Princip činnosti a montáže vzduchotechnických jednotek s rekuperací tepla

Relativně nedávno se objevily větrací systémy s nuceným přívodem vzduchu a odsávání s rekuperací tepla, které však rychle získaly popularitu a staly se v systému velmi populární. Zařízení jsou schopna během studeného období plně větrat místnost a zároveň udržovat optimální teplotu přiváděného vzduchu.

Při použití přívodní a odvodní ventilace v období podzim-zima je často otázka udržení tepla v místnosti. Proud studeného vzduchu přicházejícího z ventilace spěchá na podlahu a přispívá k vytvoření nepříznivého mikroklima. Nejběžnějším způsobem řešení tohoto problému je instalace ohřívače, který ohřívá proud studeného pouličního vzduchu před tím, než je zaveden do místnosti. Tato metoda je však poměrně energeticky náročná a nebrání tepelným ztrátám v místnosti.

Nejlepším řešením tohoto problému je vybavit ventilační systém výměníkem tepla. Rekuperátor je zařízení, ve kterém jsou kanály pro přívod a odvod vzduchu v těsné blízkosti. Rekuperační jednotka umožňuje částečně přenášet teplo ze vzduchu vystupujícího z místnosti do přiváděného vzduchu. Díky technologii výměny tepla mezi vícesměrným prouděním vzduchu je možné ušetřit až 90% elektřiny, navíc v létě lze zařízení použít k ochlazování vstupních hmot.

Rekuperátor tepla se skládá z tělesa, které je pokryto tepelně a zvukově izolačními materiály a je vyrobeno z ocelového plechu. Tělo přístroje je dostatečně pevné a je schopno odolat zatížení závažím a vibracemi. Na skříni jsou umístěny přívodní a odtokové otvory a pohyb vzduchu přes přístroj zajišťují dva ventilátory, obvykle axiální nebo odstředivé. Potřeba jejich instalace je způsobena výrazným zpomalením přirozené cirkulace vzduchu, což je způsobeno vysokým aerodynamickým odporem rekuperátoru. Aby se zabránilo sání spadaného listí, malých ptáků nebo mechanického odpadu, je na vstupu vzduchu umístěném na straně ulice instalována mřížka sání vzduchu. Stejný otvor, ale ze strany místnosti, je také vybaven grilem nebo difuzorem, který rovnoměrně rozděluje proud vzduchu. Při instalaci rozvětvených systémů jsou do otvorů namontovány vzduchové kanály.

Vstupy obou proudů jsou navíc vybaveny jemnými filtry, které chrání systém před prachovými kapkami a prachovými kapičkami. To chrání kanály výměníku tepla před ucpáváním a výrazně prodlužuje životnost zařízení. Instalace filtrů je však komplikována potřebou neustálého sledování jejich stavu, čištění a v případě potřeby jejich výměny. V opačném případě bude ucpaný filtr působit jako přirozená překážka proudění vzduchu, v důsledku čehož se zvýší odpor a ventilátor se zlomí.

Kromě ventilátorů a filtrů zahrnují rekuperátory topné prvky, které mohou být vodovodní a elektrické. Každý ohřívač je vybaven teplotním relé a je schopen se automaticky zapnout, pokud teplo vycházející z domu nezvládne vytápění přiváděného vzduchu. Výkon ohřívačů se volí přesně podle objemu místnosti a pracovní kapacity ventilačního systému. V některých zařízeních však topné články chrání výměník tepla před zamrznutím a nemají žádný vliv na teplotu přiváděného vzduchu.

Ohřívače vody jsou hospodárnější. To vyplývá ze skutečnosti, že nosič tepla, který se pohybuje na měděné cívce, přichází ze systému vytápění domu. Z cívky jsou vyhřívané desky, které zase vydávají teplo do proudu vzduchu. Systém regulace ohřívače vody je reprezentován trojcestným ventilem, který otevírá a uzavírá přívod vody, škrtící ventil, který snižuje nebo zvyšuje jeho rychlost, a směšovací jednotku, která reguluje teplotu. Ohřívače vody jsou instalovány v potrubním systému s obdélníkovým nebo čtvercovým průřezem.

Elektrické ohřívače jsou často instalovány na vzduchovodech s kruhovým průřezem a spirála působí jako ohřívač. Pro správný a efektivní provoz spirálového ohřívače musí být průtok vzduchu větší nebo roven 2 m / s, teplota vzduchu by měla být 0-30 ° C a vlhkost procházející hmoty by neměla překročit 80%. Všechny elektrické ohřívače jsou vybaveny časovačem a tepelným spínačem, který vypne přístroj v případě přehřátí.

