Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: cos'è, principio di funzionamento + schemi

Ventilazione naturale e ventilazione con scambiatore di calore sull'esempio del progetto della casa Murator

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniLa valutazione di entrambi i tipi di ventilazione è presentata sull'esempio dei progetti di casa offerti nelle versioni a ventilazione naturale (Murator M93a) ea recupero di calore (Murator EM93a). La casa "Autumn Dream" della collezione Murator ha 155 mq. m di superficie abitabile e una disposizione tipica delle moderne case unifamiliari.Per il riscaldamento in casa, questa è una caldaia a combustibile solido, c'è anche un camino, quindi indipendentemente dal sistema di ventilazione scelto, è necessario costruire due camini. Si dice che l'uso della ventilazione con recupero di calore faccia risparmiare camini - il nostro esempio mostra che non è sempre così.

Nella variante con ventilazione meccanica, il locale caldaia, ben separato dalla parte residenziale della casa, è ventilato naturalmente, in modo che il funzionamento della caldaia non interferisca con il funzionamento dello scambiatore di calore. La ventilazione naturale è anche nel garage. L'aria per il camino è fornita da un apposito cavo dall'esterno direttamente nella camera di combustione. È dotato di una cartuccia con sportello sigillato. Nella versione a ventilazione naturale, l'aria viene immessa tramite ventilatori alle finestre di ogni stanza ed esce da cucina, dispensa, sanitari, guardaroba e lavanderia attraverso condotti di ventilazione in due camini.

Sistemi di alimentazione dell'aria con recupero

L'unità di trattamento aria con recupero di calore sta diventando sempre più popolare tra i privati. E i suoi pregi, soprattutto nella stagione fredda, sono altissimi.

Come sapete, ci sono molti modi per fornire a uno spazio abitativo la ventilazione necessaria. Questa è la circolazione naturale dell'aria, che avviene principalmente ventilando gli ambienti. Ma devi ammettere che è semplicemente impossibile utilizzare questo metodo in inverno, poiché tutto il calore lascerà rapidamente gli alloggi.

Se, tuttavia, in una casa in cui la circolazione dell'aria viene effettuata solo naturalmente, non esiste un sistema più efficiente, allora si scopre che nella stagione fredda le stanze non ricevono rispettivamente il volume necessario di aria fresca e ossigeno, che ulteriormente incide negativamente sul benessere di tutti i membri della famiglia.

E qui l'opzione migliore sarebbe il recupero del calore nei sistemi di ventilazione. Idealmente, è desiderabile acquistare un'unità che possa anche fornire il recupero dell'umidità.

Cosa si nasconde dietro il concetto di "recupero"

In parole semplici, il recupero è identico alla parola "conservazione". Il recupero di calore è il processo di immagazzinamento dell'energia termica. Ciò è dovuto al fatto che il flusso d'aria che esce dall'ambiente raffredda o riscalda l'aria che entra all'interno. Schematicamente, il processo di recupero può essere rappresentato come segue:

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

La ventilazione con recupero di calore avviene secondo il principio che i flussi devono essere separati dalle caratteristiche progettuali dello scambiatore per evitare mescolamenti. Tuttavia, ad esempio, gli scambiatori di calore rotativi non consentono di isolare completamente l'aria di alimentazione dall'aria di scarico.

Cos'è un recuperatore d'aria

Per sua progettazione, uno scambiatore di calore aria-aria è un'unità per il recupero del calore della massa d'aria in uscita, che consente l'uso più efficiente del calore o del freddo.

Perché scegliere la ventilazione a recupero di calore

La ventilazione, che si basa sul recupero del calore, ha un'efficienza molto elevata. Questo indicatore è calcolato dal rapporto tra il calore effettivamente prodotto dallo scambiatore di calore e la quantità massima di calore che può essere solo immagazzinata.

Come è disposto uno scambiatore di calore rotativo?

Questo dispositivo è a forma di cilindro ed è costituito dall'elemento principale: un rotore in alluminio, completato da piastre piatte e ondulate. Il rotore in alluminio è ricoperto da un alloggiamento in acciaio zincato.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniRecuperatore d'aria rotativo

Inoltre, il dispositivo include un meccanismo di azionamento con una cinghia per la rotazione, oltre a cuscinetti assiali, un sensore (sensore) per controllare la rotazione del rotore stesso e un nastro sigillante. Quest'ultimo è progettato per isolare le masse d'aria.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento del dispositivo è abbastanza semplice. Il dispositivo viene messo in funzione innestando una trasmissione a cinghia trapezoidale. Se il prodotto viene utilizzato ad alte temperature, il motore elettrico viene montato all'esterno del corpo dello scambiatore di calore. Anche in questo caso si usa una catena al posto della cintura.

