Vzduchotechnické jednotky so spätným získavaním tepla pre súkromný dom

Otázka zvyšovania energetickej účinnosti sa nevyhnutne musí brať do úvahy pri projektovaní a generálnych opravách súkromných obytných budov. Vzduchotechnická jednotka vo ventilačnom systéme je jedným z najefektívnejších riešení, ako ušetriť náklady na energiu.

Typy ventilačných systémov

Výmena vzduchu v obytných a technických miestnostiach, v kuchyni a v kúpeľni je predpokladom pre udržanie zdravej mikroklímy.

Vetranie je prirodzené a nútené.

V prvom prípade prúdy čistého vzduchu prichádzajú zvonku a sú odvádzané do atmosféry v dôsledku fyzikálnych procesov ťahu vo vysokom potrubí.

V zime vstupuje studený vzduch do domu oknami, dverami, prívodnými kanálmi a necháva priestor vyhriaty na izbovú teplotu - na vykurovanie ulice sa tak stratí až 15% energie.

Nútené systémy používajú na cirkuláciu prúdov ventilátory inštalované v prívodných alebo výfukových potrubiach.

Pri prívodnom a odvodnom vetraní sú oba procesy nútené.

Princíp činnosti systémov s rekuperáciou

Vetranie s rekuperáciou funguje podľa jednoduchej schémy:

1. Na mieste vhodnom na inštaláciu a údržbu je nainštalovaný rekuperátor - výmenník tepla, ku ktorému sú pripojené vstupné a výstupné vetracie kanály.
2. Teplý vzduch z miestnosti ohrieva studený vzduch prichádzajúci zvonku.
3. Do domu sa vháňa ohriata hmota čistého vzduchu.
4. Potom sa postup opakuje.

Experimentálne sa overilo, že pri teplote odvádzaného vzduchu 23 ° C a vzduchu prichádzajúceho zvonku -20 ° C sa v najlepších vzorkách rekuperátorov prichádzajúce prietoky zahrievajú na 18 ° C. Týmto spôsobom sa dosahujú úspory energie.

Studený a znečistený vzduch v rekuperátore sa nemieša - do budovy vstupuje čistý vzduch z ulice.

Na zvýšenie účinnosti v rôznych prevádzkových podmienkach bola vyvinutá široká škála modelov rekuperátorov.

Dizajnové prvky

Výmenníky tepla sú klasifikované podľa rôznych kritérií:

• technické vlastnosti;
• spôsob umiestnenia;
• materiál tela a vnútorné prvky;
• zásada konania;
• návrh pracovných prvkov;
• fyzikálne médium používané na prenos tepla;
• automatizácia a schéma riadenia.

Výber sa robí po dôkladnej analýze všetkých funkcií.

Miesto inštalácie zariadenia

Pri výbere miesta inštalácie hlavnej jednotky rekuperátora zohľadnite, kde sú nainštalované ventilátory alebo čerpadlá. Hluk generovaný zariadením môže byť veľmi rušivý.

Neinštalujú rekuperátory nad spálne a škôlky.

Podľa spôsobu inštalácie sa rozlišujú podlahové a závesné zariadenia, výber je ovplyvnený povrchom. Ak nie sú žiadne pevné hlavné steny, je lepšie zvoliť model pripevnený k podlahe.

Závesné zariadenia sa môžu skrývať za podhľady, ale takéto riešenia sú vhodné pre priemyselné budovy. Vibrácie generované ventilátorom a krytom sú prenášané a zosilňované stavebnou konštrukciou.

Telo výmenníka tepla môže byť vodorovné alebo zvislé. To neovplyvňuje technické vlastnosti, ale umožňuje vám zvoliť si model na pohodlné pripojenie vzduchových potrubí. Čím menej zákrut a zákrut, tým menej hluku z prúdenia vzduchu a menej energie sa vynakladá na pohyb vzduchových hmôt fanúšikmi.

Typické konštrukčné schémy

Všetky rekuperátory sa konvenčne delia na modely priameho prenosu tepla a zariadenia s medziľahlým nosičom tepla.

