Какво представляват агрегатите за рекуперация на топлина? Как работят те? Къде се използват? Какви последици имат те върху ефективността и икономиите на енергия на съоръженията? Могат ли да се борят с COVID инфекциите?

възобновяване

В тази статия ще отговоря на тези въпроси и ще спомена разпоредбите, които включват задължителното инсталиране на това оборудване и необходимите изисквания.

Какво представляват единиците за рекуперация на топлина?

Вентилация в сгради. Възобновяване на въздуха

Днес повече от всякога, поради пандемията на COVID 19, въпросът за вентилацията е актуален.

Вътре в сградите, трябва да обновим въздуха, като инжектираме чист въздух отвън и отстраняваме част или целия остарял въздух отвътре.

С това постигаме, че качеството на въздуха в обитавани помещения и в които се извършва някаква човешка дейност е адекватно, в съответствие с изискванията на приложимите разпоредби.

За да имате адекватна вентилация, е необходимо да имате механична вентилация с външни вентилатори за подаване на въздух Y. вентилатори за отвеждане на въздуха. Освен това въздухът трябва да бъде правилно филтриран.

Например в училищните класни стаи, съгласно приложимите разпоредби, е зададено ограничение от +500 ppm (части на милион) CO2. По-висока стойност се счита, че класната стая е претоварена и слабо вентилирана, така че шансовете за заразяване на COVID от аерозоли, окачени във въздуха, се увеличават значително.

  • 4-СЛОЙНИ ФИЛТРИ - Сменяемият HEPA филтър на пречиствателя на въздуха.
  • МОНИТОР ЗА КАЧЕСТВО НА ВЪЗДУХА PM2.5: новият модел въздушен филтър за 2020 г.

Когато нямаше информация за получаване на адекватни качества на въздуха в помещенията, регулаторните изисквания не бяха толкова строги. Това се случи в сгради, построени преди 2007 г., когато влезе в сила RITE (Регламент за термичните инсталации), който замени предишния от 1998 г.

  • Насладете се на здравословно двойно пречистване на чист въздух, зелени растения повече.
  • ЛЕСНО за работа с превключвател с едно докосване, 2-скоростни настройки.

Освен това преди тази дата горещият (зимен) или студен (летен) въздух от вътрешността се губеше, изхвърляйки го директно навън, така че енергийната ефективност беше нула.

Какво е ретривър?

Нека помислим за a климатизирана сграда. Въздухът вътре ще бъде горещ през зимата и студен през лятото.

Но, както вече казахме, необходимо е да се подава въздух отвън и извлича въздух отвътре, за поддържане на санитарни условия извършване на правилно обновяване на въздуха, което днес е много важно за избягване на COVID инфекции, в допълнение към мерките за защита, които познаваме като социална дистанция, маска и хигиена на ръцете.

Логично е, че въздухът, който се извлича, ще бъде горещ през зимата и студен през лятото. Защо няма да се възползваме от тази остатъчна енергия и да се отървем от нея, като я прехвърлим в чужбина?

The единици за рекуперация на топлина, са екипи, чиято функция е възползвайте се от психометричните свойства (температура и влажност) на въздуха, който извличаме на сградата или помещенията, и разменете ги с вентилационния въздух, който караме отвън. В този процес на обмен, външният и вътрешният въздух не се смесват.

С други думи, тя се състои от машина с двама фенове, такъв, който задвижва въздуха, идващ от улицата навътре, и друг, който извлича застоялия въздух от вътрешността на помещенията.

За да се възползват от топлината, внасяна от въздуха от вътрешността, двата въздушни потока се прекарват през топлообменник, който, без да се смесва, прехвърля топлината от отвеждащия въздух към студения и чист въздух, който влиза от улицата.

С това ние сме в състояние да обработим предварително (предварително затопляне или предварително охлаждане) външния въздух и следователно да намалим консумацията на енергия на климатичната инсталация, тъй като топлинното натоварване, което трябва да се излъчва от вентилационния въздух, ще бъде много по-ниско, отколкото ако нямаше такава предварителна обработка.

Как се възстановява топлината за екстракция?

За да възстановим топлината от извличането, се нуждаем от елемент, който улеснява тази задача, наречен обменник или сърцевина.

Обменникът е изграден от мрежа от листове с противоположни отвори, през които циркулира въздухът за отвеждане и импулс.

Всеки един от въздушните течения е в контакт с твърди повърхности, в които a топлообмен от по-топъл въздух (вътре в сградата или отработен въздух) към по-студен въздух (въздух отвън).

