Creación de una energía eficiente Edificio Administrativo, que estará lo más cerca posible del estándar "PASSIVE HOUSE", es imposible sin una moderna unidad de tratamiento de aire (PSU) con recuperación de calor.

Por debajo medios de recuperación el proceso de utilizar el calor del aire de escape interno con una temperatura de t in, emitido durante el período frío con una temperatura alta a la calle, para calentar el aire exterior de suministro. El proceso de recuperación de calor tiene lugar en unidades especiales de recuperación de calor: intercambiadores de calor de placas, regeneradores rotativos, así como en intercambiadores de calor instalados por separado en flujos de aire con diferentes temperaturas (en unidades de extracción y suministro) y conectados por un portador de calor intermedio (glicol, etilenglicol).

La última opción es más relevante en el caso de que la entrada y el escape estén separados a lo largo de la altura del edificio, por ejemplo, Unidad de suministro- en el sótano, y escape - en ático Sin embargo, la eficiencia de recuperación de tales sistemas será significativamente menor (del 30 al 50 % en comparación con PSA en un edificio).

Intercambiadores de calor de placas son un casete en el que los canales de aire de suministro y escape están separados por láminas de aluminio. El intercambio de calor se lleva a cabo entre el aire de suministro y el de escape a través de láminas de aluminio. El aire de extracción interno calienta el aire de suministro externo a través de las placas del intercambiador de calor. En este caso, el proceso de mezcla de aire no ocurre.

A intercambiadores de calor rotativos La transferencia de calor del aire de escape al aire de suministro se lleva a cabo a través de un rotor cilíndrico giratorio, que consta de un paquete de placas metálicas delgadas. Durante la operación del intercambiador de calor rotatorio, el aire de escape calienta las placas, y luego estas placas se mueven hacia el aire exterior frío y lo calientan. Sin embargo, en las unidades de separación de flujo, debido a sus fugas, el aire de escape fluye hacia el aire de suministro. El porcentaje de desbordamiento puede ser del 5 al 20% dependiendo de la calidad del equipo.

Para lograr el objetivo, acercar el edificio de la FGAU "NII CEPP" al pasivo, en el curso de largas discusiones y cálculos, se decidió instalar suministro y escape. unidades de ventilación con recuperador fabricante ruso sistemas climáticos de ahorro de energía - empresas TURCOV.

Compañía TURCOV produce PES para las siguientes regiones:

• Para la región Centro (equipo con recuperación de calor de dos etapas) Serie ZENIT, que funciona de forma estable hasta -25 sobre C, y es excelente para el clima de la región Central de Rusia, eficiencia 65-75%);
• Para Siberia (equipo con recuperación de calor de tres etapas) Serie Zenit HECO funciona de forma estable hasta -35 sobre C, y es excelente para el clima de Siberia, pero se usa a menudo en la región central, eficiencia 80-85%);
• Para el Extremo Norte (equipo con cuatro etapas de recuperación Serie CrioVent funciona de forma estable hasta -45 sobre C, excelente para climas extremadamente fríos y utilizado en las regiones más severas de Rusia, eficiencia hasta 90%).

Tradicional guías de estudio, basados ​​en la vieja escuela de ingeniería, critican a las empresas que afirman la alta eficiencia de los intercambiadores de calor de placas. Justificándolo por el hecho de que es posible alcanzar este valor de eficiencia solo cuando se usa energía del aire absolutamente seco, y en condiciones reales con una humedad relativa del aire removido = 20-40% (en invierno), el nivel de uso de la energía del aire seco es limitada.

Sin embargo, el TURKOV PES utiliza intercambiador de calor de placas de entalpía, en el que, junto con la transferencia de calor implícito del aire de escape, también se transfiere humedad al aire de suministro.
El área de trabajo del intercambiador de calor de entalpía está hecha de una membrana de polímero, que permite que las moléculas de vapor de agua pasen del aire de escape (humidificado) y lo transfieran al aire de suministro (seco). No hay mezcla de flujos de escape y suministro en el intercambiador de calor, ya que la humedad pasa a través de la membrana por difusión debido a la diferencia en la concentración de vapor en ambos lados de la membrana.

Las dimensiones de las celdas de la membrana son tales que solo el vapor de agua puede pasar a través de ella, para el polvo, los contaminantes, las gotas de agua, las bacterias, los virus y los olores, la membrana es una barrera infranqueable (debido a la relación de los tamaños de las "celdas" de la membrana y otras sustancias).

Intercambiador de calor de entalpía de hecho, un intercambiador de calor de placas, donde se usa una membrana de polímero en lugar de aluminio. Dado que la conductividad térmica de la placa de membrana es menor que la del aluminio, el área requerida del intercambiador de calor de entalpía es mucho mayor que el área de un intercambiador de calor de aluminio similar. Por un lado, esto aumenta las dimensiones del equipo, por otro lado, le permite transferir una gran cantidad de humedad, y es gracias a esto que es posible lograr una alta resistencia a las heladas del intercambiador de calor y estable. funcionamiento del equipo a temperaturas ultrabajas.

En invierno (temperatura exterior por debajo de -5C), si la humedad del aire de salida supera el 30 % (a una temperatura del aire de salida de 22…24 °C), en el intercambiador de calor, junto con el proceso de transferencia de humedad al aire de suministro , tiene lugar el proceso de acumulación de humedad en la placa del intercambiador de calor. Por lo tanto, es necesario apagar periódicamente el ventilador de suministro y secar la capa higroscópica del intercambiador de calor con aire de escape. La duración, frecuencia y temperatura por debajo de la cual se requiere el proceso de secado depende de la gradación del intercambiador de calor, la temperatura y la humedad dentro de la habitación. Los ajustes de secado del intercambiador de calor más utilizados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Ajustes de secado del intercambiador de calor más utilizados

Pasos del intercambiador de calor	Temperatura/Humedad
	<20%	20%-30%	30%-35%	35%-45%
2 pasos	no requerido	3/45 minutos	3/30 minutos	4/30 minutos
3 pasos	no requerido	3/50 minutos	3/40 minutos	3/30 minutos
4 pasos	no requerido		3/50 minutos	3/40 minutos

Nota: El ajuste del secado del intercambiador de calor se realiza solo de acuerdo con el personal técnico del fabricante y después de proporcionar los parámetros del aire interno.

Se requiere secar el intercambiador de calor solo cuando se instalan sistemas de humidificación de aire o cuando se opera equipo con entradas de humedad grandes y sistemáticas.

• Con los parámetros de aire interior estándar, no se requiere el modo seco.

El material del intercambiador de calor se somete a un tratamiento antibacteriano obligatorio, por lo que no acumula contaminación.

En este artículo, como ejemplo de un edificio administrativo, se considera un edificio típico de cinco pisos de la FGAU "NII CEPP" después de la reconstrucción planificada.
Para este edificio, el caudal de aire de suministro y escape se determinó de acuerdo con las normas de intercambio de aire en los locales administrativos para cada sala del edificio.
Los valores totales de los caudales de aire de impulsión y extracción por plantas del edificio se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Caudales estimados de flujo de aire de suministro/escape por pisos del edificio

Piso	Consumo de aire de suministro, m 3 / hora	Consumo de aire de escape, m 3 / hora	PVU TURKOV
Sótano	1987	1987	Zenit 2400 HECO SW
1er piso	6517	6517	Zenit 1600 HECO SW Zenit 2400 HECO SW Zenit 3400 HECO SW
2 ° piso	5010	5010	Zenit 5000 HECO SW
3er piso	6208	6208	Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW - 2 uds.
4to piso	6957	6957	Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW
5to piso	4274	4274	Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW

En los laboratorios, las PVU funcionan de acuerdo con un algoritmo especial con compensación por el escape de las campanas extractoras, es decir, cuando se enciende una campana extractora, la campana PVU disminuye automáticamente según el valor de la campana del gabinete. Sobre la base de los costos estimados, se seleccionaron las unidades de tratamiento de aire de Turkov. Cada piso será atendido por su Zenit HECO SW y Zenit HECO MW PES con recuperación de calor en tres etapas hasta el 85%.
La ventilación de la primera planta se realiza mediante PES, que se encuentran instalados en sótano y en segunda planta. La ventilación del resto de plantas (excepto los laboratorios de la cuarta y tercera planta) la proporciona PSA instalado en la planta técnica.
El aspecto del PES de la instalación Zenit Heco SW se muestra en la Figura 6. La Tabla 3 muestra los datos técnicos de cada PES de la instalación.

