Dovodna i izduvna ventilacija (rekuperatori). PVU za dom. Klima komore sa rekuperacijom toplote Klima komore bez izmenjivača toplote

Nemoguće je zamisliti udobno prigradsko stanovanje bez dobrog ventilacionog sistema, jer je to ključ zdrave mikroklime. Međutim, mnogi su oprezni, pa čak i oprezni u implementaciji takve instalacije, plašeći se ogromnih računa za struju. Ako su vam se u glavi naselile određene sumnje, preporučujemo da pogledate rekuperator za privatnu kuću.

Riječ je o maloj jedinici, u kombinaciji sa dovodno-ispušnom ventilacijom i eliminacijom prekomjerne potrošnje električne energije zimi, kada je potrebno dodatno zagrijavanje zraka. Postoji nekoliko načina da smanjite neželjene troškove. Najefikasnije i najpovoljnije je da sami napravite rekuperator vazduha.

Kakav je ovo uređaj i kako radi? O tome ćemo raspravljati u današnjem članku.

Karakteristike i princip rada

Dakle, šta je povrat topline? – Rekuperacija je proces razmene toplote u kome se hladan vazduh sa ulice zagreva izduvnim tokom iz stana. Zahvaljujući ovoj organizacijskoj shemi, instalacija za povrat topline štedi toplinu u kući. U stanu se stvara ugodna mikroklima u kratkom vremenskom periodu i uz minimalnu potrošnju električne energije.

Video ispod prikazuje sistem povrata zraka.

Šta je rekuperator? Opšti koncept za prosječnu osobu.

Ekonomska izvodljivost rekuperativnog izmjenjivača topline također ovisi o drugim faktorima:

• cijene energije;
• trošak instalacije jedinice;
• troškovi vezani za servisiranje uređaja;
• trajanje rada takvog sistema.

Bilješka! Rekuperator zraka za stan je važan, ali ne i jedini element neophodan za efikasnu ventilaciju u stambenom prostoru. Ventilacija s povratom topline je složen sistem koji funkcionira isključivo pod uvjetom profesionalnog "snopa".

Rekuperator za dom

Kako se temperatura okoline smanjuje, efikasnost jedinice se smanjuje. Bilo kako bilo, rekuperator za dom je od vitalnog značaja u ovom periodu, jer značajna temperaturna razlika "opterećuje" sistem grijanja. Ako je van prozora 0°C, tada se u stambeni prostor dovodi strujanje zraka zagrijano na +16°C. Kućni rekuperator za stan bez problema se nosi s ovim zadatkom.

Formula za izračunavanje efikasnosti

Moderni rekuperatori zraka razlikuju se ne samo po efikasnosti, nijansama upotrebe, već i po dizajnu. Pogledajmo najpopularnija rješenja i njihove karakteristike.

Glavne vrste konstrukcija

Stručnjaci naglašavaju da postoji nekoliko vrsta topline:

• lamelarni;
• sa odvojenim rashladnim tečnostima;
• rotacijski;
• cevasti.

Lamelarni tip – uključuje strukturu zasnovanu na aluminijskim limovima. Ova instalacija rekuperatora smatra se najizbalansiranijom u smislu cijene materijala i toplinske provodljivosti (efikasnost varira od 40 do 70%). Jedinicu odlikuje jednostavnost izvođenja, pristupačnost i odsustvo pokretnih elemenata. Za instalaciju nije potrebna specijalna obuka. Instalacija se može obaviti kod kuće, vlastitim rukama, bez ikakvih poteškoća.

Tip ploče

Rotary– rješenja koja su prilično popularna među potrošačima. Njihov dizajn uključuje rotacijsko vratilo, napajano iz mreže, kao i 2 kanala za razmjenu zraka s protustrujama. Kako funkcioniše ovaj mehanizam? – Jedan od dijelova rotora se zagrijava zrakom, nakon čega se okreće i toplina se preusmjerava na hladne mase koncentrisane u susjednom kanalu.

Rotacioni tip

Uprkos visokoj efikasnosti, instalacije imaju i niz značajnih nedostataka:

• impresivni pokazatelji težine i veličine;
• potreba za redovnim održavanjem i popravkama;
• problematično je reproducirati rekuperator vlastitim rukama i vratiti njegovu funkcionalnost;
• miješanje zračnih masa;
• zavisnost od električne energije.

U nastavku možete pogledati video o vrstama rekuperatora (počevši od 8-30 minuta)

Rekuperatori: zašto je potreban, njihove vrste i moj izbor

Bilješka! Instalaciju ventilacije s cijevnim uređajima, kao i odvojenim rashladnim tekućinama, praktički je nemoguće reproducirati kod kuće, čak i ako imate sve potrebne crteže i dijagrame pri ruci.

DIY uređaj za razmjenu zraka

Najjednostavniji sa stanovišta implementacije i naknadne opreme smatra se pločasti sistem povrata topline. Ovaj model ima i očigledne „prednosti“ i dosadne „protiv“. Ako govorimo o prednostima rješenja, onda čak i domaći rekuperator zraka za dom može pružiti:

• pristojna efikasnost;
• nedostatak "konekcije" na električnu mrežu;
• konstrukcijska pouzdanost i jednostavnost;
• dostupnost funkcionalnih elemenata i materijala;
• trajanje rada.

Ali prije nego što počnete stvarati rekuperator vlastitim rukama, trebali biste razjasniti nedostatke ovog modela. Glavni nedostatak je stvaranje glečera tokom jakih mrazeva. Napolju je nivo vlage niži nego u vazduhu u prostoriji. Ako ni na koji način ne djelujete na njega, pretvara se u kondenzat. Tokom mraza, visoka vlažnost doprinosi stvaranju leda.