Какви видове топлообменници има?

Както видяхме, топлообменникът е елементът, който ни позволява да прехвърляме топлина към захранващия въздух от енталпията, съдържаща се в екстракционния въздух, без да смесваме въздушните течения.

Имаме три основни типа обменници:

Обменници с кръстосан поток

Захранващият и отвеждащият въздушен поток преминават вътре в обменника, перпендикулярни един на друг.

Средната ефективност ще бъде между 50% и 85%, в зависимост от условията на работа и производителя.

Паралелен обменник на потока

Потоците за подаване и отвеждане на въздуха циркулират паралелно и противотока вътре в обменника, с което времето и обменната повърхност са по-големи и следователно капацитетът за възстановяване се увеличава.

Ротационен обменник

Ротационните обменници са съставени от ротор, който е акумулиращата топлина маса, електрически мотор и корпус.

Ефективността на този тип топлообменник е между 65% -70%.

Каква е ефективността на единица за рекуперация на топлина?

Ефективността на единица за рекуперация на топлина, в допълнение към вида на използвания топлообменник, зависи от психометричните условия (температура и влажност) на външния въздух и въздуха в помещението, както и от потока, който циркулира през него.

Трябва да поправим две основни концепции:

  1. Колкото по-голям е дебитът, толкова по-ниска е ефективността на единица за рекуперация на топлина
  2. Колкото по-висока е температурната разлика между външния и вътрешния въздух, толкова по-ефективно е устройството за рекуперация на топлина

Производителите трябва да предоставят таблици и графики за ефективност на своето оборудване въз основа на тези параметри. Ето няколко примера:

Двете предпоставки, които посочихме в предишния раздел, са изпълнени. Колкото по-голям е дебитът, толкова по-ниска е ефективността. Колкото по-голяма е разликата в температурите между екстериора и интериора, толкова по-голяма е ефективността.

Къде са инсталирани блоковете за рекуперация на топлина?

Както обсъждахме досега, блоковете за рекуперация на топлина трябва да бъдат инсталирани във вентилационни блокове, които включват вентилатори за подаване и връщане на въздух.

За това има специално оборудване, наречено правилно "възстановяване на топлината", което вече включва всички тези елементи, в допълнение филтри за въздух и допълнителни аксесоари.

Тези съоръжения са предназначени за придвижване на малки и средни въздушни потоци и могат да бъдат инсталирани в окачени тавани. Те са идеалното оборудване за инсталиране в кафенета, ресторанти, училищни класни стаи ...Включвайки ги в добре проектирана вентилационна инсталация, ще се получи правилно обновяване на въздуха и защита срещу инфекции на COVID.

Друг начин за включване на устройства за рекуперация на топлина е в блоковете за пречистване на въздуха или климатиците.

На следващото изображение можете да видите конфигурацията на UTA (блок за пречистване на въздуха), който включва рекуператор с ротационен обменник.

Следващото изображение показва блок за рекуперация на топлина с кръстосан обменник, вграден в климатик.

Какви допълнителни елементи могат да бъдат включени в блоковете за рекуперация на топлина?

В компактните рекуператори от типа, в които са вградени импулсните и възвратните вентилатори, могат да бъдат включени незадължителни елементи, за да се спазят разпоредбите или да се подобрят условията на работа и контрол на оборудването.

Нека да видим някои от най-важните:

  • Филтриращи единици: Те са единици, които включват въздушни филтри, подходящи да отговорят на изискванията на Регламента за строителните топлинни инсталации (RITE)

