Gaisa apstrādes iekārtas ar siltuma atgūšanu privātmājai

Projektējot un kapitāli remontējot privātās dzīvojamās ēkas, obligāti jāņem vērā jautājums par energoefektivitātes palielināšanu. Gaisa apstrādes iekārta ventilācijas sistēmā ir viens no efektīvākajiem risinājumiem, kā ietaupīt uz enerģijas izmaksām.

Ventilācijas sistēmu veidi

Gaisa maiņa dzīvojamās un saimniecības telpās, virtuvē un vannas istabā ir priekšnoteikums veselīga mikroklimata uzturēšanai.

Ventilācija ir dabiska un piespiedu kārtā.

Pirmajā gadījumā tīra gaisa plūsmas nāk no ārpuses un tiek izvadītas atmosfērā, pateicoties fiziskiem iegrimes procesiem augstā caurulē.

Ziemā aukstais gaiss iekļūst mājā pa logiem, durvīm, padeves kanāliem un atstāj telpas sasildītu līdz istabas temperatūrai - līdz ar to ielas apkurei tiek tērēta līdz 15% enerģijas.

Piespiedu sistēmas plūsmu cirkulācijai izmanto ventilatorus, kas uzstādīti gaisa padeves vai izplūdes kanālos.

Piegādes un izplūdes ventilācijā abi procesi tiek piespiesti.

Sistēmu darbības princips ar rekuperāciju

Ventilācija ar rekuperāciju darbojas pēc vienkāršas shēmas:

1. Uzstādīšanai un uzturēšanai ērtā vietā tiek uzstādīts rekuperators - siltummainis, kuram pievienoti pieplūdes un izplūdes ventilācijas kanāli.
2. Siltais telpas gaiss no istabas sasilda auksto gaisu, kas nāk no ārpuses.
3. Mājā tiek izpūstas sakarsētas tīras gaisa masas.
4. Tad process tiek atkārtots.

Eksperimentāli ir pārbaudīts, ka pie izplūdes gaisa temperatūras 23 ° C un gaisa, kas ieplūst no ārpuses -20 ° C, labākajos rekuperatoru paraugos ienākošās plūsmas tiek sasildītas līdz 18 ° C. Tādā veidā tiek panākts enerģijas ietaupījums.

Rekuperatorā aukstais un piesārņotais gaiss nesajaucas - ēkā nonāk tīrs gaiss no ielas.

Lai palielinātu efektivitāti dažādos darbības apstākļos, ir izstrādāti ļoti dažādi rekuperatoru modeļi.

Dizaina iezīmes

Siltummaiņi tiek klasificēti pēc dažādiem kritērijiem:

• tehniskās īpašības;
• izvietošanas metode;
• ķermeņa materiāls un iekšējie elementi;
• darbības princips;
• darba elementu dizains;
• fiziskā vide, ko izmanto siltuma pārnešanai;
• automatizācijas un vadības shēma.

Izvēle tiek veikta pēc rūpīgas visu funkciju analīzes.

Iekārtu uzstādīšanas vieta

Izvēloties rekuperatora galvenās vienības uzstādīšanas vietu, jāņem vērā ventilatoru vai sūkņu uzstādīšanas vieta. Ierīces radītais troksnis var būt ļoti satraucošs.

Viņi neuzstāda rekuperatorus virs guļamistabām un bērnudārziem.

Saskaņā ar uzstādīšanas metodi tiek izdalītas grīdas un kulonu ierīces, izvēli ietekmē virsma. Ja nav cietu galveno sienu, labāk izvēlēties modeli, kas ir uzstādīts uz grīdas.

Piekaramās ierīces var paslēpt aiz viltus griestiem, taču šādi risinājumi ir piemēroti rūpniecības ēkām. Ventilatora un korpusa radīto vibrāciju pārraida un pastiprina ēkas konstrukcija.

Siltummaiņa korpuss var būt horizontāls vai vertikāls. Tas neietekmē tehniskās īpašības, bet ļauj izvēlēties modeli ērtai gaisa kanālu savienošanai. Jo mazāk stūru un pagriezienu, jo mazāk troksnis rodas no gaisa plūsmām un ventilatori iztērē mazāk enerģijas gaisa masu kustībai.