Prvá trieda zahŕňa výmenníky tepla:

• komora;
• rotačný;
• lamelárny priečny tok a protiprúd;
• rúrkovitý.

Zariadenia s prechodným nosičom tepla používajú kvapalinu freón alebo vodu-glykol.

Komora

Zariadenie sa skladá z dvoch izolovaných komôr. Prietoky sú automaticky riadené pohyblivou klapkou.

V prvej fáze je teplý vzduch nasmerovaný do komory č. 1, zatiaľ čo steny sú ohrievané. Po určitom čase automaticky klapka zmení prúdenie vzduchu - pouličná klapka je nasmerovaná do vyhrievanej komory a tam sa zahreje, a klapka miestnosti v tomto okamihu do komory č.

Proces sa cyklicky opakuje, keď sa oddelenia zahrievajú a ochladzujú. Účinnosť zariadení nepresahuje 50 - 60%.

Rotačné

Výmenníkom tepla vo vzduchotechnickej jednotke s rotačným rekuperátorom sú dosky pripevnené k kolesu. Hriadeľ sa v bubne otáča pomaly, os sa zhoduje s prúdmi vzduchu. Buben je rozdelený na dve časti, na jednej sa pohybuje vzduch v byte, na druhej ulici vzduch. Obežné koleso kolesa pohybujúce sa v prvom segmente sa zahrieva. Ďalej sa pomocou rotácie vyhrievané lopatky posúvajú do inej časti bubna, kde vydávajú teplo pouličnému vzduchu.

Ovládacie zariadenie umožňuje v teplom období vypnúť režim vykurovania. Účinnosť inštalácie je asi 80%.

Nevýhodou modelu je technická nemožnosť úplného oddelenia prietokov - asi 5% vzduchových hmôt je zmiešaných. Zvláštnosť neumožňuje použitie zariadení tohto typu v miestnostiach, kde SNiP stanovil najvyššie prípustné hodnoty kontaminácie.

Lamelové

Modely sa vyrábajú v dvoch typoch: protiprúdový a priečny, názov závisí od smeru pohybu vzduchu.

Hliníkové dosky sa hromadia a uvoľňujú teplo, z ktorého sa vytvárajú úzke vodiace kanály.

Výrobná schéma umožňuje dosiahnuť zmiešanie vzduchových hmôt na úrovni asi 0,1%, čo slúži ako základ pre to, aby sa zariadenie považovalo za utesnené.

Účinnosť protiprúdových rekuperátorov priamo závisí od geometrických rozmerov. Objemné vybavenie má vysoké náklady a zriedka sa používa pre súkromné ​​domy.

V priečnych výmenníkoch tepla prúdi vzduch zariadením kolmo.

Rekuperátory s priečnym protiprúdom sú najefektívnejšie pri malých rozmeroch. Veľké množstvo komponentov znižuje mechanickú pevnosť, preto sa tieto jednotky používajú iba s malými poklesmi tlaku.

Rúrkové

Konštrukčne vyrobené z jednej rúry veľkého priemeru, vo vnútri ktorej je veľa rúrok menšieho prierezu.

Teplé prúdy prechádzajúce tenkými trubicami ich zahrievajú. Zo stien sa ohrieva prúd pouličného vzduchu, ktorý sa pomocou ventilátora privádza do domu.

Vetranie rekuperátorom freónov

Freónové rekuperátory patria do triedy zariadení s medziľahlým nosičom tepla.

Práca je založená na dvoch fyzikálnych princípoch:

• zmena stavu agregácie freónu počas cyklov ohrievania a ochladzovania - chladiaca kvapalina sa ochladí, zmení na kvapalný stav a pri zahrievaní sa zmení na plynnú frakciu;
• vlastnosť plynu byť vyššia ako kvapalina v dôsledku inej špecifickej hmotnosti.

Dizajn predstavuje sada prstencových trubíc naplnených freónovým chladivom.

