Nawiew i wywiew jednostki wentylacyjne z odzyskiem ciepła pojawił się stosunkowo niedawno, ale szybko zyskał popularność i stał się dość popularnym systemem. Urządzenia są w stanie w pełni przewietrzyć pomieszczenie w okresie zimnym, przy zachowaniu optymalnego reżim temperaturowy napływające powietrze.
Przy stosowaniu wentylacji nawiewno-wywiewnej jesienią okres zimowy często pojawia się kwestia utrzymania ciepła w pomieszczeniu. Strumień zimnego powietrza z wentylacji pędzi na podłogę i przyczynia się do powstania niekorzystnego mikroklimatu. Najczęstszym sposobem rozwiązania tego problemu jest zainstalowanie nagrzewnicy, która ogrzewa zimne powietrze z zewnątrz przed dostarczeniem ich do pomieszczenia. Jednakże tą drogą jest dość energochłonny i nie zapobiega utracie ciepła w pomieszczeniu.
Najlepsza opcja Rozwiązaniem problemu jest wyposażenie instalacji wentylacyjnej w wymiennik ciepła. Wymiennik ciepła to urządzenie, w którym kanały wylotowy i nawiewny znajdują się w bliskiej odległości od siebie. Jednostka odzysku ciepła pozwala na częściowe przeniesienie ciepła z powietrza opuszczającego pomieszczenie do powietrza dopływającego. Dzięki technologii wymiany ciepła pomiędzy wielokierunkowymi przepływami powietrza, możliwe jest zaoszczędzenie do 90% energii elektrycznej, dodatkowo w okres letni urządzenie może służyć do chłodzenia napływających mas powietrza.
Rekuperator ciepła składa się z obudowy pokrytej materiałami izolującymi ciepło i akustycznie i wykonanej z blachy stalowej. Obudowa urządzenia jest wystarczająco mocna i wytrzymuje obciążenia ciężarem i wibracjami. Na obudowie znajdują się otwory dopływowe i odpływowe, a ruch powietrza przez urządzenie zapewniają dwa wentylatory, najczęściej osiowe lub odśrodkowe. Konieczność ich instalacji wynika ze znacznego spowolnienia naturalny obieg powietrza, co spowodowane jest wysokim oporem aerodynamicznym wymiennika ciepła. Aby zapobiec zasysaniu opadłych liści, małych ptaków lub zanieczyszczeń mechanicznych, na wlocie od strony ulicy montowana jest kratka wlotu powietrza. Ten sam otwór, ale od strony pomieszczenia, jest również wyposażony w kratkę lub dyfuzor, który równomiernie rozprowadza strumienie powietrza. Podczas instalowania rozgałęzionych systemów kanały powietrzne są montowane do otworów.
Dodatkowo wloty obu strumieni wyposażone są w dokładne filtry, które chronią system przed kroplami kurzu i tłuszczu. Zapobiega to zapychaniu się kanałów wymiennika ciepła i znacznie wydłuża żywotność sprzętu. Jednak montaż filtrów komplikuje konieczność stałego monitorowania ich stanu, czyszczenia, aw razie potrzeby ich wymiany. W przeciwnym razie zatkany filtr będzie działał jak naturalna bariera dla przepływu powietrza, w wyniku czego opór na nie wzrośnie, a wentylator pęknie.
W zależności od rodzaju konstrukcji filtry wymienników ciepła mogą być suche, mokre i elektrostatyczne. Wybór pożądanego modelu uzależniony jest od mocy urządzenia, właściwości fizyczne oraz skład chemiczny powietrza wywiewanego, a także od osobistych preferencji kupującego.
Oprócz wentylatorów i filtrów rekuperatory zawierają elementy grzejne, które mogą być wodne lub elektryczne. Każda nagrzewnica wyposażona jest w wyłącznik temperaturowy i jest w stanie włączyć się automatycznie, jeśli ciepło wychodzące z domu nie poradzi sobie z nagrzewaniem dopływającego powietrza. Moc grzejników dobierana jest ściśle według kubatury pomieszczenia i wydajności pracy systemu wentylacyjnego. Jednak w niektórych urządzeniach elementy grzejne tylko chronią wymiennik ciepła przed zamarzaniem i nie wpływają na temperaturę napływającego powietrza.
Elementy podgrzewacza wody są bardziej ekonomiczne. Wynika to z faktu, że płyn chłodzący, który porusza się wzdłuż miedzianej cewki, wchodzi do niej z systemu grzewczego domu. Z cewki podgrzewane są płyty, które z kolei oddają ciepło do przepływu powietrza. Przedstawiono system regulacji nagrzewnicy wodnej zawór trójdrożny, otwieranie i zamykanie dopływu wody, zawór dławiący, który zmniejsza lub zwiększa jego prędkość, oraz jednostka mieszająca który reguluje temperaturę. Nagrzewnice wodne montuje się w systemie kanałów powietrznych o przekroju prostokątnym lub kwadratowym.
Grzejniki elektryczne często instalowane na kanałach powietrznych z okrągły przekrój, a spirala działa jako element grzejny. Dla poprawnych i efektywna praca nagrzewnicy spiralnej, prędkość przepływu powietrza powinna być większa lub równa 2 m/s, temperatura powietrza powinna wynosić 0-30 stopni, a wilgotność przechodzących mas nie powinna przekraczać 80%. Wszystkie nagrzewnice elektryczne wyposażone są w zegar pracy oraz przekaźnik termiczny, który wyłącza urządzenie w przypadku przegrzania.
Oprócz standardowego zestawu elementów, na życzenie konsumenta, w rekuperatorach montowane są jonizatory i nawilżacze powietrza, a najbardziej współczesne projekty wyposażony jednostka elektroniczna funkcja sterowania i programowania trybu pracy w zależności od warunków zewnętrznych i wewnętrznych. Deski rozdzielcze mają estetykę wygląd zewnętrzny, dzięki czemu wymienniki ciepła organicznie wpasowują się w system wentylacji i nie zakłócają harmonii pomieszczenia.
