Funktioner i moderna värmeväxlare för ventilation

De mest framåtriktade husägare designar två ventilationssystem i sina byggnader på en gång: gravitationell (naturlig) och mekanisk med värmeåtervinning (tvingad). I detta fall är det naturliga ventilationssystemet nödläge och fungerar vid funktionsstörningar i luftbehandlingsaggregatet och används främst under en ouppvärmd period. Man bör komma ihåg att gravitationskanalerna måste vara tätt stängda under drift av det mekaniska ventilationssystemet. I annat fall går effekten av den tvungna ventilationen förlorad.

Typer av värmeåtervinningsenheter

Värmeåtervinning i tilluftsventilationssystemet är ett relativt nytt fenomen och är ännu inte utbrett. Det finns flera typer av enheter och ett stort urval av modeller för varje typ. Tillförsel och avgasventilation med luftuppvärmning och återhämtning utför följande funktioner:

• Värmeåtervinning;
• Bränsleekonomi;
• Minska kostnaden för utrustning;
• Säkerställa miljöstandarder;
• Minska transportkostnaderna;
• Minska kostnaden för gasrengöring;
• Sänka kostnaden för värmesystemet.

Roterande (trumma)

Värmeväxlaren är lämplig för områden med hårda klimat. Trumman är gjord av aluminiumfolie. Genom progressiva rörelser överförs värmen från den extraherade luften till den tillförda luften:

• Värme överförs till den tillförda luften;
• Blandning av strömmar är mindre än 0,1%;
• Varm och fuktad luft återvänder.

Rummen torkar ut mindre. Nettokraften är 92%.

Lamellär korsåtervinnare

Designad för områden med milt väder. Motströmmarna hos plattåterställaren separeras med aluminiumfolie.

• Värme överförs till den tillförda luften;
• Kondens bildas;
• Vattendränering krävs.

Frånluftens värme genom aluminiumplattorna värmer den tillförda luften. Fukt kondenseras på värmeväxlarens plattor, som kommer från lokalerna.

Under uppvärmningen är värmeväxlarens verkningsgrad noll, värmeåtervinning sker inte. Luftbehandlingsaggregatets totala effektivitet sjunker. Systemet returnerar upp till 95% av värmen.

Värmerör

Denna typ tillverkas som ett hermetiskt tillslutet rör av ett material med god värmeledningsförmåga. Freon hälls inuti. Rekuperatorn är placerad vertikalt i kanalen (det är tillåtet att installera den i liten grad). Den nedre änden placeras i huven, den övre änden i tilluftsventilationen.

Varm luft strömmar genom den nedre kanalen längst ner på röret. Freon kokar, ångor kommer in i den övre delen och möter tilluften och tar upp värmen från freon. Kondensatet sätter sig på rörets botten och cykeln upprepas. Fördel: inga rörliga delar. Nackdel: dålig prestanda, systemet körs på freon.

Mellanliggande värmebäraranordning

Vatten eller en speciell lösning används som värmebärare.

• Två värmeväxlare är sammankopplade med rörledningar;
• En av dem är i kanalen som suger luft och tar emot värme;
• Värmen passerar genom kylvätskan till den andra värmeväxlaren, belägen i tilluftkanalen, där uppvärmningen sker.

Strömmarna blandas inte med varandra, men den mellanliggande värmebäraren minskar effektiviteten med upp till 50%. Dessutom kan effektiviteten ökas med en pump.Fördelen med mellanliggande värmeöverföringsvätskor är att värmeväxlarna kan installeras på avstånd från varandra. Installationen utförs vertikalt och horisontellt.

Markvärmeväxlare

Kostnaden för att driva systemet minskar med 5-10%. Om det inte finns någon markvärmeväxlare kommer luften in i återhämtningssystemet direkt från gatan. Ett rör läggs med en markvärmeväxlare på cirka två meters djup i marken. Lufttemperaturen under jordens frysning förblir alltid stabil i området + 10 ° C.

Luften rör sig genom röret i marken och kommer in i värmeåtervinningen. Det är mycket lättare att kompensera för temperaturskillnader. Värmeelementen tänds mindre ofta, värmebesparingen blir större.

Markvärmeväxlaren måste tillverkas enligt projektet. Beroende på husets område väljs ett rekuperationssystem som tar en viss volym luft från gatan och som värmer upp den genom hela markvärmeväxlaren. Det är viktigt att konsultera en erfaren designer. Det är han som kommer att kunna beräkna kanalens längd och djup.