Kromě standardního souboru prvků jsou na přání spotřebiče instalovány do výměníků tepla i ionizátory a zvlhčovače vzduchu a nejmodernější modely jsou vybaveny elektronickou řídicí jednotkou a funkcí programování funkcí v závislosti na vnějších a vnitřních podmínkách. Palubní desky mají estetický vzhled, což umožňuje rekuperátorům, aby se organicky začlenili do ventilačního systému a nenarušili harmonii místnosti.

Aby bylo možné lépe pochopit, jak funguje regenerační systém, měl by se odkazovat na překlad slova „rekuperátor“. Doslovně to znamená "návrat použitý", v tomto kontextu přenos tepla. Ve ventilačních systémech tepelný výměník odvádí teplo ze vzduchu opouštějícího místnost a dodává je do vstupních proudů. Teplotní rozdíl mezi vícesměrnými vzduchovými tryskami může dosáhnout 50 stupňů. V létě přístroj pracuje opačným směrem a ochlazuje vzduch přicházející z ulice na venkovní teplotu. V průměru je účinnost zařízení 65%, což umožňuje racionální využívání energetických zdrojů a výrazně šetří elektřinu.

V praxi je výměna tepla ve výměníku tepla následující: nucené větrání pohání přebytečné množství vzduchu do místnosti, v důsledku čehož jsou kontaminované hmoty nuceny opustit místnost výfukovým potrubím. Odcházející teplý vzduch prochází tepelným výměníkem a ohřívá stěny konstrukce. Současně se k němu pohybuje proud studeného vzduchu, který odvádí teplo získané výměníkem tepla bez míchání s vyčerpanými proudy.

Chlazení vzduchu opouštějícího místnost však vede ke vzniku kondenzátu. Při dobrém výkonu ventilátorů, které dávají vzduchu vysokou rychlost, kondenzát nemá čas spadnout na stěny zařízení a jde ven s proudem vzduchu. Pokud však rychlost vzduchu nebyla dostatečně vysoká, pak se uvnitř zařízení začne hromadit voda. Pro tyto účely je do konstrukce výměníku tepla zahrnuta paleta, která je umístěna v mírném sklonu ve směru vypouštěcího otvoru.

Odtokovým otvorem vstupuje voda do uzavřené nádrže, která je instalována ze strany místnosti. To je dáno tím, že nahromaděná voda může zamrznout odtokové kanály a kondenzát nebude mít kam se vypouštět. Pro zvlhčovače se nedoporučuje používat sebranou vodu: kapalina může obsahovat velké množství patogenních mikroorganismů, a proto musí být nalita do kanalizace.

Pokud však stále dochází k tvorbě mrazu, doporučuje se instalovat další zařízení - obtok. Toto zařízení je vytvořeno ve formě obtokového kanálu, kterým vstupující vzduch vstupuje do místnosti. V důsledku toho tepelný výměník neohřívá vstupní proudy, ale spotřebovává své teplo výhradně pro tavení ledu. Vstupní vzduch se zase ohřívá pomocí ohřívače, který je synchronně zapínán s obtokem. Po roztátí mrazu a přivedení vody do zásobníku se obtok vypne a rekuperátor začne pracovat v normálním režimu.

Kromě instalace obchvatu, k boji proti námraze pomocí hygroskopické buničiny. Materiál je ve speciálních kazetách a absorbuje vlhkost dříve, než se dostane do kondenzátu. Vlhkostní pára prochází celulózovou vrstvou a vrací se do místnosti s přiváděným proudem. Výhodou těchto zařízení je jednoduchá instalace, volitelná instalace sběrače kondenzátu a zásobníku. Účinnost kazetových výměníků tepla navíc nezávisí na vnějších podmínkách a účinnost je vyšší než 80%. Nevýhody zahrnují neschopnost používat v místnostech s nadměrnou vlhkostí a vysokou cenu některých modelů.

Jedná se o moderní trh ventilačních zařízení široký výběr výměníků tepla různých typů, které se liší jak v designu, tak ve způsobu výměny tepla mezi proudy.

