Принцип рада и инсталације клима комора са рекуперацијом топлоте

Системи за проветравање издувне и издувне вентилације са рекуперацијом топлоте појавили су се релативно недавно, али су брзо стекли популарност и постали веома популарни у систему. Уређаји су у стању да у потпуности хлади простор током хладног периода, уз одржавање оптималне температуре улазног ваздуха.

Када се у јесенско-зимском периоду користи вентилациона и одводна вентилација, често се поставља питање одржавања топлоте у просторији. Проток хладног ваздуха који долази из вентилације улази у под и доприноси стварању неповољне микроклиме. Најчешћи начин решавања овог проблема је инсталација грејача који загрева проток хладног уличног ваздуха пре него што се унесу у просторију. Међутим, овај метод је доста енергетски интензиван и не спречава губитак топлоте у просторији.

Најбоље рјешење проблема је опремање вентилацијског система измјењивачем топлине. Рекуператор је уређај у којем су канали за одвод и довод ваздуха у непосредној близини. Јединица за опоравак омогућава да се делимично преноси топлота из ваздуха који излази из просторије на улазни ваздух. Захваљујући технологији измјене топлине између вишесмјерног протока зрака, могуће је уштедјети до 90% електричне енергије, а љети се уређај може користити за хлађење улазних зрачних маса.

Рекуператор топлоте састоји се од тијела које је прекривено топлотним и звучно изолирајућим материјалима и израђено је од челичног лима. Тело уређаја је довољно чврсто и може да издржи тежину и вибрације. На кућишту су отвори за улаз и излаз, а кретање ваздуха кроз инструмент је обезбеђено са два вентилатора, обично аксијалног или центрифугалног типа. Потреба за њиховом уградњом је због значајног успоравања природне циркулације ваздуха, што је узроковано високим аеродинамичким отпором рекуператора. Да би се избегло усисавање отпалог лишћа, малих птица или механичких остатака, на улазу за ваздух који се налази на уличној страни се поставља решетка за усис ваздуха. Иста рупа, али са стране просторије, такође је опремљена решетком или дифузором, који равномерно распоређује проток ваздуха. При уградњи разгранатих система на отворе се монтирају ваздушни канали.

Додатно, улази у оба тока су опремљени финим филтерима који штите систем од прашине и капљица масти. Ово штити канале измењивача топлоте од зачепљења и значајно продужава век трајања опреме. Међутим, инсталација филтера је компликована због потребе сталног праћења њиховог стања, чишћења и, по потреби, њихове замене. У супротном, зачепљени филтер ће дјеловати као природна баријера за проток зрака, због чега ће се повећати отпорност на њих и вентилатор ће се сломити.

Поред вентилатора и филтера, рекуператори укључују и грејне елементе који могу бити водени и електрични. Сваки грејач је опремљен температурним релејем и може се аутоматски укључити ако се топлота која излази из куће не носи са загревањем улазног ваздуха. Снага грејача се бира у складу са запремином просторије и радним капацитетом вентилационог система. Међутим, у неким уређајима грејни елементи штите измјењивач топлине од смрзавања и не утјечу на температуру улазног зрака.

Елементи бојлера су економичнији. Ово произилази из чињенице да носач топлоте који се креће по бакарном намоту долази до њега из система гријања куће. Из завојнице се загревају плоче, које, заузврат, одају топлоту струји ваздуха. Систем регулације бојлера представља тропутни вентил који отвара и затвара довод воде, пригушни вентил, који смањује или повећава брзину, и јединицу за мијешање која регулира температуру. Бојлери се уграђују у систем канала са правоугаоним или квадратним делом.

Електрични грејачи се често инсталирају на ваздушним каналима кружног попречног пресека, а спирала се понаша као грејач. За исправан и ефикасан рад спиралног гријача, проток зрака мора бити већи или једнак 2 м / с, температура зрака би требала бити 0-30 ступњева, а влажност пролазних маса не би требала прелазити 80%. Сви електрични гријачи опремљени су тајмером и термалним прекидачем који искључује уређај у случају прегријавања.

