnik vazdušnog kanala i temperatura dizanog medija
Zaključci i koristan video na temu
Poređenje rada prirodne ventilacije i prisilnog sistema sa rekuperacijom:

Princip rada centralizovanog rekuperatora, proračun efikasnosti:

Projektovanje i radni postupak decentraliziranog izmjenjivača topline koristeći Prana zidni ventil kao primjer:

Oko 25-35% toplote napušta prostoriju kroz ventilacioni sistem. Rekuperatori se koriste za smanjenje gubitaka i efikasno vraćanje topline. Klimatska oprema omogućava korištenje energije otpadnih masa za zagrijavanje ulaznog zraka.
Imate li nešto za dodati ili imate pitanja o radu različitih ventilacijskih rekuperatora? Ostavite komentare na publikaciju i podijelite svoje iskustvo u radu s takvim instalacijama. Kontakt obrazac se nalazi u donjem bloku.

Zbog povećanja tarifa za primarne energetske resurse, oporavak je postao aktuelniji nego ikad. U klima komorama sa rekuperacijom obično se koriste sljedeće vrste rekuperatora:

pločasti ili poprečni rekuperator;
rotacijski rekuperator;
rekuperatori sa srednjim rashladnim sredstvom;
Toplinska pumpa;
rekuperator komornog tipa;
rekuperator sa toplotnim cevima.

Princip rada

Princip rada svakog rekuperatora u klima komorama je sljedeći. Omogućuje razmjenu topline (u nekim modelima - i izmjenu hladnoće i izmjenu vlage) između protoka dovodnog i odvodnog zraka. Proces izmjene topline može se odvijati kontinuirano - kroz zidove izmjenjivača topline, pomoću freona ili srednjeg rashladnog sredstva. Izmjena topline također može biti periodična, kao kod rotacionog i komornog rekuperatora. Kao rezultat, izduvni zrak se hladi, čime se zagrijava svježi dovodni zrak. Proces izmjene hladnoće kod pojedinih modela rekuperatora odvija se u toploj sezoni i omogućava smanjenje troškova energije za sisteme klimatizacije zbog nekog hlađenja dovodnog zraka koji se dovodi u prostoriju. Izmjena vlage se događa između tokova ispušnog i dovodnog zraka, što vam omogućava da održavate ugodnu vlažnost u prostoriji tijekom cijele godine, bez upotrebe dodatnih uređaja - ovlaživača i drugih.

Pločasti ili poprečni rekuperator.

Toplovodne ploče rekuperativne površine izrađene su od tanke metalne (materijal - aluminijum, bakar, nerđajući čelik) folije ili ultra tankog kartona, plastike, higroskopne celuloze. Tokovi dovodnog i odvodnog vazduha kreću se kroz mnoge male kanale formirane od ovih ploča koje provode toplotu u suprotnom obrascu. Dodir i miješanje tokova i njihova kontaminacija su praktično isključeni. U dizajnu rekuperatora nema pokretnih dijelova. Efikasnost 50-80%. U rekuperatoru od metalne folije, zbog razlike u temperaturama protoka zraka, vlaga se može kondenzirati na površini ploča. U toploj sezoni mora se odvoditi u kanalizaciju zgrade putem posebno opremljenog drenažnog cjevovoda. Po hladnom vremenu postoji opasnost da se ova vlaga smrzava u rekuperatoru i izazove mehanička oštećenja (odleđivanje). Osim toga, formirani led uvelike smanjuje efikasnost rekuperatora. Stoga, kada rade u hladnoj sezoni, izmjenjivači topline s metalnim pločama koje provode toplinu zahtijevaju periodično odmrzavanje strujom toplog odvodnog zraka ili korištenje dodatnog vodenog ili električnog grijača zraka. U tom slučaju se dovodni zrak ili uopće ne dovodi, ili se dovodi u prostoriju zaobilazeći rekuperator kroz dodatni ventil (bypass). Vrijeme odmrzavanja je u prosjeku od 5 do 25 minuta. Izmjenjivač topline s pločama koje provode toplinu od ultra tankog kartona i plastike nije podložan smrzavanju, jer se kroz ove materijale odvija izmjena vlage, ali ima još jedan nedostatak - ne može se koristiti za ventilaciju prostorija s visokom vlažnošću kako bi se osušite ih. Pločasti izmjenjivač topline može se ugraditi u dovodni i izduvni sistem u vertikalnom i horizontalnom položaju, ovisno o zahtjevima za veličinu ventilacijske komore. Pločasti rekuperatori su najčešći zbog svoje relativne jednostavnosti dizajna i niske cijene.

