Rekuperátor vzduchu pre súkromný dom

Obsah článku

• O princípe rekuperácie
• Technologické riešenia
• Definícia výkonu
• Ovládanie rekuperátora
• Miesto a spôsob inštalácie
• Inštalácia rekuperátora

Technológie šetriace energiu sú zaujímavé nielen pre tých, ktorí sú zmätení stavom ekosystému, ale aj pre tých, ktorí jednoducho chcú zachrániť ľudí. Povieme vám, čo sľubujú rekuperačné inštalácie, ako fungujú a aká je zvláštnosť inštalácie takéhoto systému vo vašej domácnosti..

O princípe rekuperácie

Pojem rekuperácia pochádza z latinského slova, čo znamená výmenu, prenos niečoho. V súvislosti s vetraním tento pojem znamená prenos tepla z odvádzaného vzduchu do privádzaného vzduchu bez miešania oboch prúdov. Záujem o rekuperačné zariadenia bol spočiatku diktovaný najmä vývojom v oblasti inovácií a vyhliadkami na bezpečnosť životného prostredia. Neskôr sa ukázalo, že ide o skutočne efektívny spôsob optimalizácie energetickej účinnosti budovy..

Pracovný princíp rekuperátora vzduchu

Princíp spätného prenosu tepla má kvantitatívne vyjadrenie. Účinnosť prenosu tepla sa zvyšuje so zvyšujúcimi sa teplotnými rozdielmi. Taktiež je zrejmé, že kvôli nedostatočnému zmiešaniu prúdov je úplná prevádzka zariadenia možná iba pri dostatočne vysokom pomere plochy tepelného kontaktu k hmotnosti vzduchu prechádzajúceho cez rekuperátor..

Každý rekuperátor je v zásade a v zásade funkciou ekonomizér, ktorý zbiera odpady nízkej kvality a nasmeruje ich na užitočnú prácu. Rekuperácia tepla nie je charakteristická vysokou účinnosťou, ale v dobre izolovaných budovách patrí medzi hlavné straty únik tepla prostredníctvom vetrania, preto je ich zníženie najdôležitejšou úlohou na zabezpečenie najnižšej možnej tepelnej bilancie..

Technologické riešenia

Tepelné rekuperátory majú veľa technických implementácií, medzi ktorými sú miestne vzduchotechnické jednotky a zariadenia na inštaláciu do centralizovaných systémov. V každom konkrétnom modeli sa vývojári snažia premýšľať o každej maličkosti, pretože v prípade takýchto zariadení zvýšenie jedného z ukazovateľov nevyhnutne spôsobuje zhoršenie ostatných parametrov..

Napríklad, aby mohol mať čas na uvoľnenie maximálneho tepla, musí odpadový vzduch prechádzať čo najdlhšou cestou, čo nevyhnutne zvyšuje celkový aerodynamický odpor vetracieho systému. Ukazuje sa, že pre správnu činnosť vysoko účinného rekuperátora je potrebný buď urýchľovací úsek veľmi veľkej dĺžky, alebo nútený pohyb vzduchu s výslednou závislosťou od napájania..

V súlade so zariadením a princípom činnosti sa rozlišujú doskové, rúrkové a rotačné rekuperátory – sú to tri najobľúbenejšie typy, ktoré sú vzhľadom na jednoduchosť konštrukcie vhodné pre použitie v civilnej sfére..

Doskové rekuperátory sú kontajnery so zložitým labyrintom priečok, pozdĺž ktorého sa dva prúdy vzduchu pohybujú v opačných smeroch. Je to najjednoduchší typ konštrukcie, ktorý sa najčastejšie používa v domácich rekuperátoroch. Hlavnou nevýhodou je zvýšenie aerodynamického odporu v mieste inštalácie.

Rúrkové rekuperátory sú zložitejšie, v skutočnosti predstavujú jeden veľký kanál, v ktorom je položených niekoľko rúrok s menším priemerom. Aby sa dosiahla tepelná kontaktná plocha porovnateľná s doskovou štruktúrou, je potrebné zväčšiť dĺžku kanálov, čo vedie k zvýšeniu spotreby materiálu a má negatívny vplyv na rozmery a náklady zariadenia. Je tu však aj pozitívny aspekt: ​​turbulencia vzduchu pohybujúceho sa potrubným systémom podporuje účinnejší prenos tepla bez spomalenia toku výfukových plynov..