Поред стандардног сета елемената, на захтев потрошача, у размењивачима топлоте се уграђују јонизатори и овлаживачи ваздуха, а најсавременији модели су опремљени електронском контролном јединицом и функцијом програмирања функција, зависно од спољашњих и унутрашњих услова. Арматурне плоче имају естетски изглед, омогућавајући рекуператорима да се органски уклопе у вентилациони систем и не наруше хармонију просторије.

Да би боље разумели како функционише регенеративни систем, треба се позвати на превод речи "рекуператор". Дословно, то значи "повратак кориштен", у овом контексту - пријенос топлине. У вентилационим системима, измењивач топлоте одводи топлоту из ваздуха из просторије и даје је долазним потоцима. Температурна разлика између вишесмерног ваздушног млаза може да достигне 50 степени. Љети уређај ради обрнуто и хлади зрак који излази с улице на температуру извана. У просеку, ефикасност уређаја је 65%, што омогућава рационално коришћење енергетских ресурса и значајно штеди на електричној енергији.

У пракси, измена топлоте у измењивачу топлоте је следећа: присилна вентилација доводи вишак ваздуха у просторију, због чега су контаминиране масе присиљене да напусте просторију кроз испушни канал. Излазни топли зрак пролази кроз измјењивач топлине, загријавајући зидове конструкције. У исто време, према њему се креће струја хладног ваздуха, која узима топлоту добијену из измењивача топлоте без мешања са исцрпљеним потоцима.

Међутим, хлађење ваздуха који излази из просторије доводи до стварања кондензата. Са добрим перформансама вентилатора, који ваздушним масама дају велику брзину, кондензат нема времена да падне на зидове уређаја и излази ван са струјом ваздуха. Али ако брзина ваздуха није била довољно висока, вода се почиње накупљати унутар уређаја. У ту сврху палета је укључена у конструкцију измењивача топлоте, која се налази на благом нагибу у правцу отвора за одвод.

Кроз одводну рупу вода улази у затворени спремник, који се поставља са стране просторије. Ово је диктирано чињеницом да акумулирана вода може да замрзне излазне канале и да се кондензат неће моћи нигде исушити. Не препоручује се употреба сакупљене воде за овлаживаче: течност може да садржи велики број патогених микроорганизама и зато се мора сипати у канализациони систем.

Међутим, ако се мраз од кондензације и даље формира, препоручује се уградња додатне опреме - бипасс. Овај уређај је направљен у облику заобилазног канала кроз који улазни ваздух улази у просторију. Као резултат, измјењивач топлине не загријава долазне струје, већ троши своју топлину искључиво за топљење леда. Улазни ваздух се, наизменично, загрева помоћу грејача који се синхронизује са бајпасом. Након што се отопи сав мраз и вода доведе у спремник, обилазница се искључује и рекуператор почиње радити у нормалном режиму.

Поред инсталације обилазнице, за борбу против залеђивања користи се и хигроскопна пулпа. Материјал је у посебним касетама и апсорбује влагу пре него што падне у кондензат. Влажна пара пролази кроз целулозни слој и враћа се у просторију са долазном струјом. Предности оваквих уређаја је једноставна инсталација, опционална инсталација збирке за кондензат и резервоар за складиштење. Поред тога, ефикасност касетних измењивача топлоте не зависи од спољашњих услова, а ефикасност је већа од 80%. Недостаци укључују немогућност употребе у просторијама са високом влажношћу и високим трошковима неких модела.

Модерно тржиште опреме за вентилацију представља широк избор размењивача топлоте различитих типова, који се међусобно разликују и по дизајну и по методи измене топлоте између потока.

