Rekuperátory vzduchu: použití, výhody použití, typy rekuperátorů, video

S rozvojem energeticky úsporných technologií na trhu ventilačních a klimatizačních systémů získaly oblibu zejména rekuperátory vzduchu, zařízení pro přenos tepelné energie z odpadního vzduchu do vzduchu přiváděného. V rámci tohoto článku si povíme o principu fungování, typech a konstrukci rekuperátorů, jejich výhodách a nevýhodách a kritériích výběru.

Co je to rekuperátor a jaké jsou jeho funkce

Výměník tepla je zařízení, které je určeno k přenosu tepelné energie z odpadního vzduchu do přiváděného vzduchu přiváděného do místnosti. Tepelnou energií se v tomto případě rozumí jak tepelná, tak chladicí energie, to znamená, že odpadní vzduch může přiváděnému vzduchu předávat své teplo i chlad, respektive jej ohřívat nebo chladit.

Hlavní funkcí výměníku tepla je získávání užitečné energie z odpadního vzduchu z místnosti. Tato funkce je doplněna podmínkou: proudění se nesmí mísit, to znamená, že přiváděný vzduch nesmí být alespoň mírně znečištěn vzduchem odpadním. Ve ventilačních a klimatizačních systémech je tato výroba energie relevantní jak v zimě, tak v létě.

V zimním období je úkolem výměníku zajistit „bezplatný“ ohřev přiváděného vzduchu na úkor vzduchu odváděného. K tomu je proud studeného vzduchu z ulice a proud teplého odpadního vzduchu z místnosti přiváděn do výměníku tepla, kde odpadní vzduch ohřívá přiváděný vzduch. Vzhledem k tomu, že odpadní vzduch by byl stále vyhazován na ulici, můžeme říci, že toto vytápění je „zdarma“.

U větrací jednotky může takové vytápění výrazně ušetřit výkon elektrického nebo vodního ohřívače. Předpokládejme, že teplota vzduchu přiváděného do místnosti v zimě by měla být +18 °C a venkovní teplota -26 °C. Výkon ohřívače v systému bez rekuperátoru by se tedy měl počítat na základě ohřevu o 18-(26)=44°C.

Při použití výměníku lze přívodní vzduch ohřát odváděným vzduchem např. na teplotu +10 °C. V tomto případě by měl být výkon ohřívače počítán na základě ohřevu pouze 18-10=8 °C. Vzhledem k tomu, že výkon ohřívače je přímo úměrný rozdílu teplot, tepelný výměník by ušetřil (44-8)100/44 = 82% výkonu větrací jednotky.

Druhy, zařízení a princip činnosti rekuperátorů

Ať už je to jakýkoli typ, rekuperátor je v podstatě výměník tepla. Může to být jeden výměník tepla, ve kterém si přiváděný a odváděný vzduch vyměňují teplo přes tenké stěny, nebo dva výměníky tepla. Ve druhém případě v prvním výměníku tepla odevzdává odpadní vzduch své teplo nějakému mezilehlému nosiči tepla a ve druhém výměníku tepla tento mezilehlý nosič tepla odevzdává své teplo přiváděnému vzduchu.

  • Rotační výměník tepla
  • Deskový výměník tepla s křížovým prouděním
  • Rekuperátor s mezinosičem tepla
  • Komorový výměník tepla
  • Freonový rekuperátor
READ
Tapeta do kuchyně: trvanlivost a krása

Rotační výměník tepla

Rotační výměníky tepla DANTEX mají jedny z nejvyšších stupňů účinnosti na trhu. Jsou to velké kolo (rotor), jehož osa otáčení se shoduje s liniemi pohybu vzduchu a je umístěno mezi proudy tak, že polovina rotoru je v zóně odpadního vzduchu a druhá polovina je v zóně přiváděného vzduchu.

Rotor není pevný a jedná se o sadu vzájemně propojených desek. Vzduch může volně procházet mezi deskami, doslova rotorem.