Instalación Zenit Heco SW incluye:

• Vivienda con aislamiento térmico y acústico;
• ventilador de suministro;
• Extractor de aire;
• filtro de suministro;
• filtro de escape;
• intercambiador de calor de 3 etapas;
• Calentador de agua;
• unidad de mezcla;
• Automatización con un conjunto de sensores;
• Panel de control cableado.

Una ventaja importante es la posibilidad de montar el equipo tanto vertical como horizontalmente bajo el techo que se utiliza en el edificio en cuestión. Así como la capacidad de ubicar equipos en zonas frías (áticos, garajes, cuartos técnicos, etc.) y en la calle, lo cual es muy importante en la restauración y reconstrucción de edificios.

Los PES Zenit HECO MW son PES pequeños con recuperación de calor y humedad con un calentador de agua y una unidad de mezcla en una carcasa ligera y versátil hecha de polipropileno expandido, diseñados para mantener el clima en habitaciones pequeñas, apartamentos, casas.

Compañía TURCOVdesarrolló y fabrica de forma independiente en Rusia la automatización Monocontroller para equipos de ventilación. Esta automatización se utiliza en PVU Zenit Heco SW

• El controlador controla los ventiladores EC a través de MODBUS, lo que le permite monitorear el funcionamiento de cada ventilador.
• Controla calentadores y enfriadores de agua para mantener con precisión la temperatura del aire de suministro tanto en invierno como en verano.
• Para el control de CO 2 en la sala de conferencias y salas de reuniones, la automatización está equipada con sensores de CO especiales 2 . El equipo monitoreará la concentración de CO 2 y cambiar automáticamente el flujo de aire de acuerdo con la cantidad de personas en la habitación para mantener la calidad del aire requerida, reduciendo así el consumo de calor del equipo.
• Un completo sistema de despacho le permite organizar el centro de control de la manera más sencilla posible. Un sistema de monitoreo remoto le permitirá monitorear el equipo desde cualquier parte del mundo.

Características del panel de control:

• Horas, fecha;
• Tres velocidades de ventilador;
• Visualización del estado del filtro en tiempo real;
• Temporizador semanal;
• Ajuste de la temperatura del aire de suministro;
• Visualización de averías en el display.

marca de eficiencia

Para evaluar la efectividad de instalar unidades de tratamiento de aire Zenit Heco SW con recuperación de calor en el edificio en cuestión, determinamos las cargas calculadas, promedio y anuales en el sistema de ventilación, así como los costos en rublos para el período frío, el período cálido y para todo el año para tres opciones de PES:

1. PES con recuperación Zenit Heco SW (eficiencia del recuperador 85%);
2. PES de flujo directo (es decir, sin intercambiador de calor);
3. PES con 50% de eficiencia de recuperación de calor.

La carga en el sistema de ventilación es la carga en el calentador de aire, que calienta (durante el período frío) o enfría (durante el período cálido) el aire de suministro después del intercambiador de calor. En un PES de flujo directo, el aire se calienta en el calentador a partir de los parámetros iniciales correspondientes a los parámetros del aire exterior durante el período frío y se enfría durante el período cálido. Los resultados del cálculo de la carga de diseño en el sistema de ventilación en el período frío para los pisos del edificio se muestran en la Tabla 3. Los resultados del cálculo de la carga de diseño en el sistema de ventilación en la estación cálida para todo el edificio se muestran en la Tabla 4.

Tabla 3. Carga estimada en el sistema de ventilación durante el período frío por pisos, kW

Piso	PES Zenit HECO SW/MW	PES de flujo directo	PES con recuperación del 50%
Sótano	3,5	28,9	14,0
1er piso	11,5	94,8	45,8
2 ° piso	8,8	72,9	35,2
3er piso	10,9	90,4	43,6
4to piso	12,2	101,3	48,9
5to piso	7,5	62,2	30,0
54,4	450,6	217,5

Tabla 4. Carga estimada en el sistema de ventilación durante el período cálido por pisos, kW

Piso	PES Zenit HECO SW/MW	PES de flujo directo	PES con recuperación del 50%
20,2	33,1	31,1

Dado que las temperaturas exteriores calculadas en los períodos frío y cálido no son constantes durante el período de calefacción y el período de enfriamiento, es necesario determinar la carga de ventilación promedio a una temperatura exterior promedio:
Los resultados del cálculo de la carga anual en el sistema de ventilación durante el período cálido y el período frío para todo el edificio se muestran en las tablas 5 y 6.

Tabla 5. Carga anual en el sistema de ventilación durante la temporada de frío por pisos, kW

Piso	PES Zenit HECO SW/MW	PES de flujo directo	PES con recuperación del 50%
66105	655733	264421
66,1	655,7	264,4

Tabla 6. Carga anual en el sistema de ventilación durante la estación cálida por pisos, kW

Piso	PES Zenit HECO SW/MW	PES de flujo directo	PES con recuperación del 50%
12362	20287	19019
12,4	20,3	19,0

Determinemos los costos en rublos por año para la operación de calefacción, refrigeración y ventiladores.
El consumo en rublos para recalentamiento se obtiene multiplicando los valores anuales de las cargas de ventilación (en Gcal) durante el período frío por el costo de 1 Gcal/hora de energía térmica de la red y por el tiempo que la PVU está en modo calefacción . El costo de 1 Gcal / h de energía térmica de la red se toma igual a 2169 rublos.
Los costos en rublos para el funcionamiento de los ventiladores se obtienen multiplicando su potencia, el tiempo de funcionamiento y el costo de 1 kW de electricidad. El costo de 1 kWh de electricidad se toma igual a 5,57 rublos.
Los resultados del cálculo de los costos en rublos para la operación del WSP en el período frío se muestran en la Tabla 7 y en el período cálido en la Tabla 8. La Tabla 9 compara todas las opciones de WSP para todo el edificio de la FGAU "NII CEPP" .

Tabla 7. Gastos en rublos por año para la operación de PES durante el período frío

Piso	PES Zenit HECO SW/MW		PES de flujo directo		PES con recuperación del 50%
	para recalentar	Para los fans	para recalentar	Para los fans	para recalentar	Para los fans
Costos totales	368 206	337 568	3 652 433	337 568	1 472 827	337 568

Tabla 8. Costos en rublos por año para la operación de WSP durante el período cálido

Piso	PES Zenit HECO SW/MW		PES de flujo directo		PES con recuperación del 50%
	para enfriar	Para los fans	para enfriar	Para los fans	para enfriar	Para los fans
Costos totales	68 858	141 968	112 998	141 968	105 936	141 968

Tabla 9. Comparación de todos los PES

Valor	PES Zenit HECO SW/MW	PES de flujo directo	PES con recuperación del 50%
, kilovatios	54,4	450,6	217,5
20,2	33,1	31,1
25,7	255,3	103,0
11,4	18,8	17,6
66 105	655 733	264 421
12 362	20 287	19 019
	78 468	676 020	283 440
Costos de recalentamiento, frotar	122 539	1 223 178	493 240
Costos de enfriamiento, frotar	68 858	112 998	105 936
Costos para fanáticos en invierno, frotar	337 568
Costos para fanáticos en verano, frotar	141 968
Costos anuales totales, frotar	670 933	1 815 712	1 078 712

Un análisis de la Tabla 9 nos permite sacar una conclusión inequívoca: las unidades de suministro y escape Zenit HECO SW y Zenit HECO MW con recuperación de calor y humedad de Turkov son muy eficientes energéticamente.
La carga de ventilación anual total de la PVU TURKOV es menor que la carga en la PVU con una eficiencia del 50 % en un 72 %, y en comparación con la PVU de flujo directo en un 88 %. PVU Turkov ahorrará 1 millón 145 mil rublos, en comparación con un PVU de flujo directo o 408 mil rublos, en comparación con un PVU, cuya eficiencia es del 50%.

donde estan los ahorros...