Typer

Beroende på värmeelementens sektion är vattenvärmare rektangulära och runda. Rektangulära varmvattenberedare har högre värmeöverföring och installeras i industriella ventilationssystem.

I sin tur är det lättare att installera och ansluta el.

Skillnader mellan varmvattenberedare

Varmvattenberedare som används i vardagen är mer kompakta, lätta och mindre kraftfulla. Deras designfunktioner gör att de kan installeras på en mängd olika platser, inklusive i taket i lokalerna - det viktigaste är att ge fri tillgång till service.

Specifikationer att vara uppmärksam på när du väljer

• Metallanordningar är effektiva vid drift ner till -10 ° C. Vid låga temperaturer minskar prestandan märkbart. Som ett resultat används elektriska förvärmningselement;
• När du väljer bör du studera tjockleken på fodralet, kylbryggans material. Tjockleken på 3 cm utsätts för ytterligare isolering när utetemperaturen sjunker under -5 ° C. Du måste fördubbla användningen av isoleringsmaterial om ramen är gjord av aluminium;
• Var särskilt uppmärksam på fläktarnas fria flödesvärden. Det kan hända att huvudet kan vara helt frånvarande vid 500 m3. Konsumenterna får reda på detta som regel när rekuperatorn misslyckas;
• Ett stort plus när ytterligare funktioner kan anslutas till det automatiska systemet. Tack vare förbättrad automatisering minskar driftskostnaderna och driften av hela enheten ökar;
• Huvudindikatorn för att välja vilken rekuperator som ska väljas är ventilationstryck och effekt. En preliminär beräkning görs av hur mycket luft som ska komma in i huset på en timme.

Återhämtning och ventilation

Det är värt att ägna särskild uppmärksamhet åt att i ventilationssystem med en andel avluft extraheras också en del av värmen från rummet. Och det är denna värmeenergi som återlämnas.

Dessa system används effektivt i stora industrier och i stora verkstäder, för att säkerställa optimal temperatur för sådana lokaler på vintern måste du utsätta dig för stora kostnader. Dessa installationer gör det också möjligt att avsevärt kompensera för sådana förluster och minska kostnaderna.

Även i ett privat hus kommer ventilationssystem med värmeåtervinning att vara ganska relevanta idag. Även i ett enskilt hus utförs alltid ventilation och när luften cirkulerar avlägsnas också värme från alla rum på samma sätt. Håller med om att det helt enkelt är omöjligt att helt täta byggnaden och därigenom undvika värmeförlust.

Återhämtningsprocess

Idag bör dessa system användas även i ett privat hus av följande skäl:

• För snabb avlägsnande av luft med en stor blandning av koldioxid;
• För flödet av den erforderliga mängden frisk luft in i bostaden;
• För att eliminera hög luftfuktighet i rum samt eliminera obehaglig lukt;
• För att spara värme;
• Och också för att ta bort damm och skadliga mikroorganismer som kan finnas i den.

Takåterhämtare

Dessa ventilationsaggregat används i anläggningar med ett stort arbetsutrymme. De filtrerar, värmer och tillför luft till byggnaden. Lufttemperaturen regleras av en kanalvärmare eller kylare. Dess inflöde utförs delvis eller helt genom rekuperatorns plattstruktur.

Karakteristisk

Sådana tillufts- och avgasventilationssystem är installerade på taktak av byggnader genom hål gjorda i dem. Återhämtarna extraherar den använda luften som samlats upp från taket och släpper ut den i atmosfären och dess värme överförs till den kraftfulla inkommande strålen. Lufttillförseln riktas direkt mot taket eller riktas mot arbetsområdet. Recuperatorn kan vara en integrerad enhet i hela anläggningens ventilationsschema. Enheten är enkel att använda.

Design

Modeller av enheter är gjorda av olika effekt, som mäts av volymen av passerande luft i kubikmeter per timme. Enhetens bas är en rampanelkonstruktion gjord av aluminiumprofiler. Värmeväxlararkens optimala tjocklek är cirka 0,2 mm. För ljud- och värmeisolering läggs väggarna i mineralull. Återställare är utrustade med el-, vatten- och gasavsnitt för uppvärmning. Den uppnådda effektiviteten är cirka 65%. Installation av tillufts- och avgasventilation orsakar inga problem. För att göra detta är det nödvändigt att skapa ett fönster i taket och stärka strukturen - "glas" för korrekt fördelning av lasten. Att installera rekuperatorn på taket tar inte upp byggnadens användbara volym.