Fotografija pokazuje kako dolazi do izmjene zraka

Postoji nekoliko načina da zaštitite uređaj rekuperatora od smrzavanja. Ovo su mala rješenja koja se razlikuju po efikasnosti i načinu implementacije:

• toplinski učinak na strukturu zbog kojeg se led ne zadržava unutar sistema (efikasnost pada u prosjeku za 20%);
• mehaničko uklanjanje zračnih masa s ploča, zbog čega se vrši prisilno zagrijavanje leda;
• dodatak ventilacionog sistema sa rekuperatorom sa celuloznim kasetama koje upijaju višak vlage. Preusmjeravaju se u dom, ne samo da eliminišu kondenzaciju, već i postižu efekat ovlaživača.

Pozivamo vas da pogledate video - Rekuperator zraka za dom uradite sami.

Rekuperator - uradi sam

Rekuperator - uradi sam 2

Stručnjaci se slažu da su celulozne kasete danas optimalno rješenje. Rade bez obzira na vremenske prilike napolju, dok instalacije ne troše električnu energiju, ne zahtevaju odvod kanalizacije ili sabirni rezervoar za kondenzat.

Materijali i komponente

Koja rješenja i proizvode treba pripremiti ako je potrebno sastaviti kućnu jedinicu pločastog tipa? Stručnjaci snažno preporučuju da primarnu pažnju obratite na sljedeće materijale:

1. 1. Aluminijski limovi (tekstolit i celularni polikarbonat su sasvim prikladni). Imajte na umu da što je ovaj materijal tanji, to će prijenos topline biti efikasniji. U ovom slučaju, dovodna ventilacija radi bolje.
2. 2. Drvene letvice (širine oko 10 mm i debljine do 2 mm). Postavlja se između susjednih ploča.
3. 3. Mineralna vuna (debljine do 40 mm).
4. 4. Metal ili šperploča za pripremu kućišta uređaja.
5. 5. Ljepilo.
6. 6. Zaptivač.
7. 7. Hardver.
8. 8. Ugao.
9. 9. 4 prirubnice (prema presjeku cijevi).
10. 10. Ventilator.

Bilješka! Dijagonala kućišta rekuperativnog izmjenjivača topline odgovara njegovoj širini. Što se tiče visine, ona se prilagođava broju ploča i njihovoj debljini u kombinaciji sa letvicama.

Crteži uređaja

Za rezanje kvadrata koriste se metalni limovi, dimenzije svake strane mogu varirati od 200 do 300 mm. U tom slučaju potrebno je odabrati optimalnu vrijednost, uzimajući u obzir kakav je ventilacijski sistem instaliran u vašem domu. Trebalo bi da bude najmanje 70 listova da bi bili glatkiji, preporučujemo rad sa 2-3 komada odjednom.

Shema plastičnog uređaja

Da bi povrat energije u sistemu bio u potpunosti izvršen, potrebno je pripremiti drvene letvice u skladu sa odabranim kvadratnim dimenzijama stranica (od 200 do 300 mm). Zatim ih je potrebno pažljivo tretirati uljem za sušenje. Svaki drveni element je zalijepljen na 2 strane metalnog kvadrata. Jedan od kvadrata mora ostati nezalijepljen.

Kako bi oporavak, a time i ventilacija zraka, bio što efikasniji, svaki gornji rub letvica pažljivo je premazan ljepljivim sastavom. Pojedinačni elementi se sklapaju u kvadratni „sendvič“. Veoma važno! 2., 3. i sve naredne kvadratne proizvode treba zarotirati za 90° u odnosu na prethodni. Ova metoda implementira izmjenu kanala, njihov okomiti položaj.

Gornji kvadrat, na kojem nema letvica, fiksiran je ljepilom. Koristeći uglove, konstrukcija se pažljivo skuplja i učvršćuje. Kako bi se osigurao povrat topline u ventilacijskim sistemima bez gubitka zraka, pukotine se popunjavaju zaptivačem. Formirani su prirubnički nosači.

Rešenja za ventilaciju (proizvedena jedinica) se postavljaju u kućište. Prvo je potrebno pripremiti nekoliko kutnih vodilica na zidovima uređaja. Izmjenjivač topline je postavljen tako da se njegovi uglovi naslanjaju na bočne zidove, dok cijela konstrukcija vizualno podsjeća na romb.

Fotografija prikazuje domaću verziju uređaja

U njegovom donjem dijelu ostaju ostaci u obliku kondenzata. Glavni zadatak je dobiti 2 izduvna kanala izolirana jedan od drugog. Unutar konstrukcije od pločastih elemenata miješaju se zračne mase, i to samo tamo. Na dnu je napravljena mala rupa za odvod kondenzata kroz crijevo. U dizajnu su napravljene 4 rupe za prirubnice.

Formula za izračunavanje snage

Primjer! Za zagrijavanje zraka u prostoriji do 21°C, što zahtijeva60 m3 zrakau jedan sat:Q = 0,335x60x21 = 422 W.

Da bi se utvrdila efikasnost jedinice, dovoljno je odrediti temperature na 3 ključne tačke njenog ulaska u sistem:

Obračun povrata rekuperatora

Sada znaš , šta je rekuperator i koliko je neophodan za moderne ventilacione sisteme. Ovi uređaji se sve više ugrađuju u seoske vikendice i objekte socijalne infrastrukture. Rekuperatori za privatnu kuću danas su prilično popularan proizvod. Na određenom nivou želje, možete sastaviti rekuperator vlastitim rukama od dostupnih materijala, kao što je gore spomenuto u našem članku.

