Varmegjenvinning i ventilasjonsanlegg: driftsprinsipp, varianter, funksjoner

I løpet av ventilasjonen blir ikke bare avtrekksluften benyttet fra rommet, men også en del av den termiske energien. Om vinteren fører dette til en økning i energiregningene.

Varmegjenvinning i ventilasjonsanlegg av sentralisert og lokal type vil gjøre det mulig å redusere uberettigede kostnader, ikke til skade for luftutveksling. Ulike typer varmevekslere brukes til gjenvinning av varmeenergi - rekuperatorer.

Artikkelen beskriver i detalj modellmodellene, deres designfunksjoner, driftsprinsipper, fordeler og ulemper. Informasjonen som gis vil hjelpe deg med å velge det beste alternativet for å arrangere et ventilasjonssystem.

Typer varmegjenvinningsenheter

Varmegjenvinning i tilførselsventilasjonssystemet er et relativt nytt fenomen og er ennå ikke utbredt. Det finnes flere typer enheter og et stort utvalg av modeller for hver type. Forsynings- og avtrekksventilasjon med luftoppvarming og gjenoppretting utfører følgende funksjoner:

• Varmegjenvinning;
• Drivstofføkonomi;
• Redusere kostnadene for utstyr;
• Sikre miljøstandarder;
• Redusere transportkostnader;
• Redusere kostnadene ved rengjøring av gass;
• Redusere kostnadene for varmesystemet.

Roterende (trommel)

Varmeveksleren er egnet for områder med tøft klima. Trommelen er laget av aluminiumsfolie. Ved progressive bevegelser overføres varmen fra den ekstraherte luften til den tilførte luften:

• Varme overføres til den tilførte luften;
• Blandestrømmer er mindre enn 0,1%;
• Varm og fuktet luft kommer tilbake.

Rommene tørker ut mindre. Netto kraft er 92%.

Lamellar kryssrekuperator

Designet for områder med milde værforhold. Motstrømmene til plateoppretteren er atskilt med aluminiumsfolie.

• Varme overføres til den tilførte luften;
• Det dannes kondens;
• Vanndrenering kreves.

Avtrekksluftens varme gjennom aluminiumsplatene varmer opp den tilførte luften. Fuktighet kondenserer på platene til varmeveksleren, som kommer fra lokalet.

Under oppvarmingen er effektiviteten til varmeveksleren null, varmegjenvinning skjer ikke. Den samlede effektiviteten til luftbehandlingsaggregatet synker. Systemet gjenvinner opptil 95% av varmen.

Varmeledninger

Denne typen er produsert som et hermetisk forseglet rør av et materiale med god varmeledningsevne. Freon helles inni. Rekuperatoren er plassert vertikalt i kanalen (det er tillatt å installere den i liten grad). Den nedre enden er plassert i hetten, den øvre enden i tilførselsventilasjonen.

Varm luft strømmer gjennom den nedre kanalen i bunnen av røret. Freon koker, damp kommer inn i øvre del og møter tilluften, og tar varme fra freon. Kondensatet legger seg til bunnen av røret og syklusen gjentas. Fordel: ingen bevegelige deler. Ulempe: dårlig ytelse, systemet kjører på freon.

Mellomliggende varmeoverføringsenhet

Vann eller en spesiell løsning brukes som varmebærer.

• To varmevekslere er sammenkoblet av rørledninger;
• En av dem er i kanalen som trekker luft og mottar varme;
• Varmen passerer gjennom kjølevæsken til den andre varmeveksleren, som ligger i tilluftskanalen, hvor oppvarming foregår.

Strømmene blandes ikke med hverandre, men den mellomliggende varmebæreren reduserer effektiviteten med opptil 50%. I tillegg kan effektiviteten økes med en pumpe.Fordelen med mellomliggende varmebærere er at varmevekslerne kan installeres på avstand fra hverandre. Installasjonen utføres vertikalt og horisontalt.

Jordvarmeveksler

Kostnaden for å betjene systemet reduseres med 5-10%. Hvis det ikke er grunnvarmeveksler, kommer luften inn i gjenopprettingssystemet direkte fra gaten. Et rør legges med en jordvarmeveksler på omtrent to meters dyp i bakken. Lufttemperaturen under jordfrysning forblir alltid stabil rundt + 10 ° C.

