שחזור חום במערכות אוורור: עקרון הפעלה ואפשרויות עיצוב

במהלך תהליך האוורור, לא רק אוויר פליטה ממוחזר מהחדר, אלא גם חלק מהאנרגיה התרמית. בחורף, זה מוביל לחשבונות אנרגיה גבוהים יותר.

שחזור חום במערכות אוורור מרכזיות ומקומיות יאפשר לכם להפחית עלויות לא מוצדקות מבלי לפגוע בחילופי האוויר. כדי לשחזר אנרגיה תרמית משתמשים בסוגים שונים של מחליפי חום - מחליפי חום.

המאמר מתאר בפירוט את דגמי היחידות, תכונות העיצוב שלהם, עקרונות הפעולה, היתרונות והחסרונות. המידע המוצג יעזור בבחירת האפשרות האופטימלית לסידור מערכת האוורור.

מושג ההתאוששות: עקרון הפעולה של מחליף החום

בתרגום מלטינית, החלמה פירושה פיצוי או החזרה. לגבי תגובות חילופי חום, התאוששות מאופיינת כהחזר חלקי של אנרגיה שהושקעה בפעולה טכנולוגית לצורך יישום באותו תהליך.

IN מערכת אוורור עקרון ההתאוששות משמש לחיסכון באנרגיה תרמית.

באנלוגיה, הקירור מתאושש במזג אוויר חם - מסות משפיעות חמות מחממות את פסולת הפליטה והטמפרטורה שלהן יורדת.

תהליך שחזור האנרגיה מתבצע במחליף חום מחליש.המכשיר כולל אלמנט חילופי חום ומאווררים לשאיבת זרימות אוויר רב כיווניות. מערכת אוטומציה משמשת לבקרת התהליך ולבקרת איכות אספקת האוויר.

העיצוב מתוכנן כך שזרימות האספקה ​​והפליטה יהיו בתאים נפרדים ואינם מתערבבים - שחזור חום מתבצע דרך קירות מחליף החום.

להבין ולהבין מה זה אוורור עם התאוששות תרשים חזותי של זרימת האוויר יעזור.

אוויר הפליטה זורם החוצה דרך מנדפים בחדרים רטובים (שירותים, אמבטיה, מטבח). לפני שמוציאים אותו החוצה, הוא עובר דרך ההחלמה ומשאיר חלק מהחום. האוויר המסופק נע בכיוון ההפוך, מתחמם ונכנס לחדרי המגורים (+)

היתכנות של מרפא באוורור

אנו יכולים לדבר על כדאיות התקנת אוורור משקם על ידי הערכת יעילות המערכת והשוואת היתרונות שלה עם חסרונות.

חלק מהחום נלקח מאוויר הפליטה הנמשך החוצה ומועבר לסילונים טריים מאולצים המכוונים לתוך החדר. זה מאפשר לך להפחית את אובדן החום עד 70% (+)

הצורך להשתמש בהתאוששות חום הוא הרלוונטי ביותר בבניינים עם פליטת אוויר מאולצת. ככלל, מדובר במבנים בעלי אינרציה נמוכה שהוקמו באמצעות טכנולוגיות בידוד תרמי חדשניות (בתים העשויים מלוחות סנדוויץ', לוחות סיליקט גז, בלוקי קצף).

בבניינים כאלה, הקירות אינם צוברים חום היטב, וחילופי אוויר טבעיים אינם יעילים.

עם זאת, בעיות בזרימת האוויר אופייניות גם למבנים "מסורתיים" העשויים מלבנים ובטון.הנוכחות של חלונות PVC אטומים חום ובידוד קול חוסמת את זרימת הדם בדחף טבעי - זרימת האוויר הצח נעצרת, ו הטיוטה בתעלת האוורור מתהפכת או שואף לאפס.

הפתרון לבעיית "חלונות אירו" הוא ארגון אוורור מאולץ. המערכת משחזרת את חילופי האוויר, אך איבוד החום גדל עד 60%. וכאן כבר אי אפשר להסתדר בלי התאוששות חום.

יעילות תהליך ההחלפה מבוטאת באחוזים ומראה את כמות החום שהוצאה מאוויר הפליטה לחימום "הכניסה" הטרייה.