Dovod svježeg zraka u hladnom periodu dovodi do potrebe za zagrijavanjem kako bi se osigurala ispravna mikroklima u zatvorenom prostoru. Da bi se smanjili troškovi energije, može se koristiti dovodna i ispušna ventilacija s povratom topline.

Razumijevanje principa njegovog rada omogućit će vam da najefikasnije smanjite gubitak topline uz održavanje dovoljne količine zamijenjenog zraka. Pokušajmo razumjeti ovo pitanje.

U jesensko-prolećnom periodu, pri ventilaciji prostorija, ozbiljan problem predstavlja velika temperaturna razlika između ulaznog i unutrašnjeg vazduha. Hladni tok se spušta i stvara nepovoljnu mikroklimu u stambenim zgradama, kancelarijama i fabrikama ili neprihvatljiv vertikalni temperaturni gradijent u skladištu.

Uobičajeno rješenje problema je integracija u dovodnu ventilaciju, kroz koju se tok zagrijava. Takav sistem zahtijeva potrošnju energije, dok značajna količina toplog zraka koji izlazi van dovodi do značajnog gubitka topline.

Izlazak vazduha sa intenzivnom parom napolje služi kao pokazatelj značajnog gubitka toplote, koji se može koristiti za zagrevanje ulaznog toka

Ako se ulazni i izlazni kanali za zrak nalaze u blizini, tada je moguće djelomično prenijeti toplinu izlaznog toka na dolazni. To će smanjiti potrošnju energije grijača ili je potpuno eliminirati. Uređaj za osiguranje razmjene topline između tokova plina različitih temperatura naziva se rekuperator.

U toploj sezoni, kada je vanjska temperatura znatno viša od sobne temperature, može se koristiti rekuperator za hlađenje ulaznog toka.

Dizajn jedinice sa rekuperatorom

Unutrašnja struktura dovodnih i izduvnih ventilacionih sistema je prilično jednostavna, pa ih je moguće samostalno kupovati i ugraditi element po element. Ako je montaža ili samoinstalacija teška, možete kupiti gotova rješenja u obliku standardnih monoblokova ili pojedinačnih montažnih konstrukcija po narudžbi.

Osnovni uređaj za sakupljanje i ispuštanje kondenzata je ladica koja se nalazi ispod izmjenjivača topline sa nagibom prema odvodnom otvoru

Vlaga se uklanja u zatvorenu posudu. Postavlja se samo u zatvorenom prostoru kako bi se izbjeglo smrzavanje odvodnih kanala na temperaturama ispod nule. Ne postoji algoritam za pouzdano izračunavanje količine primljene vode pri korištenju sistema sa rekuperatorom, pa se određuje eksperimentalno.

Ponovno korištenje kondenzata za ovlaživanje zraka je nepoželjno, jer voda upija mnoge zagađivače kao što su ljudski znoj, mirisi itd.

Možete značajno smanjiti količinu kondenzata i izbjeći probleme povezane s njegovom pojavom organiziranjem odvojenog izduvnog sistema iz kupaonice i kuhinje. Upravo u ovim prostorijama zrak ima najveću vlažnost. Ako postoji više izduvnih sistema, razmjena zraka između tehničkog i stambenog prostora mora se ograničiti ugradnjom nepovratnih ventila.

Ako se protok odvodnog zraka ohladi na negativne temperature unutar rekuperatora, kondenzat se pretvara u led, što uzrokuje smanjenje otvorenog poprečnog presjeka strujanja i kao posljedicu smanjenje volumena ili potpuni prestanak ventilacije.

Za periodično ili jednokratno odmrzavanje rekuperatora ugrađuje se premosnica - obilazni kanal za kretanje dovodnog zraka. Kada protok zaobiđe uređaj, prijenos topline prestaje, izmjenjivač topline se zagrijava i led prelazi u tekuće stanje. Voda teče u rezervoar za prikupljanje kondenzata ili isparava van.

Princip rada premosnog uređaja je jednostavan, stoga, ako postoji opasnost od stvaranja leda, preporučljivo je osigurati takvo rješenje, jer je zagrijavanje rekuperatora na drugi način složeno i dugotrajno

Kada protok prolazi kroz premosnicu, nema zagrijavanja dovodnog zraka kroz rekuperator. Stoga, kada je ovaj način aktiviran, grijač se mora automatski uključiti.

Karakteristike različitih tipova rekuperatora

Postoji nekoliko strukturno različitih opcija za implementaciju razmjene topline između tokova hladnog i zagrijanog zraka. Svaki od njih ima svoje karakteristične karakteristike, koje određuju glavnu namjenu svake vrste rekuperatora.

Dizajn pločastog rekuperatora zasniva se na panelima tankih stijenki, naizmenično spojenim tako da naizmjenično prolaze tokovi različitih temperatura između njih pod uglom od 90 stepeni. Jedna od modifikacija ovog modela je uređaj sa rebrastim kanalima za prolaz zraka. Ima veći koeficijent prolaza toplote.

Naizmjenični prolaz toplog i hladnog zraka kroz ploče se ostvaruje savijanjem rubova ploča i zaptivanje spojeva poliesterskom smolom.

