Що таке блоки рекуперації тепла? Як вони працюють? Де вони використовуються? Які наслідки вони мають для ефективності та економії енергії об'єктів? Чи можуть вони боротися з інфекціями COVID?

тепла

У цій статті я відповім на ці запитання та згадаю норми, що включають обов'язковий характер встановлення цього обладнання та необхідні вимоги.

Що таке одиниці рекуперації тепла?

Вентиляція в будівлях. Поновлення повітря

Сьогодні як ніколи через пандемію COVID 19 проблема вентиляції є актуальною.

Всередині будівель, нам потрібно оновити повітря, вводячи чисте повітря ззовні і видаляючи частину або все несвіже повітря зсередини.

Цим ми досягаємо, що якість повітря в населених приміщеннях і в яких здійснюється певна людська діяльність є адекватною, відповідно до вимог чинних норм.

Щоб мати достатню вентиляцію, необхідно мати механічну вентиляцію с вентилятори припливу зовнішнього повітря Y вентилятори витяжки повітря. Крім того, повітря повинно бути належним чином відфільтровано.

Наприклад, у шкільних класах згідно з чинними нормами встановлено обмеження в 500 ppm (частин на мільйон) СО2. Більшим значенням вважається, що клас перевантажений і погано провітрюється, тому шанси зараження COVID аерозолями, завислими в повітрі, надзвичайно зростають.

  • 4-ШАРОВІ ФІЛЬТРИ - Змінний HEPA-фільтр очищувача повітря.
  • МОНІТОР ЯКОСТІ ПОВІТРЯ PM2,5: нова модель повітряного фільтра 2020 року.

Коли не було обізнаності щодо отримання належних якостей повітря в кімнатах, вимоги регуляторних норм не були такими суворими. Це сталося в будівлях, побудованих до 2007 року, коли набув чинності RITE (Регламент про теплові установки), замінивши попередній з 1998 року.

  • Насолоджуйтесь здоровим - подвійним очищенням свіжого повітря, зеленими рослинами більше.
  • ЛЕГКО керувати перемикачем в один дотик, 2-швидкісні налаштування.

Крім того, до цієї дати гаряче (зимове) або холодне (літнє) повітря зсередини витрачалось, викидаючи його безпосередньо назовні, тому енергоефективність була нульовою.

Що таке ретрівер?

Давайте подумаємо про a будівля з кондиціонером. Повітря всередині буде гарячим взимку і холодним влітку.

Але, як ми вже говорили, необхідно подавати повітря ззовні і витягнути повітря зсередини, підтримувати санітарні умови проведення правильного оновлення повітря, що сьогодні дуже важливо, щоб уникнути зараження COVID, на додаток до заходів захисту, які ми знаємо як соціальна дистанція, маска та гігієна рук.

Логічно, що повітря, яке витягується, буде взимку гарячим, а влітку холодним. Чому ми не збираємось скористатися цією залишковою енергією та позбутися її, передаючи її за кордон?

агрегати рекуперації тепла, - це команди, функція яких полягає скористатися психометричними властивостями повітря, яке ми видобуваємо будівлі чи приміщення, та обмінюватися ними з вентиляційним повітрям, яке ми їдемо ззовні. У цьому процесі обміну, зовнішнє повітря і повітря всередині приміщень не змішуються.

Іншими словами, він складається з машини з двома вентиляторами, той, який рухає повітря, що надходить з вулиці, всередину, та інший, який витягує несвіже повітря зсередини приміщення.

Щоб скористатися теплом, яке приносить повітря зсередини, два потоки повітря пропускаються через теплообмінник, який, не змішуючись, передає тепло від повітровідвідного повітря холодному і чистому повітрю, що надходить з вулиці.

Завдяки цьому ми можемо попередньо обробити (попередньо нагріти або попередньо охолодити) зовнішнє повітря і, отже, зменшити енергоспоживання кондиціонера, оскільки теплове навантаження, на яке справляється вентиляційне повітря, буде набагато нижчим, ніж якщо такої попередньої обробки не було.

Як можна відновити тепло видобутку?

Щоб відновити тепло від видобутку, нам потрібен елемент, що полегшує це завдання, так званий обмінник або сердечник.

Теплообмінник складається з решітки листів з протилежними отворами, через які циркулює витяжне та імпульсне повітря.

Кожен з повітряних потоків контактує з твердими поверхнями, в яких a теплопередача від більш теплого повітря (всередині будівлі або витяжного повітря) до більш холодного повітря (повітря ззовні).