Rotacioni rekuperator.

Ovaj tip je drugi po rasprostranjenosti nakon lamelarnog tipa. Toplota iz jednog toka zraka u drugi prenosi se kroz cilindrični šuplji bubanj, nazvan rotor, koji se okreće između ispušnog i dovodnog dijela. Unutrašnji volumen rotora ispunjen je čvrsto zbijenom metalnom folijom ili žicom, koja ima ulogu rotirajuće površine za prijenos topline. Materijal folije ili žice je isti kao i pločastog rekuperatora - bakar, aluminij ili nehrđajući čelik. Rotor ima horizontalnu os rotacije pogonskog vratila, koju rotira elektromotor sa koračnim ili inverterskim upravljanjem. Motor se može koristiti za kontrolu procesa oporavka. Efikasnost 75-90%. Efikasnost rekuperatora zavisi od temperature protoka, njihove brzine i brzine rotora. Promjenom brzine rotora možete promijeniti radnu efikasnost. Smrzavanje vlage u rotoru je isključeno, ali se ne može u potpunosti isključiti miješanje tokova, njihova međusobna kontaminacija i prijenos mirisa, jer su tokovi u direktnom kontaktu jedni s drugima. Moguće je mešanje do 3%. Rotacijski izmjenjivači topline ne zahtijevaju velike količine električne energije i omogućavaju vam da sušite zrak u prostorijama s visokom vlažnošću. Dizajn rotacijskih rekuperatora je složeniji od pločastih rekuperatora, a njihova cijena i operativni troškovi su veći. Međutim, klima uređaji sa rotacionim izmenjivačem toplote su veoma popularni zbog svoje visoke efikasnosti.

Rekuperatori sa srednjim rashladnim sredstvom.

Rashladno sredstvo je najčešće voda ili vodeni rastvori glikola. Takav rekuperator se sastoji od dva izmjenjivača topline povezana cjevovodima s cirkulacijskom pumpom i armaturom. Jedan od izmjenjivača topline smješten je u kanal sa strujom odvodnog zraka i iz njega prima toplinu. Toplina se prenosi kroz rashladno sredstvo pomoću pumpe i cijevi do drugog izmjenjivača topline koji se nalazi u kanalu za dovod zraka. Dovodni zrak prima ovu toplinu i zagrijava se. Mešanje tokova u ovom slučaju je potpuno isključeno, ali zbog prisustva međurashladnog sredstva, koeficijent efikasnosti ovog tipa rekuperatora je relativno nizak i iznosi 45-55%. Na efikasnost se može uticati korišćenjem pumpe uticajem na brzinu kretanja rashladne tečnosti. Glavna prednost i razlika između rekuperatora sa srednjim rashladnim sredstvom i rekuperatora sa toplotnom cijevi je u tome što se izmjenjivači topline u ispušnim i dovodnim jedinicama mogu nalaziti na udaljenosti jedan od drugog. Položaj ugradnje za izmjenjivače topline, pumpe i cjevovode može biti vertikalni ili horizontalni.

Toplinska pumpa.

