Luchtbehandelingskasten met warmteterugwinning voor een woonhuis

Bij het ontwerpen en reviseren van particuliere woongebouwen wordt noodzakelijkerwijs rekening gehouden met de kwestie van het verhogen van de energie-efficiëntie. Een luchtbehandelingskast in een ventilatiesysteem is één van de meest effectieve oplossingen om te besparen op energiekosten.

Soorten ventilatiesystemen

Luchtverversing in woon- en bijkeukens, in de keuken en in de badkamer is een voorwaarde voor het handhaven van een gezond microklimaat.

Ventilatie is natuurlijk en geforceerd.

In het eerste geval komen stromen schone lucht van buiten en worden door fysieke tochtprocessen in een hoge leiding afgevoerd naar de atmosfeer.

In de winter komt koude lucht het huis binnen via ramen, deuren, toevoerkanalen en verlaat het pand verwarmd tot kamertemperatuur - dus tot 15% van de energie wordt verspild aan het verwarmen van de straat.

Geforceerde systemen gebruiken ventilatoren die zijn geïnstalleerd in de luchttoevoer- of uitlaatkanalen om stromen te laten circuleren.

In de toevoer- en afvoerventilatie worden beide processen geforceerd.

Het werkingsprincipe van systemen met recuperatie

Ventilatie met recuperatie werkt volgens een eenvoudig schema:

1. Op een plaats die geschikt is voor installatie en onderhoud, is een recuperator geïnstalleerd - een warmtewisselaar, waarop de toevoer- en afvoerventilatiekanalen zijn aangesloten.
2. Warme kamerlucht uit de kamer verwarmt de koude lucht die van buiten komt.
3. Verwarmde schone luchtmassa's worden de woning ingeblazen.
4. Daarna wordt het proces herhaald.

Er is experimenteel vastgesteld dat bij een temperatuur van de afgevoerde lucht van 23 ° C en de lucht die van buiten komt - 20 ° C, in de beste monsters van recuperatoren, de inkomende stromen worden verwarmd tot 18 ° C. Op deze manier wordt energiebesparing bereikt.

Koude en vervuilde lucht in de recuperator vermengt zich niet - schone lucht van de straat komt het gebouw binnen.

Om de efficiëntie in verschillende bedrijfsomstandigheden te verhogen, is een grote verscheidenheid aan recuperatormodellen ontwikkeld.

Ontwerpkenmerken

Warmtewisselaars worden geclassificeerd volgens verschillende criteria:

• technische eigenschappen;
• wijze van plaatsing;
• lichaamsmateriaal en interne elementen;
• het principe van actie;
• ontwerp van werkende elementen;
• het fysieke medium dat wordt gebruikt voor warmteoverdracht;
• automatisering en controleschema.

De keuze is gemaakt na een grondige analyse van alle features.

Plaats van installatie van apparatuur

Houd bij het kiezen van de installatieplaats voor de hoofdunit van de recuperator rekening met de plaats waar de ventilatoren of pompen worden geïnstalleerd. Het geluid dat door het apparaat wordt gegenereerd, kan zeer storend zijn.

Ze installeren geen recuperatoren boven slaapkamers en kinderdagverblijven.

Afhankelijk van de installatiemethode worden vloer- en hangende apparaten onderscheiden, de keuze wordt beïnvloed door het oppervlak. Als er geen solide hoofdmuren zijn, is het beter om een ​​​​model te kiezen dat op de vloer is geïnstalleerd.

Hangende apparaten kunnen worden verborgen achter valse plafonds, maar dergelijke oplossingen zijn geschikt voor industriële gebouwen. De trillingen die door de ventilator en de behuizing worden gegenereerd, worden door de bouwconstructie overgedragen en versterkt.

Het lichaam van de warmtewisselaar kan horizontaal of verticaal zijn. Dit heeft geen invloed op de technische kenmerken, maar u kunt wel een model kiezen voor een gemakkelijke aansluiting van luchtkanalen. Hoe minder bochten en bochten, hoe minder geluid van luchtstromen en hoe minder energie er door ventilatoren wordt besteed aan het verplaatsen van luchtmassa's.