Luften går gjennom røret i bakken og kommer inn i varmegjenvinningen. Det er mye lettere å kompensere for temperaturforskjeller. Varmeelementene slås på sjeldnere, varmebesparelsen blir større.

Jordvarmeveksleren må lages i henhold til prosjektet. Avhengig av husets område velges et gjenopprettingssystem som tar et visst volum luft fra gaten og fører det gjennom hele bakken varmeveksleren, og varmer den opp. Det er viktig å konsultere en erfaren designer. Det er han som vil kunne beregne lengden og dybden på kanalen.

Elektriske enheter

Elektriske luftvarmer for tilførselsventilasjon er veldig effektive, men ganske kostbare varmeenheter. Temperaturstigningen i ventilasjonskanalen utføres som et resultat av kontakt med luft med glødende spiraler eller plater laget av ildfaste metaller.
En økning i temperaturen på varmeelementene oppstår på grunn av en endring i varmeapparatets elektriske motstand. Dette krever mye elektrisk energi.

Oppvarmingsgraden til spolen eller platen er direkte proporsjonal med styrken til strømmen som strømmer gjennom elementet. Ved å øke spenningen kan du redusere strømstyrken uten å endre strømmen.

Fordeler og ulemper med elektriske ovner

Blant de viktigste fordelene som kjennetegner en elektrisk luftvarmer, er det verdt å fremheve følgende.

Enkel installasjonsprosess. Så det er mye lettere å ta med en kabel til varmeren enn å sirkulere vann eller annet kjølevæske inni den.

Du trenger ikke å bekymre deg for å isolere ledningene. Krafttapet i kabelen på grunn av elektrisk motstand er mye lavere enn varmetapet i rør med varmeoverføringsvæske.

Enkel justering av en passende lufttemperatur. For å kunne stille temperaturen på luften som tilføres rommet til ønsket nivå, er det nok å installere en enkel temperatursensor i varmekretsens strømforsyningskrets. I tilfelle en varmtvannsbereder vil det være nødvendig å avtale kraften til kjelen, temperaturen på kjølevæsken og luften.

Samtidig har den elektriske typen enheter også sine ulemper. Først av alt er dette kostnaden for enheten, som er høyere i forhold til vannanaloger. Så når det gjelder omtrent samme effektnivå, vil prisen på en elektrisk varmeapparat være omtrent 2 ganger høyere enn en enhet med en flytende varmebærer.

Ganske høye energikostnader. Så for å gi oppvarming av luft i ventilasjonssystemet til og med et lite rom, vil kostnadene for strøm være betydelig.

Spesifikasjoner å være oppmerksom på når du velger

• Metallinnretninger er effektive i drift ned til -10 ° C. Ved lave temperaturer reduseres ytelsen merkbart. Som et resultat brukes elektriske forvarmingselementer;
• Når du velger, bør du studere tykkelsen på saken, materialet til kuldebroene. Tykkelsen på 3 cm er utsatt for ekstra isolasjon når utetemperaturen faller under -5 ° C. Du må doble bruken av isolasjonsmateriale hvis rammen er laget av aluminium;
• Vær spesielt oppmerksom på fansens frie strømningsverdier. Det kan hende at hodet kan være helt fraværende ved 500 m3. Forbrukerne finner ut av dette som regel når rekuperatoren svikter;
• Et stort pluss når tilleggsfunksjoner kan kobles til det automatiske systemet. Takket være forbedret automatisering reduseres driftskostnadene og driften av hele enheten økes;
• Hovedindikatoren for å bestemme hvilken rekuperator du skal velge er ventilasjonstrykk og kraft. Det gjøres en foreløpig beregning av hvor mye luft som skal inn i huset på en time.

Produksjon av en kanalfri varmeveksler

kanalfri grunnvarmeveksler

En kanalfri grunnvarmeveksler involverer produksjon av en grop med en lengde på omtrent 3-4 meter og en dybde på 80 centimeter. Gropen er fylt med et lag med grus, og toppen er dekket med et skumbetongbelegg. Denne designen lar deg få en temperatur i et spesielt lag, som ikke vil avvike fra temperaturen i bakken på en dybde på 5 meter. Etter at gropen er laget, må et rør fjernes fra den for at frisk luft skal kunne strømme.