מחוון יעילות התאוששות חום אוורור:

• 0% - חלון פתוח - אוויר חם מוסר לאטמוספירה, ואוויר קר נכנס, מוריד את הטמפרטורה בחדר;
• 100% - אוויר האספקה ​​מחומם לטמפרטורת "פליטה" - בלתי אפשרי מבחינה טכנית ליישום;
• 30-90% - פרמטר מקובל, התאוששות ביעילות של 60% ומעלה נחשבת טובה, יעילות של מעל 80% היא העברת חום מעולה.

יעילות המערכת תלויה בסוג ההחלמה, מידות החדר וזרימת האוויר. בכל מקרה, השימוש באוורור התאוששות, אפילו ביעילות של 30%, משתלם יותר מהיעדרו. בנוסף לחיסכון משמעותי במשאבי אנרגיה, "התחדשות" חום משפרת את המיקרו אקלים הכללי בחדר.

חסרונות השימוש במחליף חום:

1. תלות באנרגיה. רכישת ציוד בקרת אקלים מוצדקת אם צריכת החשמל נמוכה משמעותית מהחיסכון שלה לאחר התקנת המתקן.
2. הִתְעַבּוּת. עקב הפרשי טמפרטורות, רטיבות עלולה להתעבות על דפנות מחליף החום. בחורף, קיימת אפשרות של ציפוי שעלול להוביל לירידה מהירה ביעילות או לכשל של המרפא.
3. עבודה רועשת. דגמים מסוימים פולטים זמזום במהלך הפעולה.אם במהלך היום חסרון זה אינו בולט במיוחד, אז בלילה הרעש גורם לאי נוחות. מחלימים עם בידוד משופר פועלים בשקט.

השקעה ראשונית גבוהה היא לרוב הטיעון העיקרי נגד אוורור יעיל באנרגיה.

רצוי להשקיע כסף במערכת שתשתלם תוך 5-8 שנים. יש לקחת בחשבון שיצטרכו להעלות עלויות נוספות כדי לתחזק את המתחם, למשל, החלפה תקופתית של מאווררים

תכונות של סוגים שונים של מחליפי חום

העיצוב של ההחלמה קובע את דפוס הזרימה של נוזל הקירור, את יעילות מערכת האוורור, את סוג צריכת האנרגיה ואת עלות הציוד. חמישה סוגים של מחליפי חום משמשים: צלחת, סיבובית, צינורות חום, התקני תא ודגמים עם נוזל קירור ביניים.

מחזיר צלחות - פשטות העיצוב

הבסיס של מחליף החום הוא תא אטום עם צינורות אוויר מקבילים רבים. התעלות מופרדות על ידי מחיצות - לוחות מוליכות חום עשויות פלדה או אלומיניום.

צלחות בצורת גל (60-70 חתיכות) מקובצות בגוש אחד כך שהתעלות שנוצרו ממוקמות זו לזו - המערבולת שנוצרה משפרת את העברת החום (+)

זרימות גז נעות זו לזו, מצטלבות בקלטת ההחלמה, אך אינן מתערבבות. חילופי חום מתבצעים עקב קירור וחימום בו זמנית של הצלחות מצדדים שונים.

היתרונות של מחליף חום צולב:

• קלות התקנה ותצורה של ציוד;
• אי הכללת מגע של המוני אוויר;
• עלות נוחה וממדים קומפקטיים;
• היעדר שפשוף וחלקים נעים.

שיעור היעילות משתנה בטווח של 40-70%.

החיסרון העיקרי של דגם הצלחת הוא שקיעת עיבוי בצינור הפליטה והיווצרות קרח בחורף. כדי להפשיר את היחידה, הזרם הנכנס מופנה לעקוף את מחליף החום, והזרם החם היוצא ממיס את הקרח על הצלחות.

במצב "הפשרה", חיסכון באנרגיה אינו מתרחש; מחממי אוויר בהספק של עד 5 קילוואט משמשים לחימום האוויר הנכנס. ערך היעילות הממוצע יורד ב-20% (+)

ישנן שתי דרכים אפשריות לפתור את הבעיה:

1. חימום מוקדם של זרימת האוויר הנכנסת לטמפרטורה שבה לא נכללת היווצרות קרח.
2. מחשל עם צלחות עשויות תאית היגרוסקופית. החומר סופג לחות ממסת אוויר פליטה ומעביר אותה לזרימות חדשות שנכנסות.

בעת בחירת מחליף חום צולב, עליך לקחת בחשבון את התכונות התפעוליות של הצלחות.