Rotačné rekuperátory používajú na výmenu tepla pracovnú tekutinu – súpravu tenkých rotujúcich diskov, ktoré sa zohrievajú pri prechode cez teplý kanál a ochladzujú sa v chladnom. Nevýhodou takýchto rekuperátorov sú technologické medzery medzi diskami, ktoré, hoci bezvýznamné, stále vedú k čiastočnému zmiešaniu tokov..

Vo všeobecnosti majú všetky konštrukcie primitívne zariadenie, ktoré ovplyvňuje účinnosť, preto mnohí výrobcovia dopĺňajú klasický obvod zariadenia niekoľkými zaujímavými riešeniami. Intenzívne sa pracuje na tom, aby sa našli materiály, ktoré sa dajú dobre spracovať, a aby sa teplo prenášalo čo najlepšie. V doskových rekuperátoroch sú steny vlnité alebo sú na nich nainštalované rebrá, rúrkové tepelné výmenníky sú vyrobené z tenkostenných neželezných kovov.

Jedným z najzaujímavejších riešení je inštalácia Peltierových prvkov a vďaka pozitívnemu COP je ich počet doslova neobmedzený. Rovnaký princíp sa používa v rekuperátoroch kombinovaných so systémom vykurovania vzduchu: tepelné čerpadlá v týchto zariadeniach majú oveľa širší rozsah prevádzkových teplôt a zvýšený zisk energie..

V najvyspelejších rekuperátoroch sa používa systém s dvojitým prietokom. Teplý odpadový vzduch sa pôvodne dodáva do chladnejšej časti výmenníka tepla, kde sa v dôsledku veľkého teplotného rozdielu pozoruje významné zvýšenie účinnosti prenosu tepla. Pri tomto procese sa tiež tvorí kondenzát, ktorý sa zahrieva a prenáša do výparníka vo vnútri zásobovacej komory. Pomáha to neutralizovať odvlhčovanie vzduchu počas zahrievania, navyše voda ako nosič latentného tepla prispieva k ešte intenzívnejšiemu prenosu energie. Niektoré body sú premyslené do najmenších detailov: napríklad motory sú špeciálne umiestnené na začiatku výfukového plynu a na konci prívodného potrubia a sú tiež dodávané s vysokokvalitnými rebrami na úplné vrátenie parazitického tepla..

Definícia výkonu

Pre rekuperátor ako súčasť vetrania sú najdôležitejšie tri parametre: znížený aerodynamický odpor, prípustný prietok a účinnosť, vyjadrený v zmysle získaného tepla, k celkovému množstvu energie obsiahnutej vo vzduchu pri efektívnej teplote delta. Tento pomer nie je konštantný: čím chladnejší je privádzaný vzduch, tým účinnejšie pracuje rekuperátor a závislosť týchto zmien nie je lineárna. Preto je dôležité venovať pozornosť schémam zmien hlavných charakteristík v závislosti od iných podmienok..

Q = S v 3600

Kde:

• Q – priechodnosť vetracieho potrubia, m³/ h;
• S – plocha prierezu kanála vm²;
• v – rýchlosť toku, m / s.

K_T = (T₃ – T₁) / (T₂ – T₁)

Kde:

• K_T – koeficient účinnosti rekuperátora z hľadiska teploty;
• T₁ – vonkajšia teplota vzduchu, ° C;
• T₂ – teplota vzduchu v miestnosti, ° С;
• T₃ – teplota privádzaného vzduchu, ° С.

Počiatočné kritérium – prípustný prietok – je určené parametrami ventilačného systému. Výmena vzduchu samozrejme nemôže byť nižšia ako normy stanovené SNiP: 3 m³/ h m² alebo 30 m³/ h pre každú osobu s rýchlosťou poskytovania priestoru menšou ako 20 m³/ osoba V tomto prípade by celková frekvencia výmeny vzduchu za hodinu mala byť najmenej 0,35. Ak parametre vetracieho systému v súčasnosti nezodpovedajú norme, rekuperátor sa vyberie podľa regulačných požiadaviek a ventilačný systém sa následne upraví..

Ak kapacita rekuperátora s núteným pohybom vzduchu prekročí kapacitu ventilačného systému o viac ako 50%, nadmerný hluk sa odstráni inštaláciou tlmiča. Malo by sa tiež pamätať na to, že výkon ventilátora na prívodnom kanáli je vyšší ako na odberovom kanáli, rozdiel sa musí zvoliť podľa počtu ďalších miest prirodzeného odvodu vzduchu..