Dette grenrøret er laget i henhold til samme skjema som i en rørvarmeveksler. Et annet rør må gå fra et spesielt lag til ventilasjonssystemet i lokalene. I et enkelt opplegg begynner luft å sirkulere. Det er ikke bare hydrert, men også renset. Fordelen med designet er økt filtrering. Ulempen er lavere effektivitet enn i et rørsystem.

Takrekvisitører

Disse ventilasjonsaggregatene brukes i anlegg med stort arbeidsområde. De filtrerer, varmer og tilfører luft til bygningen. Lufttemperaturen reguleres av en kanalvarmer eller kjøler. Dets tilstrømning utføres delvis eller helt gjennom platestrukturen til rekuperatoren.

Karakteristisk

Slike tilførsels- og avtrekksventilasjonssystemer er installert på takhimlingen til bygninger gjennom hull i dem. Rekuperatorene trekker ut den brukte luften som er samlet fra taket og slipper den ut i atmosfæren, og varmen overføres til den kraftige innkommende strålen. Luftforsyningen rettes direkte mot taket eller rettes mot arbeidsområdet. Rekuperatoren kan være en integrert enhet i det samlede ventilasjonsskjemaet for hele anlegget. Enheten er enkel å betjene.

Design

Modeller av enheter er laget av forskjellig kraft, som måles ved volumet av passerende luft i kubikkmeter per time. Basen på enheten er en rammepanelskonstruksjon laget av aluminiumsprofiler. Den optimale tykkelsen på varmevekslerarkene er ca. 0,2 mm. For lyd- og varmeisolasjon er veggene i saken lagt med mineralull. Rekuperatorer er utstyrt med seksjoner for elektrisk, vann og gass for oppvarming. Den oppnådde effektiviteten er omtrent 65%. Installasjon av forsynings- og avtrekksventilasjon gir ingen problemer. For å gjøre dette er det nødvendig å lage et vindu i taket og styrke strukturen - "glass" for riktig fordeling av lasten. Å installere en rekuperator på taket tar ikke opp det nyttige volumet av bygningen.

Prinsipp for drift og designfunksjoner

Universelle enheter som fungerer på vann er installert på steder med et veletablert varmesystem. En enkel, men ganske effektiv designløsning, lar deg varme opp luften i området fra + 70 ° C til + 100 ° C og er relevant for hangarer, treningssentre, supermarkeder, drivhus, lager, store paviljonger - det vil si store rom som krever tilleggsvarme.

Et eksempel på bruk av en VOLCANO luftvarmer i et drivhus. Oppvarming utføres på grunn av fordeling av varm luft (vanntemperatur - + 90 ° C) ved hjelp av en vifte og justerbare persienner

Hvis du noen gang har brukt en husholdningsvarmeveksler, vil du lett forstå prinsippet om bruk av en vannanordning. Det varmer også opp luften, men rollen som en elektrisk spiral innesluttet i et lite tilfelle spilles av et sett metallrør som det oppvarmede kjølevæsken sirkulerer gjennom.

Oppvarmingsprosessen er som følger:

• varmt vann oppvarmet til ønsket temperatur (i gjennomsnitt fra + 80 ° C til + 180 ° C) fra oppvarmingsrørene kommer inn i varmeveksleren, bestående av små rør av aluminium, stål, bimetall eller kobber;
• rørene varmer opp luften som går gjennom enheten;
• den innebygde viften sirkulerer den oppvarmede luften gjennom rommet og stimulerer bevegelsen i motsatt retning - til enheten.

Det er ikke behov for å varme opp vannet spesielt, siden det er en del av varmesystemet, og det oppstår derfor betydelige kostnadsbesparelser.

Konstruksjon av en vannkanalvarmer type 60-35-2 laget av galvanisert stål, beregnet på ventilasjon og klimaanlegg. Typisk størrelse på luftkanalen - 60 cm x 35 cm, rader - 2, maksimalt arbeidstrykk - 1,5 MPa, maksimal kjølevæsketemperatur - + 170 ºС

Standard vannvarmerkrets er en hybrid av varmeveksler, vifte og konvektor. Det er effektivt for oppvarming av store industrilokaler, og når du velger riktig rørledning - for hytter med et veletablert ventilasjonssystem.