Relativno nedavno pojavio se zanimljiv tip rekuperatora sa srednjim rashladnim sredstvom - tzv. termodinamički rekuperator u kojem ulogu tečnih izmjenjivača topline, cijevi i pumpe ima rashladna mašina koja radi u načinu rada toplinske pumpe. Ovo je svojevrsna kombinacija rekuperatora i toplotne pumpe. Sastoji se od dva izmjenjivača topline rashladnog sredstva - isparivač-zračni hladnjak i kondenzator, cjevovoda, termostatskog ventila, kompresora i 4-smjernog ventila. Izmjenjivači topline smješteni su u dovodnim i odvodnim zračnim kanalima, neophodan je kompresor da bi se osigurala cirkulacija rashladnog sredstva, a ventil prebacuje protoke rashladnog sredstva ovisno o godišnjem dobu i omogućava prijenos topline sa odvodnog zraka na dovodni zrak i zapor. obrnuto. U ovom slučaju, dovodno-ispušni sistem se može sastojati od nekoliko dovodnih i jedne ispušne jedinice većeg kapaciteta, objedinjene jednim rashladnim krugom. Istovremeno, mogućnosti sistema omogućavaju da nekoliko klima uređaja istovremeno radi u različitim režimima (grijanje/hlađenje). Koeficijent konverzije COP toplotne pumpe može dostići vrednosti od 4,5-6,5.

Rekuperator sa toplotnim cevima.

Po principu rada, rekuperator sa toplotnim cevima sličan je rekuperatoru sa srednjim rashladnim sredstvom. Jedina razlika je u tome što se u tokove vazduha ne postavljaju izmenjivači toplote, već takozvane toplotne cevi ili, tačnije, termosifoni. Strukturno, to su hermetički zatvoreni dijelovi bakrenih rebrastih cijevi, ispunjeni iznutra posebno odabranim freonom niske temperature ključanja. Jedan kraj cijevi u izduvnom toku se zagrijava, freon na ovom mjestu ključa i prenosi toplinu primljenu iz zraka na drugi kraj cijevi, otpuhan strujom dovodnog zraka. Ovdje se freon unutar cijevi kondenzira i prenosi toplinu na zrak, koji se zagrijava. Potpuno je isključeno međusobno miješanje tokova, njihovo zagađivanje i prijenos mirisa. Ne postoje pokretni elementi; cijevi se postavljaju u tokove samo okomito ili pod blagim nagibom tako da se freon kreće unutar cijevi od hladnog do vrućeg kraja zbog gravitacije. Efikasnost 50-70%. Važan uvjet za osiguranje njegovog rada: zračni kanali u koje su ugrađeni termosifoni moraju biti postavljeni okomito jedan iznad drugog.

Rekuperator komornog tipa.

Unutrašnja zapremina (komora) takvog rekuperatora je klapnom podeljena na dve polovine. Zaklopka se s vremena na vrijeme pomiče, mijenjajući na taj način smjer kretanja protoka izduvnog i dovodnog zraka. Izduvni vazduh zagreva jednu polovinu komore, zatim klapna usmerava protok dovodnog vazduha ovde i zagreva se zagrejanim zidovima komore. Ovaj proces se periodično ponavlja. Odnos efikasnosti dostiže 70-80%. Ali dizajn ima pokretne dijelove, pa stoga postoji velika vjerovatnoća međusobnog miješanja, kontaminacije tokova i prijenosa mirisa.

Proračun efikasnosti rekuperatora.

U tehničkim karakteristikama rekuperativnih ventilacijskih jedinica mnogih proizvodnih kompanija, u pravilu su date dvije vrijednosti koeficijenta povrata - temperaturom zraka i njegovom entalpijom. Efikasnost rekuperatora može se izračunati na osnovu temperature ili entalpije vazduha. Proračun po temperaturi uzima u obzir sadržaj osjetljive topline u zraku, a entalpijom se također uzima u obzir sadržaj vlage u zraku (njegova relativna vlažnost). Proračun zasnovan na entalpiji smatra se preciznijim. Za proračun su potrebni početni podaci. Dobivaju se mjerenjem temperature i vlažnosti zraka na tri mjesta: u zatvorenom prostoru (gdje ventilaciona jedinica omogućava razmjenu zraka), na otvorenom i u poprečnom presjeku rešetke za dovod zraka (odakle ulazi tretirani vanjski zrak u prostoriju) . Formula za izračunavanje efikasnosti oporavka po temperaturi je sljedeća:

