Napájecí a výfuková jednotka- Tento moderní řešení pro organizaci optimální výměnu vzduchu A racionální použití zdroje energie. Principem činnosti je vynutit přísun a odvod vzduchu mimo místnost. Instalace lze vytvářet na základě PES individuální systém mikroklima připojením různých filtrů a zařízení.

Rekuperační ventilační systém

Pro úsporu tepelné energie jsou některé instalace PES vybaveny rekuperátory. Rekuperátor je kovový výměník, který je integrován do ventilačního systému a částečně ohřívá venkovní vzduch díky odváděnému teplému vzduchu. V tomto případě je hlavní část proudu vzduchu ohřívána konvenčním ohřívačem vzduchu. Přestože je cena přívodní a odvodní jednotky s rekuperací tepla vyšší než u jiných zařízení, vzhledem k energetické účinnosti se tyto náklady rychle vrátí. Důležitá vlastnost Zařízení je svým koeficientem výkonu (účinnosti), který se pohybuje od 30 - 96% v závislosti na typu rekuperátoru, rychlosti proudění vzduchu výměníkem a rozdílu teplot.

Přívodní a odtahové větrání s rekuperací plně vyhovuje moderní požadavky na úsporu tepelné energie. A díky funkci vytápění místností je považován za nejslibnější vývoj v oblasti větrání.

Hlavní výhody:

1. Pohodlná výměna vzduchu
2. Efektivní úspora energie
3. Funkce regulace vlhkosti
4. Spolehlivá zvuková izolace
5. Vysoká účinnost až 96%
6. Pohodlný systém ovládání
7. Čištění vzduchu od prachu a nečistot
8. Maximální úspora tepelné energie

Klasifikace a charakteristiky zařízení.

V závislosti na konstrukci výměníku tepla může být výměník tepla s rekuperátorem několika typů:

Deskové rekuperátory jsou nejčastějším provedením. K výměně tepla dochází průchodem vzduchu přes řadu desek. Během provozu se tvoří kondenzát, proto je rekuperační systém navíc vybaven odvodem kondenzátu. Účinnost je 50-75%.

Rotační rekuperátor tepla je válcové zařízení hustě vyplněné vrstvami vlnité oceli. Tepelná výměna se uskutečňuje díky rotujícímu rotoru, který postupně prochází nejprve teplý a poté studený vzduch. V tomto případě intenzita závisí na rychlosti otáčení rotoru. Přívodní a výfukový systém s rekuperací tohoto typu Má to velké velikosti, tedy vhodné pro obchodní centra, nemocnice, hotely a další velké prostory. Díky absenci mrazu dosahuje účinnost 75-85%

Mezi méně obvyklé typy patří rekuperátory s mezichladicí kapalinou (může to být voda nebo roztok voda-glykol). Účinnost je 40-60%. Napájecí a výfuková jednotka s rekuperátorem může být vyrobena ve formě tepelných trubek plněných freonem. Účinnost takového zařízení je 50-70%. Dále je použit komorový rekuperátor. Studený a teplý vzduch prochází jednou komorou, která je oddělena speciální klapkou. Pravidelně se klapka převrací a proudění vzduchu mění místa. Účinnost je až 90 %.

Přívodní a odtahové větrání s rekuperací tepla nejlepší cena!

Široká škála produktů je k dispozici k objednání v internetovém obchodě Yanvent. sestava PES instalace pro různé účely, výkon, konfigurace a náklady.

Díky pohodlnému vyhledávacímu formuláři můžete snadno najít vhodný model a kupte si vzduchotechnickou jednotku s rekuperací za nejlepší cenu!

Vzhledem ke zvýšení sazeb za primární energetické zdroje se využití stalo aktuálnější než kdy jindy. Ve vzduchotechnických jednotkách s rekuperací se obvykle používají následující typy rekuperátorů:

• deskový nebo křížový rekuperátor;
• rotační rekuperátor;
• rekuperátory s mezichladicí kapalinou;
• Tepelné čerpadlo;
• rekuperátor komorového typu;
• rekuperátor s tepelnými trubicemi.

Princip činnosti

Princip činnosti jakéhokoli rekuperátoru ve vzduchotechnických jednotkách je následující. Zajišťuje výměnu tepla (u některých modelů - jak výměnu chladu, tak výměnu vlhkosti) mezi přiváděným a odváděným vzduchem. Proces výměny tepla může probíhat nepřetržitě - přes stěny výměníku tepla, pomocí freonu nebo mezilehlého chladiva. Výměna tepla může být i periodická, jako u rotačního a komorového rekuperátoru. V důsledku toho se odpadní vzduch ochlazuje, čímž se ohřívá čerstvý vzduch přiváděný vzduch. Proces výměny chladu u určitých modelů rekuperátorů probíhá v teplé sezóně a umožňuje snížit náklady na energii klimatizačních systémů díky určitému ochlazení přiváděného vzduchu přiváděného do místnosti. Mezi proudy odváděného a přiváděného vzduchu dochází k výměně vlhkosti, což vám umožňuje udržovat příjemnou vlhkost v místnosti po celý rok, bez použití jakýchkoli přídavná zařízení– zvlhčovače a další.

Deskový nebo křížový rekuperátor.