המאפיינים שלהם תלויים בחומר הייצור:

1. נייר כסף - עלות משתלמת, אך ביצועים מוגבלים בחורף. בנוסף, זה לא מומלץ למגורים עקב ייבוש אוויר. שינויים עם "מילוי" אלומיניום הם האפשרות הטובה ביותר עבור אמבטיות ובריכות שחייה.
2. מחיצות פלסטיק - דומה במחיר למוצרי מתכת, אך שונים ביעילות התפעול המשופרת.
3. מחליף חום תאית - למנוע הקפאה ולשמור על תכולת לחות רגילה בתוך הבית.

מחזיר ההיגרוצלולוזה הוא החסכוני והאופטימלי ביותר לאוורור מבני מגורים.

מתקן רוטרי – יעילות מערכת גבוהה

מחליף החום מוצג בצורה של גליל מלא בשכבות של מתכת גלית. כאשר יחידת התוף מסתובבת, סילוני אוויר חמים או קרים נכנסים לסירוגין לכל תא.

עיצוב מחזיר סיבובי: פיר סיבוב ושתי תעלות אוויר.חלק אחד של הרוטור מחומם על ידי "עבודה", התוף מסתובב והחום מופנה למוניות קרות המרוכזות בערוץ הסמוך (+)

יעילות העברת החום נקבעת על ידי מהירות הסיבוב של הרוטור; ניתן להתאים את יעילות הפעולה.

טיעונים להחלמה סיבובית:

• החזר חום עד 65-90%;
• יְעִילוּת צריכת חשמל;
• החלפת לחות חלקית - אתה יכול להסתדר בלי מכשיר אדים;
• תקופת החזר - עד 4 שנים.

למרות היעילות הגבוהה שלו, מחליף החום מסוג תוף לא הפך למוביל בין מתקנים דומים.

החסרונות של מערכת האוורור:

1. הוספת אוויר מזוהם לאספקה. מסות פליטה ואספקה ​​מסתובבות לסירוגין דרך המיקרו-תעלות, כך שכ-3-8% מה"עובד" מוחזרות בחזרה. התוף מעביר לעתים קרובות את ריח האוויר היוצא.
2. מורכבות העיצוב. החלקים המסתובבים של הרוטור דורשים תחזוקה שוטפת והחלפה תקופתית. אלמנטים נעים מייצרים רעש ורעידות במהלך הפעולה.
3. מחיר גבוה. המחיר עבור דגמים סיבוביים גבוה יותר מאשר עבור מוצרי צלחת. זאת בשל השימוש במכניקה מורכבת בתכנון מחליף החום בתוף.
4. מידות גדולות. ההתקנה מתבצעת בתא אוורור מרווח.

בשל נפחן, יחידות סיבוביות משמשות בעיקר במפעלים תעשייתיים.

כדי למזער את ערבוב זרימות האוויר, מחליפי חום סיבוביים מתווספים למגזרי ביניים - כאן מפוצצים את המיקרו-ערוצים באוויר צח, שזורם חזרה למכסה המנוע. החיסרון של המעגל הוא ירידה ביעילות (+)

מחליפי חום מצמדים - דגם גליקול

בשל תכונות העיצוב שלה, יחידת התאוששות עם נוזל קירור ביניים נקראת לעתים קרובות מחליפי חום מצמדים או יחידת קרחון. זוהי אחת ממערכות שחזור החום הגמישות ביותר. מחליף חום אחד חותך לתוך צינור האספקה, והשני לתוך צינור הפליטה.

דיאגרמת הצנרת מכילה: משאבת מחזור, מיכל הרחבה, שסתום אוויר, בקר, חיישן טמפרטורה, שסתום בטיחות, מחוון לחץ (+)

עקרון הפעולה. הרכב הגליקול מסתובב בין מחליפי החום. הטמפרטורה של נוזל הקירור עולה עקב זרימת הפליטה המחוממת, ולאחר מכן האנרגיה התרמית מועברת לאוויר צח. המערכת הסגורה מבטלת את ערבוב המוני האוויר המתקרבים.

תכונות הפעולה של מחליפי חום עם נוזל קירור:

• יעילות – 45-55%;
• התאמת יעילות באמצעות משאבה - מהירות תנועת האנטיפריז נבחרה;
• אפשרות למקם תעלות אספקה ​​ופליטות מרחוק זה מזה (עד 800 מ');
• המתקן מותקן אנכית או אופקית;
• בכפור חמור, פני השטח של מחליף החום הפליטה קופאים ומופיע קרח; השימוש בחומר מונע קפיאה מאפשר לך להפעיל את המתקן מבלי להזדקק להפשרה;
• תקופת החזר של המערכת - עד שנתיים;
• שילוב של מכסה מנוע אחד ומספר זרימות או להיפך מותר.