Rotační výměník tepla

Rotační výměník tepla

Pomalým otáčením se některá část rotoru nejprve dostává do kontaktu s odpadním vzduchem, který jej ohřívá. Po nějaké době tato část rotoru přechází do zóny přiváděného vzduchu, kde ji ohřívá, přičemž odevzdává dříve naakumulované teplo. Ihned poté opět přechází do zóny odpadního vzduchu a ohřívá se. Cyklus se uzavírá.

Při přechodu ze zóny odpadního vzduchu do zóny přiváděného vzduchu a naopak rotor mezi deskami nese s sebou určité množství vzduchu, to znamená, že je pozorováno míchání proudů. V praxi je však směšování proudů v rotačních výměnících tepla DANTEX tak malé, že se obvykle zanedbává (asi 5 %).

Deskový výměník tepla s křížovým prouděním

Dalším typem výměníků tepla určených pro použití v jednoblokových vzduchotechnických jednotkách jsou křížové výměníky na bázi deskového výměníku.

Na rozdíl od rotačních strojů tyto stroje nemají pohyblivé části. Jedná se o deskový výměník tepla, jehož kanály se pohybují přívodní a odváděné proudy vzduchu. Tyto kanály jsou prokládané. Každý proud odváděného vzduchu skrz stěny je tedy v kontaktu se dvěma proudy přiváděného vzduchu a každý proud přiváděného vzduchu je v kontaktu se dvěma proudy odpadního vzduchu.

Vzduchotechnické jednotky

Rekuperátory DANTEX s křížovým prouděním jsou navrženy tak, aby maximalizovaly kontaktní plochu mezi proudy. To vysvětluje vysokou účinnost přenosu tepla a v důsledku toho vysokou účinnost zpětného získávání tepla (až 70 %).

Ve větracích jednotkách DANTEX se kromě běžného křížového proudění používají také šestihranné výměníky tepla. Jsou to směsi křížových a protiproudých výměníků tepla. Protiproudá zařízení mají vyšší účinnost, takže tato symbióza je výhodná a účinnost obnovy stoupá až na 77 %.

Deskové výměníky tepla

Rekuperátor s mezinosičem tepla

Třetím typem rekuperátorů jsou zařízení s mezinosičem tepla. Takové instalace mají dvě klíčové výhody. Za prvé umožňují realizovat principy rekuperace pro samostatné i vzdálené napájecí a odsávací jednotky. Za druhé je lze doplnit stávajícími ventilačními systémy, které zpočátku nezahrnovaly rekuperaci tepla.

Výměník tepla s mezilehlým nosičem tepla se tedy skládá ze dvou výměníků tepla instalovaných v přívodním a výfukovém ventilačním systému, které jsou spojeny potrubím s nosičem tepla.

READ
Jak funguje septik z betonových skruží?

Rekuperátor s mezinosičem tepla

Rekuperátor s mezinosičem tepla

Rekuperátor s mezinosičem tepla

V zimě odpadní vzduch ohřívá chladicí kapalinu. Poté je pomocí čerpadla čerpán do tepelného výměníku napájecí jednotky, kde odevzdává své teplo a ohřívá přiváděný vzduch. Poté je opět odeslán do výměníku tepla výfukové jednotky.

Vzdálenost, kterou se může chladicí kapalina pohybovat, je prakticky neomezená, takže ventilační jednotky mohou být umístěny ve značné vzdálenosti od sebe, například jedna v suterénu budovy a druhá na střeše. Nezapomeňte, že zvýšení trasy chladicí kapaliny vyžaduje instalaci výkonnějšího čerpadla, zvyšuje náklady na potrubí a jejich instalaci a také zvyšuje tepelné ztráty. Nadměrné zvýšení trasy tedy vede ke zvýšení nákladů na systém a snížení jeho účinnosti. V rámci budovy jsou však takové systémy poměrně rozšířené a platí se samy za sebe.

Komorový výměník tepla

U rekuperátorů komorového typu hraje roli teplosměnné plochy stěna komory. Pomocí speciální klapky je trajektorie pohybu odváděného vzduchu regulována tak, že prochází jednou polovinou komory a ohřívá ji a přiváděný vzduch druhou polovinou komory.

