Ventilacija sa rekuperacijom toplote: uređaj, procena

Kakav je uređaj rekuperator toplote? Kako funkcioniše ušteda energije i izduvna ventilacija - ventilacija sa pločom za obnavljanje toplote ili rotacionih jedinica? Koliko brzo će se kupovina rekuperatora isplatiti? Mogu li to učiniti svojim rukama? Pokušajmo odgovoriti na ova pitanja.

Šta je to

Princip rada

Govoreći nešto pojednostavljeno, imamo konvencionalni izmenjivač toplote. Odvoji deo toplote iz izduvnog vazduha koji se uklanja kroz sistem za ventilaciju izduvnih gasova i prenosi ovu toplotu na protok vazduha u usisnom kanalu. Cilj je prilično očigledan: ventilacija kuće sa rekuperacijom toplote je dizajnirana da smanji troškove grejanja.

Navedite: u letnjem vraćanju toplote će se smanjiti troškovi klimatizacije. Razmenjivač toplote je u mogućnosti da radi u oba smera: toplota se prenosi i iz izduvnog kanala do kanala za usis i od ulaznog kanala.

Problemi

Ne postoji mnogo potencijalnih problema vezanih za oporavak.

Neke od njih obično odlučuje proizvođač, neki su glavobolja potencijalnog kupca.

• Kondenzat. Kada prolazi izduvni vazduh kroz relativno hladan izmenjivač toplote on će neizbežno kondenzovati vlagu. Najgori: na temperaturama znatno ispod nule, rebra će se zamrznuti, drastično smanjivši efikasnost uređaja.
• Energetska efikasnost. Gotovo sve ventilacijske jedinice za rekuperaciju toplote su nestabilne. Očigledno je da će njihova kupovina biti značajna samo ako štede znatno više energije nego što troše.
• Period povratnog troška. Ako prelazi 10-12 godina, rekuperator postaje sumnjiva akvizicija: za to vreme, po pravilu, neki dijelovi strukture (bar obožavatelji) će zahtijevati zamjenu, što će povećati troškove. Period otplate 20 godina jasno ukazuje na to da je kupovina besmislena.

Opcije izvršenja

Kako funkcioniše sistem za ventilaciju rekuperacije? Osnovne šeme navodimo sa svojim kratkim opisom.

Lamellar

Izlazni i usisni kanali prolaze kroz zajedničko telo, podeljeno sa particijom. Pregrada je prožeta pločama izmenjivača toplote - najčešće aluminijum, a manje često - bakar.

Referenca: bakar ima dvostruko toplotnu provodljivost, ali je mnogo skuplji od aluminijuma.

Toplota se prenosi između kanala zbog toplotne provodljivosti ploča. Očigledno je da će se u ovom slučaju problem kondenzata povećati u potpunosti. Kako je riješena?

Recuperator se snabdeva snopom senzora za zaleđivanje (obično toplotno), na signalu odakle relej otvara ventil - bajpas. Hladni vazduh sa ulice počinje da teče oko izmjenjivača toplote; topli protok u izlaznom kanalu brzo se topi led na površini ploča.

Ova klasa uređaja spada u najnižu kategoriju cijena; Maloprodajna cijena je skoro linearno zavisna od veličine kanala. Cijenama ukrajinske online prodavnice Rosette u vrijeme pisanja:

Sa toplotnim cevima

Uređaj izmjenjivača toplote je potpuno identičan onome opisanom gore. Jedina razlika je u tome što ploče izmenjivača toplote ne prodiru kroz septu između kanala; pritiskani su na toplotne cevi koje prolaze kroz pregradu.

Referenca: toplotna cijev je ne-volatilni uređaj za prenos toplote. Freon ispari na toplijim krajevima zatvorene bakarne cevi i kondenzira na hladnom kraju; kondenzat se vraća kroz kapilarni štapić.

Zbog toplotnih cevi, dijelovi izmjenjivača toplote se mogu odvojiti na određeno rastojanje.

Rotari

Na granici između usisnih i izduvnih kanala, rotor sa lamelarnim rebrima polako se rotira. Tanjiri zagrejani u jednoj od kanala oslobađaju toplotu na drugom kanalu.

Na šta se rotor vraća u sisteme za ventilaciju u praktičnom smislu?

1. Efikasnost se povećava sa 40-50%, tipično za uređaje za ploču, na 70-75%.
2. Rešavanje problema kondenzata. Vlaga položena na pločice rotora u toplom vazduhu potpuno isparava kada se toplota prenese na hladni protok vazduha. Istovremeno rešava problem zimske vlage.

Na žalost, šema ima nekoliko nedostataka.