נפח הפליטה והכניסה צריך להיות שווה בערך. מחזירים כאלה משמשים בדרך כלל אם השטף רעיל או מזוהם מאוד, כאשר ערבוב נחלים אינו מקובל.

יחידת קאמרית - רבגוניות של שימוש

מבחינה מבנית, מחליף החום בתא הוא קופסה סגורה, המחולקת בפנים על ידי מנחת נע.מחיצת הפתיחה קובעת את ערכת הפעולה של המחלימה.

הזרימה עוברת לאורך ערוץ אחד, והזרימה נכנסת לתא השני. במחליף החום, מסות חמות מחממות את קירות התא הראשון. לאחר זמן מה, הבולם זז וזרימת האוויר משנה כיוון

כתוצאה מכך, הזרם נע לאורך הקירות החמים של צינור האוויר הראשון, וה"פליטה" מחממת את פני השטח של החדר השני. בשלב מסוים, המחיצה חוזרת והמחזור חוזר על עצמו.

היתרונות של יחידת חילופי חום בתא:

• יעילות – 80-90%;
• במקביל לבידוד תרמי איכותי, עלויות החימום מופחתות למינימום;
• קלות התקנה - תידרש עזרה של מומחה בבחירת הפרמטרים של יחידת האוורור;
• שמירה על רמות הלחות;
• הקפאת המערכת אינה נכללת.

מחליף חום תא הוא אופציה מצוינת לאזורים בהם קיים חוסר איזון משמעותי בין טמפרטורות פנים וחוץ במשך תקופה ארוכה של השנה.

החסרונות של יחידת התאוששות החום כוללים:

• הצורך בתחזוקה שוטפת של אלמנטים נעים;
• זרמי אוויר נגדיים מתערבבים חלקית - ריחות וזיהומים עלולים לזרום חזרה לבניין.

כדי להפחית תערובת, המערכת מצוידת ב אלמנט מסנן. האוויר נעשה נקי יותר, אך יעילותו של המתקן פוחתת.

צינורות חום - מערכת חילופי חום סגורה

המתקן מורכב מצינורות נחושת או אלומיניום רבים המלאים בחומר שמתאדה בקלות, כגון פריאון. עקרון הפעולה של מחליף חום צינורי מבוסס על תהליכים פיזיקליים - שינויים במצב של חומר בחימום.

צינור החום ממוקם אנכית - הקצה התחתון של מחליף החום נמצא בתעלת הפליטה, והחלק העליון נמצא בתעלת אוויר האספקה. הזרימות היוצאות עוברות סביב קצה הצינור - הפראון מתחמם, רותח ומתאדה (+)

הגז עולה ומשחרר אנרגיה תרמית לזרימה, ולאחר מכן הפריאון מתעבה וזורם במורד ההחלמה. המחזור התרמי חוזר על עצמו במעגל.

מאפיינים טכניים ותפעוליים של מחליף החום הצינורי:

• יעילות המכשיר - עד 65%;
• פעולה שקטה בשל היעדר אלמנטים נעים;
• פשטות העיצוב ותחזוקה נמוכה;
• צְפִיפוּת - ממדים קטנים ומשקל נמוך;
• עצמאות אנרגטית - נוזל הקירור מסתובב באופן טבעי;

יתרון משמעותי הוא שזרימות האוויר הנכנסות והחוזרות אינן מתערבבות.

חולשות של צינורות חום:

• רמת יעילות גבוהה מושגת בטווח טמפרטורות צר - עם התחממות יתר פתאומית, כל הפראון מתאדה, ועם חימום לא מספיק, עוצמת האידוי מואטת;
• חוזק נמוך של צינורות - שינוי צורה או הורדת לחץ מפחיתים את ביצועי הציוד.

מחליפי חום צינוריים משמשים בבנייה פרטית, בנייני מינהל ומשרדים ואזורי תעשייה קטנים.

שיטות לארגון אוורור מחלים

השחזור מסודר באחת מהדרכים הבאות: ריכוזי וביזור. במקרה הראשון, אוורור זורם מכל החדר עובר דרך מחליף החום, בשני - מחדר אחד.

