Wentylacja z odzyskiem ciepła: urządzenie, ocena wydajności,

Jakiego rodzaju urządzeniem jest rekuperator ciepła? Jak działa energooszczędna wentylacja nawiewno-wywiewna - wentylacja z płytą odzysku ciepła lub jednostkami obrotowymi? Jak szybko się opłaca zakup rekuperatora? Czy mogę to zrobić własnymi rękami? Spróbujmy odpowiedzieć na te pytania.

Co to jest

Zasada działania

Mówiąc nieco uproszczony, mamy konwencjonalny wymiennik ciepła. Usuwa część ciepła z wydalanego powietrza, które jest usuwane przez system wentylacji wyciągowej, i przenosi to ciepło do przepływu powietrza w kanale wlotowym. Cel jest dość oczywisty: wentylacja domowa z odzyskiem ciepła ma na celu obniżenie kosztów ogrzewania domów.

Określ: latem odzyskiwanie ciepła obniży koszty klimatyzacji. Wymiennik ciepła może pracować w obu kierunkach: ciepło jest przesyłane zarówno z kanału wylotowego do kanału dolotowego, jak i z kanału wlotowego.

Problemy

Nie ma zbyt wielu potencjalnych problemów związanych z odzyskiwaniem.

Niektóre z nich są zwykle podejmowane przez producenta, niektóre z nich są bolesne dla potencjalnego nabywcy.

• Kondensat. Przechodząc przez wydmuchiwane powietrze przez stosunkowo zimny wymiennik ciepła, nieuchronnie skrapla się wilgoć. Co gorsze: w temperaturach znacznie poniżej zera, płetwy będą się zamarzać, katastrofalnie zmniejszając wydajność urządzenia.
• Efektywność energetyczna. Praktycznie wszystkie urządzenia wentylacyjne odzysku ciepła są lotne. Oczywiście, ich zakup będzie znaczący tylko wtedy, gdy zaoszczędzą znacznie więcej energii niż wydają.
• Okres zwrotu. Jeśli przekracza 10-12 lat, rekuperator staje się wątpliwym nabytkiem: w tym czasie z reguły niektóre elementy konstrukcji (przynajmniej wentylatory) będą wymagały wymiany, co zwiększy koszty ogólne. Okres zwrotu 20 lat wyraźnie wskazuje, że zakup jest bez znaczenia.

Opcje wykonania

Jak działa system wentylacji rekuperacyjnej? Przedstawiamy podstawowe schematy wraz z ich krótkim opisem.

Lamellar

Kanały wydechowe i wlotowe przechodzą przez wspólny korpus podzielony przez przegrodę. Przegrodę przesyca się płytami wymiennika ciepła - najczęściej aluminium, rzadziej - miedzią.

Odniesienie: miedź ma dwukrotnie przewodność cieplną, ale jest znacznie droższa od aluminium.

Ciepło jest przekazywane między kanałami ze względu na przewodność cieplną płytek. Oczywiste jest, że w tym przypadku problem kondensatu wzrośnie w pełni. Jak ona jest rozwiązana?

Rekuperator jest dostarczany z bezpretensjonalnym czujnikiem oblodzenia (zwykle termicznym), na sygnał, z którego przekaźnik otwiera zawór - obejście. Zimne powietrze z ulicy zaczyna płynąć wokół wymiennika ciepła; ciepły przepływ w kanale wydechowym szybko topi lód na powierzchni płyt.

Ta klasa urządzeń należy do najniższej kategorii cenowej; Cena detaliczna jest prawie liniowo zależna od wielkości kanału. Podajemy ceny ukraińskiego sklepu internetowego Rosette w momencie pisania tego tekstu:

Z rurami cieplnymi

Urządzenie wymiennika ciepła jest całkowicie identyczne z opisanym powyżej. Jedyna różnica polega na tym, że płyty wymiennika ciepła nie przenikają przez przegrodę między kanałami; są one dociskane do rur cieplnych przechodzących przez przegrodę.

Odniesienie: rura cieplna jest nielotnym urządzeniem do przenoszenia ciepła. Freon odparowuje na cieplejszym końcu zgrzewanej rury miedzianej i skrapla się w chłodnym końcu; kondensat jest zawracany przez knot kapilarny.

Ze względu na rury ciepła części wymiennika ciepła można oddzielić na pewną odległość.

Obrotowy

Na granicy pomiędzy kanałem dolotowym i wydechowym wirnik z płytkowymi żebrami powoli się obraca. Płyty nagrzane w jednym z kanałów oddają ciepło w drugim kanale.

Co w praktyce oznacza odzyskiwanie ciepła z wirnika w systemach wentylacyjnych?

1. Wzrost efektywności z 40-50%, typowy dla urządzeń płytowych, do 70-75%.
2. Rozwiązywanie problemu kondensatu. Wilgoć osadzona na płytach wirnika w ciepłym powietrzu całkowicie odparowuje, gdy ciepło jest przekazywane do strumienia zimnego powietrza. Jednocześnie rozwiązuje problem niskiej wilgotności w zimie.

Niestety, system ma kilka wad.