• Плате моделс су најједноставнији и најчешћи тип рекуператора, одликују се ниском цијеном и дугим вијеком трајања. Размењивач топлоте модела се састоји од танких алуминијумских плоча, које имају високу топлотну проводљивост и значајно повећавају ефикасност уређаја, који у моделима плоча могу достићи 90%. Индикатори високе ефикасности су због посебности структуре измјењивача топлине, плоче у којима су распоређене тако да се оба тока измјењују између њих под кутом од 90 ступњева један према другом. Редослед пропуштања топлих и хладних млазова омогућен је савијањем ивица плоча и заптивањем спојева полиестерским смолама. Поред алуминијума, за производњу плоча користе се легуре бакра и месинга, као и полимерне хидрофобне пластике. Међутим, поред предности, плочасти измењивачи топлоте имају своје слабости. Недостатак модела сматра се високим ризиком од кондензације и стварања леда, што је узроковано сувише блиским распоредом плоча.

• Ротари моделс Састоје се од тела унутар којег се ротира цилиндрични ротор који се састоји од профилисаних плоча. Приликом ротације ротора, топлота се преноси из излазних токова на улаз, због чега долази до благог мешања масе. И мада стопа мешања није критична и обично не прелази 7%, у дечијим и здравственим установама такви модели се не користе. Ниво регенерације масе ваздуха у потпуности зависи од брзине ротације ротора, која се подешава у ручном режиму. Ефикасност модела ротора је 75-90%, ризик од стварања леда је минималан. Ово последње је последица чињенице да се већина влаге задржава у бубњу, а затим испарава. Недостаци су сложеност одржавања, висока оптерећења буком, што је због присутности покретних механизама, као и величине уређаја, немогућности инсталирања на зид и вјероватноће мириса и прашине током рада.

• Модели коморе Састоје се од две коморе, између којих се налази заједнички амортизер. Након загревања, почиње да се окреће и хладни ваздух улази у топлу комору. Даље, загрејани ваздух улази у просторију, пригушивач се затвара и процес се понавља. Међутим, коморни измењивач топлоте није добио широку популарност. То је због чињенице да клапна није у стању да обезбеди потпуну непропусност комора, тако да је проток ваздуха мешан.

• Тубулар моделс састоји се од великог броја епрувета које садрже фреон. У процесу загревања од излазних токова, гас се диже до горњих делова цеви и загрева долазне токове. После ослобађања топлоте, фреон добија течни облик и тече у доње делове цеви. Предности цевних измењивача топлоте укључују довољно високу ефикасност, достижући 70%, одсуство покретних делова, одсуство шумова током рада, мале величине и дуги век трајања. Недостаци су велика тежина модела, због присуства металних цеви у пројекту.

• Модели са средњим расхладним средством састоје се од два одвојена канала који пролазе кроз измењивач топлоте напуњен раствором вода-гликол. Као резултат проласка кроз топлотни чвор, издувни ваздух одаје топлоту расхладном средству, а то, заузврат, загрева улазни ток. Предности модела су његова издржљивост, због одсуства покретних делова, а међу минусима се уочава ниска ефикасност, достижући само 60%, и предиспозицију за формирање кондензата.

Због великог броја рекуператора који су представљени потрошачима, није тешко изабрати жељени модел. Штавише, сваки тип уређаја има своју уску специјализацију и препоручену локацију за инсталацију. Дакле, када купујете уређај за стан или приватну кућу, боље је одабрати класични ламеларни модел са алуминијумским плочама. Такви уређаји не захтевају одржавање, не захтевају редовно одржавање и одликују се дугим веком трајања.

Овај модел је савршен за употребу у стамбеној згради. То је због ниског нивоа буке током рада и компактних димензија. Модели цјевастог типа такође су се показали као добра идеја за приватну употребу: они су мали и не буззују. Међутим, трошак таквих измењивача топлоте незнатно премашује цену производа од плоча, тако да избор уређаја зависи од финансијских могућности и личних преференција власника.