Aby lepiej zrozumieć, jak działa system rekuperacyjny, należy zapoznać się z tłumaczeniem słowa „rekuperator”. Dosłownie oznacza to „zwrot zużytego”, w tym kontekście wymianę ciepła. W systemach wentylacyjnych wymiennik ciepła odbiera ciepło z powietrza opuszczającego pomieszczenie i oddaje je do strumieni dochodzących. Różnica temperatur wielokierunkowych strumieni powietrza może sięgać 50 stopni. W czas letni urządzenie pracuje na odwrót i schładza powietrze dochodzące z ulicy do temperatury wylotu. Średnio sprawność urządzeń wynosi 65%, co pozwala na racjonalne wykorzystanie zasobów energetycznych i znaczne oszczędności na energii elektrycznej.
W praktyce wymiana ciepła w wymienniku ciepła wygląda następująco: wymuszona wentylacja wtłacza do pomieszczenia nadmiar powietrza, w wyniku czego zanieczyszczone masy są zmuszone opuścić pomieszczenie kanałem wyciągowym. towarzyski ciepłe powietrze przechodzi przez wymiennik ciepła, jednocześnie ogrzewając ściany konstrukcji. Jednocześnie w jego kierunku porusza się strumień zimnego powietrza, które odbiera ciepło odbierane przez wymiennik ciepła bez mieszania się ze strumieniami spalin.
Jednak ochłodzenie powietrza wywiewanego z pomieszczenia powoduje kondensację. Przy dobrej pracy wentylatorów, które nadają masom powietrza dużą prędkość, kondensat nie ma czasu opadać na ścianki urządzenia i wraz ze strumieniem powietrza wylatuje na zewnątrz. Ale jeśli prędkość powietrza nie była wystarczająco wysoka, woda zaczyna gromadzić się wewnątrz urządzenia. W tym celu w konstrukcji wymiennika ciepła uwzględniono tacę, która znajduje się z niewielkim nachyleniem w kierunku otworu spustowego.
Przez otwór spustowy woda wpływa do zamkniętego zbiornika, który jest instalowany od strony pomieszczenia. Jest to podyktowane faktem, że nagromadzona woda może zamrozić kanały odpływowe, a kondensat nie będzie miał gdzie spłynąć. Nie zaleca się stosowania zebranej wody do nawilżaczy: płyn może zawierać dużą ilość drobnoustrojów chorobotwórczych, dlatego należy go wlewać do kanalizacji.
Jeśli jednak nadal tworzy się szron z kondensacji, zaleca się montaż dodatkowe wyposażenie- objazd. To urządzenie jest wykonane w formie kanału obejściowego, przez który powietrze nawiewane wejdzie do pokoju. W rezultacie wymiennik ciepła nie ogrzewa dopływających strumieni, ale oddaje swoje ciepło wyłącznie na topniejący lód. Z kolei napływające powietrze jest ogrzewane przez grzałkę, która jest włączana synchronicznie z obejściem. Po tym, jak cały lód został stopiony, a woda została spuszczona do Zbiornik, obejście zostaje wyłączone i wymiennik ciepła zaczyna działać normalnie.
Oprócz zainstalowania obejścia, do zwalczania oblodzenia stosuje się higroskopijną celulozę. Materiał znajduje się w specjalnych kasetach i pochłania wilgoć, zanim zdąży się skondensować. Para wilgoci przechodzi przez warstwę celulozy i wraca do pomieszczenia z napływającym strumieniem. Zaletami takich urządzeń jest prosty montaż, opcjonalny montaż kolektora kondensatu oraz pojemność przechowywania. Ponadto sprawność kaset rekuperatorów celulozowych nie zależy od warunki zewnętrzne, a sprawność przekracza 80%. Wady to brak możliwości użytkowania w pomieszczeniach z nadmiar wilgoci oraz wysoki koszt niektóre modele.
Nowoczesny rynek sprzęt wentylacyjny prezentuje szeroką gamę rekuperatorów różne rodzaje, różniących się od siebie zarówno konstrukcją, jak i sposobem wymiany ciepła między przepływami.
Ze względu na szeroką gamę rekuperatorów prezentowanych konsumentom wybierz pożądany model nie będzie trudne. Co więcej, każdy typ urządzenia ma swoje własne wąska specjalizacja i zalecane miejsce instalacji. Dlatego kupując urządzenie do mieszkania lub domu prywatnego, lepiej wybrać klasyczny model płytowy z płyty aluminiowe. Takie urządzenia nie wymagają konserwacji, nie wymagają regularnej konserwacji i wyróżniają się długą żywotnością.
Model ten doskonale nadaje się do zastosowania w apartamentowcu. Wynika to z niskiego poziomu hałasu podczas jego pracy oraz kompaktowych rozmiarów. Standardowe modele rurowe sprawdzają się również dobrze do użytku prywatnego: są małe i nie brzęczą. Jednak koszt takich rekuperatorów jest nieco wyższy niż koszt produktów lamelarnych, więc wybór urządzenia zależy od możliwości finansowych i osobistych preferencji właścicieli.
Wybierając model do warsztatu produkcyjnego, magazynu niespożywczego czy parkingu podziemnego, warto wybrać urządzenia rotacyjne. Takie urządzenia mają dużą moc i wysoką wydajność, co jest jednym z głównych kryteriów pracy na dużych powierzchniach. Rekuperatory z pośrednim doprowadzeniem chłodziwa również sprawdziły się dobrze, jednak ze względu na niską wydajność nie są tak poszukiwane jak zespoły bębnowe.
Ważnym czynnikiem przy wyborze urządzenia jest jego cena. Tak, najbardziej opcje budżetu Płytowe wymienniki ciepła można kupić za 27 000 rubli, a potężny obrotowy zespół odzysku ciepła z dodatkowymi wentylatorami i wbudowanym systemem filtracji kosztuje około 250 000 rubli.