Tipiskas būvniecības shēmas

Visi rekuperatori parasti tiek sadalīti tiešās siltuma pārneses modeļos un ierīcēs ar starpposma siltumnesēju.

Pirmajā klasē ietilpst siltummaiņi:

• kamera;
• rotējošs;
• lamelārā šķērsplūsma un pretplūsma;
• cauruļveida.

Ierīcēs ar starpposma siltumnesēju izmanto freonu vai ūdens-glikola šķidrumu.

Palāta

Ierīce sastāv no divām izolētām kamerām. Plūsmas tiek automātiski kontrolētas ar kustīgu atloku.

Pirmajā posmā siltais gaiss tiek novadīts kamerā Nr. 1, kamēr sienas tiek apsildītas. Pēc noteikta laika automātiski slāpētājs maina gaisa plūsmu - ielu aizbīdnis tiek novirzīts apsildāmajā kamerā un tur sasilst, bet telpas amortizators šajā laikā - kamerā Nr. 2.

Process atkārtojas cikliski, kad nodalījumi sasilst un atdziest. Ierīču efektivitāte nepārsniedz 50 - 60%.

Rotējošs

Siltummainis gaisa apstrādes iekārtā ar rotējošu rekuperatoru ir plāksnes, kas piestiprinātas pie riteņa. Vārpsta bungā lēnām griežas, ass sakrīt ar gaisa plūsmām. Bungas ir sadalītas divās daļās, no kurām vienā pārvietojas dzīvokļa gaiss, otrā ielas gaiss. Riteņa lāpstiņriteņa kustība, kas pārvietojas pirmajā segmentā, sasilst. Tālāk ar rotāciju apsildāmie asmeņi pārvietojas uz citu cilindra daļu, kur tie izdala siltumu ielas gaisam.

Vadības aprīkojums ļauj izslēgt apkures režīmu siltajā sezonā. Instalācijas efektivitāte ir aptuveni 80%.

Modeļa trūkums ir tehniskā neiespējamība pilnībā atdalīt plūsmas - aptuveni 5% gaisa masu ir sajaukti. Īpatnība neļauj izmantot šāda veida ierīces telpās, kurās SNiP ir noteikušas maksimāli pieļaujamās piesārņojuma vērtības.

Lamelārs

Modeļus ražo divos veidos: pretplūsma un šķērsplūsma, nosaukums ir atkarīgs no gaisa kustības virziena.

Alumīnija plāksnes uzkrāj un izdala siltumu, no kura veidojas šauri vadošie kanāli.

Ražošanas shēma ļauj sasniegt gaisa masu sajaukšanos aptuveni 0,1% līmenī, kas kalpo par pamatu ierīces uzskatīšanai par noslēgtu.

Pretplūsmas rekuperatoru efektivitāte ir tieši atkarīga no ģeometriskajiem izmēriem. Lielgabarīta aprīkojumam ir augstas izmaksas, un to reti izmanto privātmājām.

Šķērsplūsmas siltummaiņos gaisa plūsmas šķērso ierīci perpendikulāri.

Krusteniskie pretplūsmas rekuperatori ir visefektīvākie ar maziem izmēriem. Liels komponentu skaits samazina mehānisko izturību, tādēļ šādas vienības tiek izmantotas tikai ar nelieliem spiediena kritumiem.

Cauruļveida

Strukturāli izgatavots no vienas liela diametra caurules, kuras iekšpusē ir daudz mazāka šķērsgriezuma cauruļu.

Siltas plūsmas, kas iet caur plānām caurulēm, tās silda. No sienām uzsilst ielas gaisa plūsma, kas mājā tiek ievadīta ar ventilatora palīdzību.

Ventilācija ar freona rekuperatoru

Freona rekuperatori pieder ierīču klasei ar starpposma siltumnesēju.

Darbs balstās uz diviem fiziskiem principiem:

• freona agregācijas stāvokļa maiņa sildīšanas-dzesēšanas ciklu laikā - dzesēšanas šķidrums, atdziestot, pārvēršas šķidrā stāvoklī un sildot pārvēršas par gāzes frakciju;
• gāzes īpašība ir augstāka par šķidrumu atšķirīga īpatnējā svara dēļ.

Dizains ir gredzenveida cauruļu komplekts, kas piepildīts ar freona dzesētāju.