Які типи теплообмінників існують?

Як ми вже бачили, теплообмінник - це елемент, який дозволяє нам передавати тепло припливному повітрю з ентальпії, що міститься у витяжному повітрі, без змішування повітряних потоків.

У нас є три основних типи обмінників:

Поперечний обмінник

Потік припливного та витяжного повітря перетинається всередині обмінника перпендикулярно один одному.

Середній коефіцієнт корисної дії становитиме від 50% до 85%, залежно від умов праці та виробника.

Паралельний обмінник потоку

Потік припливного та витяжного повітря циркулює всередині обмінника паралельно та протитоку, завдяки чому час і обмінна поверхня є більшими, а отже, ємність відновлення збільшена.

Поворотний обмінник

Поворотні обмінники складаються з ротора, який є теплонакопичувальною масою, електродвигуна та кожуха.

Ефективність цього типу обмінника становить від 65% до 70%.

Яка ефективність блоку рекуперації тепла?

Ефективність блоку рекуперації тепла, крім типу використовуваного теплообмінника, залежить від психометричних умов (температури та вологості) зовнішнього повітря та повітря в приміщеннях, а також потоку, який циркулює через нього.

Ми повинні закріпити два фундаментальних поняття:

  1. Чим вищий потік, тим менша ефективність блоку рекуперації тепла
  2. Чим вища різниця температур між зовнішнім та внутрішнім повітрями, тим ефективніший блок рекуперації тепла

Виробники повинні надавати таблиці та графіки ефективності свого обладнання, виходячи з цих параметрів. Ось кілька прикладів:

Дві передумови, які ми вказали в попередньому розділі, виконані. Чим вищий потік, тим менша ефективність. Чим більша різниця температур між зовнішнім та внутрішнім елементами, тим більша ефективність.

Де встановлені блоки рекуперації тепла?

Як ми вже коментували, блоки рекуперації тепла повинні бути встановлені у вентиляційних установках, що включають вентилятори подачі та повернення повітря.

Для цього існує спеціальне обладнання, яке називається належним чином "рекуперацією тепла", яке вже включає всі ці елементи, крім фільтри для повітря та додаткові аксесуари.

Це обладнання призначене для переміщення малих та середніх потоків повітря і може бути встановлене в підвісних стелях. Вони є ідеальним обладнанням для встановлення в їдальнях, ресторанах, шкільних класах ...Включивши їх у добре розроблену вентиляційну установку, буде забезпечено правильне оновлення повітря та захист від інфекцій COVID.

Інший спосіб включення блоків рекуперації тепла - це установки для обробки повітря або кондиціонери.

На наступному зображенні ви можете побачити конфігурацію AHU (блок очищення повітря), який включає рекуператор з поворотним теплообмінником.

На наступному зображенні показаний блок рекуперації тепла з поперечним теплообмінником, вбудований у блок обробки повітря.

Які додаткові елементи можна вбудувати в блоки рекуперації тепла?

У компактні рекуператори, в які вбудовані припливні та зворотні вентилятори, можуть бути включені додаткові елементи для відповідності нормам або для поліпшення умов експлуатації та контролю обладнання.

Давайте розглянемо деякі найважливіші:

  • Блоки фільтрації: Вони являють собою агрегати, які включають повітряні фільтри, придатні для задоволення вимог Положення про будівельні теплові установки (RITE)

  • Водні батареї: Хоча функція рекуператора, як ми вже бачили, полягає у передачі тепла (або холоду влітку) припливному повітрю, існують ситуації, коли також необхідно використовувати водяні батареї для підвищення (або охолодження) температури подачі набагато більше. Це було б у випадку з об'єктами, розташованими в географічних районах, температура яких взимку дуже низька (або дуже висока влітку), так що ми, окрім передачі тепла (або холоду) в блок рекуперації, пропускатимемо гарячу воду ( або холодна вода) від батареї, досягаючи більш сприятливих умов та уникаючи неприємних відчуттів усередині.
  • Обхід: Це пристрій, який відволікає потік повітря, не даючи йому проходити через рекуператор, і тому теплообмін не відбувається. При цьому екологічні умови використовуються по максимуму для поліпшення економії енергії. Давайте уявимо собі температуру в приміщенні влітку 25ºC, а зовнішню 19ºC. Якщо наша мета охолодити навколишнє середовище, не логічно було б подавати тепло припливному повітрю. У цій ситуації ми використовували б байпас, щоб повітря для витяжки не циркулювало через теплообмінник, і таким чином зовнішнє повітря надходило б при 18ºC. У зворотному напрямку ми могли використовувати його взимку, коли зовнішня температура була вище внутрішньої.
  • Адіабатичний модуль охолодження: Адіабатичне охолодження - це процес, який полягає в охолодженні повітря шляхом його зволоження. У цьому процесі не відбувається внеску або передачі тепла, оскільки воно є адіабатичним. Він встановлюється на стороні відпрацьованого повітря перед обмінником, і він буде працювати в літньому режимі. Таким чином, коли повітря, що надходить із приміщення, потрапляє в більш прохолодний і більш вологий теплообмінник, ми збільшуємо градієнт температури, так що повітря, що надходить у приміщення, буде холоднішим, підвищення ефективності роботи рекуператора.