Ploče za izmjenu topline mogu biti izrađene od različitih materijala:

• legure na bazi bakra, mesinga i aluminijuma imaju dobru toplotnu provodljivost i nisu podložne hrđi;
• plastika izrađena od hidrofobnog polimernog materijala s visokim koeficijentom toplinske provodljivosti i malom težinom;
• higroskopna celuloza omogućava da kondenzacija prodre kroz ploču i vrati se u prostoriju.

Nedostatak je mogućnost kondenzacije na niskim temperaturama. Zbog male udaljenosti između ploča, vlaga ili led značajno povećavaju aerodinamički otpor. U slučaju smrzavanja, potrebno je blokirati dolazni protok zraka kako bi se ploče zagrijale.

Prednosti pločastih rekuperatora su sljedeće:

• jeftino;
• dug radni vek;
• dug period između preventivnog održavanja i lakoće njegove implementacije;
• male dimenzije i težina.

Ova vrsta rekuperatora je najčešća za stambene i poslovne prostore. Također se koristi u nekim tehnološkim procesima, na primjer, za optimizaciju sagorijevanja goriva tokom rada peći.

Bubanj ili rotacioni tip

Princip rada rotacionog rekuperatora temelji se na rotaciji izmjenjivača topline unutar kojeg se nalaze slojevi valovitog metala visokog toplinskog kapaciteta. Kao rezultat interakcije s izlaznim strujanjem, sektor bubnja se zagrijava, što zatim daje toplinu ulaznom zraku.

Fino mrežasti izmjenjivač topline rotacionog rekuperatora podložan je začepljenju, tako da posebnu pažnju treba obratiti na kvalitetan rad finih filtera

Prednosti rotacijskih rekuperatora su sljedeće:

• prilično visoka efikasnost u poređenju sa konkurentskim tipovima;
• vraćanje velike količine vlage, koja ostaje u obliku kondenzacije na bubnju i isparava pri kontaktu sa nadolazećim suvim vazduhom.

Ova vrsta rekuperatora se rjeđe koristi za stambene zgrade za ventilaciju stanova ili vikendica. Često se koristi u velikim kotlovnicama za vraćanje topline u peći ili za velike industrijske ili komercijalne prostore.

Međutim, ova vrsta uređaja ima značajne nedostatke:

• relativno složen dizajn s pokretnim dijelovima, uključujući elektromotor, bubanj i pogon remena, koji zahtijeva stalno održavanje;
• povećan nivo buke.

Ponekad za uređaje ovog tipa možete naići na izraz "regenerativni izmjenjivač topline", što je ispravnije od "rekuperatora". Činjenica je da se mali dio izduvnog zraka vraća nazad zbog labavog prianjanja bubnja na tijelo konstrukcije.

Ovo nameće dodatna ograničenja mogućnosti korištenja uređaja ove vrste. Na primjer, zagađeni zrak iz peći za grijanje ne može se koristiti kao rashladno sredstvo.

Sistem cijevi i kućišta

Rekuperator cjevastog tipa sastoji se od sistema tankozidnih cijevi malog promjera smještenih u izoliranom kućištu, kroz koje dolazi do dotoka vanjskog zraka. Kućište uklanja topli zrak iz prostorije, koji zagrijava ulazni tok.

Topli vazduh se mora ispuštati kroz kućište, a ne kroz sistem cevi, jer je nemoguće ukloniti kondenzat iz njih

Glavne prednosti cevastih rekuperatora su sledeće:

• visoka efikasnost zbog protivstrujnog principa kretanja rashladne tečnosti i ulaznog vazduha;
• jednostavnost dizajna i odsustvo pokretnih dijelova osigurava nizak nivo buke i rijetko zahtijeva održavanje;
• dug radni vek;
• najmanji poprečni presjek među svim vrstama uređaja za oporavak.

Cijevi za ovu vrstu uređaja koriste ili metalne lake legure ili, rjeđe, polimer. Ovi materijali nisu higroskopni, stoga, uz značajnu razliku u temperaturama protoka, može doći do intenzivne kondenzacije u kućištu, što zahtijeva konstruktivno rješenje za njegovo uklanjanje. Još jedan nedostatak je što metalno punjenje ima značajnu težinu, uprkos malim dimenzijama.

Jednostavnost dizajna cjevastog rekuperatora čini ovu vrstu uređaja popularnom za samoproizvodnju. Plastične cijevi za zračne kanale, izolirane omotačem od poliuretanske pjene, obično se koriste kao vanjsko kućište.

Uređaj sa srednjim rashladnim sredstvom

Ponekad se kanali za dovod i odvod zraka nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog. Ova situacija može nastati zbog tehnoloških karakteristika zgrade ili sanitarnih zahtjeva za pouzdano razdvajanje protoka zraka.

U ovom slučaju koristi se srednja rashladna tekućina koja cirkulira između zračnih kanala kroz izolirani cjevovod. Kao medij za prijenos toplinske energije, čija se cirkulacija osigurava radom, koristi se voda ili vodeno-glikolna otopina.

Rekuperator sa srednjim rashladnim sredstvom je obiman i skup uređaj, čija je upotreba ekonomski opravdana za prostorije s velikim površinama

Ako je moguće koristiti drugu vrstu rekuperatora, onda je bolje ne koristiti sistem sa srednjim rashladnim sredstvom, jer ima sljedeće značajne nedostatke:

• niska efikasnost u odnosu na druge vrste uređaja, stoga se takvi uređaji ne koriste za male prostorije sa malim protokom zraka;
• značajan volumen i težina cijelog sistema;
• potreba za dodatnom električnom pumpom za cirkulaciju tekućine;
• povećana buka pumpe.