Teplovodivé desky rekuperační plochy jsou vyrobeny z tenké kovové (materiál - hliník, měď, nerez) fólie nebo ultratenkého kartonu, plastu, hygroskopické celulózy. Proudy přiváděného a odváděného vzduchu se pohybují mnoha malými kanály tvořenými těmito tepelně vodivými deskami v protiproudém vzoru. Kontakt a míšení toků a jejich kontaminace jsou prakticky vyloučeny. Konstrukce rekuperátoru neobsahuje žádné pohyblivé části. Míra účinnosti 50-80%. V rekuperátoru z kovové fólie může vlivem rozdílu teplot proudění vzduchu na povrchu desek kondenzovat vlhkost. V teplém období musí být odveden do kanalizace budovy speciálně vybaveným drenážním potrubím. V chladném počasí hrozí zamrznutí této vlhkosti v rekuperátoru a jeho mechanickému poškození(rozmrazování). Vzniklý led navíc značně snižuje účinnost rekuperátoru. Při provozu v chladném období proto výměníky tepla s kovovými tepelně vodivými deskami vyžadují pravidelné odmrazování proudem teplého odpadního vzduchu nebo použití přídavného vodního nebo elektrického ohřívače vzduchu. V tomto případě se přiváděný vzduch buď nepřivádí vůbec, nebo je přiváděn do místnosti obtokem rekuperátoru přes přídavný ventil (bypass). Průměrná doba rozmrazování je 5 až 25 minut. Výměník tepla s tepelně vodivými deskami vyrobenými z ultratenké lepenky a plastu nepodléhá mrazu, protože výměna vlhkosti probíhá přes tyto materiály, ale má další nevýhodu - nelze jej použít pro větrání místností s vysokou vlhkostí za účelem vysušte je. Deskový výměník je možné instalovat do přívodního a odvodního systému ve vertikální i horizontální poloze v závislosti na požadavcích na velikost větrací komory. Deskové rekuperátory jsou nejběžnější díky jejich relativní jednoduchosti konstrukce a nízké ceně.

Rotační rekuperátor.

Tento typ je po lamelovém typu druhým nejrozšířenějším. Teplo z jednoho proudu vzduchu do druhého se přenáší přes válcový dutý buben, nazývaný rotor, rotující mezi výfukovou a přívodní sekcí. Vnitřní objem rotoru je vyplněn pevně zabalenou kovovou fólií nebo drátem, který plní roli rotující teplosměnné plochy. Materiál fólie nebo drátu je stejný jako u deskového rekuperátoru – měď, hliník nebo nerez. Rotor má vodorovnou osu otáčení hnacího hřídele, otáčí se elektromotorem s krokovým nebo invertorovým ovládáním. Motor lze použít k řízení procesu obnovy. Míra účinnosti 75-90%. Účinnost rekuperátoru závisí na průtokových teplotách, jejich otáčkách a otáčkách rotoru. Změnou rychlosti rotoru můžete změnit provozní účinnost. Zamrzání vlhkosti v rotoru je vyloučeno, ale nelze zcela vyloučit míšení proudů, jejich vzájemné znečištění a přenos pachů, protože proudy jsou ve vzájemném přímém kontaktu. Míchání je možné až do 3 %. Rotační výměníky tepla nevyžadují velké množství elektřiny a umožňují sušit vzduch v místnostech s vysokou vlhkostí. Konstrukce rotačních rekuperátorů je oproti deskovým rekuperátorům složitější a jejich cena i provozní náklady jsou vyšší. Vzduchotechnické jednotky s rotačními výměníky jsou však velmi oblíbené pro svou vysokou účinnost.

Rekuperátory s mezichladicí kapalinou.

Chladivem je nejčastěji voda nebo vodné roztoky glykolů. Takový rekuperátor se skládá ze dvou výměníků tepla spojených potrubím s oběhovým čerpadlem a armaturami. Jeden z výměníků tepla je umístěn v kanálu s proudem odpadního vzduchu a přijímá z něj teplo. Teplo je prostřednictvím chladicí kapaliny předáváno pomocí čerpadla a potrubí do dalšího výměníku tepla umístěného v kanálu přívodního vzduchu. Přiváděný vzduch toto teplo přijímá a ohřívá se. Míchání proudů je v tomto případě zcela vyloučeno, ale vzhledem k přítomnosti mezilehlého chladiva je koeficient účinnosti tohoto typu rekuperátoru relativně nízký a činí 45-55%. Účinnost lze ovlivnit pomocí čerpadla ovlivněním rychlosti chladicí kapaliny. Hlavní výhodou a rozdílem mezi rekuperátorem s mezichladicí kapalinou a rekuperátorem s tepelným potrubím je to, že výměníky tepla ve výfukových a napájecích jednotkách mohou být umístěny ve vzájemné vzdálenosti. Instalační poloha pro výměníky tepla, čerpadla a potrubí může být vertikální nebo horizontální.

Tepelné čerpadlo.

Objevil se relativně nedávno zajímavá odrůda rekuperátor s mezichladicí kapalinou – tzv. termodynamický rekuperátor, ve kterém roli kapalných výměníků tepla, potrubí a čerpadla plní chladicí stroj pracující v tepelné čerpadlo. Jedná se o jakousi kombinaci rekuperátoru a tepelného čerpadla. Skládá se ze dvou výměníků tepla - výparník-chladič vzduchu a kondenzátoru, potrubí, termostatického ventilu, kompresoru a 4cestného ventilu. Výměníky tepla jsou umístěny v přívodním a odváděném vzduchovém potrubí, pro zajištění cirkulace chladiva je nutný kompresor a ventil přepíná průtoky chladiva v závislosti na ročním období a umožňuje přenos tepla z odpadního vzduchu do přiváděného vzduchu a svěráku naopak. V tomto případě může napájecí a výfukový systém sestávat z několika napájecích a jedné výfukové jednotky vyššího výkonu, spojených jedním chladicím okruhem. Možnosti systému zároveň umožňují, aby několik vzduchotechnických jednotek pracovalo v různých režimech (topení/chlazení) současně. Převodní koeficient tepelného čerpadla COP může dosahovat hodnot 4,5-6,5.