Aby nie popełnić błędu przy wyborze wymiennika ciepła, należy obliczyć sprawność i sprawność urządzenia. Do obliczenia sprawności stosuje się następujący wzór: K = (Tp - Tn) / (Tv - Tn), gdzie Tp oznacza temperaturę dopływu, Tn to temperatura ulicy, a Tv to temperatura w pomieszczeniu. Następnie musisz porównać swoją wartość z maksymalnym możliwym wskaźnikiem wydajności zakupionego urządzenia. Zwykle wartość ta jest podana w karcie danych technicznych modelu lub innej towarzyszącej dokumentacji. Jednak porównując pożądaną skuteczność i wskazaną w paszporcie należy pamiętać, że w rzeczywistości współczynnik ten będzie nieco niższy niż określony w dokumencie.
Znając wydajność konkretnego modelu, możesz obliczyć jego skuteczność. Można to zrobić za pomocą następującego wzoru: E (W) \u003d 0,36xRxKx (Tv - Tn), gdzie P oznacza przepływ powietrza i jest mierzone wm3 / h. Po wykonaniu wszystkich obliczeń konieczne jest porównanie kosztów zakupu wymiennika ciepła z jego sprawnością przeliczoną na ekwiwalent pieniężny. Jeśli zakup usprawiedliwia się, urządzenie można bezpiecznie kupić. W przeciwnym razie rozważ alternatywne metody ogrzewanie dopływającego powietrza lub zainstaluj szereg prostszych urządzeń.
Na niezależny projekt urządzenia, należy pamiętać, że urządzenia przeciwprądowe mają maksymalną wydajność wymiany ciepła. Za nimi znajdują się kanały krzyżowe, a na ostatnim miejscu są kanały jednokierunkowe. Ponadto intensywność wymiany ciepła zależy bezpośrednio od jakości materiału, grubości przegród, a także od tego, jak długo masy powietrza będą znajdować się wewnątrz urządzenia.
Montaż i instalację jednostki odzysku można przeprowadzić samodzielnie. przez większość prosty widok domowe urządzenie jest rekuperatorem koncentrycznym. Do jego produkcji zabierz dwa metry plastikowa rura do kanalizacji o przekroju 16 cm i karbem powietrznym wykonanym z aluminium o długości 4 m, którego średnica powinna wynosić 100 mm. Na końcach duża rura zakładają adaptery-splittery, za pomocą których urządzenie zostanie podłączone do kanału powietrznego, i wstawią do środka pofałdowanie, skręcając je w spiralę. Rekuperator jest podłączony do system wentylacji w taki sposób, aby ciepłe powietrze przepływało przez pofałdowanie, a zimne przez plastikową rurkę.
Dzięki takiej konstrukcji nie dochodzi do mieszania się przepływów, a powietrze zewnętrzne ma czas na ogrzanie, poruszając się wewnątrz rury. Aby poprawić wydajność urządzenia można połączyć je z gruntowym wymiennikiem ciepła. W procesie testowania taki wymiennik ciepła daje dobre wyniki. Tak więc przy temperaturze zewnętrznej -7 stopni i temperaturze wewnętrznej 24 stopnie wydajność urządzenia wynosiła około 270 metrów sześciennych na godzinę, a temperatura powietrza nawiewanego odpowiadała 19 stopniom. średni koszt domowy model- 5 tysięcy rubli.
Na produkcja własna i montażu wymiennika, pamiętaj, że im dłuższa długość wymiennika, tym więcej wysoka wydajność będzie miał instalację. Dlatego doświadczeni rzemieślnicy zaleca się montaż wymiennika z czterech odcinków po 2 m każdy, po wstępnej izolacji termicznej wszystkich rur. Problem odpływu skroplin można rozwiązać instalując armaturę odpływową, a samo urządzenie można ustawić lekko pod kątem.
Stworzenie energooszczędnego budynek administracyjny, który będzie jak najbardziej zbliżony do standardu „DOM PASYWNY”, jest niemożliwy bez nowoczesnego Centrala wentylacyjna(PVU) z odzyskiem ciepła.
Pod środki odzyskiwania proces wykorzystania ciepła wewnętrznego powietrza wywiewanego o temperaturze t in, emitowanego w okresie zimnym od wysoka temperatura na ulicę, aby ogrzać powietrze nawiewane. Proces odzysku ciepła odbywa się w specjalnych jednostkach odzysku ciepła: płytowych wymiennikach ciepła, regeneratorach obrotowych, a także w wymiennikach zainstalowanych oddzielnie w przepływach powietrza o inna temperatura(w jednostkach nawiewno-wywiewnych) i połączone pośrednim nośnikiem ciepła (glikol, glikol etylenowy).
Ta ostatnia opcja jest najbardziej istotna w przypadku, gdy dopływ i wywiew są rozdzielone wzdłuż wysokości budynku, np. Jednostka zasilająca- w piwnicy i wyciągu - w strych jednak sprawność odzysku takich systemów będzie znacznie niższa (od 30 do 50% w porównaniu do PES w jednym budynku)
Płytowe wymienniki ciepła to kaseta, w której kanały nawiewne i wywiewne oddzielone są blachą aluminiową. Wymiana ciepła odbywa się pomiędzy powietrzem nawiewanym i wywiewanym poprzez blachy aluminiowe. Wewnętrzne powietrze wywiewane ogrzewa zewnętrzne powietrze nawiewane przez płyty wymiennika ciepła. W takim przypadku proces mieszania powietrza nie występuje.
W obrotowe wymienniki ciepła Przenoszenie ciepła z powietrza wywiewanego do powietrza nawiewanego odbywa się za pomocą obracającego się cylindrycznego wirnika, składającego się z pakietu cienkich metalowych płyt. Podczas pracy obrotowego wymiennika ciepła powietrze wywiewane ogrzewa płyty, a następnie płyty te wychodzą na zimne powietrze zewnętrzne i ogrzewają je. Natomiast w jednostkach separacji przepływu, ze względu na ich nieszczelność, powietrze wywiewane napływa do powietrza nawiewanego. Procent przelewu może wynosić od 5 do 20% w zależności od jakości sprzętu.
Aby osiągnąć cel – zbliżyć budynek FGAU „NII CEPP” do budynku pasywnego, w toku długich dyskusji i obliczeń zdecydowano o zamontowaniu central wentylacyjnych nawiewno-wywiewnych z wymiennikiem ciepła Rosyjski producent energooszczędne systemy klimatyczne - firmy TURKOV.