All'interno dello scambiatore di calore rotativo, il calore viene trasferito dal gas riscaldato a quello freddo. Responsabile di questo è un cilindro rotore rotante, che è fatto di piccole piastre di metallo. Successivamente, il gas caldo riscalda queste piastre, quindi le piastre entrano nel flusso di gas raffreddato, dopodiché le trasferiscono energia termica.

Tipi di rivestimento di un tamburo rotante

Esiste una classificazione dei recuperatori in base al tipo di rivestimento del tamburo rotante. Attualmente esistono cinque tipologie di prodotti:

  • tipo di condensazione - in questo caso, un tamburo di alluminio funge da rotore, che non ha rivestimento e può solo rimuovere l'energia termica delle masse d'aria, ma non è in grado di spostare il calore dell'umidità nelle masse d'aria;
  • vista igroscopica - in questo caso, il tamburo è ricoperto da uno speciale rivestimento igroscopico che ha proprietà assorbenti - il tamburo raccoglie l'umidità durante il funzionamento, dopodiché la trasferisce da un flusso all'altro, durante il quale vengono rimossi sia l'umidità che il calore latente delle masse d'aria ;
  • tipo di assorbimento - in questo caso si tratta di una modifica del tipo igroscopico mediante un rivestimento in gel di silice - questo assorbente ha un'enorme superficie, circa 800 m2 / g, che lo rende un agente estremamente potente per assorbire l'umidità;
  • tipo epossidico: tale rivestimento viene utilizzato nei casi in cui è necessario proteggere ulteriormente il tamburo di alluminio da possibili effetti distruttivi di composti chimici nell'aria trattata (ad esempio, se l'aria nella stanza contiene cloro o vari vapori, come l'ammoniaca );
  • aspetto antibatterico: in questo caso, il tamburo è protetto da un rivestimento antibatterico in grado di resistere a circa seicento tipi di microrganismi patogeni e non (di solito un tale rivestimento è necessario per i rotori entalpistici).

Tipi per area di applicazione

Ora ci sono tre tipi principali di recuperatori di massa d'aria, che differiscono per l'ambito di funzionamento e il "ripieno" aggiuntivo.

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Tipi di prodotto:

  1. Vista standard. In questo caso si osserva la suddivisione del rigeneratore in più parti settoriali (da 4 a 12). Questo tipo di dispositivo viene utilizzato per rimuovere il calore in eccesso dall'aria di scarico. Inoltre, un tale dispositivo trasferisce l'umidità durante l'elaborazione di flussi d'aria al di sotto della temperatura del punto di rugiada.
  2. Aspetto ad alta temperatura. Questo tipo di dispositivo viene utilizzato per rimuovere i flussi d'aria riscaldata, la cui temperatura iniziale raggiunge circa +250 gradi.
  3. Vista entalpica. Questo dispositivo viene utilizzato per rimuovere l'intera energia termica, ma in aggiunta a questo, il dispositivo trasferisce anche l'umidità.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniIl principio di funzionamento del recuperatore d'aria

Schema di controllo

Tutti i componenti dell'unità di trattamento aria devono essere adeguatamente integrati nel sistema di funzionamento dell'unità e svolgere le proprie funzioni nella quantità adeguata. Il compito di controllare il funzionamento di tutti i componenti è risolto da un sistema di controllo del processo automatizzato. Il kit di installazione include sensori, analizzando i loro dati, il sistema di controllo corregge il funzionamento degli elementi necessari. Il sistema di controllo consente di soddisfare in modo fluido e competente gli obiettivi e i compiti dell'unità di trattamento dell'aria, risolvendo complessi problemi di interazione tra tutti gli elementi dell'unità.

Pannello di controllo della ventilazioneNonostante la complessità del sistema di controllo del processo, lo sviluppo della tecnologia consente di fornire a una persona comune un pannello di controllo dall'unità in modo tale che dal primo tocco sia chiaro e piacevole utilizzare l'unità per tutta la sua vita di servizio.