Postoji modifikacija ovog sistema kada se umjesto prisilne cirkulacije fluida za izmjenu topline koristi medij sa niskom tačkom ključanja, kao što je freon. U ovom slučaju, kretanje duž konture je moguće prirodno, ali samo ako se dovodni zračni kanal nalazi iznad kanala za odvod zraka.

Takav sistem ne zahtijeva dodatne troškove energije, već radi samo za grijanje kada postoji značajna temperaturna razlika. Osim toga, potrebno je fino podesiti tačku promjene agregatnog stanja fluida za izmjenu topline, što se može ostvariti stvaranjem potrebnog pritiska ili određenog hemijskog sastava.

Glavni tehnički parametri

Poznavajući potrebne performanse ventilacionog sistema i efikasnost izmene toplote rekuperatora, lako je izračunati uštedu na grejanju vazduha za prostoriju u određenim klimatskim uslovima. Upoređujući potencijalne prednosti sa troškovima kupovine i održavanja sistema, možete razumno napraviti izbor u korist rekuperatora ili standardnog grijača zraka.

Proizvođači opreme često nude liniju modela u kojoj se ventilacijske jedinice sa sličnom funkcionalnošću razlikuju po volumenu izmjene zraka. Za stambene prostore, ovaj parametar se mora izračunati prema tabeli 9.1. SP 54.13330.2016

Efikasnost

Efikasnost rekuperatora se podrazumeva kao efikasnost prenosa toplote, koja se izračunava po sledećoj formuli:

K = (T p – T n) / (T v – T n)

pri čemu:

• T p – temperatura ulaznog vazduha u prostoriju;
• Tn – spoljna temperatura vazduha;
• T in – temperatura vazduha u prostoriji.

Maksimalna vrijednost efikasnosti pri standardnim i određenim temperaturnim uvjetima navedena je u tehničkoj dokumentaciji uređaja. Njegova stvarna brojka će biti nešto manja.

U slučaju samoproizvodnje pločastog ili cevastog rekuperatora, da bi se postigla maksimalna efikasnost prenosa toplote, morate se pridržavati sledećih pravila:

• Najbolji prenos toplote obezbeđuju protivtočni uređaji, zatim uređaji za poprečni protok, a najmanje jednosmerno kretanje oba toka.
• Intenzitet prenosa toplote zavisi od materijala i debljine zidova koji razdvajaju tokove, kao i od trajanja vazduha unutar uređaja.

E (W) = 0,36 x P x K x (T in - T n)

gdje je P (m 3 / sat) – protok zraka.

Proračun efikasnosti rekuperatora u novčanom smislu i poređenje sa troškovima njegove nabavke i ugradnje za dvospratnu vikendicu ukupne površine 270 m2 pokazuje izvodljivost ugradnje takvog sistema

Trošak rekuperatora visoke efikasnosti je prilično visok, imaju složen dizajn i značajne dimenzije. Ponekad možete zaobići ove probleme instaliranjem nekoliko jednostavnijih uređaja tako da ulazni zrak prolazi kroz njih uzastopno.

Performanse ventilacionog sistema

Volumen zraka koji prolazi određen je statičkim pritiskom, koji ovisi o snazi ​​ventilatora i glavnih komponenti koje stvaraju aerodinamički otpor. Njegov tačan proračun u pravilu je nemoguć zbog složenosti matematičkog modela, pa se eksperimentalna istraživanja provode za standardne monoblok strukture, a komponente se biraju za pojedinačne uređaje.

Snaga ventilatora mora se odabrati uzimajući u obzir propusnost instaliranih izmjenjivača topline bilo koje vrste, koja je u tehničkoj dokumentaciji naznačena kao preporučeni protok ili zapremina zraka koji uređaj prođe u jedinici vremena. U pravilu, dozvoljena brzina zraka unutar uređaja ne prelazi 2 m/s.

Inače, pri velikim brzinama dolazi do oštrog povećanja aerodinamičkog otpora u uskim elementima rekuperatora. To dovodi do nepotrebnih troškova energije, neefikasnog zagrijavanja vanjskog zraka i smanjenog vijeka trajanja ventilatora.

Grafikon gubitka pritiska u odnosu na brzinu protoka vazduha za nekoliko modela rekuperatora visokih performansi pokazuje nelinearni porast otpora, pa je neophodno pridržavati se zahteva za preporučenu zapreminu razmene vazduha navedenih u tehničkoj dokumentaciji uređaja.

Promjena smjera strujanja zraka stvara dodatni aerodinamički otpor. Stoga je pri modeliranju geometrije unutrašnjeg zračnog kanala poželjno minimizirati broj okreta cijevi za 90 stupnjeva. Difuzori zraka također povećavaju otpor, pa je preporučljivo ne koristiti elemente sa složenim uzorcima.

Prljavi filteri i rešetke stvaraju značajne smetnje u protoku, tako da se moraju povremeno čistiti ili mijenjati. Jedan efikasan način za procjenu začepljenja je ugradnja senzora koji prate pad tlaka u područjima prije i poslije filtera.

Zaključci i koristan video na temu

Princip rada rotacionog i pločastog rekuperatora:

Mjerenje efikasnosti pločastog rekuperatora:

Kućni i industrijski ventilacioni sistemi sa integrisanim rekuperatorom dokazali su svoju energetsku efikasnost u održavanju toplote u zatvorenom prostoru. Sada postoji mnogo ponuda za prodaju i ugradnju takvih uređaja, kako u obliku gotovih i testiranih modela, tako i po pojedinačnim narudžbama. Možete izračunati potrebne parametre i sami izvršiti instalaciju.