Rekuperátor s tepelnými trubicemi.

Podle principu činnosti je rekuperátor s tepelnými trubicemi podobný rekuperátoru s mezilehlým chladivem. Jediný rozdíl je v tom, že v proudech vzduchu nejsou umístěny výměníky tepla, ale tzv. tepelné trubky, přesněji termosifony. Konstrukčně se jedná o hermeticky uzavřené úseky měděné žebrované trubky, uvnitř naplněné speciálně vybraným nízkovroucím freonem. Jeden konec trubky ve výfukovém proudu se ohřeje, freon v tomto místě vře a předá přijaté teplo ze vzduchu na druhý konec trubky, vyfukovaný proudem přiváděného vzduchu. Zde freon uvnitř potrubí kondenzuje a předává teplo vzduchu, který se zahřívá. Vzájemné promíchávání toků, jejich znečišťování a přenos pachů je zcela vyloučeno. Nejsou zde žádné pohyblivé prvky, trubky jsou umístěny v tocích pouze svisle nebo v mírném sklonu, takže se freon pohybuje uvnitř trubek od studeného konce k horkému konci vlivem gravitace. Míra účinnosti 50-70%. Důležitá podmínka pro zajištění jeho provozu: vzduchovody, ve kterých jsou termosifony instalovány, musí být umístěny svisle nad sebou.

Komorový typ rekuperátoru.

Vnitřní objem (komora) takového rekuperátoru je rozdělena na dvě poloviny klapkou. Klapka se čas od času pohybuje a tím mění směr pohybu proudů výfukového a přiváděného vzduchu. Odpadní vzduch ohřívá jednu polovinu komory, pak sem klapka usměrňuje proud přiváděného vzduchu a je ohříván ohřívanými stěnami komory. Tento proces se periodicky opakuje. Poměr účinnosti dosahuje 70-80%. Ale konstrukce má pohyblivé části, a proto je vysoká pravděpodobnost vzájemného míšení, kontaminace toků a přenosu pachů.

Výpočet účinnosti rekuperátoru.

V technických charakteristikách rekuperačních větracích jednotek mnoha výrobních společností jsou zpravidla uvedeny dvě hodnoty koeficientu obnovy - teplotou vzduchu a jeho entalpií. Účinnost rekuperátoru lze vypočítat na základě teploty nebo entalpie vzduchu. Výpočet podle teploty zohledňuje citelný tepelný obsah vzduchu a u entalpie se bere v úvahu i vlhkost vzduchu (jeho relativní vlhkost). Výpočet na základě entalpie je považován za přesnější. Pro výpočet jsou vyžadovány počáteční údaje. Získávají se měřením teploty a vlhkosti vzduchu na třech místech: uvnitř (kde ventilační jednotka zajišťuje výměnu vzduchu), venku a v průřezu mřížky rozvodu přiváděného vzduchu (odkud vstupuje upravený venkovní vzduch do místnosti) . Vzorec pro výpočet účinnosti regenerace podle teploty je následující:

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), Kde

• Kt– koeficient účinnosti rekuperátoru podle teploty;
• T1– teplota venkovního vzduchu, oC;
• T2– teplota odváděného vzduchu (tj. vnitřního vzduchu), °C;
• T4– teplota přiváděného vzduchu, oC.

Entalpie vzduchu je tepelný obsah vzduchu, tzn. množství tepla v něm obsaženého na 1 kg suchého vzduchu. Entalpie se stanoví pomocí i-d grafy Stát vlhký vzduch, umístěním bodů odpovídajících naměřené teplotě a vlhkosti v místnosti, venkovním a přiváděném vzduchu. Vzorec pro výpočet účinnosti regenerace na základě entalpie je následující:

Kh = (H4 – H1) / (H2 – H1), Kde

• Kh– koeficient účinnosti rekuperátoru z hlediska entalpie;
• H1– entalpie venkovního vzduchu, kJ/kg;
• H2– entalpie odpadního vzduchu (tj. vnitřního vzduchu), kJ/kg;
• H4– entalpie přiváděného vzduchu, kJ/kg.

Ekonomická proveditelnost použití vzduchotechnických jednotek s rekuperací.

Jako příklad si uveďme studii proveditelnosti pro použití větracích jednotek s rekuperací v systémech přívodní a odsávací ventilace prostory autosalonu.

Počáteční údaje:

• objekt – autosalon o celkové ploše 2000 m2;
• průměrná výška areálu je 3-6 m, skládá se ze dvou výstavních hal, kancelářské plochy a nádraží Údržba(STO);
• Pro přívodní a odtahové větrání těchto prostor byly zvoleny vzduchotechnické jednotky potrubního typu: 1 jednotka s průtokem vzduchu 650 m3/hod. a příkonem 0,4 kW a 5 jednotek s průtokem vzduchu 1500 m3/hod. příkon 0,83 kW.
• Zaručený rozsah teplot vnějšího vzduchu pro potrubní instalace je (-15…+40) оС.

