Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Strata tepla pri vetraní je jednou z najdôležitejších prekážok, ktoré treba prekonať v snahe znížiť náklady na vykurovanie vášho domu. Riešením je spätné získavanie tepla z odpadového vzduchu. Na tento účel sa používajú rekuperátory

Niektorí ľudia si stále myslia, že vetracie jednotky v rodinných domoch sú luxusné, ale stále častejšie sa používajú. Rekuperátory poskytujú nielen účinnú ventiláciu, ale aj nižšie účty za kúrenie.

Vzduchotechnická jednotka - čo to je?

Vetracia jednotka je zariadenie, na ktorom sú založené systémy núteného vetrania, t. J. Mechanické vetranie, obvykle prívod a odvod. Používa sa na zabezpečenie výmeny vzduchu v miestnostiach a na jeho čistenie, kúrenie, chladenie, zvlhčovanie alebo odvlhčovanie. Ak je VZT jednotka vybavená prvkami umožňujúcimi vykonávať všetky tieto procesy, nazýva sa klimatizácia. V rodinných domoch sa však obyčajne inštalujú jednoduché VZT jednotky, ktoré okrem toho, že v budove neustále vymieňajú vzduch v určitom množstve (bez ohľadu na atmosferické podmienky) a čistia ho, získavajú z neho predovšetkým teplo. Preto sa nazývajú rekuperátory a ich hlavným prvkom, ktorý nepočítava ventilátory, je výmenník tepla, ktorý ich prenáša z odpadového vzduchu na privádzaný vzduch.

Krížové výmenníky tepla sú lacnejšie ako protiprúdové, avšak ich tepelná účinnosť je nižšia, takže na dosiahnutie vysokej energetickej účinnosti rekuperátora výrobcovia v niektorých modeloch umiestňujú dva takéto výmenníky tepla do série.

Ktoré ventilátory vo vzduchotechnickej jednotke

Základom mechanického vetracieho systému s rekuperáciou je prívodné a odsávacie vetracie zariadenie s dvoma ventilátormi. Jeden vytvára tlakový rozdiel vo výfukových kanáloch, druhý v kanáloch privádzaného vzduchu, aby sa zabránilo podtlaku v miestnostiach. Výsledkom by bol vstup vzduchu do nich obtokom výmenníka tepla kvôli jeho regenerácii. Vďaka práci ventilátorov v miestnosti sa určité množstvo vzduchu vymieňa za jednotku času. Ak je ich výkon správne prispôsobený potrebám budovy, vždy poskytujú účinnú ventiláciu. Dobrým nápadom je kúpiť rekuperátor s ventilátormi s premenlivou kapacitou. Keď nikto nie je doma, je malé znečistenie ovzdušia a nikto ho nedýcha, takže nie je dôvod ich vymieňať tak intenzívne ako počas kúpania, varenia alebo domáceho tanca. Preto je užitočná funkcia znižovania a zvyšovania účinnosti vetrania vo vzťahu k situácii, keď sa rovná požiadavkám normy (PN-83 / B-03430). Odporúča sa, aby rozsah regulácie kapacity pokrýval 60 až 150% veľkosti výpočtového toku. Možnosti zníženia je vhodné využiť v zime, keď intenzívna výmena vzduchu spôsobuje najväčšie tepelné straty a často aj nadmerný pokles vlhkosti v interiéri, čo spôsobuje nepohodlie členom domácnosti. Ventilátory používané v klimatizačných jednotkách sa veľmi líšia v množstve spotrebovanej elektriny. Ak sa rozhodneme kúpiť rekuperátor s ohľadom na úspory, mali by sme venovať pozornosť jeho fanúšikom DC-EC. To znamená, že sú napájané jednosmerným prúdom (DC) a majú bezkomutátorový motor s elektronickým (bezkontaktným) komutátorom (EC) a plynulou reguláciou rýchlosti. Tzv. Kefy sú Achillovou pätou elektromotorov. Zabezpečujú elektrický kontakt medzi rotujúcimi prvkami. Musia byť dostatočne pevné, čo spôsobuje stratu výkonu motora. Trenie spôsobuje, že sa opotrebujú, takže po chvíli ich musíte vymeniť. Ak je tlak na kefy príliš slabý, vytvorí sa elektrický oblúk, ktorý spáli kontaktné body. Odstránenie kefiek z motora prináša dôležité výhody - vďaka nedostatočným sklzom je jeho energetická účinnosť vyššia a funguje omnoho tichšie. Neexistujú žiadne rýchlo sa nosiace prvky alebo oblúky, ktoré spôsobujú rádiové rušenie. 50% zníženie otáčok ventilátora s EC motorom sa premietne do 88% zníženia spotreby energie, zatiaľ čo u viacstupňových ventilátorov s motorom striedavého prúdu (AC) sú tieto zmeny priamo úmerné. Nekonečne variabilná regulácia je samozrejme presnejšia ako viacstupňová regulácia. Ak má rekuperátor pokročilý automatizačný systém, ktorý reguluje účinnosť ventilátorov a sú typu EC, spotrebuje najmenej polovicu elektrickej energie ako rekuperátor s motormi s striedavým ventilátorom bez automatického riadiaceho systému. Elektronický riadiaci systém rekuperátora sa môže postarať o vyrovnanie prúdov privádzaného a odvádzaného vzduchu korekciou otáčok ventilátora (typ EC). Potreba takejto korekcie vyplýva napríklad zo znečistených vzduchových filtrov. Presná regulácia účinnosti je tiež užitočná na zabezpečenie správneho spaľovacieho procesu v krbe - zabraňuje podtlaku v interiéroch, kvôli čomu by do miestností vnikal dym namiesto komína.