Caurules iet caur ventilācijas ierīces kanāliem, un izplūdes kanālam vienmēr jābūt zemākam par padeves kanālu. Siltais gaiss sasilda cauruļu apakšējo daļu, freons vārās un paceļas augšējā dobumā, pa kuru iet auksts ielas gaiss. Augšējā kamerā esošais freons izdala siltumu, kamēr tas pats atdziest, pāriet šķidrajā frakcijā un iet caur cauruli.

Freona sistēmas priekšrocības:

• kompresoru trūkums dzesēšanas šķidruma sūknēšanai, kas nozīmē augstu ierīces uzticamību;
• pilnīga tīra un piesārņota gaisa sajaukšanās neesamība, kas tiek panākta, caurules sienām noblīvējot cauruļu pārejas punktus.

Kanālu rekuperators ar starpposma siltumnesēju

Ierīce sastāv no diviem siltummaiņiem, kurus var izkaisīt lielos attālumos.

Iekārtas ir piemērotas ventilācijas sistēmu rekonstrukcijai, kuru dizains sākotnēji nebija paredzēts siltuma apmaiņas iespējai.

Darba algoritms:

1. Gaiss izplūdes kanālā iet caur siltummaini, kas sastāv no caurulēm, caur kurām cirkulē etilēnglikola šķidrums.
2. Dzesēšanas šķidrums tiek sūknēts ar cirkulācijas sūkņa palīdzību tajā pašā radiatorā, kas uzstādīts padeves kanālā.
3. Šķidrums pārnes siltumu pieplūdes gaisā, kas iet caur radiatora restēm.
4. Sūknēšanas process notiek nepārtraukti.

Lai regulētu siltuma pārneses pakāpi, starp transportēšanas caurulēm tiek uzstādīti vārsti. Principā tas ir līdzīgs shēmai apkures radiatoru siltuma pārneses regulēšanai.

Ar jebkuru rekuperatoru konstrukciju ierīcē veidojas kondensāts. Lai to noņemtu, jāparedz savākšanas konteiners un ceļš tālākai iznīcināšanai ārpus mājas vai kanalizācijas sistēmā.

Ventilācijas sistēmu galvenie elementi

Ventilācija ar siltuma atgūšanu privātmājā sastāv ne tikai no siltummaini.

Sistēma ietver:

• aizsargrežģi;
• gaisa vadi;
• vārsti;
• fani;
• filtri.
• automatizācijas un vadības struktūras.

Režģi novērš lielu priekšmetu, putnu un grauzēju nejaušu iekļūšanu sistēmā, kas var izraisīt negadījumus. Šī opcija ir iespējama, kad uz ventilatora lāpstiņas nokrīt svešķermenis. Sekas var būt:

• deformētas asmeņi un paaugstināta vibrācija (troksnis);
• ventilatora rotora iestrēgšana un motora tinumu sadedzināšana;
• nepatīkama smaka no mirušiem un sabrukušiem dzīvniekiem.

Režģa atvērumu kopējais šķērsgriezums nedrīkst būt ievērojami mazāks par gaisa kanālu šķērsgriezumu, tas noved pie visas sistēmas veiktspējas samazināšanās.

Gaisa vadi un veidgabali (līkumi, tējas, adapteri) tiek pirkti vienlaikus, viņi cenšas iegādāties viena ražotāja produktus. Lieluma atšķirība noved pie spraugām locītavās, plūsmas traucējumiem un turbulences.

Gofrētie gaisa vadi netiek izmantoti ventilācijai ar rekuperatoru, kas ekspluatācijas laikā rada izturību pret gaisa plūsmām un paaugstinātu troksni.

Gaisa vārsti ir nepieciešami, lai īslaicīgi mainītu gaisa kustības parametrus, piemēram, tos var izmantot, lai aizvērtu ieplūdes kanālu īpaši sala laikā, kad rekuperators nespēj tikt galā ar gaisa sildīšanu līdz vajadzīgajai temperatūrai.

Filtri ir uzstādīti visos ventilācijas modeļos ar rekuperāciju. Tie pasargā aprīkojumu no ielas putekļiem un koku pūkām, kas ātri aizsprosto siltummaiņus.