Pro porovnání spotřeby energie spočítáme výkon potrubního elektrického ohřívače vzduchu, který je nutný k ohřevu venkovního vzduchu v chladném období v klasické vzduchotechnické jednotce (skládající se ze zpětného ventilu, potrubního filtru, ventilátoru a elektrický ohřívač vzduchu) s průtokem vzduchu 650 a 1500 m3/hod. Současně jsou náklady na elektřinu 5 rublů za 1 kW * hodinu.

Venkovní vzduch se musí ohřát na -15 až +20°C.

Výkon elektrického ohřívače vzduchu byl vypočten pomocí rovnice tepelné bilance:

Qn = G*Cp*T, W, kde:

• Qn– výkon ohřívače vzduchu, W;
• G- hmotnostní průtok vzduchu ohřívačem vzduchu, kg/s;
• St– měrná izobarická tepelná kapacita vzduchu. Ср = 1000 kJ/kg*K;
• T– rozdíl teplot vzduchu na výstupu z ohřívače vzduchu a na vstupu.

T = 20 – (-15) = 35 oC.

1. 650 / 3600 = 0,181 m3/sec

p = 1,2 kg/m3 – hustota vzduchu.

G = 0,181 x 1,2 = 0,217 kg/s

Qn = 0,217*1000*35 = 7600 W.

2. 1500 / 3600 = 0,417 m3/sec

G = 0,417 x 1,2 = 0,5 kg/s

Qn = 0,5*1000*35 = 17500 W.

Použití potrubních jednotek s rekuperací tepla v chladném období namísto tradičních elektrických ohřívačů vzduchu umožňuje snížit náklady na energii při stejném množství přiváděného vzduchu více než 20krát a tím snížit náklady a odpovídajícím způsobem zvýšit zisk. z autobazaru. Použití rekuperačních jednotek navíc umožňuje snížit finanční náklady spotřebitele na energetické zdroje na vytápění prostor v chladném období a na klimatizaci v teplém období přibližně o 50 %.

Pro větší přehlednost provedeme srovnávací finanční analýza spotřeba energie systémů přívodu a odvodu ventilace pro prostory autobazaru, vybavených potrubními jednotkami s rekuperací tepla a tradičními jednotkami s elektrickými ohřívači vzduchu.

Počáteční údaje:

Systém 1.

Instalace s rekuperací tepla s průtokem 650 m3/hod – 1 jednotka. a 1500 m3/hod – 5 jednotek.

Celková spotřeba elektrické energie bude: 0,4 + 5*0,83 = 4,55 kW*hod.

Systém 2.

Tradiční potrubní přívodní a odsávací ventilační jednotky - 1 jednotka. s průtokem 650m3/hod a 5 jednotek. s průtokem 1500 m3/hod.

Celkový elektrický výkon instalace při 650 m3/hod bude:

• ventilátory – 2*0,155 = 0,31 kW*hod;
• automatizace a pohony ventilů – 0,1 kW*hod;
• elektrický ohřívač vzduchu – 7,6 kW*hod.;

Celkem: 8,01 kW*hod.

Celkový elektrický výkon instalace při 1500 m3/hod bude:

• ventilátory – 2*0,32 = 0,64 kW*hod;
• automatizace a pohony ventilů – 0,1 kW*hod;
• elektrický ohřívač vzduchu – 17,5 kW*hod.

Celkem: (18,24 kW*hodina)*5 = 91,2 kW*hodina.

Celkem: 91,2 + 8,01 = 99,21 kW*hod.

Předpokládáme, že doba použití vytápění ve vzduchotechnických systémech je 150 pracovních dní v roce po dobu 9 hodin. Dostaneme 150*9 = 1350 hodin.

Spotřeba energie instalací s rekuperací bude: 4,55 * 1350 = 6142,5 kW

Provozní náklady budou: 5 rublů * 6142,5 kW = 30712,5 rublů. nebo v relativním vyjádření (k celkové ploše autobazaru 2000 m2) 30172,5 / 2000 = 15,1 rub./m2.

Spotřeba energie tradiční systémy bude: 99,21 * 1350 = 133933,5 kW Provozní náklady budou: 5 rublů * 133933,5 kW = 669667,5 rublů. nebo v relativním vyjádření (k celkové ploše autobazaru 2000 m2) 669667,5 / 2000 = 334,8 rublů/m2.

Větrání s rekuperací je zařízení určené ke zpracování vzduchu na takové parametry, aby se člověk cítil pohodlně a bezpečně. Tyto parametry jsou regulovány normami a leží v následujících mezích: teplota 23÷26 C, vlhkost 30÷60%, rychlost vzduchu 0,1÷0,15 m/s.

Existuje další ukazatel, který přímo souvisí s bezpečností přítomnosti osoby v uzavřených prostorách - jedná se o přítomnost kyslíku, přesněji procento oxid uhličitý ve vzduchu. Oxid uhličitý vytlačuje kyslík a při hladinách 2 až 3 % oxidu uhličitého ve vzduchu může způsobit ztrátu vědomí nebo smrt.

Právě pro zachování těchto čtyř parametrů slouží větrací jednotky s rekuperací. To platí zejména pro moderní obchodní centra, kde není přirozený příliv čerstvý vzduch. Průmyslové, administrativní, obchodní, bytové a jiné prostory se neobejdou bez moderny ventilační zařízení. Při dnešním znečištění ovzduší je otázka instalace větracích jednotek s rekuperací nanejvýš aktuální.

Do ventilace s rekuperací je možné instalovat další filtry a další zařízení, která umožňují ještě lépe čistit a upravovat vzduch na zadané parametry.

To vše lze provést pomocí ventilačních jednotek Dantex.