Genomförbarhet för en rekuperator i ventilation

Det är möjligt att prata om tillrådligheten med att ordna rekuperativ ventilation genom att utvärdera systemets effektivitet och jämföra dess fördelar med nackdelar.

En del av värmen tas från frånluften som dras ut på utsidan och överförs till de tvingade färska strålarna riktade inuti rummet. Detta gör att du kan minska värmeförlusten till 70% (+)

Behovet av att använda värmeåtervinning är mest relevant i byggnader med tvångsluft. Som regel är dessa strukturer med låg tröghet byggda med innovativ värmeisoleringsteknik (hus tillverkade av sandwichpaneler, gassilikatplattor, skumblock).

I sådana byggnader samlar väggarna värme dåligt och naturligt luftutbyte är ineffektivt.

Emellertid är problem med luftcirkulationen typiska för "traditionella" byggnader av tegel och betong. Förekomsten av förseglade värme- och ljudisolerande PVC-fönster blockerar cirkulationen med en naturlig lust - flödet av frisk luft stannar och dragningen i ventilationskanalen välter eller tenderar till noll.

Lösningen på problemet med "euro-windows" är organisationen av tvångsventilation. Systemet återställer luftutbytet men värmeförlusten ökar upp till 60%. Och här är det inte längre möjligt att göra utan termisk återhämtning.

Utbytesprocessens effektivitet uttrycks i procent och visar mängden värme som släpps ut från frånluften för uppvärmning av det nya "inflödet"

Indikator för effektivitet för ventilationsvärmeåtervinning:

• 0% - öppet fönster - varm luft avlägsnas i atmosfären och kall luft kommer in och sänker temperaturen i rummet;
• 100% - tilluften värms upp till "avstängningstemperaturen" - tekniskt omöjligt att genomföra;
• 30-90% - en tillåten parameter, återhämtning med en verkningsgrad på 60% eller mer anses vara bra, en verkningsgrad över 80% - utmärkt värmeväxling.

Systemets effektivitet beror på typen av rekuperator, storleken på rummet och luftflödet. I vilket fall som helst är användningen av rekuperativ ventilation, även med en effektivitet på 30%, mer lönsam än frånvaron. Förutom betydande energibesparingar förbättrar värme ”regenerering” det totala inomhusklimatet.

Nackdelar med att använda en värmeväxlare:

1. Flyktighet. Inköp av HVAC-utrustning är motiverat om energiförbrukningen är betydligt mindre än besparingarna efter installation av rekuperatorn.
2. Kondens faller ut. På grund av temperaturskillnaden kan fukt kondensera på värmeväxlarens väggar. På vintern finns det en möjlighet till isbildning, som är fylld med en snabb minskning av rekuperatorns effektivitet eller fel.
3. Bullrigt arbete. Vissa modeller avger ett brum under drift. Om denna nackdel inte är särskilt märkbar under dagen, orsakar bullret obehag på natten. Rekuperatorer med förbättrad isolering är tysta.

En hög initialinvestering är ofta huvudargumentet mot energieffektiv ventilation.

Det är tillrådligt att investera i ett system som lönar sig inom 5-8 år. Man bör komma ihåg att ytterligare kostnader kommer att behöva tas för att bibehålla komplexet, till exempel periodisk utbyte av fläktar

Recuperator med vattencirkulation

Karakteristisk

Värmeenergibäraren är vatten eller frostskyddsmedel som tillförs tillförsörjningsenheten från en separat placerad avgasvärmeväxlare. Driften av en återvinningsanordning för vattencirkulation liknar den för en vattenuppvärmning. Verkningsgraden för plattvärmeväxlarens verkan med vattencirkulation når 50-65%. Tillufts- och avgasventilation med återvinningsapparater av denna typ används sällan när det är möjligt att montera en värmeväxlarledning. Driften av detta system kräver frekvent övervakning. Den svaga punkten är närvaron av en pump som cirkulerar värmeväxlaren. Samt ytterligare noder som reglerar driften av systemet. De ökar energiförbrukningen. Med ett stort avstånd mellan tillförsel- och avgasvärmeväxlare är det opraktiskt att använda detta alternativ. Recuperatorn utför endast funktionen för värmeväxling utan fukttransformation.

Design

Huvudenheterna i tillförsel- och avgasventilationssystemet med värmeåtervinning är två värmeväxlare. De installeras separat i till- och frånluftskanalerna. Anslut dem med ett isolerat flexibelt rör. Det möjliggör ett enklare val av placering av noder och installation av systemet. Rekuperatorn med vattencirkulation är utrustad med en pump, expansionstank, regulator, tryckindikator. Temperatursensorer. Luft-, säkerhets- och reglerventiler. Vid installation av ett enda återhämtningssystem är det möjligt att ansluta flera värmebärare. Olika luftavgas- och luftflödesvägar säkerställer att återställaren fungerar utan att det bildas spår av isbildning. Överföring av förorening genom utgående luft till inloppsströmmen är utesluten.