Esempio. Calcolo dell'efficienza del recupero di calore: calcola l'efficienza dell'utilizzo di uno scambiatore di calore a recupero di calore rispetto all'utilizzo del solo scaldabagno elettrico o solo.

Si consideri un sistema di ventilazione con una portata di 500 m3/h. I calcoli verranno effettuati per la stagione di riscaldamento a Mosca. Da SNiPa 23-01-99 "Climatologia e geofisica delle costruzioni" è noto che la durata del periodo con una temperatura media giornaliera dell'aria inferiore a +8°C è di 214 giorni, la temperatura media del periodo con una temperatura media giornaliera inferiore a + 8°C è -3,1°C.

Calcolare la potenza termica media richiesta: Per riscaldare l'aria dalla strada ad una temperatura confortevole di 20°C, avrete bisogno di:

N=G*Cp *p(in-ha) *(test-tmer )= 500/3600 * 1.005 * 1.247 * = 4.021 kW

Questa quantità di calore per unità di tempo può essere trasferita all'aria di mandata in diversi modi:

  1. Fornire il riscaldamento dell'aria da un riscaldatore elettrico;
  2. Riscaldamento del vettore termico di mandata rimosso attraverso lo scambiatore di calore, con riscaldamento aggiuntivo da parte di una resistenza elettrica;
  3. Riscaldamento dell'aria esterna in uno scambiatore di calore ad acqua, ecc.

Calcolo 1: Il calore viene trasferito all'aria di mandata per mezzo di un riscaldatore elettrico. Il costo dell'elettricità a Mosca S=5,2 rubli/(kW*h). La ventilazione funziona 24 ore su 24, per 214 giorni del periodo di riscaldamento, l'importo, in questo caso, sarà pari a:1\u003d S * 24 * N * n \u003d 5,2 * 24 * 4,021 * 214 \u003d 107.389,6 rubli / (periodo di riscaldamento)

Calcolo 2: I moderni recuperatori trasferiscono il calore con un'elevata efficienza. Lasciare che il recuperatore riscaldi l'aria del 60% del calore richiesto per unità di tempo. Quindi il riscaldatore elettrico deve consumare la seguente quantità di energia: N(carico elettrico) = Q - Qfiumi \u003d 4,021 - 0,6 * 4,021 \u003d 1,61 kW

A condizione che la ventilazione funzioni per l'intero periodo del periodo di riscaldamento, otteniamo l'importo per l'elettricità:= S * 24 * N(carico elettrico) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42.998,6 rubli / (periodo di riscaldamento) Calcolo 3: uno scaldabagno viene utilizzato per riscaldare l'aria esterna. Costo stimato del calore dell'acqua calda tecnica per 1 Gcal a Mosca: Sgw\u003d 1500 rubli / gcal. Kcal \u003d 4,184 kJ Per il riscaldamento, abbiamo bisogno della seguente quantità di calore: Q(GV) = N * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 4,021 * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 Gcal :C3 = S(GV) *Q(GV) \u003d 1500 * 17,75 \u003d 26.625 rubli / (periodo di riscaldamento)

I risultati del calcolo dei costi di riscaldamento dell'aria di mandata per il periodo di riscaldamento dell'anno:

Stufa elettrica Resistenza elettrica + recuperatore Scaldabagno
RUB 107.389,6 RUB 42.998,6 26 625 rubli 

Dai calcoli di cui sopra, si può vedere che l'opzione più economica è utilizzare il circuito dell'acqua calda sanitaria. Inoltre, la quantità di denaro necessaria per riscaldare l'aria di mandata è significativamente ridotta quando si utilizza uno scambiatore di calore recuperativo nel sistema di ventilazione di mandata e scarico rispetto all'utilizzo di un riscaldatore elettrico aria, che consente di ridurre i costi energetici per il riscaldamento della mandata aria, quindi, si riducono i costi di cassa per il funzionamento dell'impianto di ventilazione. L'utilizzo del calore dell'aria aspirata è una moderna tecnologia di risparmio energetico e permette di avvicinarsi al modello della “casa intelligente”, in cui ogni tipo di energia disponibile viene utilizzata al meglio e più utile.