Princip činnosti systému přívodního a odtahového větrání s rekuperací tepla

Díky systému přívodu a odvodu ventilace je do místnosti čerpán čistý vzduch a ohřátý odpadní vzduch je odváděn ven. Ohřátý vzduch, který prochází výměníkem tepla, opouští část tepla stěnám konstrukce, v důsledku čehož se studený vzduch přicházející z ulice ohřívá výměníkem tepla, aniž by vynakládal další energii na vytápění. Tento systém je účinnější a méně energeticky náročný než ventilační systém bez rekuperace tepla.

Účinnost rekuperátoru se mění v závislosti na venkovní teplotě vzduchu, lze ji vypočítat pomocí obecného vzorce:

S = (T1 – T2) : (T3 – T2)
Kde:

S– účinnost využití;
T1– teplota vzduchu vstupujícího do místnosti;
T2– venkovní teplota vzduchu;
T3– teplota vzduchu v místnosti.

Typy rekuperátorů

Deskové rekuperátory

Tento typ výměníku tepla se skládá ze sady tenkých desek vyrobených z hliníku nebo jiného materiálu, nejlépe s dobrými vlastnostmi přenosu tepla). Jedná se o nejlevnější a nejoblíbenější typ zařízení (rekuperátor). Účinnost deskového rekuperátoru se může pohybovat od 50 % do 90 % a životnost díky absenci pohyblivých částí je velmi dlouhá.

Hlavní nevýhodou takových rekuperátorů je tvorba ledu v důsledku teplotních rozdílů. Existují tři možnosti řešení tohoto problému:

• Nepoužívejte regeneraci v extrémních podmínkách nízké teploty
• Používejte modely s automatickým procesem obnovy. V tomto případě studený vzduch obchází desky a teplý vzduch ohřívá led. Ale stojí za zvážení, že účinnost takových modelů v chladném počasí klesne o 20%.

Rotační rekuperátory

Výměník má pohyblivou část - válcový rotor (rekuperátor), který se skládá z profilovaných desek. K přenosu tepla dochází, když se rotor otáčí. Účinnost se pohybuje od 75 do 90 %. V tomto případě rychlost otáčení ovlivňuje úroveň rekuperace. Rychlost lze nastavit nezávisle.

Na rotačních výměnících se led netvoří, ale na rozdíl od deskových výměníků jsou náročnější na údržbu.

S mezichladicí kapalinou

V případě mezilehlého chladiva, jako u deskových rekuperátorů, jsou k dispozici dva kanály pro čistý a odváděný vzduch, ale k výměně tepla dochází přes roztok voda-glykol nebo vodu. Účinnost takového zařízení je pod 50 %.

Komorové rekuperátory

V této podobě vzduch prochází speciální komorou (rekuperátorem), která obsahuje pohyblivou klapku. Právě klapka má schopnost přesměrovat proudění studeného a horkého vzduchu. Díky takovému periodickému spínání proudění vzduchu dochází k rekuperaci. V takovém systému však dochází k částečnému směšování odchozího a příchozího proudění vzduchu, což vede ke vstupu cizích pachů zpět do místnosti, ale tato konstrukce má zase vysokou účinnost 80%.

Tepelné trubky

Tento mechanismus má mnoho trubic, které jsou sestaveny do jednoho utěsněného bloku a uvnitř trubic je naplněna speciální snadno kondenzující a odpařující se látka, nejčastěji freon. Procházející teplý vzduch určitá část trubky, ohřívá a odpařuje ji. Pohybuje se do oblasti trubic, kterými prochází studený vzduch a ohřívá ho svým teplem, zatímco freon se ochlazuje a to může vést ke kondenzaci. Výhodou tohoto provedení je, že se do místnosti nedostane znečištěný vzduch. Optimální aplikace tepelné trubky jsou možné v malých místnostech klimatické zóny s malým rozdílem mezi vnitřní a vnější teplotou.

Někdy rekuperace nestačí k vytopení místnosti při nízkých venkovních teplotách, proto se často kromě rekuperace používají elektrické nebo vodní ohřívače. U některých modelů plní ohřívače funkci ochrany výměníku tepla před námrazou.

Přívodní a odtahové větrací jednotky s rekuperací tepla se objevily relativně nedávno, ale rychle si získaly oblibu a staly se poměrně oblíbeným systémem. Zařízení jsou schopna plně větrat místnost během chladného období při zachování optimální teplotní režim příchozí vzduch.

co to je?

Při použití přívodního a odtahového větrání v období podzim-zima často vyvstává otázka zachování tepla v místnosti. Proud studeného vzduchu přicházející z ventilace se řítí k podlaze a přispívá k vytvoření nepříznivého mikroklimatu. Nejběžnějším způsobem řešení tohoto problému je instalace ohřívače, který ohřívá proud studeného pouličního vzduchu před jeho dodáním do místnosti. nicméně tato metoda je značně energeticky náročný a nezabrání tepelným ztrátám v místnosti.

Nejlepší možnostŘešením problému je vybavení ventilačního systému rekuperátorem. Rekuperátor je zařízení, ve kterém jsou kanály pro odvod vzduchu a přívod vzduchu umístěny v těsné blízkosti u sebe. Rekuperační jednotka umožňuje částečný přenos tepla ze vzduchu opouštějícího místnost do vzduchu příchozího. Díky technologii výměny tepla mezi vícesměrnými prouděním vzduchu je možné ušetřit až 90 % elektrické energie, v létě lze navíc zařízení využít k chlazení přicházející vzduchové hmoty.