• Deskové modely jsou nejjednodušší a nejběžnější typ rekuperátorů, vyznačují se nízkými náklady a dlouhou životností. Výměník tepla modelů se skládá z tenkých hliníkových desek, které mají vysokou tepelnou vodivost a výrazně zvyšují účinnost zařízení, která u deskových modelů mohou dosáhnout 90%. Indikátory s vysokou účinností jsou dány zvláštností struktury výměníku tepla, desek, ve kterých jsou uspořádány takovým způsobem, že oba proudy se mezi sebou střídají v úhlu 90 ° vůči sobě. Sekvence průchodu teplých a studených proudů byla umožněna ohnutím hran na deskách a utěsněním spár polyesterovými pryskyřicemi. Kromě hliníku, pro výrobu desek s použitím slitin mědi a mosazi, stejně jako polymerní hydrofobní plasty. Kromě výhod mají deskové výměníky tepla své vlastní slabiny. Nevýhodou modelů je vysoké riziko kondenzace a tvorby ledu, které je způsobeno příliš úzkým uspořádáním desek k sobě.

• Rotační modely Sestávají z tělesa, ve kterém se otáčí válcový rotor, sestávající z profilovaných desek. Během otáčení rotoru je teplo přenášeno z výstupních proudů na vstupující, což má za následek mírné promíchávání hmot. Ačkoli míra míchání není kritická a obvykle nepřesahuje 7%, tyto modely se nepoužívají v dětských a zdravotnických zařízeních. Úroveň regenerace hmoty vzduchu závisí zcela na rychlosti otáčení rotoru, která je nastavena v ručním režimu. Účinnost rotorových modelů je 75-90%, riziko tvorby ledu je minimální. Ten je způsoben tím, že většina vlhkosti je zadržena v bubnu a pak se vypařuje. Nevýhodou je složitost údržby, vysoká hluková zátěž, která je způsobena přítomností pohyblivých mechanismů, jakož i velikostí zařízení, neschopností montáže na stěnu a pravděpodobností pachů a prachu během provozu.

• Komorní modely Skládají se ze dvou komor, mezi kterými je společná klapka. Po zahřátí začne otáčet a vhánět studený vzduch do teplé komory. Ohřátý vzduch dále vchází do místnosti, klapka se zavře a proces se znovu opakuje. Komorový výměník však nezískal velkou popularitu. To je dáno tím, že klapka není schopna zajistit úplnou těsnost komor, takže proud vzduchu je míchán.

• Trubkové modely sestávají z velkého počtu trubek, které obsahují freon. V procesu ohřevu odcházejících proudů plyn stoupá do horních částí trubek a ohřívá příchozí toky. Po uvolnění tepla má freon kapalnou formu a proudí do spodních částí trubek. Výhody trubicových tepelných výměníků zahrnují dostatečně vysokou účinnost, dosahující 70%, nepřítomnost pohyblivých částí, nepřítomnost hukotu během provozu, malou velikost a dlouhou životnost. Nevýhodou je velká hmotnost modelů, vzhledem k přítomnosti kovových trubek v konstrukci.

• Modely s mezilehlým chladivem sestávají ze dvou samostatných kanálů procházejících výměníkem tepla naplněným roztokem vody a glykolu. V důsledku průchodu tepelným uzlem odvádí odpadní vzduch teplo do chladicího média, které ohřívá vstupní proud. Výhody tohoto modelu zahrnují jeho trvanlivost, vzhledem k nepřítomnosti pohyblivých částí, a mezi minusy si všimněte nízké účinnosti, dosahující pouze 60% a predispozice k tvorbě kondenzátu.

Vzhledem k velké rozmanitosti rekuperátorů prezentovaných spotřebitelům není obtížné vybrat požadovaný model. Každý typ zařízení má navíc svou úzkou specializaci a doporučené umístění instalace. Při nákupu zařízení pro byt nebo soukromý dům je tedy lepší zvolit klasický lamelový model s hliníkovými deskami. Taková zařízení nevyžadují údržbu, nevyžadují pravidelnou údržbu a vyznačují se dlouhou životností.

Tento model je ideální pro použití v bytovém domě. To je způsobeno nízkou hladinou hluku během provozu a kompaktními rozměry. Modely s tubulárním typem se také ukázaly být dobrým nápadem pro soukromé použití: jsou malé a nebuší. Náklady na takové výměníky tepla jsou však o něco vyšší než náklady na deskové výrobky, takže volba zařízení závisí na finančních možnostech a osobních preferencích majitelů.