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Specifiche

Il recuperatore di calore è costituito da un involucro rivestito di materiale termoisolante e acustico e realizzato in lamiera d'acciaio.Il case del dispositivo è abbastanza robusto e in grado di sopportare carichi di peso e vibrazioni. Sulla custodia sono presenti aperture di ingresso e uscita e il movimento dell'aria attraverso il dispositivo è fornito da due ventole, solitamente di tipo assiale o centrifugo. La necessità della loro installazione è dovuta ad un notevole rallentamento della circolazione naturale dell'aria, causato dall'elevata resistenza aerodinamica dello scambiatore di calore. Per evitare l'aspirazione di foglie cadute, uccellini o detriti meccanici, sulla presa d'aria situata sul lato strada è installata una griglia di aspirazione dell'aria. Lo stesso foro, ma dal lato della stanza, è dotato anche di griglia o diffusore che distribuisce uniformemente i flussi d'aria. Quando si installano sistemi ramificati, i condotti dell'aria sono montati sui fori.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Inoltre, gli ingressi di entrambi i flussi sono dotati di filtri fini che proteggono il sistema da polvere e gocce di grasso. Ciò impedisce l'intasamento dei canali dello scambiatore di calore e prolunga notevolmente la vita dell'apparecchiatura. Tuttavia, l'installazione dei filtri è complicata dalla necessità di un monitoraggio costante del loro stato, della loro pulizia e, se necessario, della loro sostituzione. In caso contrario, un filtro intasato fungerà da barriera naturale al flusso d'aria, per cui la loro resistenza aumenterà e la ventola si romperà.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Oltre a ventilatori e filtri, i recuperatori includono elementi riscaldanti, che possono essere ad acqua o elettrici. Ogni riscaldatore è dotato di un interruttore di temperatura ed è in grado di accendersi automaticamente se il calore in uscita dalla casa non riesce a far fronte al riscaldamento dell'aria in ingresso.La potenza dei riscaldatori è selezionata in stretta conformità con il volume della stanza e le prestazioni operative del sistema di ventilazione. Tuttavia, in alcuni dispositivi, gli elementi riscaldanti proteggono solo lo scambiatore di calore dal gelo e non influiscono sulla temperatura dell'aria in ingresso.

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Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniRecupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Gli elementi dello scaldabagno sono più economici. Ciò è dovuto al fatto che il liquido di raffreddamento, che si muove lungo la serpentina di rame, vi entra dall'impianto di riscaldamento della casa. Dalla serpentina vengono riscaldate le piastre che, a loro volta, emettono calore al flusso d'aria. Il sistema di regolazione dello scaldabagno è rappresentato da una valvola a tre vie che apre e chiude l'alimentazione idrica, una valvola a farfalla che ne riduce o aumenta la velocità, e un gruppo miscelatore che ne regola la temperatura. Gli scaldacqua sono installati in un sistema di condotti dell'aria a sezione rettangolare o quadrata.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniRecupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

I riscaldatori elettrici sono spesso installati su condotti dell'aria a sezione circolare e una spirale funge da elemento riscaldante. Per un corretto ed efficiente funzionamento del riscaldatore a spirale, la velocità del flusso d'aria deve essere maggiore o uguale a 2 m/s, la temperatura dell'aria deve essere 0-30 gradi e l'umidità delle masse passanti non deve superare l'80%. Tutti i riscaldatori elettrici sono dotati di un timer di funzionamento e di un relè termico che spegne il dispositivo in caso di surriscaldamento.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniRecupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Oltre al set di elementi standard, su richiesta del consumatore, nei recuperatori sono installati ionizzatori e umidificatori d'aria e i campioni più moderni sono dotati di una centralina elettronica e di una funzione per la programmazione della modalità di funzionamento, a seconda dell'esterno e condizioni interne.I cruscotti hanno un aspetto estetico, consentendo agli scambiatori di calore di inserirsi organicamente nel sistema di ventilazione e di non disturbare l'armonia della stanza.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Prezzi per recuperatori

Alla ricerca di un recuperatore, incontreremo dispositivi che costano da tre a dodicimila rubli.

Cosa otteniamo pagando di più? Probabilmente un prodotto di un marchio rispettabile, ma questo non dovrebbe essere una garanzia che il dispositivo soddisferà le nostre aspettative. Prestare attenzione ai dettagli della sua attuazione. Ad esempio, la tenuta del suo corpo, la sua rigidità e un buon isolamento termico e acustico sono molto importanti.

A questo proposito, i prodotti più economici sono decisamente inferiori a quelli più costosi.