מתחם מרכזי - יחידת טיפול באוויר

מערכת מרכזית מותקנת בשלב הבנייה או המודרניזציה הגדולה של מערכת האוורור.

נבחרה יחידת אספקה ​​ופליטה מאולצת (PVU) עם מתקן מובנה. קריטריון הבחירה העיקרי הוא הביצועים הכוללים של המתחם בהתבסס על כל נפח האוויר במבנה (+)

PVU עם מתקן מבטיח חילופי אוויר מספקים גם בבתים עם חלונות אטומים. במקביל, זרימות האוויר מפוזרות באופן שווה מבלי ליצור טיוטות.

מורכב יחידות טיפול באוויר סוג מונובלוק מצויד ב:

• מעריצים - אספקה ​​מסביב לשעון של אוויר נקי ופליטת סילונים רוויים בפחמן דו חמצני;
• מחממים - חימום מוקדם של זרימה;
• מסננים - ללכוד אבק ומיקרו-חלקיקים;
• מַנגָנוֹן הַהַחזָרָה - ניתן להשתמש בסוגים שונים של התקנות.

הפונקציונליות של כמה PVUs מורחבת עם טיימר השהייה, ווסת כוח, חיישני רמת לחות וכו'.

הגוף של דגמי מונובלוק מכוסה בחומר סופג רעש, מה שהופך את פעולת ה-PVU לשקט מאוד. אפשריות גרסאות אנכיות, אופקיות ותלויות של יחידות אוורור

PVUs מונובלוק מתאוששים שיוצרו הוכיחו את עצמם היטב: "פתחי אוורור" (אוקראינה), דנתרם (דנמרק), "דאיקין" (יפן), "דנטקס" (אַנְגלִיָה).

יחידות מקומיות - תוספת למערכת האוורור הקיימת

כדי לשחזר את זרימת המוני האוויר בחדר בשימוש, כניסות אוויר מבוזרות עם התאוששות חום מתאימות.

הם חותכים לתוך חזית הבניין או מותקנות דרך חלון. המשימה העיקרית שלהם היא לשפר אספקת אוורור בבית.

מחלימים מקומיים מצוידים במאוורר ובמחליף חום צלחות. "שרוול" הכניסה מבודד בחומר סופג קול.יחידת הבקרה של יחידות אוורור קומפקטיות ממוקמת על הקיר הפנימי

תכונות של מערכות אוורור מבוזרות עם התאוששות:

• יְעִילוּת – 60-96%;
• תפוקה נמוכה – המכשירים מיועדים לספק חילופי אוויר בחדרים עד 20-35 מ"ר;
• מחיר סביר ומבחר רחב של יחידות, החל משסתומי קיר קונבנציונליים ועד לדגמים אוטומטיים עם מערכת סינון רב-שלבית ויכולת התאמת לחות;
• קלות ההתקנה - אין צורך בתעלות אוויר להפעלה, להתקין שסתום קיר אתה יכול לעשות את זה בעצמך.

יצרנים פופולריים של מחזירי חשמל מקומיים: פראנה (אוקראינה), או.ארה (אִיטַלִיָה), סוּפַת שֶׁלֶג (גֶרמָנִיָה), פתחי אוורור (אוקראינה), אירוביטל (גֶרמָנִיָה).

קריטריונים חשובים לבחירת כניסת קיר: עובי דופן מותר, ביצועים, יעילות המתקן, קוטר תעלת האוויר וטמפרטורת המדיום הנשאב

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

השוואה בין פעולת אוורור טבעי ומערכת מאולצת עם התאוששות:

עקרון הפעולה של מחשל מרכזי, חישוב יעילות:

הליך תכנון ותפעול של מחליף חום מבוזר באמצעות שסתום קיר Prana כדוגמה:

כ-25-35% מהחום יוצא מהחדר דרך מערכת האוורור. מחזירים משמשים להפחתת הפסדים ולהשבת חום ביעילות. ציוד אקלימי מאפשר לך להשתמש באנרגיה של המוני פסולת כדי לחמם את האוויר הנכנס.

יש לך מה להוסיף, או שיש לך שאלות לגבי פעולתם של מחזירי אוורור שונים? אנא השאר הערות על הפרסום ושתף את הניסיון שלך בהפעלת התקנות כאלה. טופס יצירת הקשר נמצא בבלוק התחתון.