Rúry prechádzajú potrubím ventilačnej jednotky a výfukové potrubie musí byť vždy nižšie ako prívodné potrubie. Teplý vzduch ohrieva spodnú časť rúrok, freón sa varí a stúpa do hornej dutiny, cez ktorú prechádza studený vzduch z ulice. V hornej komore vydáva freón v trubici teplo, zatiaľ čo sa sám ochladzuje, prechádza do kvapalnej frakcie a klesá trubicou dole.

Výhody systému Freon:

• nedostatok kompresorov na čerpanie chladiacej kvapaliny, čo znamená vysokú spoľahlivosť zariadenia;
• úplná absencia miešania čistého a znečisteného vzduchu, čo sa dosiahne utesnením prechodových bodov rúrok cez steny komôr.

Potrubný rekuperátor s medziľahlým nosičom tepla

Zariadenie sa skladá z dvoch výmenníkov tepla, ktoré sa dajú rozložiť na veľké vzdialenosti.

Zariadenie je vhodné na rekonštrukciu ventilačných systémov, ktorých návrh nebol pôvodne navrhnutý pre možnosť výmeny tepla.

Pracovný algoritmus:

1. Vzduch vo výfukovom potrubí prechádza tepelným výmenníkom pozostávajúcim z rúrok, cez ktoré cirkuluje kvapalina etylénglykol.
2. Chladiaca kvapalina sa čerpá pomocou cirkulačného čerpadla do rovnakého chladiča inštalovaného v prívodnom potrubí.
3. Kvapalina prenáša teplo na prívodný vzduch prechádzajúci cez mriežku chladiča.
4. Proces čerpania prebieha nepretržite.

Na reguláciu stupňa prestupu tepla sú medzi prepravné rúry inštalované ventily. V zásade je to podobné ako v schéme regulácie prenosu tepla vykurovacích radiátorov.

Pri akejkoľvek konštrukcii rekuperátorov sa v prístroji vytvára kondenzát. Na jeho odstránenie je potrebné zabezpečiť zbernú nádobu a cestu na ďalšie zneškodnenie mimo domu alebo do kanalizácie.

Hlavné prvky ventilačných systémov

Vetranie so spätným získavaním tepla v súkromnom dome nespočíva iba v jednotke výmenníka tepla.

Systém obsahuje:

• ochranné mriežky;
• vzduchové potrubia;
• ventily;
• Fanúšikovia;
• filtre.
• automatizačné a kontrolné orgány.

Mriežky zabraňujú náhodnému vstupu veľkých predmetov, vtákov a hlodavcov do systému, čo môže spôsobiť nehodu. Táto možnosť je možná, keď na obežné koleso ventilátora spadne cudzí predmet. Dôsledkom môže byť:

• deformované čepele a zvýšené vibrácie (hluk);
• zaseknutie rotora ventilátora a spaľovanie vinutí motora;
• nepríjemný zápach z mŕtvych a rozpadajúcich sa zvierat.

Celkový prierez otvorov mriežky by nemal byť podstatne menší ako prierez vzduchových potrubí, čo vedie k zníženiu výkonu celého systému.

Vzduchovody a tvarovky (oblúky, T-kusy, adaptéry) sa kupujú súčasne, snažia sa nakupovať výrobky od jedného výrobcu. Rozdiel vo veľkosti vedie k medzerám v kĺboch, narušeniu prietoku a turbulenciám.

Vlnité vzduchové kanály sa nepoužívajú na vetranie pomocou rekuperátora, ktoré vytvárajú odolnosť voči prúdeniu vzduchu a zvýšený hluk počas prevádzky.

Na dočasnú zmenu parametrov pohybu vzduchu sú potrebné vzduchové ventily, ktoré sa napríklad dajú použiť na uzavretie prívodného kanála počas obzvlášť mrazivého obdobia, keď rekuperátor nedokáže zvládnuť ohrev vzduchu na požadovanú teplotu.

Filtre sú inštalované vo všetkých modeloch vetrania s rekuperáciou. Chráni zariadenie pred pouličným prachom a prachom z stromov, ktoré rýchlo upchávajú výmenníky tepla.