Lo scambiatore di calore di solito funziona tutto l'anno senza interruzioni, quindi assicurati di utilizzare ventilatori di buona qualità, preferibilmente di un produttore rispettabile. Non dovrebbero essere solo durevoli, ma anche silenziosi e a risparmio energetico. Succede che vengono offerti dispositivi a prezzi interessanti che consumano così tanta elettricità che il suo costo riduce di oltre la metà i risparmi derivanti dal recupero del calore. Naturalmente, l'entità di questo risparmio dipende principalmente dall'efficienza dello scambiatore di calore.Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Mi chiedo se il suo valore come dichiarato dal venditore sia affidabile. Per quanto riguarda prodotti di marche sconosciute, capita spesso che nessuna ricerca sia stata condotta in questa direzione. Pochi recuperatori sono in grado di recuperare quasi il 90% del calore e sono tra i dispositivi più costosi. I prodotti economici con un'efficienza dichiarata del 90% in realtà ripristinano quasi la metà.

Il modo in cui lo scambiatore di calore è protetto dal gelo ha un grande impatto sull'efficienza.In dispositivi più costosi, a questo scopo vengono utilizzati moderni sistemi di controllo, grazie ai quali l'efficienza del recupero di calore viene ridotta a temperature negative. Pagare per questo, ovviamente, non ha senso se intendiamo creare uno scambiatore di calore a terra. Ma poi dovresti essere preparato per costi aggiuntivi da quattro a quasi diecimila rubli, a seconda dei materiali con cui lo faremo (i più costosi sono tubi speciali con rivestimento antibatterico) e quali difficoltà associate alle condizioni geologiche o al piccolo spazio che abbiamo si troveranno ad affrontare.

Cosa devi considerare nel funzionamento di vari modelli di apparecchiature

Ogni sistema di recupero dell'aria per una casa privata ha i suoi punti di forza e le sue aree di applicazione.

Il sistema di ventilazione in una casa privata con recupero comporta non solo il mantenimento degli indicatori di temperatura e umidità, ma anche l'eliminazione degli odori sfavorevoli. Sul mercato sono presenti una varietà di modelli, che differiscono per caratteristiche funzionali e modalità di installazione.

Ad esempio, una cappa aspirante installata nella ventilazione consente di rimuovere fuliggine, odore e grasso. Allo stesso tempo, l'aria pulita entra nella stanza e la polvere grassa non si deposita sui mobili. Tali condizioni hanno un effetto benefico sul benessere, facilitano la pulizia dei locali.

Scambiatore di calore a piastre

Il design dello scambiatore di calore è tale che, a causa della separazione delle piastre metalliche, i flussi d'aria non si mescolano. Questa semplice soluzione ingegneristica fornisce un trasferimento di calore più efficiente. Per creare tali apparecchiature non sono necessari grandi investimenti. A causa dell'assenza di parti mobili, un tale dispositivo durerà a lungo.Attualmente, l'efficienza di tali dispositivi raggiunge il 60-65%.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Gli elementi sono realizzati in leghe di alluminio. Non sono soggetti a modifiche corrosive e hanno elevate velocità di trasferimento del calore.

Sistema a rotore

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

In tali apparecchiature viene miscelata una parte insignificante dei flussi d'aria, poiché l'isolatore del flusso d'aria è una spazzola con setole fini. Il sistema a rotore occupa un'area maggiore rispetto al sistema lamellare, ma ha anche un'elevata efficienza (fino all'86% nei migliori modelli). Il rotore rotante e la cinghia che lo fa girare riducono l'affidabilità complessiva del dispositivo e aumentano il consumo di energia per il recupero.

Scambiatore di calore a liquido in un edificio per uffici

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioniSchema di recupero liquidi in un edificio per uffici

Si tratta di modelli costosi, mentre la loro efficienza non è superiore a quella di apparecchiature simili. La principale differenza positiva è la possibilità di posizionare i singoli blocchi a grande distanza l'uno dall'altro. Pertanto, gli scambiatori di calore a liquido sono utilizzati principalmente nei grandi edifici commerciali. Nelle aree residenziali private viene solitamente utilizzato un recuperatore d'aria a piastre o rotativo per la casa.

respiro

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Il sistema di recupero dell'aria per una casa privata e lo sfiato si differenziano per le loro finalità. Lo scopo diretto dello sfiato è riscaldare l'aria. Non vi è alcun processo di scambio termico, quindi sarà necessaria molta elettricità per aumentare la temperatura dell'aria.