Plattvärmeväxlare

De enklaste konstruktionerna för ventilationssystem. Värmeväxlaren är gjord i form av en kammare uppdelad i separata kanaler placerade parallellt med varandra. Mellan dem finns en tunn plattliknande baffel som har höga värmeledande egenskaper.

Funktionsprincipen baseras på utbytet av värme från luftflöden, det vill säga frånluften som avlägsnas från rummet och ger upp värmen till tilluften, som kommer in i huset redan varm, tack vare detta utbyte.

Fördelarna med denna teknik inkluderar:

Värmeväxling med en rekuperator

• enkel enhetskonfiguration;
• fullständig frånvaro av rörliga delar;
• hög verkningsgrad.

Tja, en av de mest betydande nackdelarna med driften av en sådan rekuperator är bildandet av kondens på själva plattan. Vanligtvis måste sådana värmeväxlare installeras ytterligare med speciella droppfångare. Detta är en nödvändig parameter, eftersom kondensatet kan frysa och stoppa enheten på vintern. Det är därför som vissa enheter av denna typ har inbyggda avfrostningssystem.

Systeminstallationsproblem

Det finns praktiskt taget inga potentiella problem förknippade med användningen av sådan utrustning. Vissa bestäms av tillverkaren, andra blir köparens huvudvärk. De största problemen är:

• Kondensbildning. Fysiklagarna bestämmer att när hög temperatur passerar genom en kall sluten miljö bildas kondens. Om omgivningstemperaturen är under fryspunkten börjar fenorna att frysa. All information i detta stycke definierar en signifikant minskning av enhetens effektivitet.
• Energieffektivitet. Alla ventilationssystem som arbetar tillsammans med återställaren är energiberoende. Den genomförda ekonomiska beräkningen avgör att endast de rekuperatormodeller som sparar mer energi än spendera är användbara.
• Återbetalningsperiod. Som tidigare nämnts är enheten konstruerad för att spara energi. En viktig avgörande faktor är hur många år det tar för inköp och installation av rekuperatorer att löna sig. Om indikatorn som övervägs överstiger 10-årsgränsen är det ingen mening i installationen, eftersom andra delar av systemet under denna tid måste bytas ut. Om beräkningarna visar att återbetalningsperioden är 20 år, bör inte möjligheten att installera enheten övervägas.

Ovanstående problem bör beaktas när du väljer en värmeväxlare, som det finns flera dussin typer.

Värmerör

Det är värt att markera ytterligare en typ av rekuperatörer. Värmeåtervinning i ett hem med värmerör är ganska effektivt. Sådana anordningar är förseglade rör av metall som har höga värmeledande egenskaper. Inuti ett sådant rör finns en vätska som har en mycket låg kokpunkt (freon används vanligtvis här).

En sådan värmeväxlare är alltid installerad i vertikalt läge, med ena änden placerad i avgasröret och den andra i tillförselkanalen.

Funktionsprincipen är enkel. Den extraherade varma luften, som tvättar röret, överför värme till freon, som kokar och rör sig uppåt med mycket värme. Och tilluften som tvättar toppen av röret tar denna värme med sig.

Fördelarna inkluderar hög effektivitet, tyst drift och hög effektivitet. Så i dag kan du betydligt spara på att värma ditt hem och delvis återlämna det.

Tillverkning av en kanallös värmeväxlare

markkanalfri värmeväxlare

En kanallös markvärmeväxlare innebär tillverkning av en grop med en längd på cirka 3-4 meter och ett djup på 80 centimeter. Gropen är fylld med ett lager grus och toppen är täckt med skumbetong. Denna design gör att du kan få en temperatur inuti ett speciellt lager, som inte skiljer sig från temperaturen i marken på ett djup av 5 meter. Efter att ha gjort gropen måste du ta bort röret från den för tillförsel av frisk luft.

Detta grenrör är tillverkat enligt samma schema som i en rörvärmeväxlare. Ett annat rör bör gå från ett speciellt lager till lokalernas ventilationssystem. I ett enkelt schema börjar luft cirkulera. Det återfuktas inte bara utan rengörs också. Fördelen med designen är ökad filtrering. Nackdelen är lägre effektivitet än i ett rörsystem.