Ventilatorus var iebūvēt rekuperatora blokā vai uzstādīt kanālos. Aprēķinot, jānosaka nepieciešamā ierīces jauda.

Jūs nevarat ietaupīt uz ventilatoru iegādi - lēti, zemas kvalitātes produkti nav paredzēti ilgstošai darbībai.Ventilatoriem nolietojoties, tie rada troksni, rada ventilācijas sastāvdaļu vibrāciju, kas rada neērtības, atrodoties telpās.

Mikroklimata regulēšana

Rekuperators ir neatņemama vispārējās pieplūdes un nosūces ventilācijas sistēmas sastāvdaļa. Sistēmas darbību nevar konfigurēt vienu reizi un nemainīt visā darbības laikā.

Režīmi tiek mainīti atkarībā no sezonas, gaisa temperatūras un vēja stipruma, vēlamajiem klimata parametriem telpās.

Vadības sistēmas ietver:

• Temperatūras, mitruma, dūmu detektori, kas uzstādīti telpās un aprīkojuma iekšpusē. Pēc komandām no sensoriem ventilatori un citas vadības ierīces tiek ieslēgtas vai izslēgtas.
• Piedziņas un to piedziņas, kas kontrolē vārstu, amortizatoru, vārstu vārstu darbību.
• Ierīces ventilatoru, sūkņu, rotora plākšņu rotācijas ātruma kontrolei.
• Vadības ierīču kontrolieri, kas analizē situāciju mājā, sprieguma regulatori stabilai un precīzai iekārtas darbībai.
• Rezerves barošanas bloki strāvas padeves pārtraukumu gadījumā.

Vadības sistēmu galvenās funkcijas:

• pieplūdes gaisa temperatūras kontrole, ņemot vērā mikroklimata parametrus, ārējos apstākļus, sensoru rādījumus;
• plūsmu temperatūras intensitātes uzraudzība un mainīšana pirms un pēc siltummaini;
• gaisa kvalitātes vadība, ieskaitot CO2 saturu;
• aizsardzība pret rekuperatora sasalšanu;
• ventilatora vadība;
• padeves ventilācijas izslēgšana ugunsgrēka gadījumā un dūmu izplūdes sistēmas ieslēgšana;
• statusa uzraudzība un informācijas izsniegšana par filtru statusu.

Vadības paneļi tiek veidoti individuāli, ņemot vērā ekspluatācijas apstākļus, ēkas lielumu un īpašumu īpašnieku prasības.

Atlases noteikumi

Galvenais kritērijs, izvēloties augu, ir tā veiktspēja. Patstāvīgi veikt aprēķinus ir ļoti grūti, tāpēc labāk sazināties ar speciālistiem.

Parametri, kas ir svarīgi, izvēloties:

• Efektivitātes koeficients, kas norāda, kā plūsmu temperatūra tiek pārdalīta, nevis siltuma ietaupījums. Reālie skaitļi tuvojas 65-80%. Pretenzijas par aptuveni 90% un vairāk ir tikai mārketinga triki. Aptuveni 15% siltuma tiek zaudēti ventilācijas ceļā, tāpēc skaitļi par 50% enerģijas ietaupījumu nevar būt patiesi.
• Korpusa materiāls un biezums - plānas metāla ierīces ir pakļautas vibrācijai un paaugstinātam troksnim.
• Uzticama informācija par ventilatora darbību, tā jāizvēlas ar aptuveni 20% rezervi. Pie maksimālās jaudas, kas norādīta pasēs, ventilators pārtrauc radīt gaisa cirkulācijai nepieciešamo spiedienu.
• Automatizācijas sistēmu sastāvs un raksturojums, darbības periods strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.
• Papildu automatizācijas iespējas, lai kontrolētu gaisa kondicionēšanu, gaisa mitrinātāju, elektrisko sildītāju (ja nepieciešams).

Pareizi izvēlēts un konfigurēts ventilācijas bloks ar rekuperatoru samazinās rēķinus par enerģiju par 10-15%. Nav jēgas cerēt uz lielākiem ietaupījumiem. Tajā pašā laikā komforts privātmājā vai dzīvoklī ievērojami palielināsies. Komponenti no labi pazīstamiem uzņēmumiem strādā ilgu laiku un bez problēmām, pareizi aprēķinot un ievērojot uzstādīšanas noteikumus.