Brzy se klapka otočí a přiváděný vzduch nyní prochází první (ohřívanou) polovinou komory, díky čemuž se ohřívá. Odpadní vzduch prochází druhou (chlazenou) polovinou komory a ohřívá ji. Poté se klapka vrátí do své předchozí polohy a procesy se opakují.

Freonový rekuperátor

U freonových rekuperátorů se uplatňují dva fyzikální jevy najednou – změna stavu agregace látky a skutečnost, že kapalina má vyšší hustotu než pára, v důsledku čehož kapalina vždy končí ve spodní části. nádrže. Podívejme se na tyto jevy podrobněji.

Ve freonovém rekuperátoru jsou mezi proudy odpadního a přiváděného vzduchu umístěny prstencové trubky s chladivem. Proud odváděného vzduchu musí být vždy nižší než proud přiváděného vzduchu a musí být v kontaktu se spodní částí trubek. Akumulují kapalné chladivo, které odebírá teplo odváděnému vzduchu, vaří se a stoupá nahoru do zóny přiváděného vzduchu. Tam odevzdává své teplo, kondenzuje a klesá dolů.

Freonový rekuperátor

Účinnost výměníku tepla

Nejdůležitější vlastností rekuperátoru je jeho účinnost. Ukazuje, jak moc byl výměník schopen ohřát přiváděný vzduch oproti ideální variantě. V tomto případě je ideální případ, kdy je přiváděný vzduch ohříván na teplotu odváděného vzduchu. V praxi je tato možnost nedosažitelná a dochází k ohřevu na určitou meziteplotu Tp. Vzorec účinnosti vypadá takto:

  • ТП – teplota přiváděného vzduchu za výměníkem, °С,
  • ТН – teplota venkovního vzduchu (přiváděný vzduch do tepelného výměníku), °С,
  • TV – teplota odpadního vzduchu do výměníku, °C.
READ
Závěsná toaleta s instalací: který z nich je lepší vybrat, recenze, klady a zápory

Tento vzorec zohledňuje změnu citelného tepla v proudění vzduchu. Může se však měnit i relativní vlhkost proudění a pak je lepší uchýlit se k výpočtu účinnosti výměníku na základě celkového tepla. Vzorec je podobný vzhledu jako předchozí, ale je založen na entalpiích proudění vzduchu:

  • IP – entalpie přiváděného vzduchu za výměníkem, °C,
  • IН je entalpie venkovního vzduchu (vzduchu přiváděného do výměníku tepla), °С,
  • IB je entalpie odpadního vzduchu do výměníku tepla, °C.

První vzorec umožňuje rychle vyhodnotit účinnost rekuperace. Pro přesnější výsledky použijte druhý vzorec.

Výhody a nevýhody různých typů rekuperátorů

Výhoda rekuperátorů je zřejmá – v zimě dokážou výrazně ušetřit na ohřevu přiváděného vzduchu a v létě chlazení přiváděného vzduchu.

  • Vytvářejí dodatečný aerodynamický odpor v síti. Rekuperátory totiž jako každý jiný prvek ve ventilační síti mají určitý odpor, který je třeba zohlednit při výběru ventilátoru. Tento odpor však není vysoký (obvykle ne více než 100 Pa) a nevede k výraznému zvýšení výkonu ventilátoru.
  • Rekuperátory zvyšují jak cenu větrací jednotky, tak náklady na její údržbu. Jako každé jiné řešení zaměřené na zlepšení energetické účinnosti systému i rekuperátory stojí nějaké peníze a vyžadují pravidelnou údržbu. Praxe však opakovaně ukazuje, že náklady na rekuperaci tepla jsou mnohem nižší než přínosy.
  • Rotační, komorové a v mnohem menší míře deskové výměníky tepla mají jednu nevýhodu, která může být u některých zařízení kritická – může z nich unikat proudění vzduchu. V tomto případě je nebezpečím proudění odpadního vzduchu do vzduchu přiváděného. Takové úniky jsou nežádoucí ve ventilačních systémech čistých prostor a nejsou přijatelné například na infekčních odděleních nemocnic a operačních sálech. Důvodem je nebezpečí virů, které se dostaly do výfuku z kterékoli místnosti, aby proudily do proudu přiváděného vzduchu s následným rozšířením do všech prostor objektu. V důsledku toho se na takových zařízeních používají rekuperátory s mezichladicí kapalinou nebo freonové rekuperátory.
  • Rekuperátory zvětšují rozměry větrací jednotky. Především se to týká deskových výměníků tepla, protože se jedná o výměníky vzduch-vzduch a jsou poměrně velké. Navíc to platí pro rekuperátory s mezilehlým nosičem tepla kvůli přítomnosti dvou samostatných výměníků tepla, dvou potrubních vedení a potrubních uzlů v blízkosti každého z výměníků tepla.