  • Водни батерииВъпреки че функцията на рекуператора, както видяхме, е да прехвърля топлина (или студ през лятото) към захранващия въздух, има ситуации, в които също е необходимо да се използват водни батерии за повишаване (или охлаждане) на температурата на подаване много повече. Това би било в случая със съоръжения, разположени в географски райони, чиято температура е много ниска през зимата (или много висока през лятото), така че освен прехвърляне на топлина (или студ) към блока за оползотворяване, ще прекараме и топла вода ( или студена вода) от батерията, постигайки по-благоприятни условия и избягвайки неприятни усещания вътре.
  • Околовръстен път: Това е устройство, което отклонява въздушния поток, предотвратявайки преминаването му през рекуператора и следователно топлообменът не се осъществява. С това условията на околната среда се използват максимално за подобряване на икономиите на енергия. Нека си представим вътрешна температура от 25ºC през лятото и външна температура от 19ºC. Ако нашата цел е да охлаждаме околната среда, не би било логично да подаваме топлина на захранващия въздух. В тази ситуация бихме използвали байпаса, така че извличащият въздух да не циркулира през обменника и по този начин външният въздух навлиза при 18 ° C. В обратна посока бихме могли да го използваме през зимата, когато външната температура е по-висока от вътрешната.
  • Адиабатен охлаждащ модул: Адиабатното охлаждане е процес, който се състои в охлаждане на въздуха чрез овлажняването му. В този процес няма принос или пренос на топлина, тъй като тя е адиабатна. Той е инсталиран от страната на отработения въздух преди обменника и ще работи в летен режим. По този начин, когато въздухът, идващ от помещенията, попадне в по-хладния и по-влажен обменник, ние ще увеличим температурния градиент, така че въздухът, влизащ в помещенията, да бъде по-студен, повишаване на ефективността на рекуператора.

Какви са приложимите разпоредби за устройства за рекуперация на топлина)

Испанският регламент, който включва прилагането на блокове за рекуперация на топлина, е Регламентът за топлинните инсталации в сградите. Нека видим какво ни казва:

Във вашата техническа инструкция ИТ 1.2.4.5.2.1, посочва, че "в климатичните системи на сгради, в които потокът на въздуха, изхвърлен навън, по механичен начин, е по-голям от 0,5 m3/s, енергията на изгонения въздух ще бъде възстановена". Тоест за екстракционен поток от 1800 м3/ч, възстановяването на енергия от добива ще бъде задължително. Както виждаме, референтният поток не е много висок, така че практически всички сгради (с изключение на малки инсталации) ще трябва да имат устройства за рекуперация на топлина и филтриране на въздуха.

Инженер. Собственик и създател на този уебсайт. Собственик и администратор на професионалната група по Linkedin по инсталации и енергийна ефективност

49 Коментара

съмнение. Възможно ли е да инсталирате блок за рекуперация на топлина в съществуващ AHU? Говоря за третични сгради.
Благодаря и страхотна работа

Благодаря ти Алфонсо,
Климатиците са изградени от модули и един от тях е топлообменникът. Би било необходимо да се види за какъв тип и модел климатик става въпрос и да попитате производителя дали има такава възможност.
Поздравления.

Много добре,
Статията за агрегатите за рекуперация на топлина е много интересна. Имам някои съмнения относно климатиците (UTA), които трябва да реша и истината е, че ми е нужно много, за да намеря отговорите. В сградата, в която работя, имаме UTA с очевидно смесителна кутия. Според производителя това е кутия със свободно охлаждане. И въпросът е, кутията за свободно охлаждане също ли е смесителна кутия?
Коя точно част от консумацията влияе върху смесителната кутия или къде се крие нейната ефективност?
Табелата на AHU маркира входящия и връщащия дебит 16990 m3/h. Означава ли това, че AHU винаги се справя с тези потоци или те са максимални?
И в заключение, има ли начин да се определят размерите на устройството за рекуперация на топлина за AHU с тези характеристики?

Благодаря предварително и най-добри пожелания.

Здравей, Юдж.
Отговарям на вашите въпроси:

Смесителната кутия е модул, разположен на входа на AHU или след възвратния вентилатор, който има набор от два или три регулиращи амортисьора, които позволяват регулиране на възвратния въздух (екстракция), външния въздух и този на задвижването в желани проценти. При свободно охлаждане се прави, когато е възможно, да се възползвате от външната температура на въздуха, за да климатизирате помещенията или сградата. С всички тези променливи и добра система за автоматично управление, която управлява необходимите температури и потоци, се получават големи икономии на енергия.

Дебитите, посочени на табелката, се отнасят до работно налягане в Pascals. В зависимост от спада на налягането на инсталацията в каналите, дебитът ще се определя от характерната крива на вентилатора (Flow-Pressure). С честотни вариатори, свързани с двигателите на вентилатора, полученият поток може да варира, както при подаване, така и при връщане, като се адаптира към нуждите на инсталацията (вентилация, заетост и др.), Като се получават значителни икономии на енергия.

Топлообменникът е друг модул, който климатикът може да включва и е възможно да го оразмерите.

в климатичните системи на сгради, в които потокът на въздуха, изхвърлян навън, чрез механични средства, е по-голям от 0,5 м3/с. Контролирана механична вентилация с рекуператор на топлина в офис сграда. Източник: Ръководство за енергийна ефективност на AFME.