Specifikace

Rekuperátor tepla se skládá z pouzdra, které je pokryto tepelně a zvukově izolačními materiály a je vyrobeno z ocelového plechu. Tělo zařízení je poměrně odolné a odolává hmotnosti a vibracím. Skříň má vstupní a výstupní otvory a pohyb vzduchu zařízením zajišťují dva ventilátory, obvykle axiálního nebo odstředivého typu. Nutnost jejich instalace je dána výrazným zpomalením přirozené cirkulace vzduchu, což je způsobeno vysokým aerodynamickým odporem rekuperátoru. Aby se zabránilo nasávání spadaného listí, drobného ptactva nebo mechanických nečistot, je na přívodu umístěném na straně ulice instalována mřížka pro přívod vzduchu. Stejný otvor, ale na straně místnosti, je navíc vybaven mřížkou nebo difuzorem, který rovnoměrně rozděluje proudy vzduchu. Při instalaci rozvětvených systémů se do otvorů montují vzduchovody.

Kromě toho jsou vstupy obou toků vybaveny jemnými filtry, které chrání systém před prachem a kapkami tuku. To chrání kanály výměníku tepla před ucpáním a výrazně prodlužuje životnost zařízení. Instalaci filtrů však komplikuje nutnost neustále sledovat jejich stav, čistit je, případně vyměňovat. V opačném případě bude ucpaný filtr fungovat jako přirozená překážka proudění vzduchu, což způsobí zvýšení odporu a prasknutí ventilátoru.

Podle typu provedení mohou být filtry rekuperátoru suché, mokré nebo elektrostatické. Výběr správného modelu závisí na výkonu zařízení, fyzikální vlastnosti A chemické složení odpadního vzduchu, jakož i osobních preferencí kupujícího.

Kromě ventilátorů a filtrů patří mezi rekuperátory topné prvky, který může být vodní a elektrický. Každý ohřívač je vybaven teplotním relé a je schopen se automaticky zapnout, pokud se teplo opouštějící dům nedokáže vyrovnat s ohřevem přiváděného vzduchu. Výkon ohřívačů se volí přesně v souladu s objemem místnosti a provozním výkonem ventilačního systému. U některých zařízení však topná tělesa pouze chrání výměník tepla před zamrznutím a neovlivňují teplotu přiváděného vzduchu.

Prvky ohřívače vody jsou hospodárnější. To se vysvětluje skutečností, že chladicí kapalina, která se pohybuje podél měděné cívky, do ní vstupuje z topného systému domu. Cívka ohřívá desky, které zase odevzdávají teplo proudu vzduchu. Regulační systém ohřívače vody je tvořen třícestným ventilem, který otevírá a zavírá přívod vody, škrticí klapkou, která snižuje nebo zvyšuje její rychlost a míchací jednotka regulace teploty. Ohřívače vody se instalují do vzduchovodu s obdélníkovým nebo čtvercovým průřezem.

Elektrické ohřívače jsou často instalovány na vzduchovodech s kulatým průřezem a jako topné těleso používají spirálu. Za správné a efektivní práce spirálový ohřívač, rychlost proudění vzduchu by měla být větší nebo rovna 2 m/s, teplota vzduchu by měla být 0-30 stupňů a vlhkost procházejících hmot by neměla překročit 80%. Všechny elektrické ohřívače jsou vybaveny časovačem provozu a tepelným relé, které vypne zařízení v případě přehřátí.

Kromě standardní sady prvků jsou na přání spotřebitele do rekuperátorů instalovány ionizátory vzduchu a zvlhčovače vzduchu, nejmodernější modely jsou vybaveny elektronickou řídící jednotkou a funkcí programování provozního režimu v závislosti na vnějších a vnitřních podmínkách. . Přístrojové desky mají estetický vzhled a umožňují, aby výměníky tepla bez problémů zapadly do ventilačního systému a nenarušovaly harmonii místnosti.

Princip činnosti

Abyste lépe porozuměli tomu, jak rekuperační systém funguje, měli byste se podívat na překlad slova „rekuperátor“. Doslova to znamená „návrat použitého“, v tomto kontextu – výměnu tepla. Ve ventilačních systémech rekuperátor odebírá teplo ze vzduchu opouštějícího místnost a předává jej proudění vzduchu přiváděného. Teplotní rozdíl mezi vícesměrnými proudy vzduchu může dosáhnout 50 stupňů. V letní čas Zařízení pracuje obráceně a ochlazuje vzduch přicházející z ulice na teplotu výstupu. V průměru je účinnost zařízení 65 %, což umožňuje racionální využití energetických zdrojů a výrazné úspory elektrické energie.

V praxi výměna tepla v rekuperátoru vypadá takto: nucené větrání vhání do místnosti přebytečný objem vzduchu, v důsledku čehož jsou kontaminované hmoty nuceny opustit místnost výfukovým potrubím. Vychází teplý vzduch prochází výměníkem tepla, ohřívá stěny konstrukce. Současně se k němu pohybuje proud studeného vzduchu, který odebírá teplo přijaté výměníkem tepla, aniž by se mísil s proudy výfukových plynů.

Ochlazení vzduchu opouštějícího místnost však vede ke vzniku kondenzace. Pokud ventilátory fungují dobře a udělují vzduchovým hmotám vysokou rychlost, kondenzát nemá čas spadnout na stěny zařízení a spolu s proudem vzduchu vyjde na ulici. Pokud však rychlost vzduchu nebyla dostatečně vysoká, voda se začne hromadit uvnitř zařízení. Pro tyto účely je součástí konstrukce rekuperátoru vanička, která je umístěna v mírném sklonu směrem k odtokovému otvoru.