Ako imate bilo kakvih pitanja dok čitate informacije ili pronađete bilo kakve netočnosti u našem materijalu, ostavite svoje komentare u bloku ispod.

Izgradnja energetski efikasne kuće san je svakog developera. Mnogi vjeruju da je za postizanje ovog cilja dovoljno izolirati perimetar zgrade i opremiti je modernim prozorima. Ali da li se ovaj problem tako lako rješava? Ispostavilo se da nije. Samo izolacijom omotača zgrade i ugradnjom zatvorenih prozorskih jedinica nemoguće je osigurati ugodan život i punu uštedu energije zgrade. Iz nekog razloga, mnogi ljudi zaboravljaju uzeti u obzir potrebu za korištenjem ventilacije - dovodne i ispušne jedinice (PVU).

Za očuvanje unutrašnje topline prostorije potrebno je opremiti dovodnu i izduvnu ventilaciju izmjenjivačem topline — rekuperator vazduha, koji će iskoristiti toplinu protoka zraka koji izlazi iz prostorije, dajući je dovodnom zraku. Ovakvi sistemi se široko koriste u zapadnoj Evropi, obezbeđujući izgradnju zgrada sa nivoom gubitka toplote koji je 5-10 puta manji u odnosu na konvencionalni stambeni fond. Recikliranjem topline izduvnog zraka štede do 70% troškova grijanja i time se isplati u najkraćem mogućem roku, obično 3-5 godina.

Mali dovodno-ispušni sistemi sa povratom toplote tipa AVTU, koji su dizajnirani posebno za upotrebu u stambenim i drugim malim prostorijama. Oni snabdevaju zgradu svežim, zagrejanim vazduhom, pročišćenim od ulične prašine.

Energija ventilacione emisije u savremenim zgradama dostiže 50% ukupnog nivoa gubitka toplote, pa se zgrada naziva energetski efikasnom ako se, pored izolacije omotača zgrade i ugradnje zatvorenih prozorskih grupa, energija vrati u prostoriju recikliranjem koristi se toplota ventilacione emisije.

Trajanje sezone grijanja u energetski efikasnim zgradama može se smanjiti za više od mjesec dana.

Princip rada PVU

To je kako slijedi. Zagrijani zrak se usisava kroz otvore za dovod zraka u najvlažnijim prostorijama (kuhinja, kupatilo, toalet, ostave i sl.) i odvodi se na vanjski dio zgrade kroz zračne kanale. Međutim, prije izlaska iz zgrade, prolazi kroz izmjenjivač topline rekuperatora gdje ostavlja dio topline. Ova toplota zagreva hladni vazduh uzet izvana (takođe prolazi kroz isti izmenjivač toplote, ali u drugom pravcu) i dovodi se unutra (dnevni boravak, spavaće sobe, kancelarije itd.). Dakle, postoji stalna cirkulacija zraka unutar prostorije.

Princip rada klima komore sa povratom toplote

Dovodno-ispušna jedinica s rekuperatorom može biti različitih kapaciteta i veličina - to ovisi o volumenu ventiliranih prostorija i njihovoj funkcionalnoj namjeni. Najjednostavnija instalacija je toplinski i akustički izolirani skup međusobno povezanih elemenata zatvorenih u čelično kućište: izmjenjivač topline, dva ventilatora, filteri, ponekad grijaći element, sistem za uklanjanje kondenzata (jedinica za automatizaciju, elementi električnog kola i zračni kanali nisu razmatrani u ovom kontekstu).

Organizacija razmjene zraka u prostorijama stambene vikendice

Tokom rada instalacije, kroz izmjenjivač topline prolaze dva toka zraka - unutrašnji i vanjski, koji se ne miješaju. Ovisno o dizajnu izmjenjivača topline, rekuperatori dolaze u nekoliko tipova.

Najdalekovidniji vlasnici kuća dizajniraju dva ventilacijska sistema u svojim zgradama odjednom: gravitacijski (prirodni) i mehanički s povratom topline (prisilni). Sistem prirodne ventilacije u ovom slučaju je hitan i služi u slučaju kvarova u radu klima komore i koristi se uglavnom u negrijanom periodu. Treba imati na umu da tokom rada mehaničkog ventilacionog sistema, gravitacioni vazdušni kanali moraju biti čvrsto zatvoreni. U suprotnom, efikasnost prisilne ventilacije će biti izgubljena.

Pločasti rekuperatori

Odvodni i dovodni zrak prolaze kroz obje strane reda ploča. U tom slučaju se u pločastim rekuperatorima može formirati određena količina kondenzata na pločama. Stoga moraju biti opremljeni odvodom kondenzata. Kolektori kondenzata moraju imati vodenu zaptivku koja sprečava ventilator da zahvati i isporuči vodu u kanal.

Princip rada klima komore sa povratom toplote

Zbog kondenzacije postoji ozbiljna opasnost od stvaranja leda, zbog čega je neophodan sistem odmrzavanja. Rekuperacija topline može se regulirati obilaznim ventilom koji kontrolira protok zraka koji prolazi kroz rekuperator. Pločasti rekuperator nema pokretne dijelove. Karakteriše ga visoka efikasnost (50-90%).