Typische constructieschema's

Alle recuperatoren zijn conventioneel verdeeld in modellen van directe warmteoverdracht en apparaten met een tussenliggende warmtedrager.

De eerste klasse omvat warmtewisselaars:

• kamer;
• roterend;
• lamellaire dwarsstroom en tegenstroom;
• buisvormig.

Apparaten met een tussenliggende warmtedrager gebruiken freon of water-glycol-vloeistof.

Kamer

Het apparaat bestaat uit twee geïsoleerde kamers. De stromen worden automatisch geregeld door een beweegbare klep.

In de eerste fase wordt warme lucht naar kamer nr. 1 geleid, terwijl de wanden worden verwarmd. Na een bepaalde tijd verandert de demper automatisch de luchtstroom - de straatdemper wordt naar de verwarmde kamer geleid en verwarmt daar, en de kamerdemper op dit moment in kamer nr. 2.

Het proces herhaalt zich cyclisch terwijl de compartimenten opwarmen en afkoelen. De efficiëntie van de apparaten is niet hoger dan 50 - 60%.

Roterend

De warmtewisselaar in de luchtbehandelingskast met een roterende recuperator zijn de platen die aan het wiel zijn bevestigd. De as draait langzaam rond in de trommel, de as valt samen met de luchtstromen. De trommel is verdeeld in twee delen, op een waarvan de appartementslucht beweegt, op de andere straatlucht. De waaier van het wiel, die in het eerste segment beweegt, wordt warm. Verder verplaatsen de verwarmde bladen zich door middel van rotatie naar een ander deel van de trommel, waar ze warmte afgeven aan de straatlucht.

Met de regelapparatuur kunt u de verwarmingsmodus in het warme seizoen uitschakelen. Installatie-efficiëntie is ongeveer 80%.

Het nadeel van het model is de technische onmogelijkheid om de stromen volledig te scheiden - ongeveer 5% van de luchtmassa's wordt gemengd. De eigenaardigheid staat het gebruik van apparaten van dit type niet toe in ruimtes waar SNiP maximaal toelaatbare waarden van besmetting heeft vastgesteld.

Lamellair

Modellen worden geproduceerd in twee soorten: tegenstroom en kruisstroom, de naam hangt af van de richting van de luchtbeweging.

Aluminiumplaten hopen zich op en geven warmte af, waaruit smalle geleidingskanalen worden gevormd.

Het fabricageschema maakt het mogelijk om luchtmassa's te mengen op een niveau van ongeveer 0,1%, wat als basis dient om het apparaat als gesloten te beschouwen.

Het rendement van tegenstroomrecuperatoren is direct afhankelijk van de geometrische afmetingen. Omvangrijke apparatuur heeft hoge kosten en wordt zelden gebruikt voor particuliere huizen.

Bij kruisstroomwarmtewisselaars passeren luchtstromen loodrecht het apparaat.

Cross-counterflow recuperatoren zijn het meest efficiënt met kleine afmetingen. Een groot aantal componenten vermindert de mechanische sterkte, daarom worden dergelijke eenheden alleen gebruikt met kleine drukvallen.

Buisvormig

Structureel gemaakt van één pijp met grote diameter, waarbinnen zich veel pijpen met een kleinere doorsnede bevinden.

Warme stromen die door dunne buizen gaan, verhitten ze. Vanaf de muren warmt een stroom straatlucht op, die door middel van een ventilator de woning in wordt gevoerd.

Ventilatie met freon recuperator

Freon-recuperatoren behoren tot de klasse van apparaten met een tussenliggende warmtedrager.

Het werk is gebaseerd op twee fysieke principes:

• een verandering in de aggregatietoestand van freon tijdens verwarmings-koelcycli - het koelmiddel, dat afkoelt, verandert in een vloeibare toestand en verandert in een gasfractie bij verwarming;
• de eigenschap van een gas om hoger te zijn dan een vloeistof vanwege een ander soortelijk gewicht.

Het ontwerp is een set ringvormige buizen gevuld met freon-koelmiddel.

