O parte semnificativă a resurselor de energie consumate în sezonul rece pentru încălzirea clădirilor de orice scop este utilizată pentru a încălzi aerul de ventilație. Atunci când schema echicurent operațiune adesea folosit în care aerul din exterior, înainte de a intra in camera este încălzit la o temperatură dorită, iar gazele sunt pur și simplu aruncate împreună cu căldura. Acest lucru este foarte neeconomic, soluția modernă corectă pentru economisirea energiei este ventilația cu recuperarea căldurii.
Ce este recuperarea și de ce este nevoie?
Atunci când se încălzesc case private sau apartamente în perioada de iarnă, resursele de energie sunt cheltuite în următoarele scopuri:
- Încălzirea spațiilor. Prin structurile de închidere ale clădirii: acoperișuri, podele, pereți exteriori, ferestre, căldura este în mod constant pierdută. Sarcina sistemului de încălzire este de a le compensa, prima parte a căldurii centralei termice este cheltuită în acest scop.
- În fiecare cameră există un anumit schimb de aer, intensitatea acestuia depinde de scopul acestei camere. Aerul de alimentare de pe stradă nu poate fi alimentat la rece, trebuie să fie încălzit, motiv pentru care se află partea a doua, uneori mai semnificativă, a energiei termice.
În clădirile cu ventilație naturală, sarcina de încălzire este suportată de sistemul de încălzire. În cazul ventilației forțate se utilizează unități de încălzire cu aer, care utilizează electricitate sau apă caldă în acest scop - căldura încălzită de centrala termică.
Exemplu de ventilație forțată
Cantitatea de căldură pentru încălzirea aerului este ușor de calculat, de exemplu, vom calcula consumul de energie pentru încălzirea a 1 m3 de amestec de aer de la -20 ° C la +20 ° C:
- Q este cantitatea de căldură, kJ;
- c - căldura specifică de aer specific, egală cu 1,03 kJ / kg ° С;
- m este greutatea de 1 m3 din amestecul de aer la o temperatură de -20 ° C este de 1.396 kg;
- Δt - diferența de temperatură, în exemplul nostru este de 40 ° C.
Q = 1,03 x 1,396 x 40 = 57,52 kJ sau 20 de wați.
Având în vedere că la 1 aragaz conform documentelor normative este necesar consumul de 100 m3 / h de aer, căldura pentru încălzirea sa va avea nevoie de 2 kW. Totalul pentru toate încăperile din casă depășește adesea costul încălzirii, în timp ce aerul încălzit este pur și simplu aruncat în stradă de sistemul de ventilație de evacuare. O astfel de utilizare neeconomică a surselor de energie conduce la creșterea costurilor financiare. Pentru a atrage căldură din aerul evacuat, există un schimbător special de căldură - un recuperator, numit și recuperare de căldură.
Principiul de funcționare și tipurile de recuperare a căldurii
Indiferent de tipul de recuperator, principiul de funcționare rămâne neschimbat: masele de aer încălzite scoase din incintă se întâlnesc cu un curent de aer rece rece și le dau căldura.
Schema de funcționare a recuperatorului
Eficiența transferului de căldură depinde de designul schimbătorului de căldură și de materialele din care este fabricat. De regulă, recuperatorul cel mai ieftin are o eficiență de aproximativ 50%. Pentru schimbul direct de căldură, încălzitoarele de deșeuri aer-aer sunt de două tipuri:
- Cele mai frecvente sunt recuperatoarele de tip placă, în care fluxurile se execută la un unghi de 90 ° una față de cealaltă, în timp ce ele sunt absolut separate.
- Rotatoare schimbătoare de căldură rotative.
Produsele de tip I sunt cel mai adesea folosite pentru ventilație cu recuperare de căldură, deoarece acestea pot fi fabricate în diferite mărimi pentru diferite fluxuri de aer. În mod obișnuit, reprezintă un dreptunghi sau cub, fiecare parte a cărora servește pentru a intra sau a ieși din flux.
Unele modele de recuperatoare încrucișate au un canal de by-pass pentru funcționare în timpul verii, când nu este necesară încălzirea. Apoi, fluxul prin clapeta este direcționat către acest canal și nu curge prin celulele aparatului. Această funcție este utilă în perioada de tranziție și de vară, când temperatura pe stradă este mai mare decât în încăperi și nu este necesară încălzirea suplimentară a aerului exterior.
Dacă în casă există un aparat de aer condiționat sau de răcire, unitățile de tratare a aerului cu recuperator aduc economii considerabile în timpul verii. Apoi, procesul de inversare are loc: fluxul rece din încăpere elimină căldura aerului de alimentare fierbinte, iar costurile de energie pentru răcirea ulterioară sunt reduse semnificativ.
Dezavantajele acestui tip de produse sunt costul lor considerabil, precum și întreținerea (curățarea) obligatorie pentru menținerea conductivității termice necesare. Fluxurile de aer care trec printr-o încrucișare a căldurii trebuie curățate în filtre, praful și murdăria trebuie să fie minimizate în interiorul produsului.
Producătorii de recuperatori rotativi declară eficiența lor la nivelul de până la 90%. De fapt, acesta este încă mai mare decât cel al lamelelor și este de 70-75%.
Produsul are o formă cilindrică și se rotește constant. Principiul de funcționare este acesta: un flux fierbinte, care trece printr-un schimbător de căldură cilindric, îl încălzește. Din cauza rotației, partea încălzită intră imediat în jetul de aer rece, dându-i căldura primită, după care procesul se repetă și se produce continuu.
Astfel de sisteme de alimentare și de evacuare cu recuperare de căldură sunt rareori utilizate în case particulare, deoarece prin proiectarea lor, schimbătorul de căldură are o dimensiune decentă. Cel mai adesea schimbătorul de căldură rotativ se găsește în aplicații industriale, deoarece este capabil să lucreze eficient cu încărcăturile mari de aer. Costul său este mai mare decât cel al recuperatorului de plăci, în plus, schimbătorul de căldură rotativ nu va putea funcționa fără energie electrică. Un alt dezavantaj este separarea incompletă a fluxurilor datorită prezenței unei părți rotative în zona fluxurilor de aer. Ca rezultat, un flux de proiecție poate conține până la 5% din aerul evacuat poluat.
concluzie
Modernizarea ventilației de alimentare și de evacuare a clădirilor trebuie să îndeplinească cerințele pentru utilizarea economică a energiei. Încălzirea atmosferei cu aerul evacuat devine neprofitabilă, astfel că recuperarea căldurii devine din ce în ce mai relevantă. De asemenea, ajută vara, deoarece producția de frig este un proces și mai scump.
Vă recomandăm:
