Ventilație cu recuperare de căldură: dispozitiv, evaluare

Ce fel de dispozitiv este un recuperator de căldură? Cum funcționează alimentarea cu energie și ventilația de evacuare - ventilația cu plăcuța de recuperare a căldurii sau unitățile rotative? Cât de repede va achita achiziția de recuperator? Pot reuși cu mâinile mele? Să încercăm să răspundem la aceste întrebări.

Ce este

Principiul de funcționare

Vorbind oarecum simplificat, avem un schimbător de căldură convențional. Îndepărtează o parte din căldură din aerul evacuat care este scos prin sistemul de ventilație de evacuare și transferă această căldură în fluxul de aer din conducta de admisie. Scopul este destul de evident: ventilația casei cu recuperarea căldurii este proiectată pentru a reduce costul de încălzire a locuințelor.

Specificați: în timpul verii recuperarea de căldură va reduce costul de aer condiționat. Schimbătorul de căldură este capabil să funcționeze în ambele direcții: căldura este transferată atât de la conducta de evacuare până la conducta de admisie, cât și de la conducta de admisie.

probleme

Nu există atât de multe probleme potențiale asociate cu recuperarea.

Unele dintre ele sunt de obicei decise de producător, unele sunt o durere de cap pentru un potențial cumpărător.

• condens. Când trece aerul evacuat printr-un schimbător de căldură relativ rece, acesta va condensa în mod inevitabil umiditatea. Mai rău: la temperaturi semnificativ mai mici de zero, înotătoarele vor îngheța, reducând în mod catastrofal eficiența dispozitivului.
• Eficiența energetică. Practic, toate unitățile de ventilație pentru recuperarea căldurii sunt volatile. Evident, achiziția lor va avea sens numai dacă economisesc mult mai multă energie decât o cheltuiește.
• Perioada de rambursare. Dacă depășește 10-12 ani, recuperatorul devine o achiziție dubioasă: în această perioadă, de regulă, anumite părți ale structurii (cel puțin ventilatoare) vor necesita înlocuirea, ceea ce va crește costurile generale. Perioada de rambursare de 20 de ani indică în mod clar că achiziția nu are sens.

Opțiuni de execuție

Cum funcționează sistemul de ventilație de recuperare? Vom enumera schemele de bază cu descrierea lor succintă.

lamelar

Canalele de evacuare și de admisie trec printr-un corp comun, împărțit printr-o partiție. Compartimentul este permeat cu plăci ale schimbătorului de căldură - cel mai adesea aluminiu, mai puțin frecvent - cupru.

Referință: cuprul are de două ori conductivitatea termică, dar este mult mai scump decât aluminiu.

Căldura este transferată între canale datorită conductivității termice a plăcilor. Este evident că în acest caz problema condensatului va crește în creștere. Cum se rezolvă?

Recuperatorul este livrat cu un senzor de temperatură (de obicei termic), la semnalul de la care releul deschide valva - bypass. Aerul rece din stradă începe să curgă în jurul schimbătorului de căldură; fluxul cald în canalul de evacuare topeste rapid gheața de pe suprafața plăcilor.

Această clasă de dispozitive aparține categoriei de preț inferioare; Prețul cu amănuntul este aproape în mod liniar dependent de dimensiunea canalului. Dăm prețurile magazinului online ucrainean Rosette la momentul acestei scrieri:

Cu conducte de căldură

Dispozitivul schimbătorului de căldură este complet identic cu cel descris mai sus. Singura diferență este că plăcile schimbătorului de căldură nu penetrează septul dintre canale; acestea sunt presate pe conductele de căldură care trec prin partiție.

Referință: conducta de încălzire este un dispozitiv non-volatil pentru transferul de căldură. Freonul se evaporă la capătul cald al tubului de cupru sigilat și condensează în capătul răcitor; condensul este returnat prin fitilul capilar.

Datorită țevilor de încălzire, părțile schimbătorului de căldură pot fi separate pentru o anumită distanță.

rotativ

La limita dintre canalele de admisie și evacuare, rotorul cu aripioare lamelare se rotește încet. Plăcile încălzite în unul dintre canale dau căldură în al doilea canal.

Ce inseamna recuperarea caldurii rotorului in sistemele de ventilatie in termeni practici?

1. Creșterea eficienței de la 40-50%, tipică pentru dispozitivele cu plăci, la 70-75%.
2. Rezolvarea problemei condensului. Umiditatea depusă pe plăcile rotorului în aer cald se evaporă atunci când căldura este transferată în fluxul de aer rece. În același timp, rezolvă problema umidității scăzute în timpul iernii.

Din păcate, schema are câteva dezavantaje.