De leidingen lopen door de kanalen van de ventilatie-unit en het afvoerkanaal moet altijd lager zijn dan het toevoerkanaal. Warme lucht verwarmt het onderste deel van de buizen, freon kookt en stijgt op naar de bovenste holte waardoor koude straatlucht passeert. In de bovenste kamer geeft het freon in de buis warmte af, terwijl het zichzelf afkoelt, in de vloeibare fractie terechtkomt en door de buis naar beneden gaat.

Voordelen van het freonsysteem:

• gebrek aan compressoren voor het verpompen van koelvloeistof, wat een hoge betrouwbaarheid van het apparaat betekent;
• volledige afwezigheid van vermenging van schone en vervuilde lucht, wat wordt bereikt door de overgangspunten van de buizen door de wanden van de kamers af te dichten.

Kanaalrecuperator met tussenliggende warmtedrager

Het apparaat bestaat uit twee warmtewisselaars die over lange afstanden kunnen worden verspreid.

De apparatuur is geschikt voor de reconstructie van ventilatiesystemen, waarvan het ontwerp oorspronkelijk niet was ontworpen voor de mogelijkheid van warmtewisseling.

Werk algoritme:

1. De lucht in het uitlaatkanaal gaat door een warmtewisselaar bestaande uit buizen waardoor een ethyleenglycolvloeistof circuleert.
2. De koelvloeistof wordt door middel van een circulatiepomp in dezelfde radiator gepompt die in het toevoerkanaal is geïnstalleerd.
3. De vloeistof geeft warmte af aan de toevoerlucht die door het radiatorrooster stroomt.
4. Het pompproces vindt continu plaats.

Om de mate van warmteoverdracht te regelen, zijn tussen de transportbuizen kleppen aangebracht. In principe is dit vergelijkbaar met het schema voor het regelen van de warmteoverdracht van verwarmingsradiatoren.

Bij elk ontwerp van recuperatoren vormt zich condensaat in het apparaat. Om het te verwijderen, moet een opvangbak en een pad voor verdere verwijdering buiten het huis of in de riolering worden voorzien.

De belangrijkste elementen van ventilatiesystemen

Ventilatie met warmteterugwinning in een woonhuis bestaat niet alleen uit een warmtewisselaarunit.

Het systeem omvat:

• beschermende roosters;
• luchtkanalen;
• kleppen;
• ventilatoren;
• filters.
• automatiserings- en controleorganen.

De roosters voorkomen dat grote voorwerpen, vogels en knaagdieren per ongeluk het systeem binnendringen, wat ongelukken kan veroorzaken. Deze optie is mogelijk wanneer een vreemd voorwerp op de ventilatorwaaier valt. Het gevolg kan zijn:

• vervormde bladen en verhoogde trillingen (lawaai);
• vastlopen van de ventilatorrotor en verbranding van de motorwikkelingen;
• onaangename geur van dode en rottende dieren.

De totale doorsnede van de roosteropeningen mag niet significant kleiner zijn dan de doorsnede van de luchtkanalen, dit leidt tot een afname van de prestatie van het gehele systeem.

Luchtkanalen en fittingen (bochten, T-stukken, adapters) worden tegelijkertijd gekocht, ze proberen producten van één fabrikant te kopen. Het verschil in grootte leidt tot openingen in de gewrichten, verstoring van de stroming en turbulentie.

Gegolfde luchtkanalen worden niet gebruikt voor ventilatie met een recuperator, die weerstand creëren tegen luchtstromen en meer geluid tijdens bedrijf.

Luchtkleppen zijn nodig om de parameters van de luchtbeweging tijdelijk te wijzigen, ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om het inlaatkanaal te sluiten tijdens een bijzonder ijzige periode, wanneer de recuperator de lucht niet op de vereiste temperatuur kan verwarmen.

Filters zijn geïnstalleerd in alle ventilatiemodellen met recuperatie. Ze beschermen de apparatuur tegen straatstof en boompluizen, die de warmtewisselaars snel verstoppen.