Přes odkapávač Voda vstupuje do uzavřené nádrže, která je instalována na straně místnosti. To je dáno tím, že nahromaděná voda může zamrznout odtokové kanály a kondenzát nebude mít kam odtékat. Nedoporučuje se používat jímanou vodu pro zvlhčovače: kapalina může obsahovat velké množství patogenních mikroorganismů, a proto musí být nalita do kanalizace.

Pokud se však led tvoří z kondenzace, doporučuje se nainstalovat další zařízení - obtok. Toto zařízení je vyrobeno ve formě obtokového kanálu, kterým bude přiváděný vzduch vstupovat do místnosti. Výsledkem je, že tepelný výměník neohřívá přiváděné proudy, ale utrácí své teplo pouze na tání ledu. Přiváděný vzduch je zase ohříván ohřívačem, který se zapíná synchronně s bypassem. Po rozpuštění veškerého ledu a vypuštění vody do akumulační nádrže se bypass vypne a rekuperátor začne normálně fungovat.

Kromě instalace bypassu se k boji proti námraze používá hygroskopická celulóza. Materiál je umístěn ve speciálních kazetách a absorbuje vlhkost dříve, než stihne spadnout do kondenzace. Vlhká pára prochází vrstvou celulózy a vrací se do místnosti s příchozím prouděním. Výhodou takových zařízení je jednoduchá instalace, volitelná instalace sběrače kondenzátu a skladovací nádrž. Provozní účinnost kazet celulózových rekuperátorů navíc nezávisí na vnější podmínky a účinnost je více než 80 %. Mezi nevýhody patří nemožnost použití v místnostech s nadměrnou vlhkostí a vysoká cena některé modely.

Typy rekuperátorů

Moderní trh ventilačních zařízení představuje široký výběr rekuperátory odlišné typy, lišící se od sebe jak konstrukcí, tak způsobem výměny tepla mezi proudy.

• Talířové modely jsou nejjednodušším a nejrozšířenějším typem rekuperátorů, vyznačující se nízkou cenou a dlouhou životností. Tepelný výměník modelů se skládá z tenkých hliníkových desek, které mají vysokou tepelnou vodivost a výrazně zvyšují účinnost zařízení, která u deskových modelů může dosáhnout 90 %. Indikátory vysoké účinnosti jsou způsobeny zvláštností struktury výměníku tepla, desky, ve kterých jsou umístěny tak, že oba proudy, střídavě, mezi nimi procházejí pod úhlem 90 stupňů. Sled procházejících teplých a studených paprsků byl umožněn ohnutím okrajů na deskách a utěsněním spojů pomocí polyesterových pryskyřic. K výrobě desek se kromě hliníku používají slitiny mědi a mosazi a také polymerní hydrofobní plasty. Kromě výhod však mají deskové rekuperátory i své vlastní slabé stránky. Nevýhodou modelů je vysoké riziko kondenzace a tvorby ledu, což je způsobeno příliš blízkostí desek u sebe.

• Rotační modely sestávají z pouzdra, uvnitř kterého se otáčí válcový rotor sestávající z profilovaných desek. Během rotace rotoru se teplo přenáší z odcházejících toků do příchozích, v důsledku čehož je pozorováno mírné promíchání hmot. A přestože rychlost míchání není kritická a obvykle nepřesahuje 7 %, u dětských a lékařské ústavy takové modely se nepoužívají. Úroveň regenerace vzduchové hmoty zcela závisí na rychlosti otáčení rotoru, která se nastavuje ručně. Účinnost rotačních modelů je 75-90%, riziko tvorby ledu je minimální. To je způsobeno tím, že většina vlhkosti se zadrží v bubnu a poté se odpaří. Mezi nevýhody patří obtížná údržba, vysoká hluková zátěž, která je způsobena přítomností pohyblivých mechanismů, dále velikost zařízení, nemožnost instalace na stěnu a pravděpodobnost šíření pachů a prachu během provozu.

• Komorové modely sestávají ze dvou komor, mezi kterými je společná klapka. Po zahřátí se začne otáčet a vpouštět dovnitř studený vzduch teplá komora. Poté jde ohřátý vzduch do místnosti, klapka se uzavře a proces se znovu opakuje. Komorový rekuperátor si však velkou oblibu nezískal. Je to dáno tím, že klapka není schopna zajistit úplné utěsnění komor, takže proudy vzduchu se mísí.

• Trubkové modely sestávají z velkého počtu trubic obsahujících freon. Během procesu ohřevu z výstupních proudů plyn stoupá do horních částí trubek a ohřívá příchozí proudy. Po přenosu tepla přebírá freon kapalnou formu a proudí do spodních částí trubek. Mezi výhody trubkových výměníků patří poměrně vysoká účinnost, dosahující 70 %, absence pohyblivých prvků, absence brumu při provozu, malé rozměry a dlouhá životnost. Nevýhody jsou velká hmotnost modelů, která je způsobena přítomností kovových trubek v designu.

• Modely s mezichladicí kapalinou sestávají ze dvou samostatných vzduchových kanálů procházejících výměníkem tepla naplněným roztokem voda-glykol. V důsledku průchodu topnou jednotkou předává odpadní vzduch teplo chladicí kapalině, která zase ohřívá příchozí proud. Mezi výhody modelu patří jeho odolnost proti opotřebení díky absenci pohyblivých částí a mezi nevýhody patří nízká účinnost dosahující pouze 60% a náchylnost k tvorbě kondenzátu.

