Bekalan dan pengudaraan ekzos dengan pemulihan haba: prinsip operasi, semakan kelebihan dan kekurangan

Bekalan udara segar semasa tempoh sejuk menyebabkan keperluan untuk memanaskannya untuk memastikan iklim mikro dalaman yang betul.Untuk meminimumkan kos tenaga, bekalan dan pengudaraan ekzos dengan pemulihan haba boleh digunakan.

Memahami prinsip operasinya akan membolehkan anda mengurangkan kehilangan haba dengan paling berkesan sambil mengekalkan isipadu udara ganti yang mencukupi. Mari cuba memahami isu ini.

Penjimatan tenaga dalam sistem pengudaraan

Dalam tempoh musim luruh-musim bunga, apabila bilik pengudaraan, masalah yang serius ialah perbezaan suhu yang besar antara udara masuk dan udara di dalamnya. Aliran sejuk mengalir turun dan mewujudkan iklim mikro yang tidak menguntungkan di bangunan kediaman, pejabat dan kilang atau kecerunan suhu menegak yang tidak boleh diterima dalam gudang.

Penyelesaian biasa untuk masalah ini ialah penyepaduan ke dalam pengudaraan bekalan pemanas udara, dengan bantuan aliran dipanaskan. Sistem sedemikian memerlukan penggunaan tenaga, manakala sejumlah besar udara panas yang keluar dari luar membawa kepada kehilangan haba yang ketara.

Keluarnya udara ke luar dengan wap yang kuat berfungsi sebagai penunjuk kehilangan haba yang ketara, yang boleh digunakan untuk memanaskan aliran masuk.

Jika saluran masuk dan saluran keluar udara terletak berdekatan, maka adalah mungkin untuk memindahkan sebahagian haba aliran keluar kepada yang masuk.Ini akan mengurangkan penggunaan tenaga pemanas atau menghapuskannya sama sekali. Peranti untuk memastikan pertukaran haba antara aliran gas dengan suhu yang berbeza dipanggil recuperator.

Pada musim panas, apabila suhu udara luar jauh lebih tinggi daripada suhu bilik, recuperator boleh digunakan untuk menyejukkan aliran masuk.

Reka bentuk unit dengan recuperator

Struktur dalaman bekalan dan sistem pengudaraan ekzos dengan recuperator bersepadu Mereka agak mudah, jadi mereka boleh dibeli dan dipasang secara bebas unsur demi unsur. Jika pemasangan atau pemasangan sendiri sukar, anda boleh membeli penyelesaian siap dalam bentuk monoblok standard atau struktur pasang siap individu untuk dipesan.

Reka bentuk tipikal sistem pengudaraan bekalan dan ekzos dengan recuperator yang terletak dalam satu perumahan boleh ditambah dengan komponen lain mengikut budi bicara pengguna.

Elemen utama dan parameternya

Badan dengan penebat haba dan bunyi biasanya diperbuat daripada keluli lembaran. Dalam kes pemasangan dinding, ia mesti menahan tekanan yang berlaku apabila berbuih retakan di sekeliling unit, dan juga menghalang getaran daripada operasi kipas.

Dalam kes pengambilan dan aliran udara teragih dalam pelbagai bilik, sambungkan ke perumahan sistem saluran udara. Ia dilengkapi dengan injap dan peredam untuk mengagihkan aliran.

Jika tiada saluran udara, gril atau penyebar dipasang pada bukaan bekalan di sisi bilik untuk mengagihkan aliran udara. Jeriji masuk udara jenis luaran dipasang pada bukaan salur masuk di tepi jalan untuk menghalang burung, serangga besar dan serpihan daripada memasuki sistem pengudaraan.

Pergerakan udara disediakan oleh dua peminat tindakan paksi atau emparan. Dengan kehadiran recuperator, peredaran udara semula jadi dalam jumlah yang mencukupi adalah mustahil kerana rintangan aerodinamik yang dicipta oleh unit ini.

Kehadiran recuperator melibatkan pemasangan penapis halus di salur masuk kedua-dua aliran. Ini adalah perlu untuk mengurangkan keamatan penyumbatan saluran penukar haba nipis dengan deposit habuk dan gris. Jika tidak, untuk sistem berfungsi sepenuhnya, kekerapan penyelenggaraan pencegahan perlu ditingkatkan.