De ventilatoren kunnen in de recuperatoreenheid worden ingebouwd of in kanalen worden geïnstalleerd. Bij het berekenen moet het vereiste vermogen van het apparaat worden bepaald.

U kunt niet besparen op het kopen van ventilatoren - goedkope producten van lage kwaliteit zijn niet ontworpen voor langdurig gebruik.Naarmate de ventilatoren verslijten, maken ze geluid, leiden tot trillingen van de ventilatiecomponenten, wat ongemak veroorzaakt in kamers.

Microklimaatregeling

De recuperator is een integraal onderdeel van het totale toe- en afvoerventilatiesysteem. De werking van het systeem kan niet eenmalig worden geconfigureerd en gedurende de gehele werkingsperiode niet worden gewijzigd.

De modi worden gewijzigd afhankelijk van het seizoen, de luchttemperatuur en windsterkte, de gewenste klimaatparameters in de kamers.

De besturingssystemen omvatten:

• Temperatuur, vochtigheid, rookmelders geïnstalleerd in kamers en in de apparatuur. Door commando's van sensoren worden ventilatoren en andere regelapparatuur in- of uitgeschakeld.
• Actuatoren en hun aandrijvingen die de werking van kleppen, dempers, schuifafsluiters regelen.
• Inrichtingen voor het regelen van de werking van ventilatoren, pompen, rotatiesnelheid van rotorplaten.
• Controllers van regelapparatuur die de situatie in huis analyseren, spanningsregelaars voor een stabiele en nauwkeurige werking van de apparatuur.
• Back-up power units in geval van stroomuitval.

De belangrijkste functies van besturingssystemen:

• toevoerluchttemperatuurregeling, rekening houdend met microklimaatparameters, externe omstandigheden, sensormetingen;
• het bewaken en wijzigen van de temperatuurintensiteit van de stromen voor en na de warmtewisselaar;
• luchtkwaliteitsmanagement, inclusief CO2-gehalte;
• bescherming tegen bevriezing van de recuperator;
• ventilator controle;
• het uitschakelen van de toevoerventilatie bij brand en het inschakelen van het rookafvoersysteem;
• het bewaken van de status en het verstrekken van informatie over de status van filters.

Bedieningspanelen worden individueel gemaakt, rekening houdend met de bedrijfsomstandigheden, de grootte van het gebouw en de eisen van de eigenaren van onroerend goed.

Selectieregels

Het belangrijkste criterium bij het kiezen van een plant zijn de prestaties. Het is erg moeilijk om zelf berekeningen te maken, dus het is beter om contact op te nemen met specialisten.

Parameters die belangrijk zijn bij het kiezen:

• Efficiëntiecoëfficiënt, die aangeeft hoe de temperatuur van de stromen wordt herverdeeld, in plaats van warmtebesparing. De reële cijfers naderen 65-80%. Claims van ongeveer 90% en hoger zijn niet meer dan marketingtrucs. Ongeveer 15% van de warmte gaat verloren via ventilatie, dus de cijfers van ongeveer 50% energiebesparing kunnen niet kloppen.
• Materiaal en dikte behuizing - Dunne metalen apparaten zijn onderhevig aan trillingen en meer geluid.
• Betrouwbare informatie over de ventilatorprestaties, deze moet worden geselecteerd met een marge van ongeveer 20%. Bij het maximale vermogen dat in de paspoorten wordt aangegeven, stopt de ventilator met het creëren van de druk die nodig is voor luchtcirculatie.
• De samenstelling en kenmerken van automatiseringssystemen, de werkingsduur bij stroomuitval.
• Extra automatiseringsmogelijkheden om airconditioning, luchtbevochtiger, elektrische verwarming (indien nodig) te regelen.

Een ventilatie-unit met een recuperator, correct geselecteerd en geconfigureerd, zal de energierekening met 10-15% verminderen. Meer besparingen verwachten heeft geen zin. Tegelijkertijd zal het comfort in een woonhuis of appartement merkbaar toenemen. Componenten van bekende bedrijven werken lang en probleemloos met de juiste berekening en naleving van de installatieregels.