1. Większa złożoność projektu oznacza zmniejszenie odporności na uszkodzenia.
2. W przypadku pomieszczeń wilgotnych schemat wirnika nie jest odpowiedni.
3. Komory wymiennika ciepła są oddzielone przegrodą niehermetyczną. Jeśli tak - zapachy z kanału wydechowego mogą dostać się do wlotu.

Pośredni nośnik ciepła

Do wymiany ciepła stosowany jest klasyczny system podgrzewania wody z pompą cyrkulacyjną i konwektorami. Złożoność i raczej niska wydajność (zwykle nie więcej niż 50%) są uzasadnione tylko w przypadkach, gdy przewody doprowadzające i odprowadzające ze względu na cechy architektoniczne budynku są oddzielone znaczną odległością.

Badanie efektywności

Jak uzasadnione jest odzyskiwanie powietrza? Wyjaśnimy to na przykładzie małego badania prywatnego domu.

Biorąc pod uwagę

• Szacuje się, że około 25-35% ciepła odprowadzane jest przez zimową wentylację. Weź średnią wartość - 30%.
• Podłoga domu zamieszkanego w zimie jest ogrzewana całodobowo przez pojedynczy klimatyzator inwerterowy o nominalnej efektywnej mocy cieplnej 3,2 kW. Średnie rzeczywiste zużycie energii, według odczytów licznika, wynosi około 500 watów.

W celu wyjaśnienia: miejscem akcji jest Sewastopol ze średnią styczniową temperaturą + 3,5 stopnia. Oczywiste jest, że w chłodniejszych regionach zużycie energii na ogrzewanie będzie znacznie większe, a sama możliwość zastosowania powietrznej pompy ciepła będzie wątpliwa.

• W przypadku zastosowania płytowego wymiennika ciepła zużycie energii na jego działanie będzie ograniczone przez zużycie energii elektrycznej przez parę wentylatorów kanałowych o łącznej mocy około 30 watów.
• Odzyskiwanie sprawności zajmie bardzo realne 40%. Czas trwania sezonu grzewczego, podczas którego zapewni wszelkie efektywne oszczędności - od listopada do marca, 5 miesięcy.

Zwróć uwagę! Wydajność zmniejszy się, gdy spadnie delta temperatur między pomieszczeniem a ulicą; jednak, aby uprościć obliczenia, ignorujemy ten fakt.

Obliczanie

Obliczmy średnie miesięczne oszczędności, które zapewni najprostszy wymiennik ciepła, a okres zwrotu z inwestycji kosztować będzie 20 000 rubli.

1. Ponieważ tylko 30% ciepła odprowadzane jest przez wentylację, logiczne byłoby pomnożenie przez 0,3 średniego zużycia energii elektrycznej w klimatyzacji. Dostajemy ilość energii, która leci bezużytecznie do kanału wentylacyjnego. 500 * 0,3 = 150 watów.
2. Efektywność odzysku, zgodziliśmy się przyjąć 40%. 150 * 0,4 = 60 watów.
3. Wymuszona wentylacja zjada 30 z nich. W użytecznym bilansie - 60-30 = 30 watów. Jest to stała energia elektryczna, którą oszczędza wymiennik ciepła w sezonie grzewczym.

1. Za miesiąc zaoszczędzimy 30 watów / godzinę * 24 godziny * 30 dni = 21600 watów. Przy obecnym koszcie kilowatogodziny na Krymie 1,64 rubli, miesięczne oszczędności w sezonie grzewczym wyniosą 21,6 * 1,64 = 35,424 rubli.
2. Przez pięć miesięcy sezonu grzewczego uratuje się 35 * 5 = 175 rubli. Ponieważ latem, przy minimalnej temperaturze delta z ulicą, rekuperator praktycznie nie działa, to właśnie ta kwota może być bezpiecznie uważana za oszczędności przez cały rok.
3. Okres zwrotu (uwaga, bez uwzględnienia kosztu instalacji) wyniesie zatem 20 000/175 = 114 lat (przy założeniu niezmienionych taryf dla energii elektrycznej, co jest nierealistyczne).

Wnioski, jak się wydaje, są oczywiste.

Szalone ręce

Jak zmniejszyć koszt zakupu? Czy można stworzyć system wentylacji z odzyskiem ciepła przy pomocy materiałów złomowych?

Instrukcja jest dość prosta.

1. Wytnij rury aluminiowe o średnicy 10 mm.
2. Wycinamy dwie płyty z blachy aluminiowej o grubości 4 mm i wiercimy w nich otwory dla zewnętrznej średnicy rur.
3. Montujemy wymiennik ciepła na szczeliwie silikonowym i umieszczamy go w zespole z rury wentylacyjnej i trzech trójników.

1. Zainstalować wentylatory kanałowe w taki sposób, aby uporządkowały przepływ powietrza w kierunkach wskazanych na schemacie.

Wniosek

Mamy nadzieję, że zapoznanie się z koncepcją oszczędzania ciepła poprzez rekuperację i powyższe obliczenia pomoże czytelnikowi.

Jak zawsze, w tym artykule znajdzie dodatkowe materiały tematyczne w filmie. Sukcesy!