Penapis halus mesti ditukar atau dibersihkan secara berkala. Jika tidak, peningkatan rintangan kepada aliran udara akan menyebabkan kegagalan kipas.

Satu atau lebih recuperator menduduki volum utama peranti bekalan dan ekzos. Mereka dipasang di tengah-tengah struktur.

Dalam kes fros teruk yang tipikal untuk wilayah dan kecekapan recuperator yang tidak mencukupi untuk memanaskan udara luar, anda juga boleh memasang pemanas. Juga, jika perlu, pelembap, pengion dan peranti lain dipasang untuk mewujudkan iklim mikro yang menggalakkan di dalam bilik.

Model moden termasuk unit kawalan elektronik. Pengubahsuaian kompleks mempunyai fungsi untuk mod operasi pengaturcaraan bergantung pada parameter fizikal persekitaran udara. Panel luaran mempunyai penampilan yang menarik, kerana ia boleh dimuatkan dengan baik ke dalam mana-mana bahagian dalam.

Menyelesaikan masalah pemeluwapan

Menyejukkan udara yang datang dari bilik mewujudkan prasyarat untuk pembebasan lembapan dan pembentukan pemeluwapan. Dalam kes kadar aliran yang tinggi, kebanyakannya tidak mempunyai masa untuk terkumpul di dalam recuperator dan pergi ke luar.Dengan pergerakan udara yang perlahan, sebahagian besar air kekal di dalam peranti. Oleh itu, adalah perlu untuk memastikan bahawa kelembapan dikumpulkan dan dikeluarkan di luar perumahan. bekalan dan sistem ekzos.

Peranti asas untuk mengumpul dan menyahcas kondensat ialah dulang yang terletak di bawah penukar haba dengan cerun ke arah lubang longkang

Kelembapan dikeluarkan ke dalam bekas tertutup. Ia diletakkan hanya di dalam rumah untuk mengelakkan pembekuan saluran aliran keluar pada suhu di bawah sifar. Tiada algoritma untuk pengiraan yang boleh dipercayai bagi isipadu air yang diterima apabila menggunakan sistem dengan recuperator, jadi ia ditentukan secara eksperimen.

Menggunakan semula kondensat untuk pelembapan udara adalah tidak diingini, kerana air menyerap banyak bahan pencemar seperti peluh manusia, bau, dll.

Anda boleh mengurangkan jumlah kondensat dengan ketara dan mengelakkan masalah yang berkaitan dengan kejadiannya dengan mengatur sistem ekzos yang berasingan dari bilik mandi dan dapur. Di dalam bilik inilah udara mempunyai kelembapan tertinggi. Jika terdapat beberapa sistem ekzos, pertukaran udara antara kawasan teknikal dan kediaman mesti dihadkan dengan memasang injap sehala.

Jika aliran udara ekzos disejukkan kepada suhu negatif di dalam recuperator, kondensat bertukar menjadi ais, yang menyebabkan pengurangan keratan rentas terbuka aliran dan, sebagai akibatnya, penurunan dalam jumlah atau pemberhentian sepenuhnya pengudaraan.

Untuk penyahbekuan berkala atau satu kali recuperator, pintasan dipasang - saluran pintasan untuk pergerakan udara bekalan. Apabila aliran memintas peranti, pemindahan haba berhenti, penukar haba menjadi panas dan ais melepasi keadaan cecair. Air mengalir ke dalam tangki pengumpulan kondensat atau menyejat di luar.

Prinsip peranti pintasan adalah mudah, oleh itu, jika terdapat risiko pembentukan ais, adalah dinasihatkan untuk menyediakan penyelesaian sedemikian, kerana memanaskan recuperator dengan cara lain adalah rumit dan memakan masa.

Apabila aliran melalui pintasan, tiada pemanasan udara bekalan melalui recuperator. Oleh itu, apabila mod ini diaktifkan, pemanas mesti dihidupkan secara automatik.

Ciri-ciri pelbagai jenis recuperator

Terdapat beberapa pilihan struktur berbeza untuk melaksanakan pertukaran haba antara aliran udara sejuk dan panas. Setiap daripada mereka mempunyai ciri tersendiri, yang menentukan tujuan utama bagi setiap jenis recuperator.