При избору модела за производну радионицу, складиште непрехрамбених производа или подземни паркинг треба да се фокусирају на ротационе уређаје. Такви уређаји имају велику снагу и високе перформансе, што је један од главних критеријума за рад на великим површинама. Рекуператори са средњим расхладним средством су се такође доказали, али због своје ниске ефикасности нису толико популарни као сетови бубњева.

Да не би дошло до грешке у избору измењивача топлоте, потребно је израчунати ефикасност и ефикасност уређаја. Да бисте израчунали ефикасност, користите следећу формулу: К = (Тн - Тн) / (Тв - Тн), где Тп означава температуру долазне струје, Тн је спољашња температура, а Тв собна температура. Затим треба да упоредите своју вредност са највишим могућим индикатором ефикасности купљеног уређаја. Обично је ова вредност наведена у техничкој потврди модела или другој пратећој документацији.Међутим, при упоређивању жељене ефикасности са оном назначеном у пасошу, треба имати на уму да ће у ствари овај коефицијент бити нешто нижи од онога што је записано у документу.

Знајући ефикасност одређеног модела, можемо израчунати његову ефикасност. Ово се може урадити према следећој формули: Е (В) = 0.36кПкКк (ТВ - Тн), где је П брзина протока ваздуха и мерено у м3 / х. Након што су извршене све калкулације, трошкове куповине измењивача топлоте треба упоредити са његовом ефикасношћу, конвертујући их у еквивалент новца. Ако се куповина оправдава, уређај се може сигурно купити. У супротном, требало би да размотрите алтернативне методе грејања улазног ваздуха или инсталирате неколико једноставнијих уређаја.

Приликом самосталног пројектовања уређаја треба имати на уму да протуструјни уређаји имају највећу ефикасност измјене топлине. Прате их унакрсна прецизност, а једносмерни ваздушни канали се налазе на последњем месту. Поред тога, колико ће интензивна размена топлоте зависити директно од квалитета материјала, дебљине преградних зидова, као и од тога колико дуго ће ваздушне масе бити унутар уређаја.

Монтажа и уградња јединице за опоравак могу се вршити независно. Најједноставнији тип кућног уређаја је коаксијални измењивач топлоте. За његову производњу узмите двометрску пластичну цијев за пресјек канализације од 16 цм и зрачни валовити алуминиј дужине 4 м, чији промјер треба бити 100 мм. На крајевима велике цијеви носе адаптери, раздјелници, с којима ће уређај бити спојен на канал, а унутрашњост ребрастог слоја, увијајући је у исто вријеме у спирали. Размењивач топлоте је повезан са вентилационим системом тако да топли ваздух пролази кроз ребро и хладан ваздух пролази кроз пластичну цев.

Као резултат овог дизајна, не долази до мијешања токова, а вањски зрак има времена да се загрије, крећући се унутар цијеви. Да бисте побољшали перформансе уређаја, можете га комбиновати са измењивачем топлоте са земље. У процесу тестирања такав измјењивач топлине даје добре резултате. Тако, са спољном температуром од -7 степени и унутрашњом температуром од 24 степена, перформансе инструмента су биле око 270 кубних метара на сат, а температура улазног ваздуха одговарала је 19 степени. Просечна цена домаћег модела је 5 хиљада рубаља.

У случају самосталне производње и уградње измјењивача топлине, треба имати на уму да што је дужина измјењивача топлине дуља, то је већа учинковитост коју ће инсталација имати. Због тога искусни мајстори препоручују монтажу рекуператора са четири сегмента од по 2 м, након провођења прелиминарне топлотне изолације свих цеви. Проблем одводњавања кондензата може се ријешити уградњом прикључка за испуштање воде, а сам уређај треба лагано нагнути.

Генерално, потрошачи веома добро говоре о рекуператорима. Постоји ефективно загревање улазног ваздуха и могућност значајног уштеде на рачунима за струју. Од минуса примјетите високу цијену уређаја, формирање леда од кондензата и буку при раду неких модела.

Да бисте сами сазнали како да инсталирате вентилацију са присилним ваздухом, погледајте следећи видео.