1. O mai mare complexitate a designului înseamnă reducerea toleranței la defecte.
2. Pentru schema rotorului, camerele umede nu sunt potrivite.
3. Camerele schimbătorului de căldură sunt separate printr-o partiție ne-hermetică. Dacă este așa - mirosurile de pe canalul de evacuare pot intra în admisie.

Agent de căldură intermediar

Pentru transferul de căldură se utilizează un sistem clasic de încălzire a apei cu pompă de circulație și convectoare. Complexitatea și eficiența redusă (de obicei nu mai mult de 50%) sunt justificate numai în cazul în care canalele de alimentare și de evacuare datorate caracteristicilor arhitecturale ale clădirii sunt separate de o distanță considerabilă.

Studiu de eficacitate

Cât de justificată este recuperarea aerului? Vom explica acest lucru prin exemplul unui mic studiu al unei case particulare.

Dano

• Se estimează că aproximativ 25-35% din căldură este transportată prin ventilația de iarnă. Luați valoarea medie - 30%.
• Podelele unei case locuite în timpul iernii sunt încălzite în permanență de un singur aparat de aer condiționat cu o capacitate termică efectivă nominală de 3,2 kW. Consumul mediu real de energie, judecat după citirile contorului, este de aproximativ 500 de wați.

Pentru a clarifica: locul de acțiune este Sevastopol, cu o temperatură medie din ianuarie de + 3,5 grade. Este clar că, în regiunile mai reci, consumul de energie pentru încălzire va fi mult mai mare, iar posibilitatea utilizării unei pompe de căldură de aer va fi discutabilă.

• Atunci când se utilizează un schimbător de căldură cu plăci, consumul de energie pentru funcționarea sa va fi limitat de consumul de energie electrică de către o pereche de ventilatoare de canal cu o capacitate totală de aproximativ 30 de wați.
• Eficiența de recuperare va avea un foarte real 40%. Durata sezonului de încălzire, pe parcursul căreia va oferi economii efective - din noiembrie până în martie, 5 luni.

Fiți atenți! Eficiența va scădea atunci când se va reduce delta temperaturii între cameră și stradă; cu toate acestea, pentru a simplifica calculele, ignorăm acest fapt.

calcul

Să calculam economiile medii lunare pe care le va furniza cel mai simplu schimbător de căldură și perioada de rambursare la un cost de 20.000 de ruble.

1. Întrucât doar 30% din căldură este îndepărtat prin ventilație, ar fi logic să se înmulțească cu 0,3 consumul mediu de energie electrică al aerului condiționat. Obținem cantitatea de energie care zboară inutil în canalul de ventilație. 500 * 0,3 = 150 wați.
2. Eficiența de recuperare, am fost de acord să ia egal cu 40%. 150 * 0,4 = 60 wați.
3. Ventilația forțată va mânca 30 dintre ele. În balanța utilă - 60-30 = 30 wați. Aceasta este puterea electrică constantă pe care schimbătorul de căldură îl va economisi în sezonul de încălzire.

1. Într-o lună vom economisi 30 wați / oră * 24 ore * 30 zile = 21600 wați. Cu costul curent de un kilowatt-oră în Crimeea la 1.64 ruble, economiile lunare în sezonul de încălzire va fi 21.6 * 1.64 = 35.424 ruble.
2. Pentru cinci luni din sezonul de încălzire, se vor economisi 35 * 5 = 175 ruble. Deoarece în vara, cu o deltă de temperatură minimă cu strada, recuperatorul practic nu va funcționa, tocmai această sumă poate fi considerată în siguranță ca economii pentru întregul an.
3. Perioada de rambursare (notați, fără a lua în considerare costul instalării) va fi astfel de 20.000 / 175 = 114 ani (presupunând tarifele neschimbate ale energiei electrice, care este nerealistă).

Concluziile, se pare, sunt evidente.

Mâinile nebunești

Cum de a reduce costul achiziției? Poate fi creat un sistem de ventilație cu recuperare de căldură cu ajutorul materialelor resturi?

Instrucțiunea este destul de simplă.

1. Tăiați tuburi din aluminiu cu un diametru de 10 mm.
2. Am tăiat două plăci din tablă de aluminiu cu o grosime de 4 mm și găuriți în ele pentru diametrul exterior al tuburilor.
3. Asamblați schimbătorul de căldură pe etanșantul siliconic și puneți-l într-un ansamblu dintr-o conductă de ventilație și trei teuri.

1. Instalați fanii canalului astfel încât să organizați fluxul de aer în direcțiile indicate în schemă.

concluzie

Sperăm că cunoașterea conceptului de economisire a căldurii prin recuperare și calculele de mai sus vor ajuta cititorul.

Ca întotdeauna, el va găsi materiale suplimentare în materie video în acest articol. Mult noroc!