Recuperator aliran silang plat

Reka bentuk recuperator plat adalah berdasarkan panel berdinding nipis, disambung secara bergilir-gilir sedemikian rupa untuk menyelang-seli laluan aliran suhu yang berbeza di antara mereka pada sudut 90 darjah. Salah satu pengubahsuaian model ini ialah peranti dengan saluran bersirip untuk laluan udara. Ia mempunyai pekali pemindahan haba yang lebih tinggi.

Laluan ganti aliran udara panas dan sejuk melalui plat direalisasikan dengan membengkokkan tepi plat dan menutup sambungan dengan resin poliester

Panel pertukaran haba boleh dibuat daripada pelbagai bahan:

• aloi berasaskan tembaga, loyang dan aluminium mempunyai kekonduksian terma yang baik dan tidak terdedah kepada karat;
• plastik diperbuat daripada bahan polimer hidrofobik dengan pekali kekonduksian terma yang tinggi dan berat yang rendah;
• selulosa higroskopik membolehkan pemeluwapan menembusi melalui plat dan kembali ke dalam bilik.

Kelemahannya ialah kemungkinan pemeluwapan terbentuk pada suhu rendah.Oleh kerana jarak yang kecil antara plat, kelembapan atau ais meningkatkan seretan aerodinamik dengan ketara. Dalam kes pembekuan, adalah perlu untuk menyekat aliran udara masuk untuk memanaskan plat.

Kelebihan alat recuperator plat adalah seperti berikut:

• kos rendah;
• hayat perkhidmatan yang panjang;
• tempoh yang panjang antara penyelenggaraan pencegahan dan kemudahan pelaksanaannya;
• dimensi dan berat yang kecil.

Recuperator jenis ini paling biasa digunakan untuk premis kediaman dan pejabat. Ia juga digunakan dalam beberapa proses teknologi, contohnya, untuk mengoptimumkan pembakaran bahan api semasa operasi relau.

Jenis gendang atau putar

Prinsip operasi recuperator berputar adalah berdasarkan putaran penukar haba, di dalamnya terdapat lapisan logam beralun dengan kapasiti haba yang tinggi. Hasil daripada interaksi dengan aliran keluar, sektor dram dipanaskan, yang kemudiannya mengeluarkan haba kepada udara masuk.

Penukar haba jaringan halus bagi recuperator berputar mudah tersumbat, jadi anda perlu memberi perhatian khusus kepada pengendalian kualiti penapis halus

Kelebihan recuperator berputar adalah seperti berikut:

• kecekapan yang agak tinggi berbanding dengan jenis bersaing;
• kembalinya sejumlah besar lembapan, yang kekal dalam bentuk pemeluwapan pada dram dan menyejat apabila bersentuhan dengan udara kering yang masuk.

Recuperator jenis ini kurang kerap digunakan untuk bangunan kediaman untuk pengudaraan pangsapuri atau kotej. Ia sering digunakan di rumah dandang besar untuk mengembalikan haba ke relau atau untuk premis perindustrian atau komersial yang besar.

Walau bagaimanapun, peranti jenis ini mempunyai kelemahan yang ketara:

• reka bentuk yang agak kompleks dengan bahagian bergerak, termasuk motor elektrik, dram dan pemacu tali pinggang, yang memerlukan penyelenggaraan berterusan;
• peningkatan tahap bunyi.

Kadang-kadang untuk peranti jenis ini anda boleh menemui istilah "penukar haba regeneratif", yang lebih betul daripada "recuperator". Hakikatnya adalah bahawa sebahagian kecil udara ekzos mendapat kembali kerana kelonggaran dram ke badan struktur.

Ini mengenakan sekatan tambahan ke atas keupayaan untuk menggunakan peranti jenis ini. Sebagai contoh, udara tercemar daripada dapur pemanas tidak boleh digunakan sebagai penyejuk.

Sistem tiub dan selongsong

Recuperator jenis tiub terdiri daripada sistem tiub berdinding nipis berdiameter kecil yang terletak di dalam selongsong terlindung, yang melaluinya terdapat kemasukan udara luar. Selongsong mengeluarkan udara hangat dari bilik, yang memanaskan aliran masuk.