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), Gdje

Kt– koeficijent efikasnosti rekuperatora po temperaturi;
T1– temperatura spoljašnjeg vazduha, oC;
T2– temperatura odvodnog vazduha (tj. unutrašnjeg vazduha), °C;
T4– temperatura dovodnog vazduha, oC.

Entalpija vazduha je toplotni sadržaj vazduha, tj. količina toplote sadržana u njemu, u odnosu na 1 kg suhog zraka. Entalpija se određuje pomoću i-d dijagrama stanja vlažnog zraka, ucrtavajući na njemu tačke koje odgovaraju izmjerenoj temperaturi i vlažnosti u prostoriji, vanjskom i dovodnom zraku. Formula za izračunavanje efikasnosti oporavka na osnovu entalpije je sljedeća:

Kh = (H4 – H1) / (H2 – H1), Gdje

Kh– koeficijent efikasnosti rekuperatora u smislu entalpije;
H1– entalpija spoljašnjeg vazduha, kJ/kg;
H2– entalpija izduvnog vazduha (tj. unutrašnjeg vazduha), kJ/kg;
H4– entalpija dovodnog vazduha, kJ/kg.

Ekonomska isplativost upotrebe klima uređaja sa rekuperacijom.

Kao primjer, uzmimo studiju izvodljivosti upotrebe ventilacijskih jedinica s rekuperacijom u dovodnim i ispušnim ventilacijskim sistemima auto kuće.

Početni podaci:

objekat – salon automobila ukupne površine 2000 m2;
prosječna visina prostorija je 3-6 m, sastoji se od dvije izložbene hale, kancelarijskog prostora i servisa (STS);
Za dovodnu i izduvnu ventilaciju ovih prostorija odabrane su ventilacione jedinice kanalnog tipa: 1 jedinica sa protokom vazduha od 650 m3/sat i potrošnjom energije od 0,4 kW i 5 jedinica sa protokom vazduha od 1500 m3/sat i potrošnja energije od 0,83 kW.
Garantovani opseg spoljnih temperatura vazduha za kanalske instalacije je (-15…+40) oS.

Da bismo uporedili potrošnju energije, izračunat ćemo snagu kanalnog električnog grijača zraka, koji je neophodan za zagrijavanje vanjskog zraka u hladnoj sezoni u tradicionalnom tipu klima uređaja (sastoji se od nepovratnog ventila, kanalnog filtera, ventilatora i električni grijač zraka) sa protokom zraka od 650 odnosno 1500 m3/sat. Istovremeno, trošak električne energije iznosi 5 rubalja po 1 kW*sat.

Vanjski zrak mora biti zagrijan od -15 do +20°C.

Snaga električnog grijača zraka izračunata je pomoću jednadžbe toplinskog bilansa:

Qn = G*Cp*T, W, Gdje:

Qn– snaga grijača zraka, W;
G- maseni protok zraka kroz grijač zraka, kg/sec;
sri– specifični izobarični toplotni kapacitet vazduha. Sr = 1000kJ/kg*K;
T– razlika u temperaturi zraka na izlazu grijača zraka i na ulazu.

T = 20 – (-15) = 35 oC.

1. 650 / 3600 = 0,181 m3/sec

p = 1,2 kg/m3 – gustina vazduha.

G = 0,181*1,2 = 0,217 kg/sec

Qn = 0,217*1000*35 = 7600 W.

2. 1500 / 3600 = 0,417 m3/sec

G = 0,417*1,2 = 0,5 kg/sec

Qn = 0,5*1000*35 = 17500 W.