La razón principal de las fallas en el uso de sistemas con recuperación es la inversión inicial relativamente alta, sin embargo, con una mirada más completa a los costos de desarrollo, dichos sistemas no solo se amortizan rápidamente, sino que también reducen la inversión total durante el desarrollo. viviendas, edificios de oficinas y comercios.
Valor medio de las pérdidas de calor de los edificios terminados: 50 W/m 2 .

• Inclusiones: Pérdida de calor a través de paredes, ventanas, techos, cimientos, etc.

El valor medio de la ventilación de suministro de intercambio general es de 4,34 m 3 / m 2

Incluido:

• Ventilación de apartamentos con el cálculo del propósito de los locales y la multiplicidad.
• Ventilación de oficinas en función del número de personas y compensación de CO2.
• Ventilación de tiendas, pasillos, almacenes, etc.
• Relación de área seleccionada en base a varios complejos existentes

El valor medio de ventilación para compensar baños, cocinas, etc. 0,36 m3/m2

Incluido:

• Compensación de baños, baños, cocinas, etc. Dado que es imposible organizar una entrada al sistema de recuperación desde estas salas, se organiza una entrada a esta sala y el escape pasa por ventiladores separados que pasan por el recuperador.

Valor medio de la ventilación de escape general respectivamente 3,98 m3/m2

Diferencia entre la cantidad de aire de suministro y la cantidad de aire de compensación.
Es este volumen de aire de extracción el que transfiere calor al aire de suministro.

Por lo tanto, es necesario construir el área con edificios estándar con un área total de 40 000 m 2 con las características de pérdida de calor especificadas. Veamos qué ahorrará el uso de sistemas de ventilación con recuperación.

Costos de operacion

El objetivo principal de elegir sistemas con recuperación es reducir el costo de operación del equipo, debido a una reducción significativa en la producción de calor requerida para calentar el aire de suministro.
Con el uso de unidades de ventilación de suministro y extracción sin recuperación, obtendremos el consumo de calor del sistema de ventilación de un edificio de 2410 kWh.

• Tomamos el costo de operar dicho sistema como 100%. No hay ningún ahorro en absoluto - 0%.

Con el uso de unidades combinadas de ventilación de suministro y escape con recuperación de calor y una eficiencia promedio del 50%, obtendremos el consumo de calor del sistema de ventilación de un edificio 1457 kWh.

• Costo de operación 60%. Ahorro con equipo de composición tipográfica 40%

Con el uso de unidades de ventilación de extracción y suministro de un solo bloque TURKOV altamente eficientes con recuperación de calor y humedad y una eficiencia promedio del 85%, obtendremos el consumo de calor del sistema de ventilación de un edificio de 790 kWh.

• Costo operativo 33%. Ahorro con equipos TURKOV 67%

Como se puede observar, los sistemas de ventilación con equipos de alta eficiencia tienen un menor consumo de calor, lo que nos permite hablar de un período de recuperación de la inversión de los equipos de 3-7 años cuando se usan calentadores de agua y de 1-2 años cuando se usan calentadores eléctricos.

Costos de construcción

Si se construye en la ciudad, es necesario asignar una cantidad significativa de energía térmica de la red de calefacción existente, lo que siempre requiere costos financieros importantes. Cuanto más calor se requiera, más caro será el costo de resumir.
Construir "en el campo" muchas veces no implica el suministro de calor, se suele suministrar gas y se lleva a cabo la construcción de su propia sala de calderas o central térmica. El costo de esta estructura es proporcional a la potencia térmica requerida: cuanto más, más caro.
Como ejemplo, supongamos que se ha construido una sala de calderas con una capacidad de 50 MW de energía térmica.
Además de la ventilación, el coste de calefacción de un edificio típico con una superficie de 40.000 m 2 y una pérdida de calor de 50 W/m 2 será de unos 2000 kWh.
Con el uso de unidades de ventilación de suministro y extracción sin recuperación, será posible construir 11 edificios.
Con el uso de unidades combinadas de ventilación de suministro y escape con recuperación de calor y una eficiencia promedio del 50%, será posible construir 14 edificios.
Con el uso de unidades TURKOV de suministro y ventilación de extracción de un solo bloque altamente eficientes con recuperación de calor y humedad y una eficiencia promedio del 85%, será posible construir 18 edificios.
La estimación final para suministrar más energía térmica o construir una sala de calderas de alta capacidad es significativamente más costosa que el costo de un equipo de ventilación más eficiente desde el punto de vista energético. Con el uso de medios adicionales para reducir la pérdida de calor del edificio, es posible aumentar el desarrollo sin aumentar la producción de calor requerida. Por ejemplo, al reducir la pérdida de calor en solo un 20%, a 40 W / m 2, ya será posible construir 21 edificios.

Características del funcionamiento del equipo en latitudes del norte.

Por regla general, los equipos con recuperación tienen restricciones en cuanto a la temperatura mínima del aire exterior. Esto se debe a las capacidades del intercambiador de calor y la limitación es -25 ... -30 o C. Si la temperatura desciende, el condensado del aire de escape se congelará en el intercambiador de calor, por lo tanto, a temperaturas extremadamente bajas, un se utiliza un precalentador eléctrico o un precalentador de agua con líquido anticongelante. Por ejemplo, en Yakutia, la temperatura estimada del aire exterior es de -48 o C. Entonces los sistemas clásicos con recuperación funcionan de la siguiente manera:

1. o Con precalentador calentado hasta -25 o C (Se gasta energía térmica).
2. C-25 o El aire C se calienta en el intercambiador de calor a -2,5 o C (al 50% de eficiencia).
3. C -2.5 o El calentador principal calienta el aire a la temperatura requerida (se consume energía térmica).

Cuando se utiliza una serie especial de equipos para el Lejano Norte con recuperación de calor de 4 etapas TURKOV CrioVent, no se requiere precalentamiento, ya que las 4 etapas, una gran área de recuperación y el retorno de humedad permiten evitar que el intercambiador de calor se congele. El equipo funciona de forma grisácea:

1. Aire exterior con una temperatura de -48 o C se calienta en el recuperador hasta 11,5 o C (eficiencia 85%).
2. Desde 11.5 o El aire es calentado por el calentador principal a la temperatura requerida. (Se gasta energía térmica).

La ausencia de precalentamiento y la alta eficiencia del equipo reducirán significativamente el consumo de calor y simplificarán el diseño del equipo.
El uso de sistemas de recuperación altamente eficientes en las latitudes del norte es más relevante, ya que debido a las bajas temperaturas del aire exterior, el uso de sistemas de recuperación clásicos es difícil y los equipos sin recuperación requieren demasiada energía térmica. Los equipos de Turkov funcionan con éxito en ciudades con las condiciones climáticas más difíciles, como: Ulan-Ude, Irkutsk, Yeniseysk, Yakutsk, Anadyr, Murmansk, así como en muchas otras ciudades con un clima más templado en comparación con estas ciudades.

Conclusión

• El uso de sistemas de ventilación con recuperación permite no solo reducir los costos operativos, sino también en el caso de reconstrucción a gran escala o desarrollo de capital de casos, reducir la inversión inicial.
• Se pueden lograr los máximos ahorros en las latitudes medias y septentrionales, donde el equipo funciona en condiciones difíciles con temperaturas exteriores negativas prolongadas.
• Usando el edificio de FGAU NII CEPP como ejemplo, un sistema de ventilación con un intercambiador de calor altamente eficiente ahorrará 3 millones 33 mil rublos al año en comparación con un PVU de flujo directo y 1 millón 40 mil rublos al año en comparación con un PVU apilado, cuya eficiencia es del 50%.

No se puede organizar un clima interior confortable sin un buen sistema de ventilación. Las ventanas, puertas y materiales de acabado de plástico hacen que la casa sea tan hermética que puede provocar falta de ventilación natural, humedad y condensación. Y si tiene en cuenta la contaminación general del aire, simplemente no puede prescindir de filtros de aire efectivos. En tales casas, debe estar presente un sistema de recuperación de aire para casas privadas. Este dispositivo es impulsado por una unidad de suministro y escape, que contiene un intercambiador de calor. Dicho dispositivo no solo proporcionará aire fresco y purificado a la vivienda, sino que también ayudará a reducir los costos de calefacción.

Recuperador para una casa particular. Ventajas

El término "recuperador" en la traducción del lat. significa volver. El dispositivo en sí es un intercambiador de calor que almacena calor en la habitación y lo transfiere al aire que ingresa desde la calle. La recuperación es un método de ventilación con un consumo mínimo de calor. Tal dispositivo ayuda a ahorrar hasta un 70% del calor y devolverlo a la habitación.

Ventajas principales:

• Ruido bajo
• No es necesario abrir ventanas
• Posibilidad de instalación en estructura de falso techo
• Ahorro en costes de calefacción y aire acondicionado
• Comodidad y funciones adicionales

El ajuste automático de la intensidad del flujo de aire hace que el uso de los dispositivos no solo sea seguro, sino también cómodo.

¿Cómo elegir un recuperador de ventilación?

Todas las unidades de ventilación modernas utilizan el mismo principio de funcionamiento: proporcionan flujo de aire a la casa y la limpian del polvo y las impurezas. Dichos sistemas pueden diferir: en dimensiones, clase de limpieza, rendimiento, equipamiento y presencia de funciones adicionales.

Las unidades con intercambiador de calor eléctrico tienen incorporado un intercambiador de calor rotativo con una eficiencia del 80% y un control remoto. En los dispositivos con calentador de agua, es posible controlar la velocidad y la temperatura del flujo de aire entrante. Estas unidades de ventilación son más populares que las que tienen intercambiadores de calor eléctricos.

Dado el consumo mínimo de energía de un intercambiador de calor para una casa privada, cuyo precio es bastante asequible, el costo de instalar un sistema de ventilación se amortizará muy rápidamente. Y si además tenemos en cuenta los indudables beneficios para la salud y el bienestar general, entonces la elección a favor de una PVU con recuperador se hace evidente.

La recirculación de aire en los sistemas de ventilación es una mezcla de una cierta cantidad de aire de escape (escape) con el aire de suministro. Gracias a esto, se logra una reducción en los costos de energía para calentar el aire fresco en el período invernal del año.

Esquema de suministro y ventilación de escape con recuperación y recirculación,
donde L - flujo de aire, T - temperatura.

Recuperación de calor en ventilación.- este es un método de transferencia de energía térmica de la corriente de aire de escape a la corriente de aire de suministro. La recuperación se usa cuando hay una diferencia de temperatura entre el aire de escape y el de suministro, para aumentar la temperatura del aire fresco. Este proceso no implica mezclar flujos de aire, el proceso de transferencia de calor ocurre a través de cualquier material.

Temperatura y movimiento del aire en el intercambiador de calor.

Los dispositivos de recuperación de calor se denominan recuperadores de calor. Son de dos tipos:

Intercambiadores-recuperadores de calor- transfieren el flujo de calor a través de la pared. Se encuentran con mayor frecuencia en instalaciones de sistemas de ventilación de suministro y escape.

En el primer ciclo, que se calientan con el aire de salida, en el segundo se enfrían cediendo calor al aire de impulsión.

El sistema de ventilación de suministro y escape con recuperación de calor es la forma más común de utilizar la recuperación de calor. El elemento principal de este sistema es la unidad de suministro y escape, que incluye un intercambiador de calor. El dispositivo de la unidad de suministro con un intercambiador de calor permite transferir hasta un 80-90% de calor al aire calentado, lo que reduce significativamente la potencia del calentador de aire, en el que se calienta el aire de suministro, en caso de falta de calor. flujo del intercambiador de calor.

Características del uso de recirculación y recuperación.

La principal diferencia entre recuperación y recirculación es la ausencia de mezcla de aire de la habitación hacia el exterior. La recuperación de calor es aplicable para la mayoría de los casos, mientras que la recirculación tiene una serie de limitaciones, que se especifican en los documentos reglamentarios.

SNiP 41-01-2003 no permite el reabastecimiento de aire (recirculación) en las siguientes situaciones:

• En habitaciones, el flujo de aire en el que se determina sobre la base de las sustancias nocivas emitidas;
• En habitaciones en las que existan bacterias y hongos patógenos en altas concentraciones;
• En habitaciones con presencia de sustancias nocivas, sublimadas al contacto con superficies calentadas;
• En habitaciones de categoría B y A;
• En salas donde se trabaje con gases nocivos o combustibles, vapores;
• En salas de categoría B1-B2, en las que se puedan liberar polvos combustibles y aerosoles;
• De sistemas con presencia en ellos de succión local de sustancias nocivas y mezclas explosivas con aire;
• De vestíbulos-compuertas.

Reciclaje:
La recirculación en las unidades de tratamiento de aire se usa activamente con mayor frecuencia con una alta productividad del sistema, cuando el intercambio de aire puede ser de 1000-1500 m 3 / ha 10000-15000 m 3 / h. El aire extraído transporta una gran cantidad de energía térmica, mezclarlo con el flujo de aire exterior le permite aumentar la temperatura del aire de suministro, lo que reduce la potencia requerida del elemento calefactor. Pero en esos casos, antes de ser reintroducido en la habitación, el aire debe pasar por el sistema de filtración.

La ventilación de recirculación mejora la eficiencia energética, resuelve el problema del ahorro de energía en el caso de que el 70-80% del aire de escape ingrese nuevamente al sistema de ventilación.

Recuperación:
Las unidades de tratamiento de aire con recuperación se pueden instalar con casi cualquier caudal de aire (desde 200 m 3 /h hasta varios miles de m 3 /h), tanto a baja como a gran escala. La recuperación también permite que el calor se transfiera del aire de extracción al aire de suministro, reduciendo así la demanda de energía en el elemento calefactor.

Se utilizan instalaciones relativamente pequeñas en los sistemas de ventilación de apartamentos y casas de campo. En la práctica, las unidades de tratamiento de aire se montan bajo el techo (por ejemplo, entre el techo y el falso techo). Esta solución requiere algunos requisitos específicos de la instalación, a saber: pequeñas dimensiones totales, bajo nivel de ruido, fácil mantenimiento.

La unidad de tratamiento de aire con recuperación requiere mantenimiento, lo que obliga a hacer una trampilla en el techo para el servicio del intercambiador de calor, filtros, sopladores (ventiladores).

Los elementos principales de las unidades de tratamiento de aire.

Una unidad de suministro y escape con recuperación o recirculación, que tiene tanto el primer como el segundo proceso en su arsenal, es siempre un organismo complejo que requiere una gestión muy organizada. La unidad de tratamiento de aire esconde detrás de su caja protectora componentes principales tales como:

• dos ventiladores de varios tipos, que condicionan el rendimiento de la instalación por caudal.
• Recuperador de intercambiador de calor- calienta el aire de impulsión transfiriendo el calor del aire de escape.
• Calentador eléctrico- calienta el aire de suministro a los parámetros requeridos, en caso de falta de flujo de calor del aire de escape.
• Filtro de aire- gracias a él, se lleva a cabo el control y la purificación del aire exterior, así como el procesamiento del aire de escape frente al intercambiador de calor, para proteger el intercambiador de calor.
• Válvulas de aire con accionamientos eléctricos: se puede instalar frente a los conductos de aire de salida para un control adicional del flujo de aire y bloqueo de canales cuando el equipo está apagado.
• derivación- gracias al cual el flujo de aire puede pasar por el intercambiador de calor durante la estación cálida, por lo que no calienta el aire de suministro, sino que lo envía directamente a la habitación.
• cámara de recirculación- proporcionar la mezcla del aire eliminado en el aire de suministro, asegurando así la recirculación del flujo de aire.
  
  

Además de los componentes principales de la unidad de tratamiento de aire, también incluye una gran cantidad de pequeños componentes, como sensores, un sistema de automatización para control y protección, etc.

	Sensor de temperatura del aire de suministro		intercambiador de calor
	Sensor de temperatura del aire de extracción		Válvula de aire motorizada
	Sensor de temperatura exterior		derivación
	Sensor de temperatura del aire de escape		válvula de derivación
	calentador de aire		Filtro de entrada
	Termostato de protección contra sobrecalentamiento		Filtro de extracción
	Termostato de emergencia		Sensor del filtro de aire de suministro
	Sensor de flujo del ventilador de suministro		Sensor del filtro de aire de extracción
	Termostato antihielo		Amortiguador de aire de escape
	Actuador de válvula de agua		Compuerta de aire de suministro
	válvula de agua		ventilador de suministro
	Extractor de aire

Esquema de control

Todos los componentes de la unidad de tratamiento de aire deben estar debidamente integrados en el sistema de operación de la unidad y desempeñar sus funciones en la cantidad adecuada. La tarea de controlar el funcionamiento de todos los componentes se resuelve mediante un sistema de control de procesos automatizado. El kit de instalación incluye sensores, analizando sus datos, el sistema de control corrige el funcionamiento de los elementos necesarios. El sistema de control le permite cumplir sin problemas y de manera competente los objetivos y tareas de la unidad de tratamiento de aire, resolviendo problemas complejos de interacción entre todos los elementos de la unidad.

Panel de control de ventilación

A pesar de la complejidad del sistema de control de procesos, el desarrollo de la tecnología permite proporcionar a una persona común un panel de control de la planta de tal manera que desde el primer toque es claro y agradable usar la planta durante toda su vida útil. .

Ejemplo. Cálculo de la eficiencia de recuperación de calor:
Cálculo de la eficiencia de usar un intercambiador de calor recuperativo en comparación con usar solo un calentador eléctrico o solo de agua.

Considere un sistema de ventilación con un caudal de 500 m 3 /h. Los cálculos se llevarán a cabo para la temporada de calefacción en Moscú. Del SNiPa 23-01-99 "Climatología y geofísica de la construcción" se sabe que la duración del período con una temperatura media diaria del aire inferior a +8°C es de 214 días, la temperatura media del período con una temperatura media diaria inferior a + 8°C es -3.1°C.

Calcule la salida de calor promedio requerida:
Para calentar el aire de la calle a una temperatura confortable de 20°C, necesitarás:

norte = GRAMO * C pags * pags ( en-ha) * (t ext -t avg) = 500/3600 * 1.005 * 1.247 * = 4.021 kW

Esta cantidad de calor por unidad de tiempo se puede transferir al aire de suministro de varias maneras:

1. Calentamiento del aire de suministro por un calentador eléctrico;
2. Calentamiento del portador de calor de suministro eliminado a través del intercambiador de calor, con calentamiento adicional por un calentador eléctrico;
3. Calentamiento de aire exterior en un intercambiador de calor de agua, etc.

Cálculo 1: El calor se transfiere al aire de suministro por medio de un calentador eléctrico. El costo de la electricidad en Moscú S=5.2 rublos/(kW*h). La ventilación funciona las 24 horas, durante 214 días del período de calefacción, la cantidad de dinero, en este caso, será igual a:
C 1 \u003d S * 24 * N * n \u003d 5.2 * 24 * 4.021 * 214 \u003d 107,389.6 rublos / (período de calentamiento)

Cálculo 2: Los recuperadores modernos transfieren calor con alta eficiencia. Deje que el recuperador caliente el aire en un 60% del calor requerido por unidad de tiempo. Entonces el calentador eléctrico necesita gastar la siguiente cantidad de energía:
N (carga eléctrica) \u003d Q - Q rec \u003d 4.021 - 0.6 * 4.021 \u003d 1.61 kW

Siempre que la ventilación funcione durante todo el período de calefacción, obtenemos la cantidad de electricidad:
C 2 \u003d S * 24 * N (carga eléctrica) * n \u003d 5.2 * 24 * 1.61 * 214 \u003d 42,998.6 rublos / (período de calentamiento)

Cálculo 3: Un calentador de agua se utiliza para calentar el aire exterior. Costo estimado del calor del servicio de agua caliente por 1 Gcal en Moscú:
S año \u003d 1500 rublos / gcal. Kcal=4.184 kJ

Para calentar, necesitamos la siguiente cantidad de calor:
Q (g.w.) \u003d N * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) \u003d 4.021 * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) \u003d 17.75 Gcal

En la operación de ventilación e intercambiador de calor durante el período frío del año, la cantidad de dinero por el calor del agua de proceso:
C 3 \u003d S (agua caliente) * Q (agua caliente) \u003d 1500 * 17,75 \u003d 26 625 rublos / (período de calefacción)

Los resultados del cálculo de los costos de calefacción de aire de suministro para calefacción.
período del año:

De los cálculos anteriores se desprende que la opción más económica es utilizar el circuito de agua caliente sanitaria. Además, la cantidad de dinero necesaria para calentar el aire de suministro se reduce significativamente cuando se utiliza un intercambiador de calor recuperativo en el sistema de ventilación de suministro y escape en comparación con el uso de un calentador eléctrico.

En conclusión, me gustaría señalar que el uso de instalaciones con recuperación o recirculación en los sistemas de ventilación permite aprovechar la energía del aire de extracción, lo que permite reducir los costos de energía para calentar el aire de suministro, por lo tanto, el dinero se reducen los costes de funcionamiento del sistema de ventilación. El uso del calor del aire extraído es una tecnología moderna de ahorro de energía y le permite acercarse al modelo de "casa inteligente", en el que cualquier tipo de energía disponible se utiliza al máximo y de la manera más útil.

No se puede imaginar una vivienda suburbana cómoda sin un buen sistema de ventilación, ya que son ellos quienes son la clave para un microclima saludable. Sin embargo, muchos son cautelosos e incluso cautelosos acerca de la implementación de una instalación de este tipo, por temor a las enormes facturas de electricidad. Si ciertas dudas se han “instalado” en tu cabeza, te recomendamos que mires un recuperador para casa particular.

Estamos hablando de una unidad pequeña, combinada con ventilación de suministro y extracción y excluyendo el consumo excesivo de energía eléctrica en el invierno, cuando el aire necesita calefacción adicional. Hay varias maneras de reducir los gastos no deseados. Lo más efectivo y económico es hacer un recuperador de aire con sus propias manos.

¿Qué es este dispositivo y cómo funciona? Esto será discutido en el artículo de hoy.

Características y principio de funcionamiento.

Entonces, ¿qué es la recuperación de calor? - La recuperación es un proceso de intercambio de calor en el que el aire frío de la calle es calentado por la salida del apartamento. Gracias a este esquema de organización, una instalación de recuperación de calor ahorra calor en la vivienda. Se forma un microclima confortable en el apartamento en un corto período de tiempo y con un consumo mínimo de electricidad.

El siguiente video muestra el sistema de recuperación de aire.

Que es un recuperador. Concepto general para el lego.

La viabilidad económica de un intercambiador de calor recuperativo depende de otros factores:

• precios de la energía;
• el costo de instalación de la unidad;
• los costos asociados con el mantenimiento del dispositivo;
• la vida útil de un sistema de este tipo.

Nota! Un recuperador de aire para un apartamento es un elemento importante, pero no el único, necesario para una ventilación efectiva en un espacio habitable. La ventilación con recuperación de calor es un sistema complejo que funciona exclusivamente bajo la condición de un "paquete" profesional.

Recuperador para el hogar

Con una disminución de la temperatura ambiente, la eficiencia de la unidad disminuye. Sea como sea, un intercambiador de calor para una casa durante este período es vital, ya que una diferencia de temperatura significativa "carga" el sistema de calefacción. Si hace 0°C fuera de la ventana, entonces se suministra una corriente de aire caliente a +16°C al espacio habitable. Un recuperador doméstico para un apartamento hace frente a esta tarea sin ningún problema.

Fórmula para calcular la eficiencia

Los recuperadores de aire modernos difieren no solo en eficiencia, matices de uso, sino también en diseño. Considere las soluciones más populares y sus características.

Principales tipos de estructuras.

Los expertos se centran en el hecho de que existen varios tipos de calor:

• lamelar;
• con portadores de calor separados;
• giratorio;
• tubular.

lamelar tipo de – incluye una estructura a base de láminas de aluminio. Tal instalación de intercambiador de calor se considera la más equilibrada en términos del costo de los materiales y el valor de la conductividad térmica (la eficiencia varía del 40 al 70%). La unidad se distingue por su simplicidad de ejecución, asequibilidad y ausencia de elementos móviles. La instalación no requiere formación especializada. La instalación sin ninguna dificultad se realiza en casa, con sus propias manos.

tipo de plato

Giratorio son soluciones que son bastante populares entre los consumidores. Su diseño prevé un eje de rotación alimentado por la red, así como 2 canales para el intercambio de aire a contracorriente. ¿Cómo funciona tal mecanismo? - Una de las secciones del rotor es calentada por aire, luego de lo cual gira y el calor es redirigido a las masas frías concentradas en el canal adyacente.

tipo rotativo

A pesar de la alta eficiencia, las instalaciones tienen una serie de inconvenientes importantes:

• impresionantes indicadores de peso y tamaño;
• exigencia al mantenimiento regular, reparación;
• es problemático reproducir el recuperador con sus propias manos, para restaurar su rendimiento;
• mezcla de masas de aire;
• dependencia de la energía eléctrica.

Puede ver el video a continuación sobre los tipos de recuperadores (a partir de 8-30 minutos)

Recuperador: por qué es, sus tipos y mi elección

Nota! Una unidad de ventilación con dispositivos tubulares, así como portadores de calor separados, prácticamente no se reproduce en el hogar, incluso si todos los dibujos y diagramas necesarios están disponibles.

Dispositivo de intercambio de aire de bricolaje

El más simple en términos de implementación y equipamiento posterior se considera un sistema de recuperación de calor tipo placa. Este modelo cuenta con "ventajas" obvias y "desventajas" molestas. Si hablamos de los méritos de la solución, incluso un recuperador de aire casero para el hogar puede proporcionar:

• eficiencia decente;
• falta de "vinculación" a la red eléctrica;
• confiabilidad estructural y simplicidad;
• disponibilidad de elementos funcionales y materiales;
• duración de la operación.

Pero antes de comenzar a crear un recuperador con sus propias manos, también debe aclarar las desventajas de este modelo. La principal desventaja es la formación de glaciares durante heladas severas. El nivel de humedad en la calle es menor que en el aire que está presente en la habitación. Si no actúa sobre él de ninguna manera, se convierte en condensado. Durante las heladas, los altos niveles de humedad contribuyen a la formación de escarcha.

La foto muestra cómo se intercambia el aire.

Hay varias formas de proteger el dispositivo intercambiador de calor contra la congelación. Estas son pequeñas soluciones que difieren en eficiencia y método de implementación:

• efecto térmico en la estructura debido a que el hielo no permanece dentro del sistema (la eficiencia cae en un promedio del 20%);
• eliminación mecánica de masas de aire de las placas, por lo que se lleva a cabo el calentamiento forzado del hielo;
• adición de un sistema de ventilación con recuperador con cassettes de celulosa que absorben el exceso de humedad. Se redirigen a la vivienda, mientras que no solo se eliminan los condensados, sino que se consigue un efecto humidificador.

Le ofrecemos ver un video: recuperador de aire de bricolaje para el hogar.

Recuperador - hágalo usted mismo

Recuperador - DIY 2

Los expertos coinciden en que los casetes de celulosa son la mejor solución en la actualidad. Funcionan independientemente del clima fuera de la ventana, mientras que las instalaciones no consumen electricidad, no requieren una salida de alcantarillado, un colector de condensación.

Materiales y componentes

¿Qué soluciones y productos se deben preparar si es necesario montar una unidad de vivienda tipo placa? Los expertos recomiendan encarecidamente prestar atención prioritaria a los siguientes materiales:

1. 1. Láminas de aluminio (textolite y policarbonato celular son muy adecuados). Tenga en cuenta que cuanto más delgado sea este material, más eficiente será la transferencia de calor. La ventilación de suministro en este caso funciona mejor.
2. 2. Listones de madera (de unos 10 mm de ancho y hasta 2 mm de espesor). Se colocan entre placas adyacentes.
3. 3. Lana mineral (hasta 40 mm de espesor).
4. 4. Metal o madera contrachapada para preparar el cuerpo del aparato.
5. 5. Pegamento.
6. 6. Sellador.
7. 7. Ferretería.
8. 8. Esquina.
9. 9. 4 bridas (debajo de la sección de tubería).
10. 10. Ventilador.

Nota! La diagonal del cuerpo del intercambiador de calor recuperativo corresponde a su ancho. En cuanto a la altura, se ajusta por el número de placas y su espesor en conjunto con los rieles.

Dibujos de dispositivos

Las láminas de metal se utilizan para cortar cuadrados, las dimensiones de cada lado pueden variar de 200 a 300 mm. En este caso, es necesario seleccionar el valor óptimo, teniendo en cuenta qué sistema de ventilación está instalado en su hogar. Debe haber al menos 70 hojas, para que queden más suaves, recomendamos trabajar con 2-3 piezas al mismo tiempo.

Diagrama de un dispositivo de plástico.

Para que la recuperación de energía en el sistema se lleve a cabo en su totalidad, es necesario preparar listones de madera de acuerdo con las dimensiones seleccionadas del lado del cuadrado (de 200 a 300 mm). Luego deben procesarse cuidadosamente con aceite secante. Cada elemento de madera está pegado al segundo lado del cuadrado de metal. Uno de los cuadrados debe quedar sin pegar.

Para que la recuperación, y con ella la ventilación del aire, sea más eficaz, cada borde superior de los raíles se recubre cuidadosamente con adhesivo. Los elementos individuales se ensamblan en un "sándwich" cuadrado. ¡Muy importante! El 2°, 3° y todos los subsiguientes productos cuadrados deben girarse 90° con relación al anterior. De esta manera, se implementa la alternancia de canales, su posición perpendicular.

El cuadrado superior se fija en el pegamento, en el que no hay listones. Usando las esquinas, la estructura se une y sujeta con cuidado. Para que la recuperación de calor en los sistemas de ventilación se lleve a cabo sin pérdida de aire, los espacios se llenan con sellador. Se forman montajes de brida.

Las soluciones de ventilación (unidad fabricada) se colocan en la carcasa. Previamente, en las paredes del dispositivo, es necesario preparar varias guías de esquina. El intercambiador de calor está colocado de tal manera que sus esquinas descansan contra las paredes laterales, mientras que toda la estructura se parece visualmente a un rombo.

En la foto, una versión casera del dispositivo.

En su parte inferior quedan productos residuales en forma de condensado. La tarea principal es obtener 2 canales de escape aislados entre sí. Dentro de la estructura del elemento laminar, las masas de aire se mezclan, y solo allí. Se hace un pequeño orificio en la parte inferior para drenar el condensado a través de una manguera. En el diseño, se hacen 4 agujeros para las bridas.

Fórmula para calcular la potencia.

Ejemplo! Para calentar el aire de la habitación hasta 21°С, que requiere60 m3 de aireen hora:Q \u003d 0.335x60x21 \u003d 422 W.

Para determinar la eficiencia de la unidad, basta con determinar las temperaturas en 3 puntos clave de su entrada al sistema:

Cálculo del payback del recuperador

ahora ya sabes , qué es un recuperador y qué tan necesario es para los sistemas de ventilación modernos. Estos dispositivos se instalan cada vez más en casas de campo, instalaciones de infraestructura social. Los recuperadores para una casa privada son un producto bastante popular en nuestro tiempo. En un cierto nivel de deseo, el recuperador se puede ensamblar con sus propias manos con medios improvisados, como se menciona anteriormente en nuestro artículo.