Výběr typu výměníku tepla

  • Možnost kombinovat přívodní a odsávací jednotky do jednoho pouzdra
  • Instalační rozměry
  • Požadovaná účinnost
  • Možnost malých úniků
  • Cena

V minulých letech byly hojně využívány rekuperátory s mezinosičem tepla. Dnes jsou stále častěji nahrazovány rotačními. V malých vzduchotechnických jednotkách (do bytu, na chatu nebo do malé kanceláře či obchodu) se používají deskové křížové výměníky tepla. Konečně v zařízeních, kde není povoleno proudění odpadního vzduchu do vstupní zóny, by měly být upřednostněny rekuperátory s mezichladicí kapalinou nebo rekuperátory freonů.

READ
Emesla pro dívky: výběr nápadů

Rekuperátor

Otázka kvality vdechovaného vzduchu byla a zůstává pro život člověka nejdůležitější. Roli hrají různé parametry. Na prvním místě mezi nimi je teplota, čistota a čerstvost. Často není dostatečné lehké větrání pomocí okna. Příliš studený vzduch přináší určité nepohodlí. Vzhled dusného letního líného vánku také nepřináší potěšení.

Co to je a jak to funguje

Situaci napomáhají výměníkové konstrukce větracího typu (rekuperátory). Název zařízení pochází z anglického a latinského slova pro “vrátit se“.

Rekuperátor vzduchu

Princip práce plně odpovídá etymologickému významu. Vzduch v místnosti nasáván ventilačním systémem a násilně vyhozen na ulici. Zároveň je do místnosti vyslán vnější proud svěžesti. Uvnitř dochází k výměně tepla, díky kterému se do místnosti vracejí vzduchové hmoty o požadované teplotě.

Důležitým ukazatelem ventilačních systémů je procento směšování přiváděného a odváděného vzduchu. Provoz rekuperátorů umožňuje snížit tuto polohu téměř na nulu. Toho je dosaženo přítomností separátoru z plastu, mědi, hliníku nebo zinku. Dochází k výměně tepla přenesením energie proudění na hranici. Samotné trysky probíhají buď paralelně nebo napříč.

Rošty speciálního typu na vstupu potoka z ulice umožňují zachytit prach, pyl, hmyz a snížit počet přicházejících bakterií. Vzduch se čistí a přivádí do místnosti. Zároveň odpadní částice obsahující mnoho škodlivých přísad. Kromě cirkulace proudů vzduchu se čistí a ohřívají přívodní trysky.

Většina stávajících rekuperátorů má jemné zvukové režimy, které podporovat silné zdravé spát při instalaci v dětském pokoji nebo ložnici.

Mnoho návrhů posledních let je kompaktních a snadno se instaluje, má dálkové ovládání a má další funkce.