Ventilátory sú napájané elektrinou. Náklady na túto energiu sa musia zohľadniť pri posudzovaní ziskovosti nákupu rekuperátora. Najlepšie je zvoliť zariadenia s vysoko účinnými motormi typu EC - elektronicky komutované, s plynulou reguláciou otáčok

Rekuperácia tepla vo vetracej jednotke: výmenník tepla

Vo vetracej jednotke je jej výmenník tepla samozrejme veľmi dôležitý. V rekuperátoroch sú najpopulárnejšie krížové a protiprúdové výmenníky tepla. Pri priečnom toku sú prúdy privádzaného a odvádzaného vzduchu navzájom kolmé a v protiprúde - rovnobežné s protiľahlými zákrutami. Protiprúdové výmenníky tepla sú drahšie ako výmenníky tepla s krížovým tokom, umožňujú však regeneráciu väčšej energie. Tepelná účinnosť výmenníka s priečnym tokom je asi 60% a protiprúd - 90%. To znamená, že ak je čerstvý vzduch 0 o C a odpadový vzduch z miestností je 20 o C, potom, čo preteká protiprúdovým výmenníkom, je teplota odvádzaného vzduchu 2 o C a teplota čerstvého vzduchu je 18 o C. Preto v domácnosti s kvalitným rekuperátorom napriek intenzívnej výmene vzduch, v zime necítime prievan v miestnosti a vykurovanie vzduchu nás stojí málo. Krížové a protiprúdové výmenníky tepla sú vyrobené z priľahlých panelov profilovaných tak, aby medzi nimi boli úzke medzery, cez ktoré prúdi vzduch - každú sekundu sa fúka a druhý fúka. Štrbiny môžu byť profilované rôznymi spôsobmi, takže jednotlivé zariadenia sa mierne líšia účinnosťou. Odpor prúdenia vzduchu je tiež dôležitým parametrom tepelného výmenníka. Vyššia účinnosť sa zvyčajne pripisuje vyššiemu odporu prúdenia a výslednej vyššej spotrebe energie ventilátorov, preto by sa mal hľadať kompromis. Výmenníky sú kov (dobre odvádzajú teplo), celulóza (získavajú vlhkosť, a tým aj latentné teplo, čo je dôvod, prečo je ich účinnosť veľmi vysoká), ale v rodinných domoch sa plast často používa. Sú lacné, trvanlivé a nie sú prekážky, ktoré by ich umývali. Pri kúpe rekuperátora s výmenníkom hliníka alebo celulózy je potrebné vziať do úvahy, že sa počas prania poškodí a po niekoľkých rokoch bude musieť byť vymenený. Ak však niekto kladie energetickú účinnosť predovšetkým na iné miesto, mal by mať záujem o protiprúdové výmenníky vyrobené z celulózy obsahujúcej vodu absorbujúcu soľ. Nazývajú sa entalpia.