Firma TURKOV produkuje PES dla następujących regionów:
Jednak TURKOV PES używa: entalpiczny płytowy wymiennik ciepła, w którym wraz z przenoszeniem ciepła ukrytego z powietrza wywiewanego, do powietrza nawiewanego przenoszona jest również wilgoć.
Obszar roboczy entalpicznego wymiennika ciepła wykonany jest z polimerowej membrany, która umożliwia przedostawanie się cząsteczek pary wodnej z powietrza wywiewanego (nawilżonego) do nawiewanego (suchego). W wymienniku ciepła nie dochodzi do mieszania się przepływów spalin i nawiewu, ponieważ wilgoć jest przepuszczana przez membranę na zasadzie dyfuzji z powodu różnicy stężenia pary po obu stronach membrany.
Wymiary komórek membrany są takie, że może przez nią przechodzić tylko para wodna; dla kurzu, zanieczyszczeń, kropelek wody, bakterii, wirusów i zapachów membrana stanowi barierę nie do pokonania (ze względu na stosunek rozmiarów „komórek” błony i innych substancji).
Entalpiczny wymiennik ciepła w rzeczywistości - płytowy wymiennik ciepła, w którym zamiast aluminium zastosowano membrana polimerowa. Ponieważ przewodność cieplna płyty membranowej jest mniejsza niż aluminium, wymagana powierzchnia entalpii wymiennika ciepła jest znacznie więcej obszaru podobny aluminiowy wymiennik ciepła. Z jednej strony zwiększa to gabaryty urządzenia, z drugiej pozwala na odprowadzenie dużej ilości wilgoci, a to dzięki temu możliwe jest uzyskanie wysokiej mrozoodporności wymiennika ciepła i stabilności praca sprzętu w ultraniskich temperaturach.
W zimowy czas (temperatura zewnętrzna poniżej -5C), jeżeli wilgotność powietrza wywiewanego przekracza 30% (przy temperaturze powietrza wywiewanego 22...24°C), w wymienniku ciepła, wraz z procesem przenoszenia wilgoci do powietrza nawiewanego, proces następuje gromadzenie się wilgoci na płycie wymiennika ciepła. Dlatego konieczne jest okresowe wyłączanie wentylator zasilający oraz osuszenie warstwy higroskopijnej wymiennika ciepła powietrzem wywiewanym. Czas trwania, częstotliwość i temperatura, poniżej których wymagany jest proces suszenia, zależy od stopniowania wymiennika ciepła, temperatury i wilgotności wewnątrz pomieszczenia. Najczęściej stosowane ustawienia osuszania wymiennika ciepła przedstawia Tabela 1.
Tabela 1. Najczęściej używane ustawienia osuszania wymiennika ciepła
| Stopnie wymiennika ciepła | Temperatura/wilgotność | ||||
|
|
<20% | 20%-30% | 30%-35% | 35%-45% | |
| 2 kroki | nie wymagane | 3/45 min | 3/30 min | 4/30 min | |
| 3 kroki | nie wymagane | 3/50 min | 3/40 min | 3/30 min | |
| 4 kroki | nie wymagane | 3/50 min | 3/40 min | ||
Osuszanie wymiennika ciepła jest wymagane tylko przy instalacji systemów nawilżania powietrza lub podczas pracy urządzeń o dużych, systematycznych napływach wilgoci.
W niniejszym artykule jako przykład budynku administracyjnego rozważono typowy pięciopiętrowy budynek FGAU „NII CEPP” po planowanej przebudowie.
Dla tego budynku określono natężenie przepływu powietrza nawiewanego i wywiewanego zgodnie z normami wymiany powietrza w pomieszczeniach administracyjnych dla każdego pomieszczenia budynku.
Łączne wartości strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego według kondygnacji budynku przedstawia tabela 2.
Tabela 2. Szacunkowe natężenia przepływu powietrza nawiewanego/wywiewanego według kondygnacji budynku
| Piętro | Zużycie powietrza nawiewanego, m 3 /godz | Zużycie powietrza wywiewanego, m 3 /godz | PVU TURKOW |
| Piwnica | 1987 | 1987 | Zenit 2400 HECO SW |
| 1 piętro | 6517 | 6517 |
Zenit 1600 HECO SW Zenit 2400 HECO SW Zenit 3400 HECO SW |
| 2 piętro | 5010 | 5010 | Zenit 5000 HECO SW |
| 3 piętro | 6208 | 6208 |
Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW - 2 szt. |
| 4 piętro | 6957 | 6957 | Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW |
| 5 piętro | 4274 | 4274 |
Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW |
W laboratoriach PVU pracują według specjalnego algorytmu z kompensacją wywiewu z dygestoriów, tzn. gdy jakikolwiek dygestorium jest włączony, okap PVU automatycznie zmniejsza się o wartość wyciągu szafkowego. Na podstawie szacunkowych kosztów wybrano centrale wentylacyjne Turkow. Każde piętro będzie obsługiwane przez Zenit HECO SW i Zenit HECO MW PES z trzystopniowym odzyskiem ciepła do 85%.
Wentylację pierwszego piętra zapewniają PES, które są instalowane w piwnicy i na drugim piętrze. Wentylację pozostałych kondygnacji (z wyjątkiem laboratoriów na IV i III piętrze) zapewniają zainstalowane na piętrze technicznym PES.
Wygląd PES instalacji Zenit Heco SW pokazano na rysunku 6. W tabeli 3 przedstawiono dane techniczne dla każdej PES instalacji.
Instalacja Zenit Heco SW obejmuje: Niewątpliwą zaletą jest możliwość zamontowania sprzętu zarówno w pionie, jak iw poziomie pod stropem, który jest stosowany w omawianym budynku. Jak również możliwość lokalizacji sprzętu w chłodnych pomieszczeniach (poddasza, garaże, pomieszczenia techniczne itp.) oraz na ulicy, co jest bardzo ważne przy renowacji i przebudowie budynków.