Při výběru modelu pro výrobní dílnu by se měl non-food sklad nebo podzemní parkoviště zaměřit na rotační zařízení. Tato zařízení mají vysoký výkon a vysoký výkon, což je jedno z hlavních kritérií pro práci ve velkých oblastech. Rekuperátory s mezilehlým chladivem se také osvědčily, ale vzhledem ke své nízké účinnosti nejsou tak populární jako bubnové soupravy.

Aby nedošlo k omylu s volbou výměníku tepla, je nutné vypočítat účinnost a účinnost zařízení. Pro výpočet účinnosti použijte následující vzorec: K = (Tn - Tn) / (Tv - Tn), kde Tp označuje teplotu vstupního proudu, Tn je venkovní teplota a TV je teplota v místnosti. Dále musíte porovnat svou hodnotu s nejvyšším možným ukazatelem účinnosti zakoupeného zařízení. Obvykle je tato hodnota uvedena v technickém certifikátu modelu nebo jiné průvodní dokumentaci.Při porovnání požadované účinnosti a účinnosti uvedené v cestovním pasu je však třeba mít na paměti, že tento koeficient bude ve skutečnosti o něco nižší, než je uvedeno v dokumentu.

Známe-li účinnost konkrétního modelu, můžeme vypočítat jeho účinnost. To lze provést podle následujícího vzorce: E (W) = 0,36xPxKx (TV - Tn), kde P bude průtok vzduchu a měřeno v m3 / h. Po provedení všech výpočtů by náklady na nákup tepelného výměníku měly být porovnány s jeho účinností, přepočtené na peněžní ekvivalent. Pokud se nákup ospravedlní, může být zařízení bezpečně zakoupeno. V opačném případě byste měli zvážit alternativní způsoby ohřevu přiváděného vzduchu nebo instalaci řady jednodušších zařízení.

Při vlastní konstrukci zařízení je třeba mít na paměti, že protiproudá zařízení mají nejvyšší účinnost výměny tepla. Následují přesná přesnost a jednosměrné vzduchové kanály jsou umístěny na posledním místě. Kromě toho, jak intenzivní výměna tepla bude záviset přímo na kvalitě materiálu, tloušťce dělících stěn, stejně jako na tom, jak dlouho budou vzduchové hmoty uvnitř zařízení.

Montáž a montáž regenerační jednotky lze provádět nezávisle. Nejjednodušším typem domácího zařízení je koaxiální výměník tepla. Pro jeho výrobu je třeba použít dvoumetrovou plastovou trubku pro kanalizační průřez 16 cm a vzduchovou vlnitost hliníku o délce 4 m, jejíž průměr by měl být 100 mm. Na koncích velké trubky opotřebení adaptéry, rozbočovače, se kterými bude zařízení připojeno k potrubí, a vnitřek zvlnění dát, točit to zatímco spirála. Výměník tepla je připojen k ventilačnímu systému tak, že teplý vzduch proudí vlnovkou a studený vzduch prochází plastovým potrubím.

V důsledku této konstrukce nedochází k míchání toků a vnější vzduch má čas se zahřát, pohybovat se uvnitř potrubí. Pro zlepšení výkonu zařízení je možné jej kombinovat se zemním výměníkem tepla. V procesu testování takový tepelný výměník poskytuje dobré výsledky. Při venkovní teplotě -7 stupňů a vnitřní teplotě 24 stupňů byl výkon přístroje přibližně 270 metrů krychlových za hodinu a teplota přiváděného vzduchu odpovídala 19 stupňům. Průměrné náklady na domácí model je 5 tisíc rublů.

V případě nezávislé výroby a montáže tepelného výměníku je třeba mít na paměti, že čím delší je délka výměníku, tím vyšší bude účinnost instalace. Zkušení řemeslníci proto doporučují sestavit rekuperátor ze čtyř segmentů po 2 m po provedení předběžné tepelné izolace všech trubek. Problém odvodnění kondenzátu lze řešit instalací armatury pro vypouštění vody a samotné zařízení by mělo být umístěno mírně nakloněné.

Obecně platí, že spotřebitelé hovoří velmi dobře o rekuperátorech. K dispozici je efektivní vytápění vstupního vzduchu a schopnost výrazně ušetřit na účtech za elektřinu. Z minusů si všimněte vysokých nákladů na zařízení, tvorby ledu z kondenzátu a hluku při provozu některých modelů.

Informace o tom, jak instalovat nucené větrání vlastníma rukama, viz následující video.