Pločasti rekuperator

Instalacije ovog tipa proizvođača T.M. Naveka - Node1. Imaju aluminijumski izmenjivač toplote, drenažni sistem za odvod kondenzata i sistem protiv smrzavanja za izmenjivač toplote. A također i najtiši ventilatori u svojoj klasi, električni ili bojler, ugrađena automatika i daljinski upravljač sa načinima podešavanja i rasporedom rada.

Rotacioni rekuperatori

Toplota se prenosi pomoću rotora koji se okreće između izduvnog i dovodnog kanala. Ovo je otvoreni sistem, te stoga postoji veliki rizik da se prljavština i mirisi mogu premjestiti iz odvodnog zraka u dovodni, što se donekle može izbjeći ako su ventilatori pravilno postavljeni. Nivo povrata topline može se podesiti brzinom rotora. Kod rotacionog izmenjivača toplote rizik od smrzavanja je nizak. Rotacijski rekuperatori imaju pokretne dijelove. Takođe ih karakteriše visoka efikasnost (75-85%).

Rotacioni rekuperator

Ovo rješenje uspješno je implementirao proizvođač t.m. Naveka u instalacijama serije Node3. Jedinice imaju sistem zaštite od smrzavanja, ugrađenu automatizaciju i daljinski upravljač. U vertikalnoj verziji jedinice imaju termo i zvučnu izolaciju od negorive mineralne vune debljine 50 mm, te mogućnost vanjske (ulične) ugradnje i rada.

Rekuperatori sa srednjim rashladnim sredstvom

U ovom dizajnu, rashladno sredstvo (voda ili otopina vode i glikola) cirkulira između dva izmjenjivača topline, od kojih se jedan nalazi u ispušnom, a drugi u dovodnom kanalu. Rashladna tečnost se zagreva izduvnim vazduhom, a zatim prenosi toplotu na dovodni vazduh. Rashladna tečnost cirkuliše u zatvorenom sistemu i ne postoji rizik od prelaska zagađivača iz izduvnog vazduha u dovodni vazduh. Prijenos topline se može regulisati promjenom brzine cirkulacije rashladne tekućine. Ovi rekuperatori ne sadrže pokretne dijelove i imaju nisku efikasnost (45-60%).

Rekuperator sa srednjim rashladnim sredstvom

Komorni rekuperatori

U takvom rekuperatoru komora je klapnom podijeljena na dva dijela. Izduvni vazduh zagreva jedan deo komore, a zatim klapna menja smer strujanja vazduha tako da se dovodni vazduh zagreva zagrejanim zidovima komore. U tom slučaju se zagađenje i mirisi mogu prenijeti iz odvodnog zraka na dovodni zrak. Jedini pokretni dio rekuperatora je amortizer. Jedinicu karakteriše visoka efikasnost (80-90%).

Komorni rekuperator

Toplotne cijevi

Ovaj rekuperator se sastoji od zatvorenog sistema cijevi napunjenih freonom, koji isparava kada se zagrije uklonjenim zrakom. Kada dovodni vazduh prolazi duž cevi, para se kondenzuje i ponovo se pretvara u tečnost. Prenos zagađivača u ovom dizajnu je isključen. Rekuperator nema pokretne dijelove, ali ima relativno nisku efikasnost (50-70%).

Kanalski rekuperator na bazi toplotnih cevi

U praksi se najčešće koriste pločasti i rotacijski rekuperatori. Osim toga, postoje modeli rekuperatora u koje se mogu ugraditi dva pločasta izmjenjivača topline u seriji. Veoma su efikasni.

Dvostepena rekuperacija sa dva rotora

Količina topline koja prolazi kroz izmjenjivač topline ovisi o nizu faktora, a posebno o temperaturi unutrašnjeg i vanjskog zraka, njegovoj vlažnosti i brzini strujanja zraka. Što je veća temperaturna razlika između unutarnje i vanjske prostorije, što je veća vlažnost, to je veći učinak rekuperatora. Inače, većina instalacija ima mogućnost ugradnje za ljetni period umjesto konvencionalnog izmjenjivača topline, takozvana ljetna kaseta, što omogućava protok vazduha bez procesa oporavka. Osim toga, u nekim slučajevima moguće je promijeniti smjer protoka zraka unutar instalacije, tako da zaobilaze izmjenjivač topline.

Glavne karakteristike i karakteristike tipova izmjenjivača topline

Fans

Kretanje zraka je omogućeno ventilatorima – dovodnim i ispušnim, iako se mogu pronaći sistemi sa integriranim dovodno-ispušnim ventilatorom koji se pokreće jednim motorom. U jednostavnim modelima, ventilatori imaju tri nivoa brzine: normalnu, smanjenu (koristi se za rad noću ili u odsustvu stanovnika, ako se radi o kući ili stanu) i maksimalni (koristi se kada je potreban najveći nivo izmjene zraka). Neki moderni modeli ventilatora imaju mnogo više nivoa brzine, što im omogućava da bolje zadovolje potrebe korisnika sistema na različitim nivoima intenziteta ventilacije.

Ventilatori se mogu kontrolisati automatski. Kontrolne ploče se obično postavljaju u zatvorenom prostoru na mjestima pogodnim za njihovu upotrebu. Privremeni programatori vam omogućavaju da podesite brzinu ventilatora tokom dana ili nedelje. Osim toga, neki napredni modeli mogu se integrirati u sistem pametne kuće i kontrolisati pomoću centralnog računara. Rad rekuperatora može zavisiti i od nivoa vlažnosti u prostorijama (za to je potrebna ugradnja odgovarajućih senzora), pa čak i od nivoa ugljen-dioksida.