Protiprúdové výmenníky tepla zaisťujú najvyššiu účinnosť domácich rekuperátorov. Väčšina z nich je vyrobená z plastu, ale je to aj takzvaná entalpia - z celulózy, cez ktorú môže voda prenikať, vďaka ktorej rekuperátor dosahuje ešte vyššiu energetickú účinnosť.

Výmenník vlhkosti vo vzduchotechnickej jednotke

Chladením odpadového vzduchu vo výmenníku tepla kondenzuje voda. Z plastového alebo kovového výmenníka prúdi do špeciálnej nádoby az nej do kanalizačného systému. V entalpickom výmenníku sa vsakuje do celulózy. Čerstvý vzduch vstupujúci do výmenníka je suchý, keď je chladný, ale so zvyšujúcou sa teplotou je schopný absorbovať stále viac vody. Prispôsobuje sa preto tomu, ktorý je nasýtený stenami celulózového výmenníka. Vďaka tomu, ak je teplota pod nulou, sa vo výmenníku nevytvorí ľad, ktorý by ho mohol upchať. Preto nie je potrebná žiadna prevádzka systému proti zamŕzaniu (je vybavená každým rekuperátorom), ktorá spôsobuje výrazné zníženie účinnosti rekuperácie tepla v bežných výmenníkoch tepla. Okamžitá tepelná účinnosť protiprúdového entalpického výmenníka je nižšia ako účinnosť plastu a kovu, ale oveľa dôležitejšie je, že periodická (priemerná) energetická účinnosť, berúc do úvahy straty pri rozmrazovaní výmenníka, môže byť oveľa vyššia. Výhodou je aj vyššia relatívna vlhkosť vzduchu vháňaného do miestností, čo sa v zime premení na lepšiu mikroklímu. Vysoká cena a krátka životnosť sú prekážkou rozšíreného používania entalpických výmenníkov. Aj keď umožňujú najnižšie energetické nároky na vykurovanie a vetranie domu, ich použitie nie je príliš výhodné. Preto sa nachádzajú hlavne v rekuperátoroch určených pre pasívne domy, v ktorých najdôležitejšou vecou je osvedčenie potvrdzujúce vysoký stupeň regenerácie energie. Podobný problém sa týka regeneratívnych (rotačných) výmenníkov tepla. Taktiež nie sú náchylné na mrazenie, vďaka čomu môžu získať späť veľké množstvo energie v atmosfére, ako je tá naša. Ich konštrukcia je však dosť komplikovaná, čo ich robí drahými. Majú formu rotujúceho bubna akumulujúceho teplo. Bubon je poháňaný elektrickým motorom, ktorý samozrejme absorbuje energiu. Výsledkom je, že použitie regeneratívnych výmenníkov tepla je napriek vysokej energetickej účinnosti rekuperácie tepla v rodinných domoch menej ziskové ako jednoduchšie a lacnejšie krížové alebo protiprúdové výmenníky tepla.

Prednosť prívodného a odvodného vetrania pred gravitáciou je určená nielen možnosťou rekuperácie tepla, ale aj čistením vzduchu dodávaného do miestností. Na tento účel sa používajú filtre umiestnené v rekuperátoroch