PES Zenit HECO MW to małe PES z odzyskiem ciepła i wilgoci z podgrzewaczem wody i mieszaczem w lekkiej i uniwersalnej obudowie wykonanej ze spienionego polipropylenu, przeznaczone do utrzymania klimatu w małych pomieszczeniach, mieszkaniach, domach.
Firma TURKOVsamodzielnie opracowuje i produkuje w Rosji automatykę Monocontroller do urządzeń wentylacyjnych. Ta automatyka jest stosowana w PVU Zenit Heco SW
Funkcje panelu sterowania:
Znak wydajności
Aby ocenić efektywność montażu central klimatyzacyjnych Zenit Heco SW z rekuperacją w rozważanym budynku, określamy obliczone, średnie i roczne obciążenia instalacji wentylacyjnej, a także koszty w rublach za okres zimny, okres ciepły i na cały rok dla trzech opcji PES:
Obciążeniem systemu wentylacyjnego jest obciążenie nagrzewnicy powietrza, która nagrzewa (w okresie zimnym) lub chłodzi (w okresie ciepłym) powietrze nawiewane za wymiennikiem ciepła. W PES z przepływem bezpośrednim powietrze ogrzewane jest w nagrzewnicy od parametrów początkowych odpowiadających parametrom powietrza zewnętrznego w okresie zimnym, a schładzane w okresie ciepłym. Wyniki obliczeń obliczonego obciążenia instalacji wentylacyjnej w okresie zimnym dla podłóg budynku przedstawiono w tabeli 3. Przedstawiono wyniki obliczeń obliczonego obciążenia instalacji wentylacyjnej w okresie ciepłym dla całego budynku w tabeli 4.
Tabela 3. Szacunkowe obciążenie systemu wentylacyjnego w okresie zimnym według pięter, kW
| Piętro | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem |
| Piwnica | 3,5 | 28,9 | 14,0 |
| 1 piętro | 11,5 | 94,8 | 45,8 |
| 2 piętro | 8,8 | 72,9 | 35,2 |
| 3 piętro | 10,9 | 90,4 | 43,6 |
| 4 piętro | 12,2 | 101,3 | 48,9 |
| 5 piętro | 7,5 | 62,2 | 30,0 |
| 54,4 | 450,6 | 217,5 |
Tabela 4. Szacunkowe obciążenie systemu wentylacyjnego w okresie ciepłym według pięter, kW
| Piętro | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem |
| 20,2 | 33,1 | 31,1 |
Ponieważ obliczone temperatury zewnętrzne w okresach zimnych i ciepłych nie są stałe w okresie ogrzewania i chłodzenia, konieczne jest określenie średniego obciążenia wentylacją przy średniej temperaturze zewnętrznej:
Wyniki obliczeń rocznego obciążenia instalacji wentylacyjnej w okresie ciepłym i zimnym dla całego budynku przedstawiono w tabelach 5 i 6.
Tabela 5. Roczne obciążenie systemu wentylacyjnego w okresie zimowym według pięter, kW
| Piętro | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem |
| 66105 | 655733 | 264421 | |
| 66,1 | 655,7 | 264,4 |
Tabela 6. Roczne obciążenie systemu wentylacyjnego w sezonie ciepłym według pięter, kW
| Piętro | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem |
| 12362 | 20287 | 19019 | |
| 12,4 | 20,3 | 19,0 |
Określmy koszty w rublach rocznie za ogrzewanie, chłodzenie i działanie wentylatora.
Zużycie w rublach na dogrzewanie uzyskuje się przez pomnożenie rocznych wartości obciążeń wentylacyjnych (w Gcal) w okresie zimnym przez koszt 1 Gcal / godzinę energii cieplnej z sieci i do czasu, gdy PVU jest w trybie ogrzewania . Koszt 1 Gcal / h energii cieplnej z sieci wynosi 2169 rubli.
Koszty w rublach za działanie wentylatorów uzyskuje się przez pomnożenie ich mocy, czasu pracy i kosztu 1 kW energii elektrycznej. Koszt 1 kWh energii elektrycznej wynosi 5,57 rubla.
Wyniki obliczeń kosztów w rublach za działanie PBW w okresie zimnym przedstawiono w tabeli 7, aw okresie ciepłym w tabeli 8. Tabela 9 porównuje wszystkie opcje PBW dla całego budynku FGAU „NII CEPP” .
Tabela 7. Wydatki w rublach rocznie na działalność PES w okresie zimnym
| Piętro | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem | |||
| Do odgrzewania | Dla fanów | Do odgrzewania | Dla fanów | Do odgrzewania | Dla fanów | |
| Koszty całkowite | 368 206 | 337 568 | 3 652 433 | 337 568 | 1 472 827 | 337 568 |
Tabela 8. Roczne koszty funkcjonowania PBW w rublach w okresie ciepłym
| Piętro | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem | |||
| Do chłodzenia | Dla fanów | Do chłodzenia | Dla fanów | Do chłodzenia | Dla fanów | |
| Koszty całkowite | 68 858 | 141 968 | 112 998 | 141 968 | 105 936 | 141 968 |
Tabela 9. Porównanie wszystkich PES
| Wartość | PES Zenit HECO SW/MW | Przepływ bezpośredni PES | PES z 50% odzyskiem |
| , kW | 54,4 | 450,6 | 217,5 |
| 20,2 | 33,1 | 31,1 | |
| 25,7 | 255,3 | 103,0 | |
| 11,4 | 18,8 | 17,6 | |
| 66 105 | 655 733 | 264 421 | |
| 12 362 | 20 287 | 19 019 | |
| 78 468 | 676 020 | 283 440 | |
| Koszty dogrzewania, rub | 122 539 | 1 223 178 | 493 240 |
| Koszty chłodzenia, rub | 68 858 | 112 998 | 105 936 |
| Koszty dla fanów zimą, rub | 337 568 | ||
| Koszty dla fanów latem, rub | 141 968 | ||
| Całkowite roczne koszty, rub | 670 933 | 1 815 712 | 1 078 712 |
Analiza tabeli 9 pozwala na jednoznaczny wniosek - centrale nawiewno-wywiewne Zenit HECO SW i Zenit HECO MW z odzyskiem ciepła i wilgoci z Turkova są bardzo energooszczędne.