Modello a recuperatore compatto

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Questo modello è la ventilazione locale con uno scambiatore di calore in una casa privata. Vale la pena pensare al suo utilizzo. I modelli compatti possono essere installati nelle pareti di stanze diverse. Funzionano separatamente, quindi non richiedono il collegamento a un'installazione centralizzata che configura e controlla il funzionamento di tutti i dispositivi.

In tali modelli, a causa delle ventole integrate, si verifica il movimento sincrono di due flussi d'aria. La produttività del lavoro viene modificata tramite il telecomando. Durante le ore notturne, il dispositivo può essere impostato in modalità silenziosa.

Per prevenire il congelamento, sono previsti canali speciali, accanto ai quali passa parte dell'aria calda. Ma l'efficacia di questa protezione viene mantenuta solo fino a -15ºС. L'attivazione della modalità di estrazione aiuta ad eliminare brina e ghiaccio dalla superficie dello scambiatore di calore. Inoltre, questa modalità farà fronte alla purificazione dell'aria nella stanza dal fumo soffocante e da altri contaminanti.

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Il filtro integrato protegge dall'ingresso di detriti dalla strada. La dimensione delle celle filtranti è scelta in modo tale da non creare particolari ostacoli ai flussi d'aria, ma protegge dalla penetrazione di insetti e lanugine delle piante. Per la manutenzione, all'interno dello scambiatore di calore è fissato un coperchio rimovibile.

Tipi di recuperatori

Quando crei un dispositivo con le tue mani, dovresti decidere il suo tipo. Esistono diversi tipi di recuperatori:

  • rotante;
  • lamellare;
  • ricircolo dell'acqua;
  • Camera;
  • freon.

Rotante

Lo scambiatore di calore rotativo è costituito da piastre ondulate in acciaio. Esternamente, il design è un contenitore cilindrico. Il tamburo rotante passa alternativamente correnti calde e fredde. Durante il funzionamento, il rotore si riscalda, cedendo calore all'aria fredda. L'apparato rotante è altamente economico.È possibile impostare il numero di giri richiesto del rotore e regolare la potenza. Il vantaggio è la possibilità di utilizzare questo tipo tutto l'anno, poiché non forma una crosta di ghiaccio.

Gli svantaggi includono il design generale. Richiede una grande camera di ventilazione.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

lamellare

Lo scambiatore di calore a piastre è costituito da piastre in alluminio, plastica e carta speciale. In alcuni modelli le correnti d'aria si muovono perpendicolarmente tra loro, in altri in direzioni opposte.

Se nella progettazione vengono utilizzate lastre di alluminio, il sistema è caratterizzato da una bassa efficienza. Ciò è dovuto al fatto che il dispositivo si blocca spesso e necessita di uno sbrinamento regolare. Il suo vantaggio è il suo basso costo. Oltre alle piastre in alluminio è consentito l'utilizzo di acciaio zincato Gli scambiatori di calore in plastica hanno un rendimento maggiore, ma sono anche più costosi.

Se il materiale è carta speciale, il rendimento di tale attrezzatura è elevato. Tuttavia, c'è un inconveniente significativo: il dispositivo non può essere utilizzato in una stanza umida. La condensa risultante impregna gli strati di carta.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Acqua di ricircolo

Una caratteristica distintiva di questo tipo è la diluizione degli scambiatori di calore di mandata e di scarico. Con l'aiuto di antigelo o acqua, l'energia termica viene trasferita dalla parte di scarico all'alimentazione.

Il sistema ha i suoi vantaggi:

  • nessuna possibilità di mescolare i flussi;
  • gli scambiatori di calore divorziati facilitano il lavoro in fase di progettazione;
  • la capacità di combinare più flussi di alimentazione o di scarico in uno solo.

Svantaggi:

  • la necessità di una pompa dell'acqua;
  • i recuperatori sono in grado di scambiare solo calore e lo scambio di umidità è impossibile.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Camera

Entrambi i flussi vengono inviati a un'unica camera. È diviso da una partizione. Dopo aver riscaldato una parte, la partizione viene girata. La parte riscaldata, che riscalda la stanza, inizia a ricevere aria fresca. Lo svantaggio è l'elevata probabilità di mescolare i flussi d'aria, che porta al loro inquinamento.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Freon

Basato sulle caratteristiche fisiche del freon, che si trova in tubi ermeticamente chiusi. All'inizio del tubo, l'aria viene riscaldata insieme al freon, che bolle ed evapora. Il caldo va avanti. I vapori di freon, a contatto con correnti fredde, condensano. Quindi il ciclo si ripete.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Recuperatore - tubi di calore

Un tale scambiatore di calore è un sistema chiuso di tubazioni pompate con refrigerante, che evapora a causa del riscaldamento dell'aria di scarico e condensa nuovamente al contatto con l'aria fredda di alimentazione e assume uno stato liquido di aggregazione. L'indicatore di efficienza è compreso tra il 50 e il 70%.