Neexistujú žiadne osobitné požiadavky na energetickú účinnosť zariadenia, vo všeobecnosti je tento parameter dôležitý pre stanovenie ziskovosti nákupu. Pomocou online kalkulačiek a údajov od výrobcu môžete odhadnúť podmienečnú účinnosť zariadenia, ako referenčný bod sa považuje rozdiel teplôt privádzaného vzduchu. Okrem toho musíte venovať pozornosť obmedzeniam vlhkosti vzduchu a teplotným rozdielom. V dôsledku rozdielu medzi týmito ukazovateľmi môže v zimnom období rekuperátor zamrznúť..

Ovládanie rekuperátora

Rekuperátory spravidla slúžia ako aktívny prvok systému núteného vetrania alebo aspoň naznačujú schopnosť regulovať intenzitu výmeny vzduchu. Existuje niekoľko spôsobov, ako nadviazať interakciu medzi rekuperátorom a ostatnými komponentmi..

V najjednoduchšom prípade rekuperátor nemá zariadenia na vynútenie prúdenia, ale je vybavený nastaviteľným tlmičom. Je potrebné zabezpečiť správny pomer medzi kapacitou výmenníka tepla a aktuálnym výkonom ventilátora v závislosti od jeho umiestnenia. V jednom prípade riadiaca jednotka zabudovaná do rekuperátora reguluje rýchlosť ventilátora, ale je tiež možné, že sa použije PLC s integrovaným proporcionálnym regulátorom, ktorého nastavenie sa vykonáva empiricky..

V inom prípade slúži rekuperátor ako jediné zariadenie na nútenie prúdenia a podľa toho iba rýchlosť jeho ventilátorov určuje intenzitu výmeny vzduchu. Pre takéto zariadenia je k dispozícii ručné prepínanie režimu, ako aj interné riadiace algoritmy, ktoré optimalizujú výmenu tepla v závislosti od aktuálneho teplotného rozdielu. Najpokročilejšie jednotky z hľadiska ergonómie sú napojené na všeobecný systém domovej automatizácie a nezávisle upravujú výkon v závislosti od počtu osôb alebo na základe údajov analyzátorov plynu v miestnosti..

Miesto a spôsob inštalácie

Rekuperátory sú k dispozícii v podlahových alebo zavesených stropných inštaláciách. K dispozícii je tiež tretia možnosť – bodové nástenné rekuperátory, ktoré sú namontované v každej miestnosti vedľa ulice a nevyžadujú ďalšiu komunikáciu..

Možnosti inštalácie stropu sú zaujímavé pre schopnosť skryť technické vybavenie domu v dutine zavesených alebo strečových stropov. Takéto zariadenia sú o niečo drahšie kvôli požiadavkám na kompaktnosť a zároveň nie sú potrebné ďalšie obtokové kanály na ich pripojenie. Zjavnou nevýhodou tohto typu umiestnenia je zvýšený hluk spôsobený malou vzdialenosťou bežiacich motorov od vetracích mriežok.

Stacionárne (a nástenné) rekuperátory sú určené na inštaláciu v technických miestnostiach. Ich výkon nie je obmedzený veľkosťou, je však potrebný kvalitný páskovací systém. Zariadenia v tejto kategórii sa spravidla používajú v kombinácii so vzduchovým kúrením a klimatizačnými systémami..

Inštalácia rekuperátora

Inštalácia a pripojenie samotného rekuperátora je obmedzené jeho mechanickým upevnením na povrchu kapitálu a spojením so spoločnými výfukovými a napájacími kanálmi. Potom sa škáry utesnia a samotný rekuperátor sa vloží do špeciálneho prípadu, ktorý súčasne vykonáva funkciu tepelnej ochrany a pohlcovania hluku..

Oveľa zložitejšia je situácia s návrhom vetracích systémov, ak zabezpečujú inštaláciu rekuperátora. Pre rekuperátory potrubí je potrebné umiestniť dva vzduchové kanály v každej obývacej izbe na prívod a prívod vzduchu. Zároveň je dôležité vypočítať voľný prierez vetracích mriežok a zvoliť správne zásuvky, aby sa predišlo ďalšiemu hluku..

V štruktúre všeobecného vetrania budovy poskytujú rekuperátory výmenu vzduchu iba medzi obytnými priestormi. Výfukové kanály z kuchyne a kúpeľne sú obvykle usporiadané tak, že obchádzajú výmenník tepla kvôli jeho citlivosti na znečistený vzduch a vysokú vlhkosť. V takom prípade je možné odporučiť inštaláciu doplnkovej vzduchovej filtračnej jednotky s tukom a rozptýlenými filtrami. Môžete sa tiež rozhodnúť pre viackanálové rekuperátory, ktorých konštrukcia umožňuje pripojenie pomocného vetracieho okruhu pre technické miestnosti..