Całkowite roczne obciążenie PVU TURKOV jest o 72% mniejsze niż obciążenie w PVU ze sprawnością 50% io 88% w porównaniu z PVU z przepływem bezpośrednim. PVU Turkow zaoszczędzi 1 milion 145 tysięcy rubli - w porównaniu z PVU z bezpośrednim przepływem lub 408 tysięcy rubli - w porównaniu z PVU, którego wydajność wynosi 50%.
Gdzie są oszczędności...
Główną przyczyną niepowodzeń w użytkowaniu systemów z rekuperacją jest stosunkowo wysoka inwestycja początkowa, jednak przy pełniejszym spojrzeniu na koszty rozwoju, takie systemy nie tylko szybko się zwracają, ale także zmniejszają całkowitą inwestycję podczas rozwoju. budynki mieszkalne, biurowe i sklepy.
Średnia wartość strat ciepła gotowych budynków: 50 W/m 2 .
Dołączony:
Dołączony:
Różnica pomiędzy ilością powietrza nawiewanego a ilością powietrza kompensacyjnego.
To właśnie ta objętość powietrza wywiewanego przenosi ciepło do powietrza nawiewanego.
Dlatego konieczne jest zabudowanie terenu standardowymi budynkami o łącznej powierzchni 40 000 m 2 o określonych charakterystykach strat ciepła. Zobaczmy, co pozwoli zaoszczędzić korzystanie z systemów wentylacyjnych z rekuperacją.
Koszty operacyjne
Podstawowym celem wyboru systemów z rekuperacją jest obniżenie kosztów eksploatacji urządzeń, ze względu na znaczne zmniejszenie wymaganej mocy cieplnej do ogrzania powietrza nawiewanego.
Przy zastosowaniu central wentylacyjnych nawiewno-wywiewnych bez rekuperacji uzyskamy zużycie ciepła systemu wentylacji jednego budynku 2410 kWh.
Stosując kombinowane centrale nawiewno-wywiewne z odzyskiem ciepła i średnią sprawnością 50% uzyskamy zużycie ciepła systemu wentylacji jednego budynku 1457 kWh.
Dzięki zastosowaniu jednoblokowych, wysokosprawnych central wentylacyjnych nawiewno-wywiewnych TURKOV z odzyskiem ciepła i wilgoci o średniej sprawności 85% uzyskamy zużycie ciepła systemu wentylacji jednego budynku 790 kWh.
Jak widać, systemy wentylacyjne z wysokowydajnym sprzętem mają mniejsze zużycie ciepła, co pozwala nam mówić o okresie zwrotu sprzętu za 3-7 lat przy zastosowaniu nagrzewnic wodnych i 1-2 lata przy korzystaniu z nagrzewnic elektrycznych.
Koszty budowy
W przypadku budowy w mieście konieczne jest przeznaczenie znacznej ilości energii cieplnej z istniejącej sieci ciepłowniczej, co zawsze wiąże się ze znacznymi kosztami finansowymi. Im więcej ciepła będzie potrzebne, tym droższy będzie koszt podsumowania.
Budowanie „w terenie” często nie wiąże się z dostawą ciepła, zwykle dostarczany jest gaz i realizowana jest budowa własnej kotłowni lub elektrociepłowni. Koszt takiej konstrukcji jest adekwatny do wymaganej mocy cieplnej: im więcej tym drożej.
Dla przykładu załóżmy, że wybudowano kotłownię o mocy 50 MW energii cieplnej.
Oprócz wentylacji koszt ogrzewania typowego budynku o powierzchni 40 000 m 2 i stratach ciepła 50 W/m 2 wyniesie około 2000 kWh.
Przy zastosowaniu central wentylacyjnych nawiewno-wywiewnych bez rekuperacji będzie można zbudować 11 budynków.
Przy zastosowaniu połączonych central wentylacyjnych nawiewno-wywiewnych z odzyskiem ciepła i średniej sprawności 50%, możliwe będzie wybudowanie 14 budynków.
Przy zastosowaniu jednoblokowych, wysokosprawnych central wentylacyjnych nawiewno-wywiewnych TURKOV z odzyskiem ciepła i wilgoci o średniej sprawności 85%, będzie można zbudować 18 budynków.
Ostateczny szacunek dostarczenia większej ilości energii cieplnej lub budowy dużej kotłowni jest znacznie droższy niż koszt bardziej energooszczędnych urządzeń wentylacyjnych. Przy zastosowaniu dodatkowych środków ograniczających straty ciepła w budynku możliwe jest zwiększenie zabudowy bez zwiększania wymaganej mocy cieplnej. Np. zmniejszając straty ciepła tylko o 20%, do 40 W/m2, będzie można zbudować już 21 budynków.
Cechy działania sprzętu na północnych szerokościach geograficznych
Z reguły sprzęt z rekuperacją ma ograniczenia dotyczące minimalnej temperatury powietrza na zewnątrz. Wynika to z możliwości wymiennika ciepła, a ograniczenie wynosi -25 ... -30 o C. Jeśli temperatura spadnie, kondensat z powietrza wywiewanego zamarznie na wymienniku, dlatego przy skrajnie niskich temperaturach stosuje się podgrzewacz elektryczny lub podgrzewacz wody z płynem niezamarzającym. Na przykład w Jakucji szacowana temperatura powietrza na zewnątrz wynosi -48 o C. Wtedy klasyczne systemy z rekuperacją działają w następujący sposób:
Przy zastosowaniu specjalnej serii urządzeń dla Dalekiej Północy z 4-stopniowym odzyskiem ciepła TURKOV CrioVent, wstępne podgrzewanie nie jest wymagane, ponieważ 4 stopnie, duża powierzchnia rekuperacji i powrót wilgoci pozwalają zapobiec zamarzaniu wymiennika ciepła. Sprzęt działa w sposób szary:
Brak podgrzewania i wysoka wydajność sprzętu znacznie zmniejszy zużycie ciepła i uprości konstrukcję sprzętu.