Udara hangat mesti dilepaskan melalui selongsong, dan bukan melalui sistem tiub, kerana adalah mustahil untuk mengeluarkan kondensat daripadanya

Kelebihan utama recuperator tiub adalah seperti berikut:

• kecekapan tinggi disebabkan oleh prinsip arus balas pergerakan penyejuk dan udara masuk;
• kesederhanaan reka bentuk dan ketiadaan bahagian bergerak memastikan tahap hingar yang rendah dan jarang memerlukan penyelenggaraan;
• hayat perkhidmatan yang panjang;
• keratan rentas terkecil antara semua jenis peranti pemulihan.

Tiub untuk jenis peranti ini menggunakan logam aloi ringan atau, kurang biasa, polimer. Bahan-bahan ini tidak higroskopik, oleh itu, dengan perbezaan ketara dalam suhu aliran, pemeluwapan sengit mungkin terbentuk dalam selongsong, yang memerlukan penyelesaian yang membina untuk penyingkirannya.Satu lagi kelemahan ialah pengisian logam mempunyai berat yang ketara, walaupun dimensinya kecil.

Kesederhanaan reka bentuk recuperator tiub menjadikan peranti jenis ini popular untuk pengeluaran sendiri. Paip plastik untuk saluran udara, terlindung dengan cangkang buih poliuretana, biasanya digunakan sebagai selongsong luaran.

Peranti dengan penyejuk perantaraan

Kadangkala saluran udara bekalan dan ekzos terletak pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain. Keadaan ini mungkin timbul disebabkan oleh ciri-ciri teknologi bangunan atau keperluan kebersihan untuk pengasingan aliran udara yang boleh dipercayai.

Dalam kes ini, penyejuk perantaraan digunakan, beredar di antara saluran udara melalui saluran paip terlindung. Air atau larutan air-glikol digunakan sebagai medium untuk memindahkan tenaga haba, yang peredarannya dipastikan dengan operasi pam haba.

Recuperator dengan penyejuk perantaraan adalah peranti yang besar dan mahal, penggunaannya wajar secara ekonomi untuk premis dengan kawasan yang luas

Sekiranya mungkin untuk menggunakan jenis recuperator lain, maka lebih baik tidak menggunakan sistem dengan penyejuk perantaraan, kerana ia mempunyai kelemahan penting berikut:

• kecekapan rendah berbanding dengan jenis peranti lain, oleh itu peranti sedemikian tidak digunakan untuk bilik kecil dengan aliran udara rendah;
• isipadu dan berat keseluruhan sistem yang ketara;
• keperluan untuk pam elektrik tambahan untuk mengedarkan cecair;
• peningkatan bunyi dari pam.

Terdapat pengubahsuaian sistem ini apabila, bukannya peredaran paksa cecair pertukaran haba, medium dengan takat didih rendah, seperti freon, digunakan.Dalam kes ini, pergerakan sepanjang kontur adalah mungkin secara semula jadi, tetapi hanya jika saluran udara bekalan terletak di atas saluran udara ekzos.

Sistem sedemikian tidak memerlukan kos tenaga tambahan, tetapi hanya berfungsi untuk pemanasan apabila terdapat perbezaan suhu yang ketara. Di samping itu, adalah perlu untuk memperhalusi titik perubahan dalam keadaan pengagregatan cecair pertukaran haba, yang boleh direalisasikan dengan mencipta tekanan yang diperlukan atau komposisi kimia tertentu.

Parameter teknikal utama

Mengetahui prestasi sistem pengudaraan yang diperlukan dan kecekapan pertukaran haba recuperator, adalah mudah untuk mengira penjimatan pemanasan udara untuk bilik di bawah keadaan iklim tertentu. Dengan membandingkan potensi faedah dengan kos pembelian dan penyelenggaraan sistem, anda boleh membuat pilihan yang munasabah memihak kepada recuperator atau pemanas udara standard.

Pengeluar peralatan sering menawarkan barisan model di mana unit pengudaraan dengan fungsi yang sama berbeza dalam jumlah pertukaran udara. Bagi premis kediaman, parameter ini mesti dikira mengikut Jadual 9.1. SP 54.13330.2016

Kecekapan

Kecekapan recuperator difahami sebagai kecekapan pemindahan haba, yang dikira menggunakan formula berikut:

K = (T_P - T_n) / (T_V - T_n)

Di mana:

• T_P - suhu udara memasuki bilik;
• T_n - suhu udara luar;
• T_V – suhu udara bilik.