Ventilátory môžu byť zabudované do rekuperačnej jednotky alebo inštalované do potrubí. Pri výpočte je potrebné určiť požadovaný výkon zariadenia.

Nemôžete ušetriť na nákupe ventilátorov - lacné výrobky nízkej kvality nie sú určené na dlhodobú prevádzku.Keď sa ventilátory opotrebujú, vydávajú zvuk, vedú k vibráciám ventilačných komponentov, čo spôsobuje nepríjemné pocity, keď sú v miestnosti.

Regulácia mikroklímy

Rekuperátor je neoddeliteľnou súčasťou celkového systému prívodu a odvodu vzduchu. Operáciu systému nemožno nakonfigurovať naraz a počas celej doby prevádzky sa nemôže meniť.

Režimy sa menia v závislosti od ročného obdobia, teploty vzduchu a sily vetra, požadovaných klimatických parametrov v miestnostiach.

Medzi riadiace systémy patria:

• Teplota, vlhkosť, detektory dymu inštalované v miestnostiach a vo vnútri zariadenia. Príkazmi od senzorov sa zapínajú a vypínajú ventilátory a ďalšie ovládacie zariadenia.
• Pohony a ich pohony, ktoré riadia činnosť ventilov, tlmičov, posúvačov.
• Zariadenia na riadenie činnosti ventilátorov, čerpadiel, rýchlosti otáčania dosiek rotora.
• Regulátory ovládacích zariadení, ktoré analyzujú situáciu v dome, regulátory napätia pre stabilnú a presnú činnosť zariadenia.
• Záložné energetické jednotky pre prípad výpadku energie.

Hlavné funkcie riadiacich systémov:

• regulácia teploty privádzaného vzduchu, berúc do úvahy parametre mikroklímy, vonkajšie podmienky, hodnoty snímačov;
• monitorovanie a zmena teplotnej intenzity tokov pred a za výmenníkom tepla;
• riadenie kvality ovzdušia vrátane obsahu CO2;
• ochrana pred zamrznutím rekuperátora;
• ovládanie ventilátora;
• vypnutie prívodného vetrania v prípade požiaru a zapnutie výfukového systému dymu;
• sledovanie stavu a vydávanie informácií o stave filtrov.

Ovládacie panely sa vytvárajú individuálne, berúc do úvahy prevádzkové podmienky, veľkosť budovy a požiadavky majiteľov nehnuteľností.

Pravidlá výberu

Hlavným kritériom pri výbere zariadenia je jeho výkon. Je veľmi ťažké robiť výpočty sami, preto je lepšie kontaktovať špecialistov.

Parametre, ktoré sú dôležité pri výbere:

• Koeficient účinnosti, ktorý označuje, ako sa teplota prúdov prerozdeľuje, a nie úspory tepla. Reálne čísla sa blížia k 65 - 80%. Tvrdenia okolo 90% a vyššie nie sú nič iné ako marketingové triky. Asi 15% tepla sa stratí vetraním, takže údaje o 50% úsporách energie nemôžu byť pravdivé.
• Materiál a hrúbka krytu - Tenké kovové zariadenia podliehajú vibráciám a zvýšenému hluku.
• Spoľahlivé informácie o výkone ventilátora, mali by byť vybrané s rezervou okolo 20%. Pri maximálnom výkone uvedenom v pasoch prestane ventilátor vytvárať tlak potrebný na cirkuláciu vzduchu.
• Zloženie a vlastnosti automatizačných systémov, doba prevádzky v prípade výpadku elektrickej energie.
• Ďalšie možnosti automatizácie na ovládanie klimatizácie, zvlhčovača vzduchu, elektrického ohrievača (ak je to potrebné).

Správne zvolená a nakonfigurovaná ventilačná jednotka s rekuperátorom zníži účty za energiu o 10 - 15%. Nemá zmysel očakávať ďalšie úspory. Zároveň sa znateľne zvýši komfort v súkromnom dome alebo byte. Komponenty od známych spoločností fungujú dlho a bezproblémovo so správnym výpočtom a dodržiavaním inštalačných pravidiel.