Zastosowanie wysokowydajnych systemów rekuperacji na północnych szerokościach geograficznych jest najbardziej istotne, ponieważ ze względu na niskie temperatury powietrza zewnętrznego stosowanie klasycznych systemów rekuperacji jest trudne, a urządzenia bez rekuperacji wymagają zbyt dużej ilości energii cieplnej. Sprzęt Turkowa z powodzeniem pracuje w miastach o najtrudniejszych warunkach klimatycznych, takich jak: Ułan-Ude, Irkuck, Jenisejsk, Jakuck, Anadyr, Murmańsk, a także w wielu innych miastach o łagodniejszym klimacie w porównaniu do tych miast.
Wniosek
Rekuperator (łac. odbiorczy, powrotny) to specjalne urządzenie nawiewno-wywiewne, które usuwa powietrze wywiewane z pomieszczenia i dostarcza świeże powietrze z ulicy. Jednym z kluczowych elementów konstrukcyjnych jest wymiennik ciepła. Jego celem funkcjonalnym jest odbieranie ciepła, aw niektórych systemach wilgoci, z powietrza wywiewanego i przekazywanie go do świeżego powietrza dopływającego. Wszystkie rekuperatory charakteryzują się niskim poborem mocy.
Materiał wymiennika ciepła jest jednym z ważnych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze systemu wentylacji. Tutaj brane są pod uwagę indywidualne cechy miejsca pracy systemu, aby węzeł działał jak najdłużej. W chwili obecnej do produkcji wymiennika wykorzystywane są: aluminium, miedź, ceramika, plastik, stal nierdzewna i papier.
Zalet wentylacji z rekuperacją jest wiele, wśród najważniejszych warto zwrócić uwagę na możliwość zapewnienia zarówno nawiewu jak i wywiewu za pomocą jednego urządzenia, a także zaoszczędzenie do 50% kosztów ogrzewania/chłodzenia, normalizacji wilgotności i obniżenia poziomu szkodliwe substancje w powietrzu w pomieszczeniu. Urządzenie jest w stanie zapewnić korzystny mikroklimat, niezależnie od pory roku i pogody na zewnątrz.
Każde urządzenie zapewnia poziom regeneracji na poziomie 70-90%. Wskaźnik zależy od warunków zewnętrznych i trybu pracy. Organizując całą wentylację w pomieszczeniu na rekuperatorach można osiągnąć oszczędności w kosztach ogrzewania/chłodzenia nawet do 60%
Na przykład w strefie klimatycznej Syberii zastosowanie wymiennika ciepła pozwala zaoszczędzić na energii elektrycznej (przy użyciu grzejnika) do 50-55%.
Wydajność rekuperatorów nie pozwala na przeciąg w dosłownym tego słowa znaczeniu, jednak wybierając miejsce instalacji lepiej zminimalizować ewentualny dyskomfort w przyszłości w mroźne dni i nie umieszczać urządzeń bezpośrednio nad miejscami pracy i miejscami do spania.
Tak, ale z kilkoma zastrzeżeniami. Nie zaleca się instalowania rekuperatorów w pomieszczeniach ze sprawnie funkcjonującym okapem domowym. Ale jeśli otwory okienne są zamknięte szczelnymi oknami z podwójnymi szybami, a wspólny układ wydechowy domu nie działa dobrze. To właśnie układ nawiewno-wywiewny z rekuperacją jest skutecznym narzędziem do walki z dusznością, wysoką wilgotnością, pleśnią i nieprzyjemnymi zapachami.
Każda konkretna instalacja ma swój własny wskaźnik - zależy to od mocy i trybu pracy. Ale ogólnie poziom hałasu przy pierwszych prędkościach jest tak nieznaczny, że większość ludzi tego nie zauważa. A przy ostatnich prędkościach każde urządzenie jest głośne.
Jeśli w pomieszczeniach pojawi się nadmierna wilgotność z powodu mało wydajnej wentylacji lub jej całkowitego braku, to montaż dowolnego wymiennika ciepła radykalnie zmieni sytuację na lepsze. Sprzęt zapewni normalną wymianę powietrza w pomieszczeniu, co oznacza odprowadzenie wilgoci w naturalny sposób.
Każdy system wentylacji z rekuperacją odnosi się do ekonomicznego sprzętu klimatycznego. Do pracy potrzebuje od 2 do 45 W/h energii elektrycznej. Co w kategoriach pieniężnych wynosi od około 100 do 1500 rubli rocznie.
Jeśli grubość konstrukcji ściany wynosi 250 mm lub więcej, nie będzie problemów z instalacją domowego systemu wentylacji z rekuperacją - wszystko odbywa się zgodnie ze standardowym algorytmem. Jeśli ten parametr jest poniżej podanego wskaźnika, to specjaliści stosują indywidualne rozwiązania. Na przykład Wakio ma model Wakio Lumi do cienkich ścian i specjalną nadstawkę do ściany dla Marley MEnV 180. Istnieją również systemy, które nie wymagają grubości ścian, takie jak Mitsubishi Lossnay Vl-100.
Normalna wymiana powietrza jest brana pod uwagę, gdy powietrze w pomieszczeniu jest całkowicie odnowione w ciągu jednej godziny. Przy średniej powierzchni pomieszczenia wynoszącej 18 metrów i wysokości sufitu 2,5 m okazuje się, że należy dostarczyć i usunąć około 45 metrów sześciennych na godzinę. Prawie każdy rekuperator domowy poradzi sobie z tym zadaniem. Istnieje jednak inny sposób obliczenia wymaganej objętości powietrza - według liczby osób w pomieszczeniu. W takim przypadku, zgodnie z prawem moskiewskim, wymagane jest dostarczenie i usunięcie 60 metrów sześciennych na godzinę na osobę. W takim przypadku rekuperatory domowe są instalowane parami i ta metoda jest uważana za najbardziej optymalną.
Nie ma bezpośrednich zakazów instalowania rekuperatorów domowych, jednak w zabytkach architektonicznych chronionych przez państwo nie można wykonywać otworów w ścianie, we wszystkich innych budynkach nie jest zabronione zorganizowanie otworu o średnicy do 200 mm przez prawo. Ograniczeniem mogą być również wysokie podłogi z silnym wiatrem oraz pomieszczenia z bardzo silnym ogólnym wywiewem domowym, w tym przypadku nie zaleca się instalowania rekuperatorów.