Nilai kecekapan maksimum pada standard kelajuan aliran udara dan rejim suhu tertentu ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal peranti. Angka sebenar akan kurang sedikit.

Dalam kes pembuatan sendiri plat atau recuperator tiub, untuk mencapai kecekapan pemindahan haba maksimum, anda mesti mematuhi peraturan berikut:

• Pemindahan haba terbaik disediakan oleh peranti aliran balas, kemudian peranti aliran silang, dan paling sedikit dengan pergerakan satu arah kedua-dua aliran.
• Keamatan pemindahan haba bergantung pada bahan dan ketebalan dinding yang memisahkan aliran, serta pada tempoh udara di dalam peranti.

Mengetahui kecekapan recuperator, anda boleh mengira kecekapan tenaganya pada suhu udara luaran dan dalaman yang berbeza:

E (W) = 0.36 x P x K x (T_V - T_n)

di mana P (m³/jam) – aliran udara.

Pengiraan kecekapan recuperator dari segi kewangan dan perbandingan dengan kos pemerolehan dan pemasangannya untuk kotej dua tingkat dengan keluasan 270 m2 menunjukkan kemungkinan memasang sistem sedemikian

Kos recuperator dengan kecekapan tinggi agak tinggi; mereka mempunyai reka bentuk yang kompleks dan dimensi yang ketara. Kadangkala anda boleh mengatasi masalah ini dengan memasang beberapa peranti yang lebih ringkas supaya udara masuk melaluinya secara berurutan.

Prestasi sistem pengudaraan

Isipadu udara yang dilalui ditentukan oleh tekanan statik, yang bergantung kepada kuasa kipas dan komponen utama yang mencipta rintangan aerodinamik. Sebagai peraturan, pengiraan tepatnya adalah mustahil kerana kerumitan model matematik, oleh itu kajian eksperimen dijalankan untuk struktur monoblock standard, dan komponen dipilih untuk peranti individu.

Kuasa kipas mesti dipilih dengan mengambil kira daya pemprosesan sebarang jenis penukar haba yang dipasang, yang ditunjukkan dalam dokumentasi teknikal sebagai kadar aliran atau isipadu udara yang disyorkan yang dilalui oleh peranti setiap unit masa. Sebagai peraturan, kelajuan udara yang dibenarkan di dalam peranti tidak melebihi 2 m/s.

Jika tidak, pada kelajuan tinggi, peningkatan mendadak dalam rintangan aerodinamik berlaku pada elemen sempit recuperator. Ini membawa kepada kos tenaga yang tidak perlu, pemanasan udara luar yang tidak berkesan dan hayat kipas yang berkurangan.

Graf kehilangan tekanan berbanding kadar aliran udara untuk beberapa model recuperator berprestasi tinggi menunjukkan peningkatan rintangan bukan linear, jadi adalah perlu untuk mematuhi keperluan untuk volum pertukaran udara yang disyorkan yang dinyatakan dalam dokumentasi teknikal peranti.

Menukar arah aliran udara menghasilkan seretan aerodinamik tambahan. Oleh itu, apabila memodelkan geometri saluran udara dalaman, adalah wajar untuk meminimumkan bilangan pusingan paip sebanyak 90 darjah. Penyebar udara juga meningkatkan rintangan, jadi dinasihatkan untuk tidak menggunakan elemen dengan corak yang kompleks.

Penapis dan jeriji yang kotor menimbulkan gangguan yang ketara terhadap aliran, jadi ia mesti dibersihkan atau diganti secara berkala. Satu cara yang berkesan untuk menilai penyumbatan ialah memasang penderia yang memantau penurunan tekanan di kawasan sebelum dan selepas penapis.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Prinsip operasi recuperator berputar dan plat:

Mengukur kecekapan recuperator jenis plat:

Sistem pengudaraan domestik dan industri dengan recuperator bersepadu telah membuktikan kecekapan tenaga mereka dalam mengekalkan haba di dalam rumah. Kini terdapat banyak tawaran untuk penjualan dan pemasangan peranti sedemikian, baik dalam bentuk model siap sedia dan diuji, dan pada pesanan individu. Anda boleh mengira parameter yang diperlukan dan melakukan pemasangan sendiri.

Jika anda mempunyai sebarang soalan semasa membaca maklumat atau mendapati sebarang ketidaktepatan dalam bahan kami, sila tinggalkan komen anda di blok di bawah.