Dakle, korištenje kanalnih jedinica s povratom topline u hladnoj sezoni umjesto tradicionalnih sa električnim grijačima zraka omogućava smanjenje troškova energije s istom količinom dovedenog zraka za više od 20 puta i time smanjenje troškova i shodno tome povećanje dobiti salona automobila. Osim toga, korištenje rekuperacijskih jedinica omogućava smanjenje financijskih troškova potrošača za energetske resurse za grijanje prostorija u hladnoj sezoni i za klimatizaciju u toploj sezoni za približno 50%.

Radi veće jasnoće, izvršit ćemo uporednu finansijsku analizu potrošnje energije dovodnih i izduvnih ventilacijskih sistema za prostore auto kuće, opremljene kanalskim jedinicama za povrat topline i tradicionalnim jedinicama s električnim grijačima zraka.

Početni podaci:

Sistem 1.

Instalacije sa povratom toplote sa protokom od 650 m3/sat – 1 kom. i 1500 m3/sat – 5 kom.

Ukupna potrošnja električne energije će biti: 0,4 + 5*0,83 = 4,55 kW*sat.

Sistem 2.

Tradicionalne dovodne i izduvne ventilacione jedinice - 1 kom. sa protokom od 650m3/sat i 5 jedinica. sa protokom od 1500m3/sat.

Ukupna električna snaga instalacije na 650 m3/sat će biti:

ventilatori – 2*0,155 = 0,31 kW*sat;
automatika i ventilski pogoni – 0,1 kW*sat;
električni grijač zraka – 7,6 kW*sat;

Ukupno: 8,01 kW*sat.

Ukupna električna snaga instalacije na 1500 m3/sat će biti:

ventilatori – 2*0,32 = 0,64 kW*sat;
automatika i ventilski pogoni – 0,1 kW*sat;
električni grijač zraka – 17,5 kW*sat.

Ukupno: (18,24 kW*sat)*5 = 91,2 kW*sat.

Ukupno: 91,2 + 8,01 = 99,21 kW*sat.

Pretpostavljamo da je period korišćenja grejanja u ventilacionim sistemima 150 radnih dana godišnje po 9 sati. Dobijamo 150*9 =1350 sati.

Potrošnja energije instalacija sa povratom će biti: 4,55 * 1350 = 6142,5 kW

Operativni troškovi će biti: 5 rubalja * 6142,5 kW = 30712,5 rubalja. ili relativno (na ukupnu površinu auto kuće od 2000 m2) 30172,5 / 2000 = 15,1 rub./m2.

Potrošnja energije tradicionalnih sistema će biti: 99,21 * 1350 = 133933,5 kW Operativni troškovi će biti: 5 rubalja * 133933,5 kW = 669667,5 rubalja. ili relativno (na ukupnu površinu auto kuće od 2000 m2) 669667,5 / 2000 = 334,8 rubalja/m2.

Ventilacija u prostorijama može biti prirodna, čiji se princip rada zasniva na prirodnim pojavama (spontani tip) ili na razmjeni zraka koju obezbjeđuju posebno napravljeni otvori u zgradi (organizovana ventilacija).Međutim, u ovom slučaju, uprkos minimalnim materijalnim troškovima, ovisnost o godišnjem dobu, klimi, kao i nedostatak mogućnosti pročišćavanja zraka, ne dozvoljavaju nam da u potpunosti zadovoljimo potrebe ljudi.

Dovodna i izduvna ventilacija, izmjena zraka

Umjetna ventilacija omogućava pružanje ugodnijih uslova za osobe u prostorijama, ali njen dizajn zahtijeva određene X finansijske investicije. Ona je takođe prilično energetski intenzivan . Da bi se nadoknadile prednosti i nedostaci oba tipa ventilacijskih sistema, najčešće se koristi njihova kombinacija.

Bilo koja informacija Prema svojoj namjeni, sustav umjetne ventilacije dijeli se na dovodni i ispušni. U prvom slučaju, oprema mora osigurati prisilnodovod vazduha u prostoriju. U tom slučaju, izduvne zračne mase se prirodno uklanjaju van.