Typy rekuperátorů

V závislosti na různých parametrech zvažte:

  • Deskové výměníky tepla
  • Rotační výměníky tepla
  • Komorové rekuperátory
  • Rekuperátory s přídavným vestavěným výměníkem tepla
  • Složení několika tepelných trubic

Deskový výměník tepla

Deskové rekuperátory. Tepelný výměník uvnitř se skládá z jedné nebo více pevných desek z mědi, hliníku, plastu nebo extra pevné, speciálně upravené celulózy. Vzduch prochází řadou kazet. V důsledku rozdílu teplot mezi přiváděnými a odváděnými proudy může docházet k mírnému kondenzaci. Možná v chladném počasí nějaká tvorba ledu. Pro boj s ním je zařízení zpravidla vybaveno dalšími prvky, jejichž funkcí je odstranit nahromadění kondenzátu, zvýšit dodávku tepla pro odmrazování systému.

Pokud jsou rekuperátory vybaveny jednou kazetou pro pohyb vzduchu, pak při tvorbě kapek je proud přesměrován tak, aby jej obcházel, a nahromaděná vlhkost je odváděna speciálním drenážním zařízením. Pokud systém zahrnuje několik prvků, pak kondenzace se sníží na nulu.

READ
Porézní blok

Když se objeví led, speciální ventil blokuje proudění přiváděného vzduchu, vlivem tepla na deskách dochází k zahřívání vnitřních součástí zařízení. Další způsob, jak problém vyřešit, byl vytváření celulózových kazet. Jejich použití v místnostech s vysokým stupněm vlhkosti však zvyšuje tvorbu kondenzátu a činí zařízení nepoužitelnými.

Deskové výměníky tepla jsou navrženy tak, aby nebylo možné směšování vstupních a výstupních proudů a navíc je filtrační systém odstraňuje prach, pyl a bakterie. Díky tomu je možné jej použít v ložnicích, dětských pokojích a nemocnicích. Vytváření žebrovaných plátů umožňuje zvýšit účinnost konstrukce, dělá to spolehlivější a odolnější. Vzhledem ke své kompaktnosti a nízkým nákladům jsou takové návrhy použitelnější jak v nemocnicích, stravovacích zařízeních, tak i doma.

Mnoho řemeslníků se od některých naučilo vytvářet návrhy vlastními silami sada měděných nebo pozinkovaných plechů s použitím speciálního tmelu a materiálu pro dodatečné těsnění mezi plechy.

Rotační rekuperátor

Рhttp://teplo.guru/eko/rekuperator-vozduha-svoimi-rukami.htmlmotorové rekuperátory. Jeho rysy jsou rotující lopatky jednoho nebo dvou rotorů, díky nimž se vzduch pohybuje. Nejčastěji jsou tato zařízení válcového tvaru s hustě instalovanými deskami uvnitř a bubnem, jehož rotace vytváří toky. Nejprve projde proud vzduchu opouštějící místnost, poté se změní směr otáčení a vstoupí pouliční vzduch.

Účinnost rotačních výměníků je vyššínež lamelové, ale samotná zařízení jsou objemnější. Jejich použití je vhodnější pro průmyslové prostory, obchodní podlahy.Protože pravděpodobnost směšování proudů vzduchu dosahuje zpravidla 5-7 procent, je instalace rotačních výměníků pro nemocnice, jídelny, kavárny a restaurace nemožná. Dražší vybavení, objemnost a složitost instalace umožnily použití takových konstrukcí pouze ve speciálních průmyslových oblastech.

Komorové rekuperátory. Vzduch z místnosti vstupuje do speciální komory, ve které se teplo přenáší na stěny její části, poté je vyhozen na ulici. Dále je venkovní vzduch nasáván dovnitř do dalšího oddělení, navíc se ohřívá od hranic a vstupuje do místnosti.

Rekuperátory s přídavným vestavěným výměníkem tepla. Zlepšuje hranu přenosu tepla. Je však méně účinný, protože snižuje účinnost a zvyšuje kondenzát.

Složení několika tepelných trubic. Vzduch z místnosti se dodatečně ohřívá, mění se na páru a následně dochází ke zpětné kondenzaci. Výhodou takových rekuperátorů je kompletní antibakteriální ochrana vzduchu v konstrukci.

Při výběru zařízení se zohledňuje velikost místnosti a míra její vlhkosti, její účel, potřeba tichého provozu, účinnost a cena konstrukce a její instalace.

Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: