Рекуператор с подогревом входящего воздуха: Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией

Что такое рекуператор тепла и принцип его работы

Как работает традиционная вентиляция?

Зимой наружный воздух, имеющий отрицательную температуру, например — 20 °C, нагревается по санитарным нормам до комнатной температуры + 20 °C и подается в помещения. Загрязненный теплый воздух, имеющий температуру + 20 °C, просто выбрасывается на улицу. Чтобы нагреть 1000 м³ воздуха на 40 градусов, нужно затратить 14,4 кВт тепловой энергии. А летом, когда работают кондиционеры, на улицу выбрасывается охлажденный воздух, а в помещения подается горячий воздух с температурой + 35- 40 °C, который снова нужно охладить, затратив большое количество энергии.

Традиционная вентиляция — неоправданно высокие энергозатраты на нагрев приточного воздуха зимой и на охлаждение летом

Для использования энергии вытяжного воздуха применяют рекуперацию тепла

Рекуператор тепла  — устройство, использующее тепло удаляемого вытяжного воздуха. С латинского — «возвращающий, получающий обратно». Это теплообменник, через который проходят потоки тёплого вытяжного воздуха и холодного приточного. Воздушные потоки проходят навстречу друг другу, не перемешиваясь, так как они разделены тонкими стенками из пластин. Благодаря разности температур вытяжного и приточного воздуха, тёплый вытяжной воздух отдаёт своё тепло через стенки более холодному приточному. Так происходит нагревание приточного воздуха на рекуператоре, и чем выше температура вытяжного воздуха, тем до более высокой температуры можно нагреть приточный. Основная характеристика рекуператора тепла — его КПД.

В холодное время года, поступающий наружный воздух низкой температуры, нагревается в рекуператоре выходящим из помещения отработанным теплым воздухом. И, наоборот, в летние месяцы, поступающий с улицы горячий воздух охлаждается уходящим из помещения более холодным. При этом поддержание постоянной температуры в помещении при использовании рекуператора происходит почти без затрат энергии! Рекуператоры позволяют экономить до 60-95% тепловой энергии, затрачиваемой на приточно-вытяжную вентиляцию.

Эффективность рекуператора тепла зависит от его типа. В двух словах о принципе работы самых распространенных из них.

В пластинчатом рекуператоре потоки приточного и удаляемого воздуха движутся навстречу друг другу. Воздушные потоки не смешиваются, так как они разделены перегородками из пластин.

Теплый удаляемый воздух через пластинчатые перегородки рекуператора нагревает холодный приточный воздух.

Пластинчатый перекрестно-точный рекуператор

Эффективность до 60-70%, потоки приточного и удаляемого воздуха не смешиваются, в металлическом рекуператоре образуется конденсат. Нет движущихся частей. Высокая надежность. В металлическом рекуператоре отсутствует возможность обмена влагой между потоками воздуха. В рекуператоре из гигроскопичных материалов такая возможность есть.

Роторный рекуператор         

Эффективность до 80-85%, потоки приточного и вытяжного воздуха могут смешиваться, отсутствует образование конденсата. Существует возможность обмена влагой между потоками воздуха, сохраняя таким образом необходимый уровень влажности в помещении. В режиме теплообмена ротор должен постоянно вращаться с помощью электродвигателя.

Пластинчатый противоточный рекуператор

Эффективность до 90-95%, потоки приточного и удаляемого воздуха не смешиваются, в металлическом рекуператоре образуется конденсат. Нет движущихся частей. Высокая надежность. В металлическом рекуператоре отсутствует возможность обмена влагой между потоками воздуха.

Преимущества вентиляционных установок с рекуперацией тепла

• Свежий чистый воздух без вредных веществ и повышенной влажности.
• Автоматическое обеспечение необходимого воздухообмена без лишних усилий.
• Сокращение потерь тепла при воздухообмене в помещениях благодаря рекуперации тепла.
• Встроенный фильтр от насекомых, пыли и других загрязнений воздуха.
• Защита от шума и повышенная безопасность благодаря закрытым окнам.

Приточно-вытяжная вентиляция – это современная технологическая установка, которая основана на эффективном удалении использованного, застоявшегося в помещениях воздуха и одновременную подачу нового, свежего с улицы. Суть такой системы — поддерживать баланс между выводимым и поступающим в помещение воздухом. При этом учитывается, что с использованием такого оборудования для приточно вытяжной вентиляции часть воздуха будет попадать и в смежные помещения. Вентиляционная решетка обеспечивает воздухораспределительную функцию. Приточно-вытяжная установка является оптимальным для большинства видов жилых и нежилых помещений. Профессиональное проектирование приточно вытяжной вентиляции лучше доверить квалифицированным специалистам.

Системы оснащения приточно-вытяжной вентиляцией основываются на создании двух встречных потоков.

Канальная система приточной вентиляции с рекуперацией – это современная организация, которая кроме определенного набора вентиляционного оборудования состоит из системы воздуховодов (каналов). Такая система обеспечивает более интенсивный и качественный воздухообмен именно в том месте, где сосредоточены места интенсивного загрязнения или повышенной влажности. Канальная система может быть оснащена специальным дополнительным оборудованием для очищения, озонирования и подогрева воздуха в помещениях. Нагрев воздуха может дополняться водяным или электрическим нагревателем.

При выборе оптимальной системы вентиляции учитываются следующие параметры:

• •Строительно-архитектурные особенности здания
• •Санитарные требования
• •Эксплуатационные требования
• •Противопожарные требования
• •Надежность и бесперебойность работы
• •Экономические требования

Существуют определенные правила по обеспечения воздухообмена для различных помещений, зависящие от общего количества людей, наличия в здании тепловыделяющего оборудования и других параметров. Расчет приточно вытяжной вентиляции, подбор оборудования происходят с учетом необходимого воздухообмена, разрабатывается индивидуальная схема, которая гармонично и наиболее рационально отвечает нормативным аэродинамическим расчетам.

Кроме того, рекуператор позволяет снизить энергозатраты при охлаждении приточного воздуха в теплый период года.

Охлаждение приточного воздуха в теплый период года

• •Рекуператор тепла идеален для нового строительства
• •Рекуператор тепла идеален для последующего монтажа в готовых домах
• •Рекуператор тепла идеален для вентиляции дома, офиса, квартиры

Приточно вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла выполняет свою непосредственную задачу — это кондиционирование воздуха, она осуществляет забор свежего воздуха с улицы, очищает его посредством фильтров очистки, и распространяет уже чистый свежий воздух  по всем помещениям, предварительно удалив слежавшийся некачественный воздух.

Функция вентиляции позволяет нам всегда дышать свежим и чистым воздухом, из которого удаляется вредный диоксид углерода, водяной пар и другие вредные химические соединения, выделяемые из строительных материалов и элементов оборудования. С другой стороны вентиляция позволяет избавиться от таких паразитов, как плесневый грибок, эта проблема знакома владельцам пластиковых окон.

Вентиляционная система будут необходима для тех домов, где установлены пластиковые окна, так как из-за своей большой плотности, они совершенно не пропускают воздух извне. Из-за недостатка вентиляции в данном случае и появляются грибок на стенах, плесень и т.д. Система кондиционирования в данном случае позволит вам прекрасно обогащать комнаты свежим воздухом без открытия окон.

Примечательно, что приточно-вытяжная вентиляция очень полезна для аллергиков, так как механическая вентиляция фильтрует воздух от пыли и аллергенов. Стоит также отметить, что благодаря использованию такой системы исключается необходимость в проветривании помещения путем открывания окон — таким образом, защищая аллергиков от пыльцы растений, пуха, амброзии попадающей в помещение через окно.

1. Экономия на отоплении!

Еще одно неоспоримое преимущество приточно-вытяжной вентиляции с системой рекуперации тепла  является значительное сокращение затрат на отопление.

В зимнее время поступающий с улицы приточный воздух имеет низкую температуру, он охлаждает помещение, следовательно, в системе отопления появляются лишние расходы теплоэнергии на обогрев дома. Система рекуперации в приточно-вытяжной вентиляции устроена таким образом, что холодный приточный воздух обогревается в рекуператоре тёплым, удаляемым из дома. Отсюда и экономия на отоплении.

2. Устройство приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла.

Установка приточно-вытяжной вентиляции в  основном состоит из таких элементов, как:

• наружная установка, предназначена для забора свежего воздуха с улицы;
• внутренняя установка, служащая для удаления отработанного воздуха на улицу;
• вентиляционная установка с рекуператором;
• основные каналы с датчиками притока и оттока;
• анемостаты, позволяющие управлять количеством приточного и удаляемого воздуха.

Схема приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла

Устройство приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла

Приточный свежий воздух забирается с улицы и отправляется в теплообменник, который называется рекуператором. Здесь холодный воздух нагревается удаляемым из помещений тёплым воздухом. Важно отметить, что система не смешивает удаляемый воздух со свежим, передача тепловой энергии осуществляется бесконтактно. Именно благодаря такой вентиляции система отопления может работать в менее нагруженных режимах, ведь охлаждение помещения не происходит, и если ваш дом оборудован хорошей теплоизоляцией, то вы практически не будете терять теплоэнергию, следовательно, будете платить за отопление гораздо меньшие суммы.

Безусловно, установка приточно-вытяжной вентиляции требует немалых затрат, поэтому более дешёвым вариантом могут быть диффузоры давления для микровентиляции пластиковых окон.

Рекуперация тепла в современной системе вентиляции

Рекуперация тепла — это процесс возврата тепла, процесс его получения назад. В нашем случае рекуперация тепла означает процесс подогрева выходящим из помещения теплым воздухом холодного входящего воздуха, который входит в дом для его проветривания и вентиляции.

Для чего это нужно? Для того, чтобы вы не выбрасывали свои деньги в трубу! Ведь именно в нее улетучивается до 40% всего тепла в варианте с классической естественной вентиляцией. Может быть это тепло нам сохранить и не топить лишнего? Логично! Вот здесь-то нам и пригодится вентиляционная установка с рекуперацией тепла, т.е. с возвратом тепла назад в дом, вместе с очищенным свежим воздухом.

Другими словами, мы возвращаем в дом то тепло, которое собираем из всех помещений дома. Перед тем, как выбросить отработанный спертый воздух из дома, мы пропускаем его через рекуператор, где отбираем у этого воздуха нужное нам тепло, а затем нагреваем этим теплом входящий холодный воздух до определенного значения. В таком процессе заложена гениальная мысль — зачем использовать на отопление воздуха дома дополнительную энергию, которая весьма затратна и стоит денег, если ее можно получить абсолютно бесплатно.

Рекуперация тепла стала основой основ актуальной сегодня системы пассивного дома, плюс к этому она играет ключевую роль в создании эффективной системы воздушного отопления загородного дома.

Виды рекуператорных установок

Рекуператоры бывают двух видов: пластинчатые (рис. 1) и роторные (рис. 2).

Пластинчатый рекуператор

В данном варианте выходящий из помещения воздух нагревает пластины теплообменника, отдает им свое тепло и удаляется на улицу холодным. Входящий же свежий воздух забирает тепло от пластин теплообменника, подогревается и доставляется в помещения уже нагретым. Эффективность пластинчатого рекуператора составляет до 60%, в зависимости от установки. Ключевыми особенностями конструкции являются простота и дешевизна, при этом потоки входящего и выходящего воздуха не перемешиваются, что обеспечивает 100% экологичность такой установки.

Роторный рекуператор

Во втором варианте основу установки составляет алюминиевый барабан, который забирает тепло у выходящего воздуха и отдает его входящему. Роторный рекуператор обладает более высоким КПД, его энергоэффективность достигает 80%. В отличие от пластинчатого варианта ему не нужно отводить влагу, которая собирается в виде конденсата, в данном варианте необходимое ее количество доставляется на увлажнение нужных помещений, что становится особенно актуальным в сухой зимний период. В комплект обоих вариантов вентиляционных установок входят фильтры воздуха, датчики влажности и отработанных газов плюс пульты управления системой.

Основные преимущества систем вентиляции с рекуперацией

Главным преимуществом приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией является экономия энергии. Если вы используете систему вентиляции без рекуперации тепла, то расход электроэнергии на отопление составит от 6 до 10 кВт/ч, в случае же с рекуператором вы будете расходывать в разы меньше — всего 1-2 кВт/ч, ведь входящий свежий воздух уже подогрет и лишнего топить совсем не нужно. Экономия ваших затрат на отопление дома составит внушительные 80%.

Больше экономите энергии — меньше денег тратите и больше оставляете себе. Помимо этого, вы уменьшаете нагрузку на сети, что благоприятно сказывается на природе и экологии. Кстати, в летнее время аналогичным образом вы можете охлаждать горячий уличный воздух и снова будете экономить, только теперь уже на кондиционировании. Сниженное потребление энергии для охлаждения помещений в разы уменьшает ваши затраты и снижает вредные выбросы в атмосферу — одни плюсы!

Если вы только планируете постройку своего собственного загородного дома, то узнайте у ваших знакомых расходы на отопление их дома. Мы уверены, что внушительная сумма за газ или электричество вас удивит и совсем не в лучшую сторону. Не повторяйте обидных ошибок, учитесь на чужом опыте, сэкономьте эти затраты в пять раз — они окупятся уже в первую зиму! Равно как окупится и ваше здоровье, наличие чистого свежего воздуха и полное отсутствие пыли, грибка и плесени.

Кстати, все это в равной степени относится и для квартир, как в многоэтажных, так и в малоэтажных домах. Если вы думаете, что вентиляционные установки с рекуперацией громоздки и занимают много места — вы ошибаетесь. Сегодня такую приточно-вытяжную вентиляцию можно разместить и в потолке, и в санузле, и в шкафу-купе — широкий модельный ряд установок позволит подобрать необходимый вариант без особых проблем.

Решили выбрать правильную систему вентиляции с рекуперацией для вашего дома или квартиры? Мы поможем с выбором, а при необходимости — смонтируем и установим.

Внимание! Мы предлагаем лучшее готовое решение для вашего дома — установку системы, в которой совмещены отопление, вентиляция и охлаждение воздуха. В результате в современном доме, достаточно герметичном и утепленном, с успехом можно проживать круглогодично, без водяного отопления и газа.

При этом вся система будет потреблять энергии всего 1,5 кВт/ч — фантастический результат! Например, для правильно утепленного каменного дома площадью 180 кв.м энергозатраты на его обогрев не превысят 10 500 кВт/год, что в деньгах составит всего 2500-4000 руб/мес за его отопление в зимний период.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла в коттедже

Рекуператор — это устройство, которое выполняет функцию энергосбережения. Тепло вытяжного воздуха передается холодному приточному. При этом может быть достигнута весьма существенная экономия на энергии на обогрев.

Энергоэффективная вентиляция – как залог здоровья, комфорта и экономии средств.

Рано или поздно каждый заказчик задается вопросом, можно ли сэкономить затраты на приточно-вытяжной вентиляции, используя тепло, которое улетает зимой на улицу с вытяжным воздухом? Забирая с улицы свежий воздух для притока системы вентиляции в холодное время года его необходимо обязательно подогревать. Подготовленный воздух попадает в помещения. Использованный воздух из помещения забирается вытяжкой.

В обыкновенной приточно-вытяжной системе вентиляции действует именно такая система. Для того чтобы не выбрасывать зря тепло вытяжного воздуха, придумали систему рекуперации. В этой системе идет использование тепла отработаного воздуха для подогрева приточного. Этот процесс называется утилизацией тепла или рекуперацией. Только вентиляция с применением рекуперации имеет подобный эффект.

Рекуператоры бывают нескольких типов.
Пластинчатые рекуператоры. Эффективность утилизации тепла в таких рекуператорах тепла можно охарактеризовать, как среднюю. И все-таки такие рекуператоры пластинчатые являются оптимальным решением для систем средних размеров и расходов. Для более крупных объектов применяют другой тип: роторный рекуператор. Различные типы рекуператоров тепла позволяют экономить от 10 до 50% тепла, удаляемого из помещения с вытяжным воздухом.

На рынке представляются компании Daikin, Mitsubishi electric, ВЕНТС.

Корпорация Daikin предлагает установки HRV небольших расходов с рекуперацией тепла. Такие рекуператоры тепла отлично подойдут для оборудования системы вентиляции в квартире или офисе.

Система вентиляции с рекуперацией теплоты Daikin изменяет температуру и влажность поступающего свежего воздуха с учетом климатических условий в помещении. Таким образом, происходит тепло и влагообмен, что позволяет значительно снизить нагрузку охлаждения или нагрева на систему кондиционирования воздуха. Эти системы работают совместно с системами VRV, Sky Air и другими системами кондиционирования Daikin HRV автоматически переключается в режим вентиляции, что повышает уровень сбережения энергии. Управление системой осуществляется централизованно с пульта дистанционного управления кондиционера. Это обеспечивает простое общее управление кондиционированием и вентиляцией.

Системы вентиляции с рекуперацией тепла DAIKIN HRV возвращают тепловую энергию, потерянную при вентиляции, сглаживают изменения температуры в помещении, вызванные вентиляцией, тем самым поддерживая комфортный микроклимат в помещении.

Вентиляционные установки Dantex DV-200-1200HRE/S

Вентиляционные установки DV-200-1200HRE/PS фирмы Dantex можно отнести к компактным вентиляционным установкам. Их с успехом можно использовать как в больших офисных или других общественных помещениях, так и в небольших жилых домах, коттеджах. Эти вентиляционные установки могут размещаться за подвесным потолком или в отдельных технических помещениях. Подача и забор свежего и отработанного воздуха осуществляется через воздуховоды. Установки серии DV-200-1200HRE/PS имеют встроенный пластинчатый рекуператор, который позволяет в зимний период сэкономить до 70% электроэнергии, требуемой для нагрева свежего холодного воздуха, за счет процесса теплообмена между теплым выходящим воздухом и холодным поступающим воздухом. В случае, если производительности рекуператора будет недостаточно для получения комфортной температуры воздуха, то включится отдельный встроенный электрический нагреватель, который обеспечит дополнительный подогрев приточного воздуха.

Отличительные особенности приточно-вытяжной установки: минимальный шум при ее работе, легкость установки, малый вес и компактность, широкий диапазон расхода воздуха от 200 до 1200 м3/час.

Высокоэффективный пластинчатый рекуператор обеспечивает экономию энергии, необходим для нагрева приточного воздуха.

Основные характеристики DV-200-1200HRE/PS

• Моноблочная конструкция
• Управление приточным и вытяжным воздухом
• Встроенный блок управления и проводной контроллер
• Дополнительный электрический нагреватель
• Пластинчатый рекуператор с эффективностью до 70%

Преимущества данной серии

• Рекуперация тепла. За счет рекуперации тепловой энергии снижаются энергозатраты на климатическое оборудование в масштабах здания, помещения. При этом обеспечивается полноценная приточно-вытяжная вентиляция.
• Комфортный воздухообмен. Из-за того, что обмен воздуха между помещением и внешней средой происходит одновременно в обоих направлениях, в помещении сохраняется температура, обеспеченная работой кондиционеров или системы отопления. Даже в помещениях без окон возможно организовать активный воздухообмен.
• Отличная звукоизоляция. Между входящим и исходящим воздушным потоком могут возникать шумы, поэтому теплообменник ПВУР обеспечивает также прекрасную звукоизоляцию.

Используете вентилятор с рекуперацией тепла зимой? Вы обеспечите более свежий воздух

Когда вы закрываете дом от холода, вы также уменьшаете количество вентиляции, которая обеспечивает свежий воздух для вашей жилой среды. Эффективный способ обеспечить отличное качество воздуха в помещении при одновременном поддержании соответствующего уровня отопления – это использование вентилятора с рекуперацией тепла.

Вентиляторы с рекуперацией тепла, иногда называемые HRV или воздухо-воздушными теплообменниками, обеспечивают вентиляцию всего дома, рециркулируя значительную часть тепла, которое в противном случае было бы потеряно в процессе вентиляции.Они увеличивают приток свежего воздуха в ваш дом, но также регенерируют большую часть тепловой энергии, за которую вы уже заплатили.

Самый эффективный метод использования вентилятора с рекуперацией тепла – это установка устройства на чердаке вашего дома. Там система втягивает воздух из вашего дома. Этот воздух уже нагрет и все еще содержит значительное количество тепловой энергии. Воздух в помещении поступает в теплообменник внутри блока HRV. Этот теплообменник содержит алюминиевые пластины или другие типы пластин-теплоносителей, оборудованные несколькими отдельными воздушными каналами.

Пока устройство всасывает уже нагретый воздух изнутри вашего дома, оно также нагнетает свежий наружный воздух и отправляет его в тот же теплообменник. Внутри теплообменника два воздушных потока проходят близко друг к другу, не смешиваясь. Когда они приближаются, тепло выходящего воздуха нагревает входящий воздух, передавая существующее тепло – рекуперируя его – до того, как оно будет потеряно наружу. Нагретый входящий воздух попадает в воздухораспределительный канал вашей системы HVAC, где он циркулирует по всему дому, обеспечивая необходимую вентиляцию.

Вентиляторы с рекуперацией тепла очень эффективны, они рекуперируют и передают до 80 процентов тепловой энергии, содержащейся в выходящем воздухе. Поскольку рекуперируется так много тепловой энергии, общие расходы на коммунальные услуги снижаются, а нагрузка на систему отопления дома снижается.

Домовладельцы из Калгари могут положиться на компанию Arpi’s Industries Ltd. в предоставлении высококачественных профессиональных услуг в области отопления и кондиционирования воздуха. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию об использовании вентилятора с рекуперацией тепла и преимуществах, которые эти устройства могут обеспечить как в повышении домашнего комфорта, так и в снижении счетов за отопление зимой.

Наша цель – помочь информировать наших клиентов в Калгари, Альберта, по вопросам энергии и домашнего комфорта (особенно для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). Для получения дополнительной информации о вентиляторах и других темах, связанных с HVAC, загрузите наше бесплатное руководство по домашнему комфорту.

Изображение предоставлено Shutterstock

Воздухо-воздушные теплообменники для более здоровых энергоэффективных домов – Публикации

Конденсация на окнах и другие проблемы с влажностью вероятны в доме с повышенной атмосферой без воздухообменников.Это проблема как для людей, так и для дома. Подача наружного воздуха и отработанного воздуха в помещении (вентиляция) разбавляет или удаляет загрязнители и влагу из помещения. Возникает вопрос: как удалить влагу и загрязняющие вещества, сохранив при этом нагретый или охлажденный воздух? Теплообменник воздух-воздух решит эту проблему. Воздухообменники передают тепловую энергию воздуха в помещении поступающему свежему воздуху, позволяя отводить влагу и загрязняющие вещества, но сохраняя тепло. В этой публикации описаны причины использования теплообменников воздух-воздух, технология теплообменников, преимущества их установки и некоторые советы по выбору теплообменника, подходящего для вашего дома.

Почему вентиляция вызывает беспокойство?

Раньше энергия была дешевле, чем изоляция, и строители меньше заботились об утеплении дома. По мере того, как время шло и цены на энергию росли, домовладельцы начали сокращать расходы, утепляя чердаки, стены и подвалы, что остановило крупномасштабную передачу тепла.

В последнее время из-за высоких затрат на электроэнергию и лучших материалов домовладельцы и строители устраняют небольшие утечки воздуха вокруг дверей, окон, водопровода и даже пластин выключателя света.В некоторых домах эта естественная инфильтрация воздуха теперь заменяет внутренний воздух каждые 4-10 часов, по сравнению с каждые 30 минут 40 лет назад. К сожалению, такое уменьшение поступления наружного воздуха в конструкцию может привести к проблемам с качеством воздуха в помещении. Двумя наиболее распространенными проблемами качества являются избыточная влажность
и загрязняющие вещества.

Относительная влажность – это отношение количества водяного пара в воздухе к максимальному количеству водяного пара, которое воздух может удерживать при определенной температуре.Точка росы – это температура, при которой относительная влажность составляет 100 процентов и образуется конденсат.

Теплый воздух может удерживать больше водяного пара, чем холодный. В теплый летний день температура может составлять 85 градусов по Фаренгейту (° F) с уровнем относительной влажности 50 процентов, что делает точку росы 71 ° F.

По мере охлаждения воздуха температура приближается к точке росы или точке, где водяной пар начинает оседать из воздуха. Например, когда воздух охлаждается при температуре 85 ° F, относительная влажность увеличивается, а при температуре 70 ° F на прохладных поверхностях образуется конденсат.Воздух при температуре 70 ° F и относительной влажности 40% имеет относительную влажность около 80% при охлаждении до 50 ° F. Воздух при температуре 20 ° F и относительной влажности 90% имеет относительную влажность 23% при нагревании до 60 ° F. Грубо говоря, падение температуры на 20 ° F снижает водоудерживающую способность вдвое и удваивает относительную влажность.

В тесных домах деятельность человека, такая как душ, сушка одежды и приготовление пищи, повышает относительную влажность до проблемного уровня, что приводит к конденсации на окнах и высокой влажности, что может привести к росту плесени.Рекомендуемая относительная влажность для людей составляет около 50 процентов, чтобы свести к минимуму кровотечение из носа, сухость кожи и другие физические недуги. Северный климат не может поддерживать такой уровень влажности зимой. Когда теплый влажный воздух соприкасается с холодными поверхностями, на поверхности конденсируется влага, если она ниже точки росы.

Так же, как вода конденсируется в стакане с ледяной водой, конденсат образуется на холодных поверхностях дома. Это может произойти на окнах, дверях, полах и даже внутри стен.Устойчивые влажные условия могут вызвать повреждение конструкции и связанные с этим проблемы с гнилью и плесенью. Идеальная влажность для северных равнин зимой составляет от 30 до 40 процентов, что является компромиссом между идеальными условиями для людей и строениями, в которых они обитают.

Измерение влажности в домашних условиях

Используйте гигрометр (Рисунок 1) или измеритель относительной влажности, чтобы проверить конструкцию на относительную влажность. Гигрометры могут иметь циферблат или цифровой индикатор. Цифровые гигрометры не всегда точнее.В продаже имеются более дорогие модели, которые обычно должны иметь более высокую степень точности. Более дорогие гигрометры обычно имеют точность в пределах 5 процентов от фактической относительной влажности. Все гигрометры требуют калибровки для повышения уровня точности. При покупке гигрометра проверьте рабочий диапазон, потому что электронные гигрометры могут иметь минимальный уровень относительной влажности, который они могут считывать, например 20 процентов.

Рисунок 1.Примеры измерителей относительной влажности, также известных как гигрометры.
(Фото Карла Педерсена)

Для калибровки гигрометра возьмите воздухонепроницаемую емкость, по крайней мере, в три раза превышающую размер гигрометра. Примеры включают полиэтиленовый пакет с застежкой-молнией, контейнер для хранения продуктов с плотно закрывающейся крышкой или банку из-под кофе с оригинальной крышкой. Поместите чашку с водой в герметичную емкость вместе с глюкометром на четыре-шесть часов или до тех пор, пока капли воды не станут видны на внутренней поверхности емкости.Когда капли начинают скапливаться на краю запечатанного контейнера, это указывает на уровень относительной влажности 100 процентов. Показание гигрометра должно быть не менее 95 процентов, а лучше 100 процентов, Рисунок 2 . Обратите внимание на чтение.

Рис. 2. Калибровочный тест, влажность 100%.
(Фото Карла Педерсена)

Теперь добавьте поваренную соль в чашку с водой, помешивая, пока вода не перестанет растворять соль.На дно чашки должна лежать соль. Затем поместите чашку обратно в герметичную емкость с глюкометром и оставьте на два-три часа. Соль снижает способность воды к испарению и, следовательно, уровень влажности. Солевой раствор должен обеспечивать показание влажности 75 процентов, но допустимы показания от 70 до 80 процентов, Рисунок 3 .

Рис. 3. Калибровочный тест солевого раствора, влажность 75%.
(Фото Карла Педерсена)

Сравните два показания.Если они оба различаются на одинаковую величину, вы можете повторно откалибровать гигрометр на эту величину. Обратитесь к руководству пользователя для получения конкретных инструкций по калибровке вашего устройства. Если ваш прибор не имеет возможности калибровки, то вы можете мысленно скорректировать показания.

Загрязняющие вещества в домах

Различные загрязнители существуют на разных уровнях в разных домах. Примеры включают диоксид углерода и монооксид из газовых приборов, газ радон из почвы, окружающей фундаменты, формальдегид из строительных материалов и твердых частиц, таких как плесень и табачный дым. В таблице 1 перечислены некоторые основные источники загрязняющих веществ внутри и снаружи помещений. Некоторые из наиболее распространенных загрязнителей заслуживают обсуждения по поводу их происхождения и возможных проблем со здоровьем человека.

Двуокись углерода и окись углерода, образующиеся при сгорании топлива, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Старые приборы обычно выделяют самый высокий уровень окиси углерода из-за неправильного сгорания, утечек и недостатка свежего воздуха для полного сгорания. Хотя углекислый газ вызывает проблемы только на высоких уровнях, его присутствие обычно указывает на присутствие окиси углерода.Высокий уровень углекислого газа вызывает сонливость и указывает на плохую вентиляцию. Окись углерода вызывает головные боли и усталость при низком уровне и может вызвать потерю сознания или смерть при высоком уровне. Обеспечение притока наружного воздуха к любому топочному устройству и регулярный воздухообмен решают эти проблемы.

Радон проникает в конструкцию через отверстия для трубопроводов, трещины в полу и другие отверстия в почву и возникает в результате разложения естественных радиоактивных материалов в почве. Радон может вызвать рак легких на высоких уровнях.Проветривание подвальных помещений и подвалов свежим воздухом может уменьшить проблему, но предпочтительным методом является удаление слоя гравия под полом подвала (Рис. 4) . Для определения уровня радона необходимо провести тест на радон.

Рисунок 4. Отвод радона .

Другие бытовые опасности, переносимые воздухом, возникают из-за строительных материалов и чистящих средств. Формальдегид, обычное промышленное химическое вещество, присутствует во многих строительных материалах и предметах домашнего обихода.Газообразный формальдегид может покидать материалы и попадать в окружающую среду в течение всего срока службы материала, но большая часть газа уходит в течение первого года. Формальдегид вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла и глаз. Он должен быть выведен наружу. Сегодня использование формальдегида в строительных материалах ограничено.

К твердым частицам относятся более крупные частицы, переносимые по воздуху, такие как споры плесени и табачный дым, упомянутые ранее. Также сюда входят вирусные и бактериальные организмы, перхоть домашних животных, пыль и многое другое.Из-за большого разнообразия предметов физические недуги варьируются от простуды до аллергии и заболеваний легких. Некоторые частицы могут быть отфильтрованы, а другие – только наружу.

Эксплуатация и конструкция теплообменника воздух-воздух

Одним из способов минимизировать проблемы с качеством воздуха и влажностью в доме, не открывая окно, является установка системы механической вентиляции с использованием теплообменника воздух-воздух. Теплообменник воздух-воздух приводит в тепловой контакт два воздушных потока разной температуры, передавая тепло от выходящего внутреннего воздуха входящему наружному воздуху в течение отопительного сезона.Типичный теплообменник показан на Рис. 5 .

Рис. 5. Типичные характеристики теплообменника воздух-воздух.

Летом теплообменник может охлаждать и, в некоторых случаях, осушать горячий наружный воздух, проходящий через него в дом для вентиляции. Теплообменник воздух-воздух удаляет избыточную влажность и вымывает запахи и загрязняющие вещества, образующиеся в помещении.

Теплообменники обычно классифицируются по тому, как воздух проходит через агрегат.В противоточном теплообменнике потоки горячего и холодного воздуха проходят параллельно в противоположных направлениях. В устройстве с поперечным потоком воздушные потоки проходят перпендикулярно друг другу. В блоке с осевым потоком используется большое колесо. Воздух нагревает одну сторону колеса, которая передает тепло потоку холодного воздуха, когда оно медленно вращается. Блок с тепловыми трубками использует хладагент для передачи тепла. Другие блоки доступны для специализированных приложений. В небольших сооружениях, таких как дома, обычно используются противоточные или перекрестно-проточные теплообменники.

Большинство теплообменников воздух-воздух, устанавливаемых в условиях северного климата, представляют собой вентиляторы с рекуперацией тепла (HRV). Эти агрегаты регенерируют тепло из отработанного воздуха и возвращают его в здание. Последние достижения в области технологий также увеличили использование вентиляторов с рекуперацией энергии (ERV). В прошлом ERV в основном использовались в климате с более высокой влажностью, где охлаждение было тяжелее, чем тепловая нагрузка.

Основное различие между ними состоит в том, что HRV рекуперирует только тепло, тогда как ERV рекуперирует тепло и влажность.У ERV были проблемы с более низкой эффективностью из-за перенасыщения внутренних осушающих колес в течение более длительных периодов высокой влажности, но при правильной установке и обслуживании они могут создать более здоровое жилое пространство и большую экономию энергии. Кроме того, большинство продаваемых сегодня ERV представляют собой ERV пластинчатого типа, которые не содержат осушающего колеса. Проконсультируйтесь с подрядчиком по отоплению / охлаждению, чтобы определить, будет ли HRV или ERV наиболее выгодным в ваших обстоятельствах.

В общей конструкции теплообменника воздух-воздух используется ряд пластин, называемых сердечником, уложенных друг на друга вертикально или горизонтально.Идеальная плита обладает высокой теплопроводностью, высокой устойчивостью к коррозии, способностью поглощать шум, невысокой стоимостью и небольшим весом. Обычные материалы пластин включают алюминий, различные типы пластиковых листов и современные композиты.

Изначально в теплообменниках использовались алюминиевые пластины. Возникли проблемы с коррозией во влажной среде, вызванной конденсацией, и плохими звуковыми характеристиками. Пластмасса решила проблему коррозии и некоторые проблемы со звуком, но проводимость была не такой, как у алюминия, а стоимость была выше.В современных высокотехнологичных теплообменниках используются композитные материалы, отвечающие всем критериям.

Помимо сердечника, установка состоит из изолированного контейнера, элементов управления размораживанием для предотвращения замерзания влаги на сердечнике и вентиляторов для перемещения воздуха. Все теплообменники нуждаются в изоляции для повышения эффективности и уменьшения образования конденсата снаружи агрегата. Для управления процессом размораживания доступны различные типы механизмов размораживания с датчиками внутри блока. Вентиляторы перемещают воздух, чтобы обеспечить необходимый воздушный поток и интенсивность вентиляции.

Противоточные теплообменники состоят из плоских пластин. Как показано на рис. 6 , воздух входит в оба конца теплообменника. Тепло передается через пластины более прохладному воздуху. Чем дольше воздух проходит в агрегате, тем выше теплообмен. Процент рекуперации тепла – это КПД агрегата. Эффективность обычно составляет около 80 процентов. Обычно эти устройства бывают длинными, неглубокими и прямоугольными, с воздуховодами на любом из длинных концов.

Рисунок 6.Противотеплообменник: потоки воздуха идут в противоположных направлениях.

В теплообменниках с перекрестным потоком также используются плоские пластины, но воздух течет под прямым углом. (Рисунок 7) . Блоки занимают меньше места и могут даже уместиться в окне, но теряют часть противоточной эффективности. КПД обычно не превышает 75 процентов. Эти блоки часто имеют форму куба со всеми соединениями на одной стороне куба. Подавляющее большинство теплообменников, используемых в жилых помещениях, используют конструкцию с поперечным потоком.

Рис. 7. Теплообменник с перекрестным потоком: потоки воздуха проходят под прямым углом друг к другу.
(RenewAire Ventilation)

Выберите модель, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Следует учитывать такие характеристики, как доступное пространство для установки, необходимый обменный курс и желаемый КПД. К сожалению, почти у каждого производителя есть разные способы сообщить эти цифры. Например, интенсивность вентиляции зависит от сопротивления воздушному потоку.Вентилятор с расходом воздуха 150 кубических футов в минуту (куб. Фут / мин) на самом деле может создавать этот поток только при очень низком давлении. Аналогичным образом, блок может иметь заявленную эффективность 85 процентов, но не может быть лучше, чем блок с эффективностью 80 процентов, в зависимости от температуры испытания.

Чтобы стандартизировать заявления производителей об эффективности, Институт домашней вентиляции (HVI) испытывает воздухо-воздушные теплообменники и другое вентиляционное оборудование. Испытания используются для составления спецификации теплообменника воздух-воздух.Этот лист, показанный на рис. 8 , приводит теплообменники к заданному набору давлений и температур, позволяя сравнивать эффективность и скорость воздушного потока между моделями. Показатели эффективности вентиляции соотносят скорость воздушного потока с заданным давлением, в то время как энергоэффективность связывает набор заданных температур наружного воздуха с различными типами эффективности.

Рисунок 8. Лист технических данных на проектирование рекуперации тепла.
(Институт домашней вентиляции)

Наиболее важной эффективностью является ощутимая эффективность рекуперации, поскольку большая часть теплообмена происходит во время этого типа процесса.Ощутимая эффективность рекуперации обеспечивает эффективность агрегата при определенных расходах воздуха (куб. Фут / мин) и температурах. Эти числа можно сравнивать от одного устройства к другому, чтобы обеспечить правильное сравнение при аналогичных расходах воздуха.

Стоимость

Недорогой теплообменник может стоить всего 500 долларов. Топовая модель может стоить более 2000 долларов. Хотя некоторые из более дорогих теплообменников имеют более высокий КПД, это не всегда так. Большая часть увеличения стоимости происходит из-за потребительских функций, таких как легко очищаемые сердечники, усовершенствованные средства управления размораживанием и датчики для включения и выключения устройства.Эти особенности обычно не влияют на общую эффективность, но могут быть полезны для простоты эксплуатации.

Стоимость установки может составлять 500 долларов и выше, в зависимости от размера дома и требований системы. Монтаж может варьироваться от сращивания с оригинальной системой до полного воздуховода конструкции. В конструкции, уже использующей воздуховоды для отопления и / или охлаждения, скорее всего, уже есть воздуховоды, чтобы весь воздух проходил через теплообменник. Может быть, все, что потребуется, – это просто прикрепить систему к источнику питания.

Во многих домах есть плинтусы с электроприводом или водяное отопление. Добавление теплообменника воздух-воздух к этим типам систем отопления требует некоторого размышления. Самая распространенная ошибка при установке своими руками – это неправильная вентиляция всего дома (Рисунок 9) . Проблему можно увидеть в верхнем левом углу Рисунок 9 . Воздушный поток от приточного к обратному каналу никогда не попадает в большинство трех помещений. Свежий воздух постоянно циркулирует в одной части дома, повторно используя эту часть дома без обмена воздухом в другой части дома. На рис. 10 показана более полная система вентиляции, обслуживающая все жилое пространство.

Рис. 9. Простая система воздуховодов для теплообмена воздух-воздух не обеспечивает надлежащую вентиляцию всей конструкции.

Рис. 10. Несколько приточных и вытяжных вентиляционных отверстий обеспечивают полную вентиляцию всей конструкции.

Воздухо-воздушные теплообменники также могут быть установлены в различных местах. На рис. 11 показана установка на чердаке, подключенная к обширной системе воздуховодов, забирающей несвежий воздух из кухни, ванной и подсобного помещения и распределяющей теплый наружный воздух в спальни и гостиные. На рис. 12 показан блок, установленный в подвале, снова подключенный к системе воздуховодов.

Рисунок 11. Чердачная установка воздухообменника.
(внутренний NDSU)

Рисунок 12. Установка воздухообменника в подвале.
(внутренний NDSU)

Техническое обслуживание теплообменника

Для обеспечения правильной работы HRV необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. График технического обслуживания будет зависеть от конкретного установленного агрегата; конкретные инструкции см. в руководстве пользователя.

Перед выполнением любого обслуживания убедитесь, что питание устройства отключено. Начнем с фильтров. Очищайте или меняйте фильтры каждые один-три месяца, в зависимости от рекомендаций производителя.Моющиеся фильтры следует чистить в соответствии с рекомендациями производителя.

При замене фильтров пропылесосьте область вокруг фильтров. После очистки фильтров проверьте воздухозаборники на улице, чтобы убедиться, что ничто не блокирует экраны и кожухи. Осмотрите поддон для конденсата и сливную трубку. Чтобы убедиться, что трубка ничем не закупорена, налейте немного воды в поддон рядом со сливом. Если вода не сливается, необходимо очистить трубку.

Не реже одного раза в год очищайте сердцевину теплообменника.Обязательно следуйте инструкциям в руководстве пользователя по правильной очистке и техническому обслуживанию сердечника. Еще раз убедитесь, что питание отключено, прежде чем выполнять какое-либо обслуживание. Не реже одного раза в год необходимо чистить вентиляторы, помимо сердечника. Протрите лезвия и смажьте двигатель только в том случае, если это рекомендовано производителем.

Воздухо-воздушный теплообменник рециркулирует тепло от вентилируемого внутреннего воздуха для нагрева поступающего свежего наружного воздуха, необходимого для поддержания здоровья жителей здания.Опасные уровни загрязняющих веществ, таких как химические вещества, твердые частицы, радон и даже избыточный водяной пар, которые могут вызвать структурные повреждения и проблемы со здоровьем, удаляются. Существуют различные типы теплообменников для удовлетворения многих требований домовладельцев, будь то установка, экологические или энергетические соображения.

В более плотных домах, построенных сегодня, чрезмерная влажность, ведущая к конденсации на окнах и другим проблемам с влажностью, вероятно, без теплообменника. Теплообменники обеспечивают прямую и быструю окупаемость инвестиций и уверенность в том, что свежий воздух всегда доступен для дыхания.

Рисунок 13-A. Типовая установка теплообменника.
(Фото любезно предоставлено Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

Рисунок 13-B. Фильтры в теплообменнике.
(Фотографии любезно предоставлены Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

Экономическая эффективность теплообменников

Простой метод окупаемости, при котором за счет экономии энергии оплачиваются покупка и установка в течение расчетного периода времени, показывает рентабельность добавления системы.

В качестве ориентира следующая система уравнений показывает рентабельность теплообменника воздух-воздух, установленного в доме с низким уровнем инфильтрации в Фарго, Северная Дакота. Для расчета выборки существуют следующие условия:

• Площадь пола: 1500 квадратных футов (футы ² )
• Количество спален: 3
• Скорость инфильтрации: 0,1 воздухообмена в час (ACH) или 10 часов для полного воздухообмена
• Стоимость мазута за галлон 3 долл. США.80
• Стоимость электроэнергии за киловатт-час (кВтч): 0,10 доллара США

Стандартные рекомендуемые скорости вентиляции были установлены Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (стандарт ASHRAE 62.2-2007). Эти стандарты не принимают во внимание особые обстоятельства, такие как особая чувствительность или хобби, которые создают проблемы с качеством воздуха. Стандарты различаются в зависимости от здания, его использования и количества людей (стандарт ASHRAE 62.2-2007).

Преимущества включают удаление влаги, снижение вероятности повреждения конструкции, устранение вредных загрязнителей и снижение затрат на электроэнергию.Любая установленная система также увеличит стоимость здания при перепродаже.

Для частного дома количество спален определяет типичное количество жителей.

В этом примере в доме с тремя спальнями уровень жильцов равен четырем, или количество спален плюс одна. Для определения расхода приточного воздуха используется следующая формула:

Рекомендуемая интенсивность вентиляции = (0,01 x площадь пола, квадратных футов) + 7,5 (количество спален + 1)

Скорость вентиляции в примере = (0.01 x 1500 кв. Футов) + 7,5 (3 спальни + 1) = 45 кубических футов в минуту

Скорость воздушного потока при вентиляции часто выражается в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту.

Рекомендуемая скорость вентиляции для этого примера дома составляет 45 кубических футов в минуту.

Использование теплообменника для нагрева этого воздуха до температуры в помещении позволяет компенсировать затраты на отопление, связанные с нагревом холодного воздуха до комнатной температуры. Точное количество энергии, конечно, зависит от разницы температур между наружным и внутренним воздухом.

Мерой этого является градусо-день нагрева (HDD).

Обычно жесткий диск рассчитывается как средняя разница между 65 ° F и средней дневной температурой. Различные агентства погоды по всему штату имеют таблицы обычных жестких дисков для данной области. В этом примере используется Фарго, Северная Дакота, с жестким диском 9000.

Уравнения для определения количества сэкономленной энергии (Btu) в год используют куб.футы в минуту, HDD, рейтинг эффективности теплообменника (EF) и константу для удельной теплоемкости и удельного веса воздуха (25.92). Формула выглядит следующим образом:

Ежегодная экономия тепла (британских тепловых единиц) = куб. Футов в минуту x HDD x EF x 25,92

BTU – британские тепловые единицы

кубических футов в минуту – скорость вентиляционного потока в кубических футах в минуту

ГНБ – градус нагрева сутки

EF – КПД теплообменника

25,92 – постоянная для удельной теплоемкости и веса воздуха

При использовании 45 кубических футов в минуту и ​​9000 жестких дисков экономия тепловой энергии за счет использования теплообменника с КПД 70% составит:

Экономия тепловой энергии = 45 x 9000 x 0.70 х 25,92

Экономия тепловой энергии = 7 348 320 БТЕ в год

Как упоминалось ранее, теплообменник нуждается в контроле размораживания, чтобы предотвратить образование льда. Размораживание обычно выполняется с помощью электрического резистивного нагревателя. Эту стоимость электроэнергии необходимо вычесть из стоимости экономии энергии. Стоимость может быть определена по следующей формуле:

Стоимость размораживания = мощность, потребляемая устройством размораживания x часы работы x стоимость электроэнергии

Предполагая, что нагреватель мощностью 70 Вт (Вт), 500 часов работы в год при температурах ниже нуля и $.10 за кВт · ч, затраты на электроэнергию для работы обогревателя после преобразования ватт в киловатты (кВт) составляют:

Стоимость = 70 Вт x 500 часов в год x 1 кВт / 1000 Вт x 0,10 долл. США / кВт-ч = 3,50 долл. США в год

Для анализа экономии топлива необходимо знать энергосодержание топлива и эффективность устройств, использующих топливо.

Для получения дополнительной информации об энергии в службе расширения NDSU

Рецензенты

Laney’s Inc., Фарго, Северная Дакота
Домашнее отопление, Фарго, Северная Дакота
RenewAire LLC, Мэдисон, Висконсин.
Одночасовое отопление и кондиционирование воздуха, Фарго, Северная Дакота

Фотографии на обложке любезно предоставлены Агентством по охране окружающей среды США ENERGY STAR Program и RenewAire Ventilation из Мэдисона, штат Висконсин.

Заявление об ограничении ответственности

Отчет был подготовлен как отчет о работе, спонсируемой агентством правительства США. Ни правительство США, ни какое-либо его ведомство, а также ни один из их сотрудников не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, и не принимает на себя никаких юридических обязательств или ответственности за точность, полноту или полезность любой раскрытой информации, оборудования, продукта или процесса. , или заявляет, что его использование не нарушит права частной собственности.Ссылка в данном документе на какой-либо конкретный коммерческий продукт, процесс или услугу по торговому наименованию, товарному знаку, производителю или иным образом не обязательно означает или подразумевает его одобрение, рекомендацию или поддержку со стороны правительства США или любого его агентства.

Взгляды и мнения авторов, выраженные в данном документе, не обязательно отражают или отражают точку зрения правительства США или любого его ведомства.

Авторами данной публикации являются Кеннет Хеллеванг, специалист по расширению, и Карл Педерсен, бывший преподаватель энергетики

(май 2018 г.)

Надежный и качественный потолочный рекуператор воздушного тепла Inspiring Collections

Многочисленные типы потолочных рекуператоров тепла , продаваемые здесь, на сайте, изготовлены из прочных и жестких материалов, таких как металлы, АБС-пластик и т. Д., Которые обладают высокой прочностью и устойчивы к любым видам использования и внешним воздействиям. Потолочный рекуператор тепла усовершенствован и эффективно контролирует микроклимат в вашей комнате. Эти потолочные рекуператоры тепла работают с температурой, влажностью, качеством воздуха, движением воздуха и чистотой воздуха, чтобы сделать воздух вокруг вас более безопасным и комфортным.

Alibaba.com предлагает несколько потолочных рекуператоров тепла разных цветов, размеров, форм, характеристик и т. Д. В зависимости от ваших требований и выбранной модели. Эти продукты оснащены самыми современными типами охлаждения и теплообменниками для повышения эффективности работы. Потолочные рекуператоры тепла также оснащены мощными компрессорами различной мощности. Выберите из этих мощных потолочных рекуператоров тепла , чтобы удовлетворить все ваши индивидуальные требования по улучшению качества воздуха, обогрева и охлаждения.

Изучите различные варианты потолочного рекуператора тепла , чтобы приобрести эти продукты в рамках своего бюджета и сэкономить деньги при покупках. Эти сертифицированные ISO продукты предлагаются с подробными инструкциями и простыми процессами установки. Они идеально подходят для всех зданий, нуждающихся в первоклассном управлении внутренней средой.

Вентилятор с рекуперацией тепла

На переднем крае инноваций – вентиляторы с рекуперацией тепла Системы вентиляции (HRV) или с рекуперацией энергии (ERV) передают тепло или холод от застоявшегося отработанного воздуха к свежему приточному воздуху.Это сбалансированное вентиляционное решение удаляет лишнюю влагу, запахи и загрязнения, сохраняя энергию и повышая комфорт.

Вся система вентиляции с рекуперацией тепла работает непрерывно, чтобы удалить влажный несвежий воздух из влажных помещений (кухни, ванные и подсобные помещения) и подать свежий фильтрованный воздух в жилые помещения (спальни, гостиные и столовые). До 90% тепла вытяжного воздуха рекуперируется теплообменником агрегата и используется для нагрева поступающего свежего воздуха.Время установки варьируется.

В среднем люди проводят 90% своего времени в помещении, поэтому чистый воздух в помещении необходим для оптимального здоровья. К сожалению, во многих домах и на предприятиях загрязнен воздух.

ЛОС, пыльца, газ радон, смог, плесень, пары и запахи ухудшают здоровье домашнего воздуха. Загрязнение воздуха в помещении может быть особенно опасным для людей с хроническими заболеваниями, ослабленной иммунной системой, чувствительностью к плесени или химическим веществам.

Системы Zehnder помогают предотвратить рост плесени, истощая чрезмерную влажность, которая образуется при принятии душа, приготовлении пищи, мытье посуды, стирке и других домашних делах. Все плесени производят аллергены и раздражители, а некоторые плесени также производят потенциально токсичные вещества, называемые микотоксинами. Хотя воздействие плесени на открытом воздухе редко вызывает беспокойство, рост плесени в помещении обычно вызывает проблемы со здоровьем у людей. Немедленные или отсроченные аллергические реакции могут быть вызваны прикосновением к плесени или спорами плесени или вдыханием их.Эти реакции включают чихание, насморк, красные глаза, приступ астмы и ослабленную иммунную систему.

Хотя связь между качеством воздуха в помещении и проблемами со здоровьем, такими как астма, аллергия и респираторные заболевания, общеизвестна, важность качества воздуха в помещении для когнитивной функции менее изучена. Недавние исследования на рабочем месте показали, что качество воздуха в помещении влияет на способность концентрироваться, настроение и беспокойство, а более длительное воздействие может даже привести к изменениям личности, ухудшению памяти и замедлению когнитивных функций.

Две лучшие стратегии повышения качества воздуха – это не допускать попадания загрязняющих веществ и разбавлять переносимые воздухом загрязнители с помощью системы механической вентиляции. В системах Zehnder HRV используются фильтры для удаления многих загрязняющих веществ из воздуха до того, как он попадет в дома и коммерческие помещения. Фильтры с высоким MERV могут препятствовать проникновению даже мелких частиц, включая пыльцу, бактерии, дым, смог и споры плесени, в ваш дом или офис. Системы HRV и ERV также предназначены для вывода воздуха из ванных комнат, кухонь и подсобных помещений, где происходит большинство домашних загрязнителей (пары, твердые частицы и чрезмерная влажность, которая может вызвать плесень).

Большинство систем вентиляции увеличивают расходы на отопление и охлаждение, снижая при этом комфорт в помещении. Подобно вентилированию комнаты путем открытия окна, системы вентиляции могут снизить энергоэффективность, поскольку они удаляют воздух, не улавливая тепло. Поскольку вытяжным вентиляторам для правильной работы необходим подпиточный воздух, они втягивают некондиционированный воздух через щели и трещины во внешней части здания, создавая сквозняки. Это оказывает огромное влияние как на комфорт, так и на энергозатраты!

HRV и ERV экономят энергию, снижая счета за коммунальные услуги.Тепло от отработанного воздуха передается приточному воздуху через теплообменник. Эффективность вентиляторов Zehnder с рекуперацией тепла достигает 95%, что позволяет экономить электроэнергию. Это также помогает уменьшить размер необходимого оборудования HVAC, поскольку ему не нужно работать так тяжело, чтобы нагревать и охлаждать, когда всасываемый воздух кондиционируется блоком HRV.

HRV обеспечивает постоянную подачу свежего отфильтрованного воздуха для жителей здания. Чем выше процент рекуперации тепла, тем выше комфорт. Например, если температура в помещении составляет 70 градусов по Фаренгейту, а температура наружного воздуха составляет 30 градусов, коэффициент рекуперации тепла может означать разницу между тем, чтобы в дом поступал воздух с низкой температурой 60 градусов по сравнению с воздухом с температурой выше 65 градусов.Менее эффективные системы HRV могут подавать свежий воздух в жилые помещения при некомфортных температурах. В результате пассажиры выключают устройство или используют его с перерывами. Это вызывает беспокойство, потому что без постоянной вентиляции ухудшится качество воздуха в помещении.

Стандарт пассивного дома, добровольный стандарт для домов и зданий со сверхвысокой энергоэффективностью, находится на переднем крае энергосбережения. Фактически, проекты, построенные в соответствии с этим стандартом, на 80% более эффективны для обогрева и охлаждения, чем типичное новое здание, построенное в соответствии с минимальными требованиями строительных норм.Большинство проектов пассивных домов имеют ультра-энергоэффективную оболочку с непрерывной изоляцией и тщательной герметизацией. Строительство пассивного дома в более холодном климате обычно требует трехкамерных окон, щедрой теплоизоляции и вентиляции с рекуперацией тепла. Поскольку в здание и из здания допускается небольшая утечка воздуха, система механической вентиляции необходима для защиты качества воздуха в помещении.

Сертифицированных пассивных домов в настоящее время составляют 2 миллиона квадратных футов строительной площади в Северной Америке, что в три раза больше, чем в 2015 году.В нескольких юрисдикциях действуют политики, поддерживающие пассивный дом и другие высокоэффективные методы строительства, и все больше профессионалов прошли обучение проектированию и строительству пассивных домов.

Системы вентиляции с рекуперацией тепла и энергии Zehnder являются сертифицированными компонентами пассивных домов и широко используются в проектах пассивных домов, включая многоцелевые здания, новые дома и проекты модернизации. Поскольку они являются наиболее эффективными блоками HRV на рынке, они пользуются успехом у строителей, архитекторов, разработчиков и инженеров пассивных домов.

Строительные нормы и правила различаются в зависимости от местоположения, поэтому трудно предвидеть точную надбавку к цене. Однако требования к нагрузке для системы отопления и охлаждения значительно снижаются или, возможно, устраняются при соблюдении стандарта пассивного дома, что снижает стоимость системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Кроме того, расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание пассивного дома обычно намного ниже из-за меньших затрат на коммунальные услуги и долговечности компонентов.

В дополнение к Стандарту пассивных домов, системы HRV обычно используются в других типах зеленых зданий, включая те, которые имеют сертификат Leadership in Energy and Environmental Design (LEED).В качестве предварительного условия в программе LEED для домов проект должен «спроектировать и установить систему вентиляции всего здания, которая соответствует стандарту ASHRAE 62.2-2007», стандарту, разработанному Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, в котором подробно описывается интенсивность вентиляции и стратегии для здоровых домов.

Кроме того, LEED for Homes присуждает два балла проектам, которые выходят за рамки основных мер вентиляции и «устанавливают систему, которая обеспечивает передачу тепла между входящим потоком наружного воздуха и потоком отработанного воздуха.«Дополнительный балл можно заработать за проекты, которые проводят ввод в эксплуатацию для проверки того, что вентиляционная система выполняет требования ASHRAE 62.2.

Правильный размер, дизайн, компоновка и ввод в эксплуатацию системы HRV необходимы для оптимальной работы и долговечности HRV. Важно, чтобы системы вентиляции и HVAC были раздельными и не имели общих воздуховодов. Это обеспечивает надлежащую скорость воздушного потока и энергоэффективность.

Специалисты Zehnder по вентиляции готовы помочь спроектировать лучшую систему для конкретного проекта, включая определение размеров системы HRV и прокладку воздуховодов.Строители и специалисты по HVAC ценят, что Zehnder предлагает техническую поддержку, упрощая и ускоряя установку систем даже для профессионалов, не имеющих опыта установки HRV.

Правильно установленные и введенные в эксплуатацию системы вентиляции значительно более эффективны в улучшении качества воздуха. Несбалансированные системы могут снизить эффективность HRV с примерно 90 до примерно 60 процентов, что приведет к потере энергии в четыре раза больше. Ввод системы Zehnder в эксплуатацию с помощью обученного специалиста также может продлить срок службы оборудования и снизить эксплуатационные расходы на долгие годы!

Zehnder производит собственные компоненты, позволяющие легко интегрировать системы в дома и коммерческие помещения.Компоненты Zehnder рассчитаны на простоту установки и долговечность системы. Полужесткие трубки Zehnder идеально подходят для протяженных воздуховодов и могут изгибаться над препятствиями и под ними, включая балки и трубы. Это устраняет необходимость в прямых участках воздуховодов и значительно уменьшает количество стыков, экономя время и деньги. Посмотрите некоторые из наших видео по установке здесь.

Существует множество жилых и коммерческих приложений, которые идеально подходят для блоков HRV и ERV.Некоторые местные строительные нормы и правила требуют вентиляции с рекуперацией тепла для улучшения качества воздуха в помещении и повышения энергоэффективности. Другие проекты с плотными ограждениями зданий и целями энергоэффективности требуют вентиляции с рекуперацией тепла для обеспечения надлежащего качества воздуха в помещении и энергоэффективности.

Частные дома:

Это одно из самых популярных приложений для HRV Zehnder как при новом строительстве, так и при модернизации. Затхлый воздух удаляется из ванных комнат, кухонь и подсобных помещений, а свежий воздух подается в спальни и жилые помещения.

Многосемейные дома:

Городские районы, где часто встречаются многоквартирные дома и кондоминиумы, могут иметь сильно загрязненный воздух. HRV Zehnder фильтруют всасываемый воздух, удаляя многие распространенные загрязнители.

Школы:

Существует тесная связь между когнитивными функциями и качеством воздуха в помещении. Вентиляция с рекуперацией тепла снижает уровень углекислого газа и отфильтровывает многие загрязнения, способствуя более эффективному обучению в классе.

Офисные здания:

Исследования подтвердили влияние качества воздуха в помещении на производительность и настроение работников.HRV Zehnder выводят токсины и выводят свежий воздух, делая рабочее место более здоровым и продуктивным.

Больницы и клиники:

Правильная стратегия вентиляции необходима для предотвращения распространения болезней и обеспечения оптимального здоровья и исцеления. Системы HRV идеально подходят для больниц и медицинских клиник, где необходим свежий воздух.

Есть вопрос или вам нужна дополнительная информация? Нажмите здесь

Преимущества добавления системы рекуперации тепла к вашему оборудованию HVAC

Для большинства домовладельцев отопление является довольно существенной статьей расходов в течение половины или более года, и если ваш дом спроектирован без учета эффективности, вы почти буквально тратите деньги.Когда наши друзья и соседи просят нас дать совет по снижению счетов за электроэнергию, мы почти всегда советуем им взглянуть на свои расходы на отопление. Это часто означает инвестиции в изоляцию, установку потолочного вентилятора в дополнение к системе отопления и даже инвестиции в высокоэффективную печь или котел на природном газе.

Зачем мне нужна система рекуперации тепла?

Все эти советы по снижению счетов за электроэнергию полезны, но есть одна специальная система, которая действительно может оказать огромное влияние на ваши расходы на отопление и повысить ваш комфорт в придачу.Это вентилятор с рекуперацией тепла. В Griffith Energy Services мы настоятельно рекомендуем технологию рекуперации тепла.

Потребность в эффективности

Если необходимость – мать изобретения, то контроль затрат – мать эффективности. За последние 40 лет или около того рост затрат на топливо стал для многих большим стимулом к ​​работе над созданием новых решений по сокращению затрат. В частности, строители начали устранять сквозняки, заделывая трещины, работая с новыми материалами и более тщательно утепляя.В какой-то степени эти шаги сработали, и расходы на отопление начали снижаться. Затем домовладельцы начали спрашивать, действительно ли эти изменения стоят того.

Проблема с герметизацией сквозняков заключается в том, что, хотя утечки воздуха влияют на эффективность отопления и охлаждения, они также пропускают свежий воздух в дом. Заделайте трещины, и вам останется дышать старым, несвежим воздухом. Эти строители могли решить проблему с эффективностью, но в процессе они создали проблему с комфортом. Короче говоря, домовладельцам пришлось искать компромисс между эффективностью и комфортом, что, безусловно, было не лучшим вариантом.

К счастью, отрасль HVAC нашла решение. Идея была проста: выпустить из дома застоявшийся воздух, но не позволять ему уносить тепло.

Как работают системы рекуперации тепла

Сбалансированная система вентиляции – это устройство, предназначенное для максимально прямой подачи свежего воздуха в дом. Один вентилятор выдувает из дома застоявшийся воздух; другой приносит свежий воздух снаружи. По сравнению с естественной вентиляцией, такой как окна, сбалансированные системы обеспечивают одинаковый уровень вентиляции независимо от ветра и погодных условий на улице.Обратной стороной такой системы является то, что, если наружный воздух холодный, его необходимо нагреть, а это требует затрат энергии и, в конечном итоге, денег.

Специализированные вентиляторы с теплообменником используют тот же основной принцип, что и уравновешенные вентиляторы. Один вентилятор нагнетает воздух, другой выпускает воздух. Ключевым моментом является то, что вентилятор также оснащен теплообменным сердечником, который нагревает наружный воздух, прежде чем он попадет в дом. По сути, ядро ​​забирает тепло от выходящего воздуха и передает его входящему воздуху, который остается таким же свежим и чистым, но не снижает температуру в помещении.

В результате меньше энергии тратится на нагревание воздуха, который все равно будет выброшен из дома. Вентилятор улавливает это тепло и передает его поступающему воздуху, экономя ваши деньги.

Преимущества системы рекуперации тепла

Конечно, основным преимуществом рекуперации тепла является меньшее количество потерь тепла, что означает меньшие затраты на топливо. С новым вентилятором вы можете держать окна закрытыми, герметизировать сквозняки, утеплять дом и при этом дышать свежим воздухом каждый день.Несмотря на свое название, вентиляторы с рекуперацией тепла также помогают вашим системам охлаждения, поскольку они забирают тепло от поступающего свежего воздуха и передают его холодному, застоявшемуся воздуху, выходящему из дома. Это означает, что любое отопление и охлаждение в вашем доме выиграет от рекуперации энергии.

Если вы живете в новом доме, который хорошо изолирован и герметичен, то дополнительный свежий воздух, который вы получите от вентилятора с рекуперацией тепла, окупится. Вам больше не придется выбирать между вдыханием застоявшегося воздуха и потерей мощности обогрева или охлаждения при открытии окна.Даже в старых домах, которые имеют хорошую “естественную” вентиляцию от сквозняков и трещин, ваш комфорт может существенно варьироваться в зависимости от погоды на улице. Отличительной особенностью вентилятора является то, что он регулирует свою мощность в соответствии с потребностями вашего дома, позволяя вам легко дышать даже в безветренную погоду.

Если говорить о регулировках, то большинство современных вентиляторов полностью регулируются. Типичная система рекуперации тепла может перемещать до 200 кубических футов воздуха в минуту, что достаточно для большинства домов, но им не обязательно работать на полную мощность все время.Вместо этого вы можете внести небольшие корректировки по мере необходимости, включив вентилятор на низкой или средней скорости, когда вы дома один, и увеличив его на ступеньку выше, когда у вас в доме большая группа гостей.

В тесных домах с повышенной влажностью будет много пользы от вентилятора с рекуперацией тепла, поскольку система откачивает влажный воздух и заменяет его свежим, сухим воздухом снаружи. В зависимости от погодных условий вентилятор может заменить осушитель.

Одним из основных недостатков простого открытия окон является то, что вы можете пропустить пыльцу, пыль или другие аллергены в дом, что особенно проблематично для жителей с респираторными заболеваниями.К счастью, вентилятор содержит фильтры, которые удаляют эти вредные частицы из воздуха до того, как он попадет в ваш дом, что дает вам все преимущества свежего воздуха без каких-либо недостатков.

Типы вентиляторов с рекуперацией тепла

Поскольку потребности в вентиляции каждого дома уникальны, мы предлагаем широкий ассортимент различных форм и размеров для удовлетворения этих индивидуальных потребностей. Вентиляторы с рекуперацией тепла могут быть автономными системами или могут быть включены в существующее оборудование HVAC, такое как кондиционер, печь или тепловой насос.Если у вас небольшой дом, в котором почти каждая комната имеет внешнюю стену, система небольших вентиляторов может удовлетворить все ваши потребности в рекуперации тепла и вентиляции. Для больших зданий мы часто рекомендуем инвестировать в один центральный блок.

Часто задаваемые вопросы

Нужен ли мне вентилятор с рекуперацией тепла? Строго говоря, нет, не требуется рекуперация тепла для комфортной жизни. Однако каждый дом нуждается в какой-либо вентиляции, и простое смешивание воздуха внутри и снаружи имеет несколько недостатков.Рекуперация тепла позволяет получить преимущества вентиляции без каких-либо недостатков, таких как повышенная нагрузка на ваши системы отопления и охлаждения и повышенное воздействие аллергенов.

Как мне ухаживать за моей вентиляционной системой? Как и в случае с любой другой системой приточной вентиляции, ключом к обслуживанию вентилятора является уход за его воздушным фильтром. В зависимости от модели может потребоваться замена одноразового фильтра или периодическая чистка многоразового фильтра; если последнее, дайте ему полностью высохнуть на воздухе, прежде чем снова вставлять его в устройство.В любом случае вам нужно будет заменять или очищать фильтр каждые один-три месяца. Мы также рекомендуем время от времени очищать сердечник рекуперации энергии, отвод конденсата, а также внешние кожухи и экраны.

Как выбрать правильную систему? Вентиляторам с рекуперацией тепла присваиваются два основных уровня производительности. Пропускная способность воздушного потока, выраженная в кубических футах в минуту (CFM), говорит вам, сколько вентиляции может обеспечить устройство. Эффективность рекуперации энергии, выраженная в процентах, показывает, сколько тепла восстанавливается из воздуха, прежде чем он покинет ваш дом.Также перед выбором системы стоит посмотреть на уровень шума и сравнить гарантии.

Доступны ли дополнительные функции? Да! Промышленность HVAC приложила много усилий для создания вентиляторов с рекуперацией тепла, которые удовлетворяли бы потребности многих домов. Некоторые системы обеспечивают влажность, а также теплопередачу, что помогает контролировать влажность. Система разморозки или предварительного подогрева, предотвращающая замерзание агрегата, входит в стандартную комплектацию многих моделей. Наконец, для страдающих аллергией доступны модели с высокоэффективными фильтрами для входящего воздуха.

Где мне купить вентилятор с рекуперацией тепла? Чтобы убедиться, что вы получите правильную систему для своего дома, вам нужно обратиться к опытному подрядчику HVAC, специализирующемуся на продуктах для обеспечения качества воздуха в помещении и энергоэффективности. Только профессионал с большим опытом работы в отрасли может гарантировать максимальную окупаемость инвестиций в вентилятор с рекуперацией тепла.

В Griffith Energy Services мы работаем в сфере кондиционирования почти столько же, сколько существует система кондиционирования, и мы с гордостью предлагаем вентиляторы с рекуперацией энергии среди нашего ассортимента продукции для отопления, кондиционирования воздуха и обеспечения качества воздуха в помещениях.Мы знаем вентиляторы внутри и снаружи, и мы будем работать с вами, чтобы выбрать отличную систему, которая будет поддерживать воздух в вашем доме свежим и чистым на долгие годы. Позвоните нам, чтобы получить дополнительную информацию о рекуперации тепла и другие советы по снижению счетов за электроэнергию и более комфортной жизни.

Изображение предоставлено Shutterstock.com

Автор Кевин Спейн

% PDF-1.5 % 196 0 obj> эндобдж xref 196 82 0000000016 00000 н. 0000002348 00000 п. 0000002573 00000 н. 0000001936 00000 н. 0000002624 00000 н. 0000002749 00000 н. 0000003296 00000 н. 0000003364 00000 н. 0000003882 00000 н. 0000003908 00000 н. 0000003955 00000 н. 0000004103 00000 п. 0000004238 00000 п. 0000004285 00000 н. 0000004432 00000 н. 0000012014 00000 п. 0000020636 00000 п. 0000029024 00000 н. 0000037867 00000 п. 0000046762 00000 н. 0000057057 00000 п. 0000057198 00000 п. 0000057344 00000 п. 0000057650 00000 п. 0000057676 00000 п. 0000058145 00000 п. 0000058171 00000 п. 0000058301 00000 п. 0000058327 00000 п. 0000058876 00000 п. 0000067473 00000 п. 0000071869 00000 п. 0000072077 00000 п. 0000072146 00000 п. 0000072551 00000 п. 0000072761 00000 п. 0000076568 00000 п. 0000076637 00000 п. 0000107238 00000 п. 0000107441 00000 п. 0000107606 00000 н. 0000107799 00000 н. 0000112995 00000 н. 0000113064 00000 н. 0000113152 00000 н. 0000113600 00000 н. 0000113773 00000 н. 0000114140 00000 н. 0000114349 00000 п. 0000136683 00000 п. 0000136752 00000 н. 0000136941 00000 н. 0000137121 00000 н. 0000137169 00000 н. 0000137208 00000 н. 0000137294 00000 н. 0000138370 00000 н. 0000138559 00000 н. 0000138739 00000 н. 0000138887 00000 н. 0000138935 00000 н. 0000138974 00000 н. 0000139060 00000 н. 0000140136 00000 п. 0000140205 00000 н. 0000141961 00000 н. 0000142158 00000 н. 0000142409 00000 н. 0000142435 00000 н. 0000142818 00000 н. 0000171535 00000 н. 0000181525 00000 н. 0000181714 00000 н. 0000181894 00000 н. 0000182042 00000 н. 0000182090 00000 н. 0000182129 00000 н. 0000182215 00000 н. 0000183291 00000 н. 0000183338 00000 н. 0000213180 00000 н. 0000213249 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 199 0 obj> поток xb”f’X Ab, г.w ” @

Патент США на систему косвенной противоточной рекуперации тепла регенеративного типа для парогенераторов, газовых турбин, печей и двигателей в целом Патент (Патент №4,452,180, выдан 5 июня 1984 г.)

1. ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к регенератору тепла, который косвенно использует горячие газы, выбрасываемые печью или двигателем, для нагрева подаваемого к нему воздуха за счет использования теплоносителей, которые действуют как эффективный теплоноситель за счет реализации противотока. и принципы прямой контактной теплопередачи.

2. ПРЕДПОСЫЛКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Идея использования косвенного теплообмена между выхлопными газами и входящим воздухом печи через среду теплоносителя была предложена ранее, о чем свидетельствует патент США No. №2 609 799; 2,635,587 и 2,681,047. Однако на практике эти устройства предшествующего уровня техники продемонстрировали некоторые серьезные недостатки из-за их серьезных конструктивных ограничений, которым адресовано настоящее изобретение.Эти воздухоподогреватели предшествующего уровня техники обычно относятся к поверхностному рекуперативному типу или к регенеративному роторному типу с металлической матрицей, что накладывает довольно жесткие ограничения на общую конструкцию печи, как канал для горячих отходящих газов или дымоход, и воздухозаборник должен быть выведен на то же место, что и воздухоподогреватель. Кроме того, ни один из этих типов воздухоподогревателей нельзя контролировать для регулирования скорости или степени теплопередачи, осуществляемой устройством. Рекуператоры поверхностного типа воздухонагревателей косвенного типа известного уровня техники циркулируют одну и ту же жидкость (т.е.е. теплоноситель) через змеевики, расположенные как в выхлопных газах, так и в воздухозаборниках. Для этого подхода требуются дорогостоящие катушки с большой площадью поверхности. Кроме того, в этих рекуператорах не используется принцип противотока теплообмена, что привело бы к оптимальному теплообмену, и поэтому они неэффективны. Кроме того, из-за присущей им неспособности или сложности регулирования процесса теплообмена эти воздухоподогреватели имеют тенденцию переохлаждаться до температур ниже температуры точки росы горячих выхлопных газов, что приводит к повреждению их металлических поверхностей конденсацией. влага, что в конечном итоге приводит к их необратимой коррозии, что требует замены змеевиков, что, конечно, очень дорого.

Настоящее изобретение устраняет эти и другие недостатки и недостатки этих воздухоподогревателей предшествующего уровня техники.

Настоящее изобретение предлагает использование одного или нескольких теплоносителей, циркулирующих через один или несколько регенеративных контуров, для осуществления косвенного противоточного теплообмена между горячими газами, выходящими из печи или двигателя, и холодным воздухом, подаваемым в указанную печь или двигатель, для облегчения сгорания. процесс, который в нем происходит. Теплообменник регенеративного типа в соответствии с настоящим изобретением устраняет необходимость переноса канала выхлопных газов и канала всасываемого воздуха в одно и то же место, тем самым предоставляя проектировщику полную свободу при прокладке каналов.Каждый из упомянутых регенеративных контуров содержит два рекуператора и все необходимые соединительные трубопроводы; циркуляционные насосы или воздуходувки; резервуары; фильтры; и фурнитура. Один из двух рекуператоров каждого указанного контура расположен в канале отходящих газов, а другой – в канале входящего воздуха. В процессе работы устройство по настоящему изобретению в основном работает следующим образом:

Жидкий теплоноситель циркулирует с помощью упомянутых насосов или нагнетателей через каждый упомянутый регенеративный контур, тем самым охлаждая горячие газы, выпускаемые через выхлопной дымоход упомянутой печи, и одновременно нагревая упомянутый текучий теплоноситель; теперь горячий теплоноситель затем повторно охлаждается входящим потоком воздуха, тем самым одновременно нагревая входящий поток воздуха – указанный жидкий теплоноситель, таким образом, непрерывно циркулирует в контуре, обмениваясь теплом между горячими выхлопными газами и холодным входящим воздухом.Кроме того, упомянутые регенеративные контуры расположены таким образом относительно друг друга в двух каналах, чтобы реализовать принцип противоточного теплообмена между выхлопными газами и входящим воздухом. Это достигается путем последовательного размещения упомянутых регенеративных контуров в двух каналах в соответствии с температурными градиентами в упомянутых каналах; следовательно, контур с самой высокой температурой будет передавать тепло от самых горячих газов к самому горячему воздуху, в то время как контур с самой низкой температурой передает тепло от самых холодных газов к самому холодному воздуху, тем самым оптимизируя процесс теплообмена ранее неизвестным образом.Настоящее изобретение обеспечивает, за исключением контуров, подверженных воздействию очень высоких температур, предпочтительно рекуператоры открытого типа, в которых теплоноситель (т.е. теплоноситель) вводится в прямой контакт с потоком выхлопных газов и входящим потоком воздуха. . Указанный жидкий теплоноситель можно распылять, разбрызгивать, разбрызгивать или вводить любым другим подходящим способом. Следовательно, из-за расширенной границы раздела между жидким теплоносителем и газом и жидким теплоносителем и воздухом каждый рекуператор будет очень компактным, поскольку требуется меньший объем по сравнению с известными ранее регенераторами поверхностного типа.После того, как жидкий теплоноситель распыляется в выхлопной газ или входящий воздушный поток, он собирается в желобе, расположенном на дне каждого канала ниже каждой «точки распыления». Сразу после каждой точки, где указанный жидкий теплоноситель распыляется в газовый или воздушный поток, подходящий сепаратор расположен вертикально поперек указанного канала выхлопных газов или указанного входящего воздушного канала для удаления всех капель жидкости, которые остаются взвешенными в газе. поток или воздушный поток из него в указанный желоб, расположенный под каждым рекуператором в точке, в которой указанный жидкий теплоноситель распыляется в поток газа или воздуха.Жидкий теплоноситель, собранный таким образом в указанных желобах, затем доставляется насосом или самотеком к другому рекуператору того же контура. Указанный подходящий разделитель может быть, например, массивом Z-образных перегородок.

Жидкий теплоноситель, который будет использоваться в открытом рекуператоре или рекуператоре с прямым контактом, такой как предлагается в настоящем изобретении, должен иметь очень низкое давление пара при максимальной рабочей температуре, чтобы минимизировать испарение, тем самым сводя к минимуму количество производимого тепла. вверх жидкость, которую необходимо добавить, чтобы пополнить запас указанного теплоносителя.В целях безопасности температура воспламенения жидкого теплоносителя – если она есть – должна быть намного выше максимальной рабочей температуры рекуператора. Кроме того, пары такого теплоносителя должны быть нетоксичными, чтобы избежать загрязнения выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу. Жидкости, подходящие для использования в указанных регенеративных контурах с рекуператорами открытого типа, доступны с температурами вспышки до приблизительно 290 ° С. (550 ° F), например, полифениловые эфиры. Однако следует отметить, что в настоящем изобретении используются рекуператоры закрытого или поверхностного типа, когда это необходимо, особенно в контурах, подверженных чрезмерно высоким температурам.Для этих замкнутых контуров указанные выше ограничительные условия могут быть значительно ослаблены: действительно, при необходимости можно использовать газ, пар, соль или жидкий металл. Все рекуператоры по настоящему изобретению, открытого или поверхностного типа, могут быть выполнены с любым количеством проходов, при этом каждый упомянутый проход будет содержать любое количество блоков, и при этом каждый упомянутый блок содержит средства нанесения для подачи упомянутого теплоносителя в поток газа или воздуха (например, отверстие, имеющее распылительное сопло, соединенное с ним в жидкостной связи).Другим важным преимуществом настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники является простота, с которой им можно управлять для регулирования скорости или степени теплопередачи, осуществляемой устройством. Вот некоторые простые методы управления расходом теплоносителя (т.е. для управления процессом теплообмена):

а. отключение некоторых из указанных пропусков или банков рекуператора;

г. изменение скорости упомянутого насоса или нагнетателя, регулируя тем самым скорость потока, с которой упомянутые теплоносители циркулируют через упомянутые регенеративные контуры;

г.отключение или дросселирование циркуляции в одном или нескольких регенеративных контурах.

Следовательно, поскольку скорость теплообмена изменяется пропорционально скорости потока теплоносителя, циркулирующего через упомянутые регенеративные контуры, случаи, когда упомянутые регенеративные контуры будут переохлаждаться до температур ниже температуры точки росы горячих выхлопных газов, могут тем самым по существу исключены, тем самым существенно предотвращая возможность воздействия конденсирующейся влаги на металлические поверхности контуров, тем самым в конечном итоге предотвращая их коррозию.Таким образом, эта мера предосторожности практически исключает необходимость замены каких-либо частей настоящего изобретения из-за коррозии. Дополнительное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что теплоноситель может растворять некоторые газообразные загрязнители и / или смывать любые твердые частицы, которые могут удерживаться во взвешенном состоянии выхлопными газами. Рекуператоры, таким образом, будут действовать как промыватели или скрубберы выхлопных газов и, следовательно, могут заменить по крайней мере некоторые части оборудования по контролю за загрязнением или выбросами.Следует отметить, что в контуре должны быть предусмотрены фильтры, через которые будут транспортироваться жидкий теплоноситель, растворенные газообразные загрязнители и взвешенные твердые частицы, чтобы тем самым удалить их из указанной текучей среды теплоносителя.

Многие другие цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания в сочетании с прилагаемыми чертежами.

РИС.На фиг.1 схематично показано настоящее изобретение, используемое внутри и между каналом для выхлопных газов и воздухозаборником парогенератора, газовой турбины или любого типа печи или двигателя в целом.

Теперь обратимся к фиг. 1 можно увидеть систему рекуперации тепла по настоящему изобретению, показанную в ней, используемую внутри и между каналом 2 горячих выхлопных газов и воздухозаборником 3 парогенератора, газовой турбины, печи или двигателя (не показаны).Система рекуперации тепла по настоящему изобретению косвенно использует горячие газы, выходящие из печи (не показана) парогенератора (не показана), например, через его канал 10 для горячих выхлопных газов, для нагрева воздуха, поступающего в указанную печь через воздухозаборник. канал 11. Система рекуперации тепла в предпочтительном варианте осуществления содержит множество регенеративных контуров, обозначенных, как правило, цифрами 5, 6 и 7, и расположенных последовательно внутри и между двумя каналами 10, 11, как описано ниже. в соответствии с температурными градиентами в каждом из упомянутых каналов 10, 11, тем самым реализуя принцип противоточного теплообмена, поскольку газы, имеющие самую высокую температуру, и канал 2 выхлопных газов косвенно используются контуром 5 для нагрева воздуха, имеющего самую высокую температуру в воздухозаборник 11 (контур 5 в дальнейшем будет называться контуром наивысшей температуры) и так далее, так что газы, имеющие самую низкую температуру в канале 10 отходящих газов, косвенно используются контуром 7 для нагрева t воздух, имеющий самую низкую температуру в воздухозаборнике 11 (контур 7 в дальнейшем будет называться контуром самой низкой температуры).Каждый контур 5, 6, 7 содержит первый рекуператор, расположенный в канале 10 для выхлопных газов, и второй рекуператор, расположенный в воздухозаборном канале 11. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 1 первый рекуператор 12 контура 5 наивысшей температуры показан как четырехходовая поверхность или рекуператор закрытого типа, состоящий из труб, расположенных по существу поперек канала 10 для выхлопных газов. Следует отметить, что проход определяется как каждый проход трубопровод рекуператора 12, по существу, через канал 10. Для удобства работы рекуператор 12 соединен по текучей среде с помощью коллектора 22 и трубопровода 23 с резервуаром 24, который содержит один или несколько теплоносителей (не показаны), которые должны циркулировать через контур 5. .Поскольку контур 5 содержит рекуператоры замкнутого или поверхностного типа, указанный жидкий теплоноситель может содержать, поскольку он не будет вступать в прямой контакт с горячими выхлопными газами, любой газ, пар, мягкий или жидкий металл, который может быть подходящим образом используется как теплоноситель. Указанные текучие среды-теплоносители нагреваются в первом рекуператоре 12, тем самым частично охлаждая газы и одновременно нагревая указанные текучие среды, которые затем собираются в коллекторе 13 и транспортируются по трубопроводу 14 к коллектору 15 второго рекуператора 16, расположенного в воздухозаборном канале 11, при этом указанные теплоносители охлаждаются воздухом, протекающим через воздухозаборник 11, тем самым одновременно нагревая воздух до его конечной температуры перед входом в печь или двигатель (не показаны).Второй рекуператор 16 показан на фиг. 1 как двухходовой рекуператор поверхностного типа. Затем указанный жидкий теплоноситель покидает второй рекуператор 16 через коллектор 17 и переносится по трубопроводу 18 к любым подходящим средствам циркуляции, показанным здесь как циркуляционный насос или нагнетатель 19, которые транспортируют указанный теплоноситель через трубопровод 20 и коллектор 21 обратно в первый рекуператор. 12 для повторной циркуляции через контур 5.

Следующий регенеративный контур 6 содержит первый рекуператор 25, показанный также как двухходовой поверхностный тип.Контур 6 также содержит подходящий теплоноситель, который циркулирует через первый рекуператор 25, коллектор 26, трубу 27, трехходовой клапан 28, трубу 29, насос 30 или нагнетатель 30, трубу 31 и коллектор 32 во второй рекуператор 33, расположенный в воздухозаборник 11. Указанная текучая среда-теплоноситель, протекающая через первый рекуператор 25, дополнительно частично охлаждает горячие выхлопные газы, выпускаемые через канал 10 для выхлопных газов, тем самым одновременно нагревая упомянутую текучую среду-теплоноситель до того, как эта текучая среда будет передана через коллектор 26, трубопровод 27, три. ходовой клапан 28, труба 29, насос 30, трубопровод 31 и коллектор 32 ко второму рекуператору 33.Второй рекуператор 33 показан на фиг. 1 для однопроходного открытого или контактного типа, который распыляет указанные теплоносители во входящий воздушный поток воздухозаборника 11. Рекуператор 33, который содержит трубку, расположенную, по меньшей мере, по существу поперек воздухозаборника 11, при этом указанный трубопровод содержит множество отверстий, сообщающихся по текучей среде с указанным трубопроводом с входящим воздухом, транспортируемым через воздухозаборник 11. Указанный трубопровод второго рекуператора 33 может содержать множество распылительных форсунок (не показаны), предусмотренных в гидравлическом сообщении с указанными его отверстиями, для усиление впрыска указанных теплоносителей в указанный входящий воздушный поток.Указанный жидкий теплоноситель, который охлаждается воздухом, нагревает поступающий воздух и стекает в желоб 34, расположенный на дне воздухозаборника 11. Капли жидкости указанного теплоносителя, находящиеся во взвешенном состоянии в указанном входящем воздушном потоке, разделяются. из воздуха с помощью набора перегородок или любого другого подходящего сепаратора 35, который также стекает в желоб 34. Сепаратор 35 предпочтительно расположен, по меньшей мере, по существу, поперек воздухозаборника 11 после второго рекуператора 33, и предпочтительно имеет по меньшей мере такую ​​же длину, что и второй рекуператор 33.Жидкий теплоноситель, собранный желобом 34, проходит через его отстойник 34 и через трубопровод 36, приемный резервуар 37, трубопровод 38, насос 39 или нагнетатель 39, трубопровод 40, трехходовой клапан 41, трубопровод 42 и коллектор 43 в рекуператор. 25 для их рециркуляции. Подпиточная жидкость для этого контура 6 может подаваться в приемный резервуар 37. Важно отметить, что теплоноситель должен использоваться в любом рекуператоре с открытым или прямым контактом и, следовательно, в любом контуре, имеющем рекуператор с прямым контактом. , такой как контур 6, должен иметь очень низкое давление пара при максимальной рабочей температуре, чтобы минимизировать испарение и, следовательно, минимизировать количество подпиточной жидкости, которая должна быть добавлена ​​для пополнения запаса указанного теплоносителя.В целях безопасности открытая температура воспламенения указанного жидкого теплоносителя – если она есть – должна быть значительно выше максимальной рабочей температуры контура. Кроме того, пары жидкого теплоносителя должны быть нетоксичными, чтобы избежать загрязнения выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу через канал 10 для выхлопных газов. Жидкий теплоноситель, подходящий для использования в контуре с рекуператорами открытого типа, доступен с температурой вспышки вверх. до примерно 290 ° С. (550 ° F), например полифениловые эфиры.

Последний цикл 7, показанный на фиг.1 имеет первый рекуператор 44 открытого типа такой же или подобной конструкции, что и второй рекуператор 33 открытого контура контура 6, который распыляет теплоноситель в поток выхлопных газов, проходящих через канал 10 для выхлопных газов, тем самым дополнительно охлаждая выхлопные газы, и одновременно нагревая теплоноситель. Нагретая текучая среда сливается в желоб 46, расположенный на дне канала 10 для выхлопных газов. Кроме того, любые капли жидкости указанного теплоносителя, которые взвешены в указанных выхлопных газах, отделяются от них сепаратором 45, расположенным, по меньшей мере, по существу поперек канала 2 для выхлопных газов. после первого рекуператора 44, а затем сливаются в желоб 46.Затем весь указанный нагретый жидкий теплоноситель направляется во второй рекуператор, расположенный во впускном воздуховоде 11, через трубопровод 47, приемный резервуар 48, трубопровод 49, трехходовой клапан 50, трубопровод 51, насос 52 или нагнетатель 52, трубопровод 53, фильтр. 54, трубопровод 55 и коллектор 56. Фильтр 54 отделяет любые твердые частицы, которые могли удерживаться во взвешенном состоянии в потоке газа и смываться теплоносителем. Фильтр 54 может быть двойным, состоящим из двух элементов, расположенных параллельно друг другу для обеспечения непрерывной работы, в то время как один фильтрующий элемент удаляется для очистки.Следует отметить, что жидкий теплоноситель, распыляемый при непосредственном контакте с выхлопными газами, может растворять некоторые из газообразных загрязнителей и / или вымывать любые твердые частицы, которые могли удерживаться во взвешенном состоянии в выхлопных газах. Таким образом, первый рекуператор 44 контура 7 и любой другой рекуператор открытого типа, расположенный в канале 10 для выхлопных газов, будут действовать как промыватели или скрубберы для выхлопных газов и, следовательно, могут заменить по крайней мере некоторые части системы контроля за загрязнением или выбросами. оборудование.Второй рекуператор, расположенный в воздухозаборнике 11, показан как двухходовой двухрядный рекуператор открытого типа. Текучий теплоноситель в коллекторе 56 входит в первый проход 57, где текучий теплоноситель распыляется во входящий воздушный поток и собирается вместе с каплями, улавливаемыми сепаратором 58, в желоб 59, расположенный в нижней части воздухозаборника 11. Сказано, что жидкий теплоноситель затем переносится во второй проход через трубопровод 60, приемный резервуар 61, трубопровод 62, насос 63 или нагнетатель 63 и трубопровод 64 к коллекторам 65 и 66, которые питают два ряда 67 и 68 второго прохода.Распыленный жидкий теплоноситель после охлаждения за счет нагрева поступающего воздуха собирается в желобе 70, расположенном в нижней части воздухозаборника 11. Любые капли жидкости указанного теплоносителя, которые остаются взвешенными во входящем воздушном потоке, отделяются сепаратором. 69, расположенный, по меньшей мере, по существу поперек воздухозаборника 11 после указанного второго прохода указанного второго рекуператора, и все разделенные таким образом капли жидкости собираются в желобе 70. Указанный теплоноситель затем сливается через отстойник 70 желоба 70 в первый рекуператор 44 петлю 7 через трубопровод 71, приемный резервуар 72, трубопровод 73, насос 74 или нагнетатель 74, трубопровод 75, трехходовой клапан 76, трубопровод 77 и коллектор 78 в замкнутый контур 7 (в дальнейшем называемый контуром с самой низкой температурой).

Расположение петель 5, 6 и 7, как описано и показано на фиг. 1 удовлетворяет принципу противоточного теплообмена. Газы с самой высокой температурой в воздуховоде 10 для выхлопных газов косвенно нагревают входящий воздух с самой высокой температурой, проходящий через воздухозаборник 3. Кроме того, газы с самой низкой температурой косвенно нагревают воздух, когда он входит в воздухозаборник 11 с самой низкой температурой. Между этими местами петли расположены последовательно так же, как два температурных градиента в двух каналах.

Другим важным преимуществом настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники является простота, с которой им можно управлять для регулирования скорости или степени теплопередачи, осуществляемой устройством. Вот некоторые простые методы управления расходом теплоносителя (т. Е. Для управления процессом теплообмена):

а. отключение некоторых из упомянутых проходов и / или групп любого из упомянутых рекуператоров упомянутых регенеративных контуров;

г. изменение скорости откачки или скорости нагнетания любого из упомянутых насосов или нагнетателей, тем самым регулируя скорость потока, с которой упомянутые текучие среды-теплоносители циркулируют через упомянутые регенеративные контуры;

г.отсечение или дросселирование циркуляции в одном или нескольких регенеративных контурах.

Кроме того, скорость теплообмена и температура упомянутых рекуператоров можно регулировать путем изменения направления процесса теплопередачи с противотока на параллельный поток в некоторых контурах. Согласно примеру, показанному на фиг. 1, если температура теплоносителя в первом рекуператоре 44 контура 7 с самой низкой температурой становится ниже, чем температура точки росы выхлопных газов, выходящих из печи или двигателя, последние два регенеративных контура 6, 7 могут быть перестроены для обеспечения теплообмен с параллельным потоком с использованием трехходовых клапанов 28, 41, 50 и 76.Этими клапанами можно манипулировать так, чтобы первый рекуператор 25 с более высокой температурой контура 6 работал в контуре с вторым рекуператором более низкой температуры контура 7. В то же время первый рекуператор 44 с более низкой температурой контура 7 работал бы в контуре с второй рекуператор 33 контура 6 с более высокой температурой. Трехходовые клапаны 28, 41, 50 и 76 могут автоматически приводиться в действие подходящими термочувствительными элементами, такими как термостаты (не показаны), подходящим образом расположенные в потоках выхлопных газов внутри канала выхлопных газов. 10, так что при возникновении определенного заданного уровня температуры в канале 10 для выхлопных газов теплоноситель, покидающий первый рекуператор 25 второго контура 6 через коллектор 26, будет отводиться через трубопровод 27, трехходовой клапан 28, трубопровод 82. , труба 51, насос 52, труба 53, фильтр 54, труба 55, коллектор 56, первый проход 57 второго рекуператора контура 7, желоб 59, труба 60, резервуар 61, труба 62, насос 63, труба 64, коллекторы 65a nd 66, группы 67 и 68 второго прохода 91 второго рекуператора контура 7, через желоб 70, трубопровод 71, резервуар 72, трубопровод 73, насос 74, трубопровод 75, трехходовой клапан 76, трубопровод 83, трубопровод 42 и коллектор 43 обратно в первый рекуператор 25 контура 6 для его рециркуляции.Одновременно теплоноситель, покидающий первый рекуператор 44 контура 7 и собранный в желобе 46, будет течь через трубопровод 47, резервуар 48, трубопровод 49, трехходовой клапан 50, трубопровод 84, трубопровод 29, насос 30, трубопровод 31, коллектор 32. через второй рекуператор 33 петли 6, желоб 34, трубопровод 36, резервуар 37, трубопровод 38, насос 39, трубопровод 40, трехходовой клапан 41, трубопровод 85, трубопровод 77 и коллектор 78 обратно в первый рекуператор 44 петли 7. В этом случае жидкостный фильтр (не показан), аналогичный фильтру 54, должен быть помещен в трубопровод 31 по тем же причинам, что и фильтр 54.

Контур 5 с самой высокой температурой может быть защищен от чрезмерно высоких температур, например, следующим образом: термостат 79, расположенный перед контуром 5 с самой высокой температурой в канале 10 для выхлопных газов, будет приводить в действие водяной насос 80 при обнаружении возникновения определенного, заранее определенного уровень температуры выхлопных газов. Водяной насос 80 будет распылять воду через сопла 81 для охлаждения горячих выхлопных газов до приемлемого уровня температуры.

Хотя приведенное выше описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения содержит много особенностей, их не следует рассматривать как ограничение объема настоящего изобретения, а скорее как иллюстрацию одного его варианта осуществления.Возможны многие варианты, например, в отношении количества контуров, количества проходов или количества групп, обеспечиваемых каждым рекуператором, типа и количества насосов или нагнетателей в каждом контуре, относительного положения воздухозаборника 11.