Il recuperatore d'aria utilizzato nell'impianto di ventilazione consente di ottenere una notevole riduzione del carico sull'impianto di riscaldamento. Tuttavia, anche l'uso di uno scambiatore di calore richiede solitamente l'uso di sezioni aggiuntive nel sistema di ventilazione. Gli elementi riscaldanti elettrici o i riscaldatori di liquido vengono utilizzati per riscaldare l'aria di alimentazione e i condizionatori d'aria centrali o i refrigeratori vengono utilizzati per raffreddare l'aria di alimentazione a una temperatura predeterminata.

L'utilizzo delle classiche tipologie di recuperatori negli impianti di ventilazione consente di riutilizzare dal 45% del calore dell'aria espulsa.

Tuttavia, lo sviluppo dei sistemi di recupero non si ferma e vengono costantemente migliorate le modalità e l'efficienza del recupero del calore dell'aria di scarico per mantenerlo all'interno dei locali serviti. Il risultato di questo sviluppo è, ad esempio, un sistema con recupero di calore termodinamico (è utilizzata una pompa di calore aria-aria in abbinamento ad uno scambiatore di calore a piastre o rotativo), che utilizza un circuito convertitore di calore ad espansione diretta, posto nella forma di scambiatori di calore a freon nel condotto di scarico e mandata - installazione di scarico dopo il classico scambiatore a piastre (o rotativo). Un tale sistema, previo scambio termico direttamente nello scambiatore, permette di ottenere dall'aria di scarico un po' di calore in più per il trasferimento all'aria di mandata, portando il rendimento complessivo al 95-100%. In questo modo è possibile ottenere il massimo comfort, ovvero la temperatura impostata dell'aria di mandata, quasi senza il consumo di risorse energetiche.

Recupero di calore negli impianti di ventilazione: principio di funzionamento e opzioni

Un altro indiscutibile vantaggio del recupero termodinamico o attivo è che viene eliminata la necessità di ulteriori sezioni di riscaldamento e raffreddamento.

Attualmente, le unità sono già state sviluppate e vengono prodotte, combinando dispositivi di ventilazione di alimentazione e scarico, uno scambiatore di calore aria e pompa di calore digitare "aria-aria" per il recupero attivo. Queste unità di recupero dell'alimentazione e dello scarico sono un'eccellente soluzione universale per organizzare un sistema di ventilazione in edifici e strutture moderne.

L'intera gamma di unità di trattamento dell'aria (SHU) con recupero di calore, in base alle loro caratteristiche, si adatta in modo ottimale alla realizzazione di progetti di impianti di ventilazione e aspirazione di qualsiasi edificio e locale ad uso domestico, direzionale o industriale grazie all'utilizzo di tecnologia di recupero calore "attiva" (sezione frigorifera incorporata o riscaldamento con pompa di calore aria-aria). Un significativo effetto di risparmio energetico è dimostrato dalle versioni industriali degli impianti considerati.

Allo stesso tempo, maggiore è la capacità produttiva o maggiore è la richiesta di ricambio d'aria, maggiore è il risparmio. Basti pensare che secondo le norme di ricambio dell'aria in alcune industrie industriali (metallurgia, produzione chimica, officine di fabbro) e negli impianti di aspirazione, è richiesto un ricambio d'aria cinque o anche dieci volte orario. I progetti di ventilazione industriale che utilizzano i dati PES danno rapidamente i loro frutti.

Le unità di trattamento dell'aria domestiche utilizzano refrigeratori EC, che, avendo una maggiore pressione dell'aria e volume pompato, consumano fino a un quarto in meno di energia elettrica rispetto agli identici motori elettrici asincroni.

La gamma industriale di installazioni per il controllo della capacità si completa con i convertitori di frequenza.

I modelli possono essere dotati opzionalmente anche di inverter e scambiatori di calore aggiuntivi, adattando perfettamente l'installazione alle esigenze di un particolare progetto.

Valutazione
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