En relación con el crecimiento de las tarifas de los recursos energéticos primarios, la recuperación cobra más relevancia que nunca. Los siguientes tipos de intercambiadores de calor se usan comúnmente en unidades de tratamiento de aire con recuperación de calor:

• intercambiador de calor de placas o de flujo cruzado;
• intercambiador de calor rotatorio;
• recuperadores con portador de calor intermedio;
• Bomba de calor;
• recuperador tipo cámara;
• recuperador con tubos de calor.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de cualquier intercambiador de calor en unidades de tratamiento de aire es el siguiente. Proporciona intercambio de calor (en algunos modelos, e intercambio de frío, así como intercambio de humedad) entre los flujos de aire de suministro y de escape. El proceso de intercambio de calor puede tener lugar de forma continua, a través de las paredes del intercambiador de calor, con la ayuda de freón o un portador de calor intermedio. El intercambio de calor también puede ser periódico, como en un intercambiador de calor rotatorio y de cámara. Como resultado, el aire de extracción extraído se enfría, calentando así el aire de suministro fresco. El proceso de refrigeración en algunos modelos de recuperadores se lleva a cabo en la estación cálida y permite reducir los costos de energía para los sistemas de aire acondicionado debido a que se enfría un poco el aire de suministro que se suministra a la habitación. El intercambio de humedad tiene lugar entre los flujos de aire de escape y de suministro, lo que le permite mantener una humedad interior cómoda para una persona durante todo el año, sin el uso de ningún dispositivo adicional: humidificadores y otros.

Intercambiador de calor de placas o de flujo cruzado.

Las placas conductoras de calor de la superficie de recuperación están hechas de láminas de metal fino (material: aluminio, cobre, acero inoxidable) o cartón ultrafino, plástico, celulosa higroscópica. El flujo de aire de suministro y escape se mueve a través de muchos pequeños canales formados por estas placas conductoras de calor, en un patrón de contraflujo. El contacto y la mezcla de los arroyos, su contaminación son prácticamente excluidos. No hay partes móviles en el diseño del intercambiador de calor. Relación de eficiencia 50-80%. La humedad puede condensarse en la superficie de las placas en un intercambiador de calor hecho de lámina metálica debido a la diferencia de temperatura de los flujos de aire. En la estación cálida, debe desviarse al sistema de alcantarillado del edificio a través de una tubería de drenaje especialmente equipada. En clima frío, existe el peligro de que esta humedad se congele en el intercambiador de calor y su daño mecánico (descongelación). Además, el hielo formado reduce en gran medida la eficiencia del intercambiador de calor. Por lo tanto, cuando funcionan en la estación fría, los intercambiadores de calor con placas metálicas conductoras de calor requieren una descongelación periódica con un flujo de aire de escape tibio o el uso de un calentador de agua o de aire eléctrico adicional. En este caso, el aire de suministro no se suministra en absoluto o se suministra a la habitación desviando el intercambiador de calor a través de una válvula adicional (derivación). El tiempo de descongelación es en promedio de 5 a 25 minutos. El intercambiador de calor con placas conductoras de calor hechas de cartón ultrafino y plástico no está sujeto a congelación, ya que el intercambio de humedad también ocurre a través de estos materiales, pero tiene otro inconveniente: no se puede usar para ventilar habitaciones con mucha humedad para para secarlos. El intercambiador de calor de placas se puede instalar en el sistema de suministro y escape tanto en posición vertical como horizontal, según los requisitos para las dimensiones de la cámara de ventilación. Los intercambiadores de calor de placas son los más comunes debido a su relativa simplicidad de diseño y bajo costo.

Recuperador rotatorio.

Este tipo es el segundo más extendido después del lamelar. El calor de una corriente de aire a otra se transfiere a través de un tambor cilíndrico hueco que gira entre las secciones de escape y suministro, llamado rotor. El volumen interno del rotor se llena con una lámina o alambre de metal muy compacto, que desempeña el papel de una superficie giratoria de transferencia de calor. El material de la lámina o el alambre es el mismo que el del intercambiador de calor de placas: cobre, aluminio o acero inoxidable. El rotor tiene un eje de rotación horizontal del eje impulsor girado por un motor eléctrico con regulación paso a paso o inverter. El motor se puede utilizar para controlar el proceso de recuperación. Relación de eficiencia 75-90%. La eficiencia del recuperador depende de las temperaturas de los flujos, su velocidad y la velocidad del rotor. Al cambiar la velocidad del rotor, puede cambiar la eficiencia. Se excluye la congelación de la humedad en el rotor, pero no se puede excluir por completo la mezcla de flujos, su contaminación mutua y la transferencia de olores, ya que los flujos están en contacto directo entre sí. Es posible mezclar hasta un 3%. Los intercambiadores de calor rotativos no requieren grandes cantidades de electricidad, le permiten deshumidificar el aire en habitaciones con mucha humedad. El diseño de los intercambiadores de calor rotativos es más complejo que el de los intercambiadores de calor de placas, y su costo y costos operativos son más altos. Sin embargo, las unidades de tratamiento de aire con intercambiadores de calor rotativos son muy populares debido a su alta eficiencia.

Recuperadores con portador de calor intermedio.

El refrigerante suele ser agua o soluciones acuosas de glicoles. Tal intercambiador de calor consta de dos intercambiadores de calor interconectados por tuberías con una bomba de circulación y accesorios. Uno de los intercambiadores de calor se coloca en un canal con un flujo de aire de escape y recibe calor de él. El calor se transfiere a través del portador de calor con la ayuda de una bomba y tuberías a otro intercambiador de calor ubicado en el conducto de aire de suministro. El aire de suministro absorbe este calor y se calienta. La mezcla de flujos en este caso está completamente excluida, pero debido a la presencia de un portador de calor intermedio, el factor de eficiencia de este tipo de recuperadores es relativamente bajo y asciende a 45-55%. La eficiencia puede verse influenciada por la bomba, lo que afecta la velocidad del refrigerante. La principal ventaja y diferencia entre un intercambiador de calor con un portador de calor intermedio y un intercambiador de calor con un tubo de calor es que los intercambiadores de calor en las unidades de escape y suministro pueden ubicarse a una distancia entre sí. La posición de montaje de los intercambiadores de calor, la bomba y las tuberías puede ser vertical u horizontal.

Bomba de calor.

Hace relativamente poco tiempo, apareció un tipo interesante de recuperador con un refrigerante intermedio: el llamado. intercambiador de calor termodinámico, en el que el papel de intercambiadores de calor líquidos, tuberías y una bomba lo desempeña una máquina de refrigeración que funciona en modo bomba de calor. Este es un tipo de combinación de un intercambiador de calor y una bomba de calor. Se compone de dos intercambiadores de calor de freón: un evaporador-enfriador de aire y un condensador, tuberías, una válvula termostática, un compresor y una válvula de 4 vías. Los intercambiadores de calor están ubicados en los conductos de aire de suministro y escape, el compresor es necesario para garantizar la circulación de freón y la válvula cambia los flujos de refrigerante según la temporada y le permite transferir calor del aire de escape al aire de suministro y viceversa. Al mismo tiempo, el sistema de suministro y escape puede constar de varias unidades de suministro y una de escape de mayor capacidad, unidas por un circuito de refrigeración. Al mismo tiempo, las capacidades del sistema permiten que varias unidades de tratamiento de aire funcionen en diferentes modos (calefacción/refrigeración) al mismo tiempo. El factor de conversión COP de la bomba de calor puede alcanzar valores de 4,5-6,5.

Recuperador con tubos de calor.

Según el principio de funcionamiento, un intercambiador de calor con tubos de calor es similar a un intercambiador de calor con un portador de calor intermedio. La única diferencia es que no se colocan intercambiadores de calor en los flujos de aire, sino los llamados tubos de calor o, más precisamente, termosifones. Estructuralmente, estas son secciones herméticamente selladas de tubo con aletas de cobre, llenas en su interior con freón de bajo punto de ebullición especialmente seleccionado. Un extremo de la tubería en el flujo de escape se calienta, el freón hierve en este lugar y transfiere el calor recibido del aire al otro extremo de la tubería, soplado por el flujo de aire de suministro. Aquí, el freón dentro de la tubería se condensa y transfiere calor al aire, que se calienta. Se excluye por completo la mezcla mutua de los arroyos, su contaminación y la transmisión de los olores. No hay elementos móviles, las tuberías se colocan en los arroyos solo en forma vertical o con una ligera pendiente, de modo que el freón se mueve dentro de las tuberías desde el extremo frío al caliente por gravedad. Relación de eficiencia 50-70%. Una condición importante para garantizar el funcionamiento de su funcionamiento: los conductos de aire en los que se instalan los termosifones deben ubicarse verticalmente uno encima del otro.