Video - Dovodna i izduvna ventilacija sa rekuperacijom u stanu

Jedinica za dovod i ispuštanje je savremeno rešenje za organizovanje optimalne razmene vazduha i racionalnog korišćenja energetskih resursa. Princip rada je prisiliti dotok i uklanjanje zraka izvan prostorije. Na osnovu PVC-a instalacije možete kreirati individualni sistem mikroklime povezivanjem različitih filtera i uređaja.

Rekuperacioni ventilacioni sistem

Radi uštede toplotne energije, neke PES instalacije su opremljene rekuperatorima. Rekuperator je metalni izmjenjivač topline koji je integriran u ventilacijski sistem i djelimično zagrijava vanjski zrak zbog uklonjenog toplog zraka. U ovom slučaju, najveći dio protoka zraka zagrijava se konvencionalnim grijačem zraka. Iako je cijena dovodno-ispušne jedinice s povratom topline viša nego za druge uređaje, zbog energetske efikasnosti ti se troškovi brzo isplate. Važna karakteristika uređaja je njegov faktor efikasnosti, koji se kreće od 30 do 96% u zavisnosti od tipa rekuperatora, brzine strujanja vazduha kroz izmenjivač toplote i temperaturne razlike.

Dovodno-ispušna ventilacija sa rekuperacijom u potpunosti ispunjava savremene zahtjeve za uštedu toplinske energije. A zahvaljujući funkciji grijanja prostorija, smatra se najperspektivnijim razvojem u području ventilacije.

Glavne prednosti:

Udobna izmjena zraka
Efikasna ušteda energije
Funkcija kontrole vlažnosti
Pouzdana zvučna izolacija
Visoka efikasnost do 96%
Pogodan sistem upravljanja
Pročišćavanje zraka od prašine i nečistoća
Maksimalna ušteda toplotne energije

Klasifikacija i karakteristike uređaja.

Ovisno o dizajnu izmjenjivača topline, izmjenjivač topline s rekuperatorom može biti nekoliko tipova:

Pločasti rekuperatori su najčešći dizajn. Izmjena topline se odvija propuštanjem zraka kroz niz ploča. Tokom rada dolazi do stvaranja kondenzata, pa je sistem za rekuperaciju dodatno opremljen odvodom kondenzata. Efikasnost je 50-75%.

Rotacijski rekuperator topline je cilindrični uređaj gusto ispunjen slojevima valovitog čelika. Izmjenu topline vrši rotirajući rotor, koji uzastopno propušta prvo topli, a zatim hladni zrak. U ovom slučaju, intenzitet ovisi o brzini rotacije rotora. Dovodno-ispušni sistem sa rekuperacijom ovog tipa je velikih dimenzija, pa je pogodan za tržne centre, bolnice, hotele i druge velike prostore. Zbog odsustva zamrzavanja, efikasnost dostiže 75-85%

Manje uobičajeni tipovi uključuju rekuperatore sa srednjim rashladnim sredstvom (to može biti voda ili otopina vode i glikola). Efikasnost je 40-60%. Dovodno-ispušna jedinica sa rekuperatorom može se napraviti u obliku toplotnih cijevi napunjenih freonom. Efikasnost takvog uređaja je 50-70%. Osim toga, koristi se i komorni rekuperator. Hladan i topli zrak prolaze kroz jednu komoru, koja je odvojena posebnom klapnom. Povremeno se klapna prevrće i protok vazduha menja mesta. Efikasnost je do 90%.

Dovodna i ispušna ventilacija s povratom topline najbolja cijena!

Širok asortiman PVC instalacija za različite namjene, performanse, konfiguraciju i cijenu dostupan je za naručivanje u Yanvent online trgovini.

Zahvaljujući praktičnom obrascu za pretragu, lako možete pronaći odgovarajući model i kupiti klima uređaj sa rekuperacijom po najboljoj cijeni!