Jak si vybrat?

Díky široké škále rekuperátorů prezentovaných spotřebitelům nebude výběr správného modelu obtížný. Navíc každý typ zařízení má své vlastní úzká specializace a doporučené místo instalace. Při nákupu zařízení pro byt nebo soukromý dům je tedy lepší zvolit klasický deskový model s hliníkovými deskami. Taková zařízení nevyžadují údržbu, nevyžadují pravidelnou údržbu a mají dlouhou životnost.

Tento model je ideální pro použití v bytovém domě. Je to dáno nízkou hlučností při jeho provozu a kompaktními rozměry. Trubkové standardní modely se dobře osvědčily i pro soukromé použití: mají malé rozměry a nebručí. Náklady na takové rekuperátory jsou však o něco vyšší než náklady na deskové výrobky, takže výběr zařízení závisí na finančních možnostech a osobních preferencích majitelů.

Při výběru modelu pro výrobní dílnu, nepotravinářský sklad nebo podzemní parkoviště byste měli zvolit rotační zařízení. Taková zařízení mají vysoký výkon a vysoká produktivita, která je jedním z hlavních kritérií pro práci na velkých plochách. Dobře se osvědčily i rekuperátory s mezichladicí kapalinou, ale pro svou nízkou účinnost nejsou tak žádané jako bubnové jednotky.

Důležitým faktorem při výběru zařízení je jeho cena. Nejvíce rozpočtových možností pro deskové výměníky tepla lze tedy zakoupit za 27 000 rublů, zatímco výkonná rotační jednotka pro rekuperaci tepla s dalšími ventilátory a vestavěným filtračním systémem bude stát asi 250 000 rublů.

Příklady návrhů a výpočtů

Abyste při výběru rekuperátoru neudělali chybu, měli byste si spočítat účinnost a provozní účinnost zařízení. Pro výpočet účinnosti použijte následující vzorec: K = (Tp – Tn) / (Tv – Tn), kde Tp označuje teplotu vstupního proudu, Tn – venkovní teplota a TV – pokojová teplota. Dále musíte porovnat svou hodnotu s maximálním možným ukazatelem účinnosti zakoupeného zařízení. Obvykle je tato hodnota uvedena v technickém listu modelu nebo jiné doprovodné dokumentaci. Při porovnávání požadované účinnosti a účinnosti uvedené v pasu byste však měli mít na paměti, že ve skutečnosti bude tento koeficient o něco nižší, než je uvedeno v dokumentu.

Znáte-li účinnost konkrétního modelu, můžete vypočítat jeho účinnost. To lze provést pomocí následujícího vzorce: E (W) = 0,36xPxKx (Tv - Tn), kde P bude označovat průtok vzduchu a je měřeno v m3/h. Po provedení všech výpočtů byste měli porovnat náklady na nákup rekuperátoru s jeho účinností, převedenou na peněžní ekvivalent. Pokud se nákup ospravedlňuje, můžete si zařízení bezpečně zakoupit. V opačném případě stojí za zvážení alternativní způsoby ohřevu přiváděného vzduchu nebo instalace řady jednodušších zařízení.

Při samostatném navrhování zařízení je třeba vzít v úvahu, že protiproudá zařízení mají maximální účinnost přenosu tepla. Následují potrubí s příčným prouděním a na posledním místě jsou potrubí jednosměrná. Jak intenzivní bude výměna tepla navíc přímo závisí na kvalitě materiálu, tloušťce dělících přepážek a také na tom, jak dlouho zůstanou vzduchové hmoty uvnitř zařízení.

Podrobnosti o instalaci

Montáž a instalaci rekuperační jednotky lze provádět nezávisle. Nejvíc jednoduchý pohled domácí zařízení je koaxiální rekuperátor. K jeho výrobě vezměte dvoumetrovou plastovou kanalizační trubku o průřezu 16 cm a hliníkovou vzduchovou vlnu dlouhou 4 m, jejíž průměr by měl být 100 mm. Na konce velké trubky se nasadí adaptéry-rozdělovače, pomocí kterých bude zařízení připojeno ke vzduchovému potrubí, a dovnitř se umístí zvlnění a zkroutí se do spirály. Rekuperátor je připojen k ventilačnímu systému tak, že teplý vzduch je hnán vlnitou a studený plastovým potrubím.

V důsledku této konstrukce nedochází k míchání proudů a pouliční vzduch má čas se zahřát při pohybu uvnitř potrubí. Pro zlepšení výkonu zařízení jej můžete kombinovat se zemním výměníkem tepla. Při testování dává takový rekuperátor dobré výsledky. Takže při vnější teplotě -7 stupňů a vnitřní teplotě 24 stupňů byla produktivita zařízení asi 270 metrů krychlových za hodinu a teplota přiváděného vzduchu odpovídala 19 stupňům. průměrné náklady domácí model - 5 tisíc rublů.

Při samostatné výrobě a instalaci rekuperátoru byste měli mít na paměti, že čím delší je výměník tepla, tím vyšší je účinnost instalace. Proto zkušení řemeslníci Rekuperátor se doporučuje sestavit ze čtyř sekcí po 2 m po provedení předběžné tepelné izolace všech potrubí. Problém odvodu kondenzátu lze vyřešit instalací armatury pro vypouštění vody a umístěním samotného zařízení pod mírně nakloněným úhlem.