Recuperador tipo cámara.

El volumen interno (cámara) de dicho intercambiador de calor está dividido en dos mitades por un amortiguador. La compuerta se mueve de vez en cuando, cambiando así la dirección del movimiento de los flujos de aire de extracción y suministro. El aire de escape calienta la mitad de la cámara, luego el amortiguador dirige el flujo de aire de suministro aquí y se calienta desde las paredes calentadas de la cámara. Este proceso se repite periódicamente. El índice de eficiencia alcanza el 70-80%. Pero hay partes móviles en el diseño y, por lo tanto, existe una alta probabilidad de mezcla mutua, contaminación de flujos y transferencia de olores.

Cálculo de la eficiencia del recuperador.

En las características técnicas de las unidades de ventilación recuperativa de muchos fabricantes, por regla general, se dan dos valores del coeficiente de recuperación: la temperatura del aire y su entalpía. El cálculo de la eficiencia del intercambiador de calor se puede realizar por temperatura o entalpía del aire. El cálculo de la temperatura tiene en cuenta el contenido de calor aparente del aire, y el cálculo de la entalpía también tiene en cuenta el contenido de humedad del aire (su humedad relativa). El cálculo de la entalpía se considera más preciso. Los datos iniciales son necesarios para el cálculo. Se obtienen midiendo la temperatura y la humedad del aire en tres lugares: interior (donde la unidad de ventilación proporciona el intercambio de aire), exterior y en la sección transversal de la rejilla de suministro de aire (por donde el aire exterior tratado entra en la habitación). La fórmula para calcular la eficiencia de recuperación de calor por temperatura es la siguiente:

Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), dónde

• Kt– factor de eficiencia del intercambiador de calor por temperatura;
• T1– temperatura del aire exterior, oC;
• T2 es la temperatura del aire de escape (es decir, el aire de la habitación), °C;
• T4– temperatura del aire de suministro, oC.

La entalpía del aire es el contenido de calor del aire, es decir la cantidad de calor contenida en él, relacionada con 1 kg de aire seco. La entalpía se determina utilizando el diagrama i-d del estado del aire húmedo, colocándole los puntos correspondientes a la temperatura y humedad medidas en la habitación, al aire libre y el aire de suministro. La fórmula para calcular la eficiencia de recuperación de entalpía es la siguiente:

Kh = (H4 - H1) / (H2 - H1), dónde

• Kh– factor de eficiencia del intercambiador de calor por entalpía;
• H1– entalpía del aire exterior, kJ/kg;
• H2–entalpía del aire de escape (es decir, aire ambiente), kJ/kg;
• H4– entalpía del aire de suministro, kJ/kg.

Viabilidad económica del uso de unidades de tratamiento de aire con recuperación.

Como ejemplo, tomemos un estudio de factibilidad para el uso de unidades de ventilación con recuperación en sistemas de ventilación de suministro y escape para concesionarios de automóviles.

Datos iniciales:

• objeto: un concesionario de automóviles con un área total de 2000 m2;
• la altura promedio del local es de 3-6 m, consta de dos salas de exhibición, un área de oficinas y una estación de servicio (SRT);
• para la ventilación de suministro y extracción de estas instalaciones, se seleccionaron unidades de ventilación tipo conducto: 1 unidad con un caudal de aire de 650 m3/hora y un consumo de energía de 0,4 kW y 5 unidades con un caudal de aire de 1500 m3/hora y un consumo de energía de 0,83 kW.
• el rango garantizado de temperaturas del aire exterior para instalaciones de conductos es (-15…+40) °C.

Para comparar el consumo de energía, calcularemos la potencia de un aerotermo eléctrico de conducto, que es necesario para calentar el aire exterior en la estación fría en una unidad de suministro tradicional (compuesta por una válvula de retención, un filtro de conducto, un ventilador y un aireador eléctrico). calentador) con un caudal de aire de 650 y 1500 m3/h, respectivamente. Al mismo tiempo, el costo de la electricidad se considera de 5 rublos por 1 kWh.

El aire exterior debe calentarse de -15 a +20°C.

El cálculo de la potencia del calentador de aire eléctrico se realiza de acuerdo con la ecuación de balance de calor:

Qn \u003d G * Cp * T, W, dónde:

• qn– potencia del calentador de aire, W;
• GRAMO- flujo másico de aire a través del calentador de aire, kg/s;
• Casarse es la capacidad calorífica isobárica específica del aire. Cp = 1000kJ/kg*K;
• T- la diferencia entre las temperaturas del aire en la salida del calentador de aire y la entrada.

T \u003d 20 - (-15) \u003d 35 ° C.

1. 650 / 3600 = 0,181 m3/s

p = 1,2 kg/m3 es la densidad del aire.

G = 0,181*1,2 = 0,217 kg/s

Qn \u003d 0, 217 * 1000 * 35 \u003d 7600 W.

2. 1500 / 3600 = 0,417 m3/s

G=0.417*1.2=0.5kg/s

Qn \u003d 0.5 * 1000 * 35 \u003d 17500 W.

Así, la utilización de instalaciones por conductos con recuperación de calor en época de frío en lugar de las tradicionales mediante aerotermos eléctricos permite reducir en más de 20 veces los costes energéticos con la misma cantidad de aire suministrado y con ello reducir costes y, en consecuencia, aumentar el beneficio de una concesionaria de automóviles. Además, el uso de plantas con recuperación permite reducir los costos financieros del consumidor de portadores de energía para la calefacción de espacios en la estación fría y para su aire acondicionado en la estación cálida en aproximadamente un 50%.

Para mayor claridad, haremos un análisis financiero comparativo del consumo de energía de los sistemas de ventilación de suministro y extracción de los locales de la concesionaria de automóviles, equipados con unidades de recuperación de calor tipo conducto y unidades tradicionales con aerotermos eléctricos.

Datos iniciales:

Sistema 1.

Instalaciones con recuperación de calor con un caudal de 650 m3/h - 1 unidad. y 1500 m3/hora - 5 unidades.

El consumo total de energía eléctrica será: 0,4 + 5 * 0,83 = 4,55 kW * h.

Sistema 2.

Unidades tradicionales de suministro de conductos y ventilación de escape - 1 unidad. con un caudal de 650m3/hora y 5 unidades. con un caudal de 1500m3/hora.

La potencia eléctrica total de la instalación a 650 m3/h será:

• ventiladores - 2 * 0.155 \u003d 0.31 kW * h;
• accionamientos de válvulas y automatización - 0,1 kWh;
• calentador de aire eléctrico - 7,6 kWh;

Total: 8,01 kWh.

La potencia eléctrica total de la instalación a 1500 m3/hora será:

• ventiladores - 2 * 0,32 \u003d 0,64 kW * hora;
• accionamientos de válvulas y automatización - 0,1 kWh;
• calentador de aire eléctrico - 17,5 kWh.

Total: (18,24 kW * h) * 5 \u003d 91,2 kW * h.

Total: 91,2 + 8,01 \u003d 99,21 kWh.

Aceptamos el período de uso de la calefacción en los sistemas de ventilación 150 días hábiles al año durante 9 horas. Obtenemos 150 * 9 = 1350 horas.

El consumo energético de las plantas con recuperación será: 4,55 * 1350 = 6142,5 kW

Los costos de operación serán: 5 rublos * 6142.5 kW = 30712.5 rublos. o en relación (al área total del concesionario de automóviles 2000 m2) expresión 30172.5/2000 = 15.1 rublos/m2.

El consumo de energía de los sistemas tradicionales será: 99,21 * 1350 = 133933,5 kW Los costos de operación serán: 5 rublos * 133933,5 kW = 669667,5 rublos. o en relación (al área total del concesionario de automóviles 2000 m2) expresión 669667.5 / 2000 = 334.8 rublos/m2.