Recuperator med vannsirkulasjon

Karakteristisk

Varmeenergibæreren er vann eller frostvæske som leveres til forsyningsenheten fra en separat plassert eksosvarmeveksler. Driften av en vannsirkulasjonsrekuperator er lik den for en vannoppvarming. Effektiviteten til virkningen av platevarmeveksleren med vannsirkulasjon når 50-65%. Tilførsels- og avtrekksventilasjon med rekuperatorer av denne typen brukes sjelden når det er mulig å montere en varmevekslerledning. Driften av dette systemet krever hyppig overvåking. Det svake punktet er tilstedeværelsen av en pumpe som sirkulerer varmeveksleren. I tillegg til flere noder som regulerer driften av systemet. De øker energiforbruket. Med stor avstand mellom tilførsels- og eksosvarmevekslere, er det upraktisk å bruke dette alternativet. Rekuperatoren utfører bare funksjonen til varmeveksling uten fuktighetstransformasjon.

Design

Hovedenhetene i tilførsels- og avtrekksventilasjonssystemet med varmegjenvinning er to varmevekslere. De installeres separat i tilluft- og avtrekkskanalene. Koble dem med et isolert fleksibelt rør. Det muliggjør et enklere valg av nodenes plassering og installasjonen av systemet. Rekuperatoren med vannsirkulasjon er utstyrt med en pumpe, ekspansjonstank, kontroller, trykkindikator. Temperatursensorer. Luft-, sikkerhets- og kontrollventiler. Når du installerer et enkelt gjenopprettingssystem, er det mulig å koble til flere varmebærere. Ulike luftutblåsnings- og luftstrømningsbaner sørger for at rekuperatoren fungerer uten at det dannes spor av glasur. Overføring av forurensninger med utgående luft til innløpsstrømmen er ekskludert.

Mellomliggende varmevekslere

Prinsippet for drift av denne innretningen er praktisk talt lik den for en plateoppretter. Her er varmeveksleren en lukket sløyfe laget av et rør. Det sirkulerer konstant vann eller vann-glykoloppløsning. Effektiviteten til varmeoverføringsprosesser avhenger direkte av sirkulasjonshastigheten i en lukket væskekrets.

I en slik enhet er blanding av luftstrømmer fullstendig ekskludert. De eneste ulempene er utilstrekkelig effektivitet. En slik innretning er i stand til å returnere omtrent 50% av varmen hentet fra rommet.

Systeminstallasjonsproblemer

Det er praktisk talt ingen potensielle problemer forbundet med bruk av slikt utstyr.Noen avgjøres av produsenten, andre blir kjøpers hodepine. De viktigste problemene inkluderer:

• Kondensdannelse. Fysikkens lover bestemmer at når det kommer luft med høy temperatur gjennom et kaldt lukket miljø, dannes det kondens. Hvis omgivelsestemperaturen er under frysepunktet, begynner finnene å fryse. All informasjon gitt i dette avsnittet definerer en betydelig reduksjon i effektiviteten til enheten.
• Energieffektivitet. Alle ventilasjonssystemer som fungerer sammen med rekuperatoren er energiavhengige. Den økonomiske beregningen som utføres bestemmer at bare de rekuperatormodellene som vil spare mer energi enn forbruket, vil være nyttige.
• Tilbakebetalingsperiode. Som tidligere nevnt er enheten designet for å spare energi. En viktig avgjørende faktor er hvor mange år det tar å kjøpe og installere rekuperatorer. Hvis indikatoren som overveies overstiger 10-årsmerket, er det ingen vits i installasjonen, siden andre elementer i systemet i løpet av denne tiden må byttes ut. Hvis beregningene viser at tilbakebetalingsperioden er 20 år, bør muligheten for å installere enheten ikke vurderes.

Ovennevnte problemer bør tas i betraktning når du velger en varmeveksler, som det er flere dusin typer.

Typer jordvarmevekslere

I dag er to typer kjent:

• Kanalløs. Det brukes et underjordisk lag som luft passerer for varmeveksling.
• Rør (kanal). Her foregår varmeutveksling ved hjelp av et sett rør (kanal) begravet under jorden.

Uansett type er hovedforsyningskanalen montert på rørene til ventilasjonssystemet. Frisk luft tilføres det oftest gjennom et hull i veggen. Et viktig poeng vil være installasjonen av en mekanisme som det vil være mulig å bytte mellom to posisjoner: første - frisk luft fra gaten kommer inn i systemet, andre - jordsystemet fungerer. Med enkle ord - du må lage en jordvarmeveksler med egne hender med lukkende hull for lufttilførsel fra bakken og fra gaten.