Pošto ventilacioni sistem mora da radi non-stop, visokokvalitetni ventilatori su izuzetno važna karakteristika klima uređaja.

Filteri

Vazduh koji se uzima spolja mora se dovoditi u prostoriju tek nakon prolaska kroz filter. Obično su rekuperatori opremljeni filterima koji zadržavaju čestice veličine do 0,5 mikrona. Ovaj filter odgovara klasi EU7 prema DIN-u ili F7, prema evropskim standardima. Dakle, filter zadržava prašinu, spore gljivica, polen i čađ.

Alergičari bi trebali cijeniti ovu osobinu klima uređaja. Istovremeno, filter je takođe ugrađen u izduvni sistem ispred izmenjivača toplote. Istina, njegova klasa je nešto niža - EU3 (G3). Štiti izmjenjivač topline od zagađivača koji se uklanjaju iz prostorija zajedno sa zrakom. Filteri su napravljeni od sintetičkih materijala i mogu biti jednokratni ili višekratni. Materijal potonjeg trebao bi se lako čistiti. Ovi filteri se mogu istresti i oprati. Neki modeli rekuperatora imaju senzore kontaminacije filtera, koji u određenom trenutku signaliziraju potrebu zamjene ili čišćenja filtera.

Grijaći elementi

Naravno, idealna bi bila situacija u kojoj se dovodni vazduh zagreva uklonjenom toplotom. Ali u nekim slučajevima to se ne može postići. Na primjer, ako je izvan prozora -25°C, tada temperatura odvodnog zraka, bez obzira na efikasnost izmjenjivača topline, neće biti dovoljna da se dovodni zrak zagrije na ugodnu temperaturu. S tim u vezi, rekuperatori su opremljeni električnim sistemom za dodatno zagrijavanje zraka koji se dovodi u prostorije. Kao što pokazuje praksa, zagrijavanje dovodnog zraka je već potrebno ako je vanjska temperatura niža od -10’C.

Grejni element se takođe automatski kontroliše i uključuje u zavisnosti od programa ako odabrana toplota nije dovoljna za zagrevanje dovodnog vazduha u skladu sa zadatim parametrima. Obično se montira zajedno sa izmenjivačem toplote. Snaga i dimenzije grijaćih elemenata ovise o snazi ​​cijele instalacije.

Dešava se da se s visokom vlažnošću zraka i jakim mrazom na izmjenjivaču topline stvara kondenzacija, koja se može smrznuti. Da bi se izbjegla ova pojava, postoji nekoliko tehničkih rješenja.

Na primjer, dovodni ventilator može raditi s prekidima (uključiti se svakih pola sata na pet minuta), a zatim radi ispušni ventilator, a topli zrak, prolazeći kroz izmjenjivač topline, štiti ga od stvaranja leda.

Drugo, prilično uobičajeno rješenje, je usmjeravanje dijela strujanja hladnog zraka kroz izmjenjivač topline. Postoji niz drugih metoda, uključujući korištenje električnog grijača, koji djelomično zagrijava zrak koji dolazi izvana ispred izmjenjivača topline. Kondenzat koji nastaje ne treba sakupljati unutar jedinice, već se odvoditi kroz cevovod ili direktno u kanalizacioni sistem ili na drugo mesto predviđeno projektom.

Prilikom izgradnje pojedinačnih kuća moguće je koristiti projektnu shemu sistema prisilne ventilacije s dovodom zraka na određenoj udaljenosti od kuće i isporukom u jedinicu za obradu zraka kroz zračne kanale koji se nalaze u zemlji, ispod razine smrzavanja tla. Tokom prolaska kroz takav kanal, temperatura vazduha će se povećati, što smanjuje rizik od kondenzacije i stvaranja leda na izmenjivaču toplote i generalno povećava efikasnost rekuperatora.

Vazdušni kanali

Kao što smo već napomenuli, ugradnja dovodne i izduvne ventilacije je mnogo lakše izvesti u zgradi u izgradnji nego u zgradi koja je već u upotrebi. Stoga bi njegov dizajn trebao biti element cjelokupnog građevinskog projekta. Uobičajeno, instalacija se nalazi u neiskorištenim potkrovljem (na taj način se lakše osigurava ulazak čistijeg zraka), u podrumima, kotlarnicama, pomoćnim i pomoćnim prostorijama. Važno je da je to suha prostorija sa pozitivnim temperaturama. Vazdušni kanali u negrijane prostorije moraju biti toplinski izolirani. U zatvorenom prostoru obično se postavljaju iza spuštenih plafona.

Aluminijski ili plastični fleksibilni kanali za zrak

U praksi se koriste različite vrste zračnih kanala. Najpogodniji za ugradnju - aluminijski ili plastični fleksibilni zračni kanali u obliku cijevi, ojačan čeličnom žicom. Cevi se takođe mogu izolovati mineralnom vunom. Koriste se i zračni kanali pravokutnog ili kvadratnog presjeka. Ventilacijske rešetke se obično montiraju u zidove ili plafone. Stručnjaci preporučuju korištenje podesivih anemostata za protok zraka kao najprikladnije opcije, iako se u te svrhe najčešće koriste konvencionalne rešetke. Dovodni zrak treba uzimati na mjestima gdje je najmanje podložan kontaminaciji.

U zaključku, nekoliko video zapisa o upotrebi klima uređaja s povratom topline:

Dizajn i princip rada pločastog rekuperatora zraka.

Korištenje rekuperatora zraka kao glavnog sredstva za suzbijanje stvaranja plijesni i plijesni u stambenoj zoni.