Які діючі норми для блоків рекуперації тепла)

Іспанське положення, яке включає застосування блоків рекуперації тепла, це Регулювання теплових установок у будівлях. Давайте подивимося, що це нам говорить:

У вашій технічній інструкції ІТ 1.2.4.5.2.1, вказує на те, що "в системах кондиціонування будинків, в яких потік повітря, що викидається назовні, механічним шляхом, перевищує 0,5 м3/с, енергія витягнутого повітря буде відновлюватися". Тобто для витяжного потоку 1800 м3/год, відновлення енергії при видобутку буде обов’язковим. Як бачимо, контрольний потік не дуже високий, тому практично у всіх будинках (за винятком невеликих установок) потрібно буде мати пристрої рекуперації тепла та фільтрацію повітря.

Інженер. Власник і творець цього веб-сайту. Власник та адміністратор професійної групи з Linkedin з питань встановлення та енергоефективності

49 коментарів

сумнів. Чи можливо встановити блок рекуперації тепла в існуючому АГУ? Я говорю про третинні будівлі.
Дякую і чудова робота

Дякую Альфонсо,
Кондиціонери складаються з модулів, і одним з них є теплообмінник. Необхідно подивитися, який це тип і модель кондиціонера, і запитати у виробника, чи існує така можливість.
Привітання.

Дуже добре,
Стаття про блоки рекуперації тепла дуже цікава. У мене є деякі сумніви щодо кондиціонерів (UTA), які мені потрібно вирішити, і, правда, мені потрібно багато, щоб знайти відповіді. У будівлі, де я працюю, ми маємо UTA з явно змішувальною коробкою. За словами виробника, це коробка з вільним охолодженням. І питання в тому, чи є коробка з вільним охолодженням також змішувальною коробкою?
Яка саме частина споживання впливає на змішувальну коробку або де полягає її ефективність?
На табличці AHU вказано як вхідний і зворотний витрати 16990 м3/год. Чи означає це, що AHU завжди обробляє ці потоки або вони є максимальними?
І на закінчення, чи є спосіб визначити розміри блоку рекуперації тепла для АГУ цих характеристик?

Заздалегідь дякую та найкращі побажання.

Привіт Євге.
Відповідаю на ваші запитання:

Змішувальна коробка - це модуль, розташований на вході в AHU або після зворотного вентилятора, який має набір з двох або трьох регулювальних заслінок, що дозволяють регулювати зворотне повітря (відведення), зовнішнє повітря та приводу в бажані відсотки. При вільному охолодженні робиться те, щоб скористатися, коли це можливо, температурою зовнішнього повітря для кондиціонування приміщення або будівлі. Завдяки всім цим змінним та хорошій системі автоматичного управління, яка управляє необхідними температурами та потоками, ми отримуємо велику економію енергії.

Витрати, зазначені на паспортній табличці, посилаються на робочий тиск у Паскалях. Залежно від втрати напору установки в каналах, потік буде визначатися характерною кривою вентилятора (витрата-тиск). За допомогою варіаторів частоти, пов’язаних з двигунами вентиляторів, отриманий потік можна змінювати як в подачі, так і в зворотному напрямку, пристосовуючи до потреб установки (вентиляція, зайнятість тощо), отримуючи значну економію енергії.

Теплообмінник - це ще один модуль, який може включати кондиціонер, і його можна розмірити.

в системах кондиціонування будинків, в яких потік повітря, що виводиться назовні, механічним способом, перевищує 0,5 м3/с. Контрольована механічна вентиляція за допомогою блоків рекуперації тепла в офісній будівлі. Джерело: Посібник з енергоефективності AFME.