Wysoki poziom odzysku ciepła stwarza warunki do pojawienia się kondensatu – jest to proces naturalny. W instalacjach z odzyskiem ciepła, dzięki części tej wilgoci, napływający strumień powietrza zostaje nawilżony, czyli w pomieszczeniu powstają komfortowe warunki klimatyczne. A nadmiar przez specjalną górną pokrywę jest wyprowadzony w taki sposób, aby nie osadzał się na elewacji. Niezależnie od pogody na zewnątrz, cykl zmian systemu zapobiega powstawaniu punktów rosy. Więc sprzęt nie zamarza. Warto również zauważyć, że ilość wytwarzanego kondensatu wcale nie jest duża.
Nie ma różnic w działaniu sprzętu zimą i latem. Główna zasada jest zawsze przestrzegana - ciepło pozostaje w środowisku, w którym pierwotnie się znajdowało. Dzięki temu reżim temperaturowy o każdej porze roku nie zmienia się po włączeniu odzysku ciepła. A w przypadku konieczności schłodzenia powietrza funkcja jest wyłączona – tryb „wentylacji” ustawia się za pomocą sterowników instalacji.
Nie można przecenić znaczenia instalacji w łazience - nadmiar wilgoci jest usuwany z pomieszczenia, a reżim temperaturowy pozostaje wygodny. W łazienkach zaleca się zamontowanie rekuperatorów z czujnikiem wilgotności, dzięki czemu wentylacja będzie działała automatycznie i tylko w razie potrzeby.
Przede wszystkim zauważamy, że problem drobnoustrojów dotyczy miejsc, w których wilgoć gromadzi się przez długi czas. A ponieważ wymiennik ciepła urządzenia jest całkowicie wysuszony w każdych warunkach, żadne mikroorganizmy nie mogą się w nim rozmnażać. Dla całkowitej pewności zalecamy przeprowadzenie prewencyjnego czyszczenia wymiennika 2 razy w roku – wystarczy umyć go pod bieżącą wodą lub w zmywarce. Element można również czyścić parą.
Tutaj nie ma jasnej odpowiedzi. Uwzględnia się szereg czynników - intensywność działania lokalu, jego przeznaczenie i strefę klimatyczną. Zalecamy wzrokowe sprawdzenie stopnia zanieczyszczenia filtrów i wymienników ciepła oraz czyszczenie w razie potrzeby.
Dopóki system jest w trybie odzyskiwania, ryzyko mostków termicznych jest zerowe. Gdy system jest wyłączony, ciepło w wymienniku ciepła zatyka otwór i nie ucieka. To prawda, że prawidłowa lokalizacja wymiennika ciepła jest ważna - musi być wystarczająco wysunięty na zewnątrz, a zawór odcinający powietrze musi znajdować się z boku pomieszczenia.
Wybór optymalnej lokalizacji dla central wentylacyjnych z rekuperacją to usługa bezpłatna dla klientów naszej firmy. Jesteśmy gotowi zapewnić go w dogodnym dla Państwa terminie podczas wizyty na miejscu.
Teoretycznie w domach z paneli SIP, domach drewnianych i szkieletowych wymiennik ciepła można montować samodzielnie, jednak w takim przypadku urządzenie traci gwarancję na montaż, a często gwarancję na samo urządzenie. Nie ma możliwości samodzielnego zainstalowania wymiennika ciepła w kamiennych domach, ponieważ wymaga to drogiego profesjonalnego sprzętu, który nie jest używany w życiu codziennym, a także specjalisty od wiercenia diamentowego.
W procesie wentylacji z pomieszczenia wykorzystywane jest nie tylko powietrze wywiewane, ale także część energii cieplnej. Zimą prowadzi to do wzrostu rachunków za energię.
Zmniejszenie nieuzasadnionych kosztów, bez szkody dla wymiany powietrza, umożliwi odzysk ciepła w systemach wentylacyjnych typu scentralizowanego i lokalnego. Do regeneracji energii cieplnej wykorzystuje się różnego rodzaju wymienniki ciepła – rekuperatory.
W artykule szczegółowo opisano modele jednostek, ich cechy konstrukcyjne, zasady działania, zalety i wady. Podane informacje pomogą w wyborze najlepszej opcji aranżacji systemu wentylacji.
W tłumaczeniu z łaciny rekuperacja oznacza zwrot pieniędzy lub pokwitowanie zwrotu. W odniesieniu do reakcji wymiany ciepła, odzyskiwanie charakteryzuje się jako częściowy zwrot energii wydatkowanej na czynność technologiczną w celu jej wykorzystania w tym samym procesie.
Lokalne rekuperatory wyposażone są w wentylator i płytowy wymiennik ciepła. „Rura” wlotu jest zaizolowana materiałem dźwiękochłonnym. Centrala do central kompaktowych jest umieszczona na ścianie wewnętrznej
Cechy zdecentralizowanych systemów wentylacyjnych z rekuperacją:
Ważne kryteria wyboru nawiewnika ściennego: dopuszczalna grubość ścianki, wydajność, sprawność wymiennika ciepła, średnica kanału powietrza oraz temperatura pompowanego medium
Porównanie działania wentylacji naturalnej i wymuszonej z rekuperacją:
Zasada działania scentralizowanego wymiennika ciepła, obliczanie sprawności:
Urządzenie i działanie zdecentralizowanego wymiennika ciepła na przykładzie zaworu ściennego Prana:
Około 25-35% ciepła opuszcza pomieszczenie przez system wentylacji. W celu zmniejszenia strat i efektywnego odzysku ciepła stosuje się rekuperatory. Urządzenia klimatyczne pozwalają wykorzystać energię mas odpadów do ogrzania napływającego powietrza.
Masz coś do dodania lub masz pytania dotyczące działania różnych rekuperatorów wentylacyjnych? Prosimy o komentarze do publikacji, podzielenie się swoimi doświadczeniami w obsłudze takich instalacji. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.