1. Veća složenost dizajna znači smanjenu toleranciju greške.
2. Za vlažne prostorije rotor šema nije pogodna.
3. Komore izmjenjivača toplote su odvojene nehermetičnom pregradom. Ako je tako - mirisi iz izduvnog kanala mogu da se uhvate u unos.

Srednji nosač toplote

Za prenos toplote koristi se klasični sistem grijanja vode sa cirkulacionom pumpom i konvektorima. Složenost i prilično niska efikasnost (obično ne više od 50%) su opravdani samo u slučajevima kada su dovodi i izduvni kanali zbog arhitektonskih karakteristika zgrade razdvojeni znatnom distancom.

Studija efikasnosti

Koliko je opravdano povrat vazduha? Ovo ćemo objasniti primjerom male studije privatne kuće.

Dati

• Procenjuje se da se oko 25-35% topline odvodi kroz zimsku ventilaciju. Uzmite prosečnu vrednost - 30%.
• Pod zidom kuće zimi se zagreva svakodnevno pomoću jednog invertera sa nominalnim efektivnim kapacitetom od 3,2 kW. Prosječna stvarna potrošnja energije, sudeći po očitavanju brojila, iznosi oko 500 vati.

Da razjasnimo: mesto djelovanja je Sevastopolj sa prosečnom januarskom temperaturom od + 3,5 stepeni. Jasno je da će u hladnijim područjima potrošnja energije za grijanje biti mnogo veća, a samu mogućnost korištenja toplotne pumpe vazduha će biti upitne.

• Prilikom korišćenja pločastog razmenjivača toplote potrošnja energije za njegov rad će biti ograničena potrošnjom električne energije od strane par ventilatora sa ukupnim kapacitetom od oko 30 vati.
• Oporavak efikasnosti će trajati do 40%. Trajanje grejne sezone, tokom koje će obezbediti efektivnu štednju - od novembra do marta, 5 meseci.

Obratite pažnju! Efikasnost će se smanjiti kada delta temperatura između prostorije i ulice pada; Međutim, da bi se pojednostavile proračune, ignorišemo tu činjenicu.

Izračunavanje

Hajde da izračunamo prosečne mesečne uštede koje će najjednostavniji izmenjivač toplote obezbediti, a period njenog otplate po ceni od 20.000 rubalja.

1. S obzirom da se samo 30% topline odvodi ventilacijom, bilo bi logično umnožiti za 0,3 prosečne potrošnje električne energije u klimatizaciji. Dobijamo količinu energije koja beskorisno leti u ventilacionom kanalu. 500 * 0.3 = 150 W.
2. Efikasnost oporavka, dogovorili smo se da uzmemo jednako 40%. 150 * 0,4 = 60 W.
3. Prisilna ventilacija će jesti 30 od njih. U korisnoj ravnoteži - 60-30 = 30 vati. Ovo je konstantna električna snaga koju izmjenjivač toplote čuva u grejnoj sezoni.

1. Za mesec dana čuvamo 30 vata / sat * 24 sata * 30 dana = 21600 vati. Sa sadašnjom cijenom kilovat-sati u Krimu u iznosu od 1.64 rubalja, mesečna ušteda u grejnoj sezoni iznosiće 21.6 * 1.64 = 35.424 rublja.
2. Za pet meseci grejne sezone, 35 * 5 = 175 rublej će biti sačuvano. S obzirom da ljeti, uz minimalnu temperaturnu deltu sa ulicom, rekuperator praktično neće raditi, upravo taj iznos koji se sigurno može smatrati štednjom tokom cijele godine.
3. Period povratka (napomena, bez obzira na cenu instalacije) stoga će biti 20.000 / 175 = 114 godina (pod pretpostavkom nepromenjene tarife za električnu energiju, što je nerealno).

Izgleda da su zaključci očigledni.

Lude ruke

Kako smanjiti troškove kupovine? Može li se napraviti ventilacioni sistem sa povratom toplote pomoću otpadnih materijala?

Uputstvo je prilično jednostavno.

1. Rezani aluminijumske cevi prečnika 10 mm.
2. Izrezali smo dve ploče od aluminijuma sa debljinom od 4 mm i otvorili su rupe za spoljni prečnik cevi.
3. Sastavimo izmjenjivač toplote na silikonskom zaptivnom sredstvu i stavimo ga u sklop sa ventilacionog cijevi i tri čaure.

1. Instalirajte ventilator kanala na način da organizujete protok vazduha u uputama navedenim u shemi.

Zaključak

Nadamo se da će upoznavanje sa konceptom uštede energije kroz rekuperaciju i gornje kalkulacije pomoći čitatelju.

Kao i uvek, u ovom članku će naći video materijale koji se nalaze u video snimku. Successes!