Under ventilationsprocessen används inte bara frånluften från rummet utan också en del av den termiska energin. På vintern leder detta till en ökning av energiräkningarna.
Värmeåtervinning i ventilationssystem av centraliserad och lokal typ gör det möjligt att minska omotiverade kostnader, inte till nackdel för luftutbytet. Olika typer av värmeväxlare används för värmeenergiåtervinning - återvinnare.
Artikeln beskriver i detalj modellerna av enheter, deras designfunktioner, funktionsprinciper, fördelar och nackdelar. Informationen kommer att hjälpa dig att välja det bästa alternativet för att ordna ett ventilationssystem.
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;
- Blandningsströmmar 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 återvinner 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, som ligger 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 återhämtningssystem som tar en viss luftvolym 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.
Elektriska apparater
Elektriska luftvärmare för tilluftsventilation är mycket effektiva, men ganska dyra värmeenheter. Temperaturökningen i ventilationskanalen utförs som ett resultat av luftkontakt med heta spiraler eller plattor av eldfasta metaller.
En ökning av temperaturen hos värmeelementen uppstår på grund av en förändring i värmarnas elektriska motstånd. Detta kräver mycket elektrisk energi.
Uppvärmningsgraden för spolen eller plattan är direkt proportionell mot styrkan hos strömmen som strömmar genom elementet. Genom att öka spänningen kan du minska strömstyrkan utan att ändra eleffekten.
För- och nackdelar med elektriska värmare
Bland de främsta fördelarna som kännetecknar en elektrisk luftvärmare är det värt att lyfta fram följande.
Enkel installationsprocess. Så det är mycket lättare att ta med en kabel till värmaren än att cirkulera vatten eller annat kylvätska inuti den.
Du behöver inte oroa dig för att isolera ledningarna. Effektförlusten i kabeln på grund av elektriskt motstånd är mycket lägre än värmeförlusten i rörledningar med värmeöverföringsvätska.
Enkel justering av en lämplig lufttemperatur. För att kunna ställa in temperaturen på luften som tillförs rummet på önskad nivå är det tillräckligt att installera en enkel temperatursensor i värmekretsens strömkrets. När det gäller en varmvattenberedare kommer det att vara nödvändigt att samordna pannans effekt, kylvätskans temperatur och luft.
Samtidigt har den elektriska typen av enheter också sina nackdelar. Först och främst är detta kostnaden för enheten, som är högre jämfört med vattenanaloger. Så när det gäller ungefär samma effektnivå kommer priset på en elektrisk värmare att vara ungefär 2 gånger högre än en enhet med en flytande värmebärare.
Ganska höga energikostnader. Så, för att ge uppvärmning av luft i ventilationssystemet till och med ett litet rum kommer elkostnaden att bli betydande.
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.
Tillverkning av en kanallös värmeväxlare
kanalfri markvärmeväxlare
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.
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 helt eller delvis genom rekuperatorns plattstruktur.
Karakteristisk
Sådana tillförsel- och avgasventilationssystem är installerade på taktak av byggnader genom hål gjorda i dem. Återhämtarna extraherar den använda luften som samlats in 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. Rekuperatorn 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 matnings- 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.
Funktionsprincip och designfunktioner
Universella enheter som arbetar på vatten installeras på platser med ett väletablerat värmeförsörjningssystem. En enkel men ganska effektiv designlösning gör att du kan värma luften i området från + 70 ° C till + 100 ° C och är relevant för hangarer, gym, stormarknader, växthus, lager, stora paviljonger - det vill säga stora rum som kräver extra värme.
Ett exempel på att använda en VOLCANO luftvärmare i ett växthus. Uppvärmningen sker på grund av varm luft (vattentemperatur - + 90 ° C) med en fläkt och justerbara persienner
Om du någonsin har använt en hushållsvärmeväxlare kommer du lätt att förstå principen för en vattenanordnings drift. Det värmer också luften, men rollen som en elektrisk spiral som är innesluten i ett litet fodral spelas av en uppsättning metallrör genom vilka det uppvärmda kylmediet cirkulerar.
Uppvärmningsprocessen är som följer:
- varmvatten, uppvärmd till önskad temperatur (i genomsnitt från + 80 ° C till + 180 ° C), från värmerören kommer in i värmeväxlaren, bestående av små aluminium-, stål-, bimetall- eller kopparrör;
- rören värmer luften som passerar genom anordningen;
- den inbyggda fläkten cirkulerar den uppvärmda luften genom hela rummet och stimulerar dess rörelse i motsatt riktning - till enheten.
Det finns inget behov av att speciellt värma upp vattnet, eftersom det är en del av värmesystemet, så det är betydande kostnadsbesparingar.
Konstruktion av en varmvattenberedare typ 60-35-2 av galvaniserat stål, avsedd för ventilations- och luftkonditioneringssystem. Typisk kanalstorlek - 60 cm x 35 cm, rader - 2, maximalt arbetstryck - 1,5 MPa, maximal kylvätsketemperatur - + 170 ºС
En vanlig varmvattenberedare är en hybrid av en värmeväxlare, fläkt och konvektor. Det är effektivt för uppvärmning av stora industrilokaler och när du väljer rätt rör - för stugor med ett väletablerat ventilationssystem.
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. Överföringen av föroreningar med utgående luft till inloppsströmmen är utesluten.
Mellanliggande värmeväxlare
Funktionsprincipen för denna anordning är praktiskt taget lik driften av en plattåterställare. Här är värmeväxlaren en sluten slinga gjord av ett rör. Det cirkulerar ständigt vatten eller vatten-glykollösning. Effektiviteten i värmeöverföringsprocesser beror direkt på cirkulationshastigheten i en sluten vätskekrets.
I en sådan anordning är blandning av luftflöden helt utesluten. De enda nackdelarna är otillräcklig effektivitet. En sådan anordning kan återföra cirka 50% av värmen som tas från rummet.
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. Fysikens lagar 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.
Typer av markvärmeväxlare
Idag är två typer kända:
- Kanallös. Ett underjordiskt lager används, genom vilket luft passerar för värmeväxling.
- Rör (kanal). Här sker värmeväxling med hjälp av en uppsättning rör (kanal) begravd under jord.
Oavsett typ är huvudförsörjningskanalen monterad på ventilationssystemets rör. Frisk luft tillförs det oftast genom ett hål i väggen. En viktig punkt är installationen av en mekanism som gör det möjligt att växla mellan två positioner: första - frisk luft från gatan kommer in i systemet, andra - marksystemet fungerar. Med enkla ord - du måste skapa en jordvärmeväxlare med egna händer med stängningshål för lufttillförsel från marken och från gatan.