Regulačný systém AHU

Tepelná účinnosť výmenníkov tepla rovnakého typu je podobná, ale energetická účinnosť rekuperátorov je tiež určená inými faktormi, a preto sa mení. Lacnejšie zariadenia fungujú spravidla menej efektívne ako drahšie zariadenia, pretože šetria drahé riešenia, ktoré prispievajú k zvyšovaniu energetickej účinnosti. Je silne ovplyvnená ochranou výmenníka proti zamrznutiu. V dôsledku chladenia odpadového vzduchu z miestností v ňom kondenzuje voda. Pri vstupe čerstvého vzduchu môže byť teplota výmenníka záporná a voda zamrzne. Ľad je prekážkou vo vzduchovej ceste - môže spôsobiť zlyhanie ventilátora, ktorý nebude schopný prekonať zvýšený prietokový odpor, môže sa poškodiť aj upchaný výmenník. Rekuperátory preto potrebujú systém rozmrazovania výmenníka tepla. Najjednoduchším riešením je systém, ktorý zastaví prívodný ventilátor, keď teplota na vstupe do výmenníka klesne na 3 až 4 ° C. Vďaka tomu stúpne teplota, ale v tomto čase nedochádza k žiadnej výmene tepla. Pokročilejší systém nevypne ventilátor, ale zníži jeho rýchlosť - používa sa v rekuperátoroch s motormi s premenlivou rýchlosťou (EC). Výmena tepla pri rozmrazovaní sa nezastaví úplne, takže energetická účinnosť rekuperátora je vyššia. Treťou metódou je použitie predhrievača, zvyčajne elektrického. Keď je teplota na vstupe do výmenníka príliš nízka, ohrievač sa zapne a zohreje sa čerstvý vzduch - teplota stúpne, takže voda nezamrzne. Vďaka tomu môžu ventilátory vždy pracovať s konštantnou účinnosťou, ale účinnosť rekuperácie tepla napriek tomu klesá - do systému sa dodáva dodatočná energia a je drahá, pretože je elektrická. Takýto systém sa však môže považovať za úsporu energie za predpokladu, že výkon ohrievača je plynule regulovaný, takže spotreba elektrickej energie je minimálna. V lacnejších modeloch existuje jednoduchá regulácia zap / vyp, a toto riešenie je oveľa menej efektívne. Drahšie modely rekuperátorov majú nielen plynulú reguláciu rýchlosti ventilátora alebo výkonu ohrievača, ale aj tzv. By-pass. Je to klapka, ktorá riadi prúdenie vzduchu vo vnútri rekuperátora - cez alebo vedľa výmenníka tepla. Možnosť obísť výmenník tepla je užitočná v lete, takže chladnejší čerstvý vzduch nie je zbytočne ohrievaný v teplejších miestnostiach ohrievaných slnkom. Pretože v priebehu roka sa táto situácia strieda so situáciou, v ktorej je požadovaná výmena tepla, prednostne je obtok automatický. Rekuperátor potom pracuje vždy v režime zabezpečujúcom v súčasnosti najvyššiu úroveň pohodlia.

Jednotka pre malý dom by nemala zaberať veľa miesta. Niektorí výrobcovia tomu prikladajú veľký význam a umiestňujú komponenty rekuperátora do ergonomických puzdier, ktoré uľahčujú ich inštaláciu na malom priestore.

Účinnosť rekuperátora

Výber modelu rekuperátora by sa mal robiť na základe požadovanej účinnosti jeho ventilátorov - prietoku vzduchu, ktorý sú schopní zabezpečiť pri určitom tlaku (schopnosť generovať dynamický tlak potrebný na prekonanie odporu toku). Prietok by mal zodpovedať množstvu vzduchu, ktoré by sa malo odvádzať za hodinu z miestností v našom dome - určuje sa na základe požiadaviek PN-83 / B-03430. Požadovaná kompresia ventilátora vyplýva z odporu prúdenia vzduchu cez ventilačný systém. Na ich presný výpočet sú potrebné znalosti projektanta sanitárnej inštalácie, avšak v nekomplikovaných systémoch ako v rodinných domoch sa predpokladá, že dostatočná hodnota dostupnej kompresie vzduchotechnickej jednotky je 150 Pa. Prietok vzduchu, ktorý poskytuje, sa preto môže určiť pre túto hodnotu. Závislosť dostupnej kompresie na prietoku je znázornená na krivke (charakteristika), ktorej priebeh by mal byť viditeľný na grafe v technických údajoch zariadenia. Pretože odpor prúdenia vzduchu je ťažké určiť s vysokou presnosťou, môže sa zmeniť aj počas prevádzky ventilačného systému (napríklad kvôli znečisteným vzduchovým filtrom), mali by sme zvoliť klimatizačnú jednotku, ktorej charakteristiky v blízkosti prevádzkového bodu sú ploché (zmena tlaku o desiatky pascalov by nemali spôsobiť veľkú zmenu prietoku vzduchu). Potom budeme mať istotu, že ventilátory poskytnú požadovaný výkon ventilácie a zároveň budú pracovať hospodárne a ticho.

Mechanické vetranie v energeticky úspornom dome: video

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Prevádzka domu