Penciptaan energi yang efisien gedung administrasi, yang akan sedekat mungkin dengan standar "PASSIVE HOUSE", tidak mungkin tanpa unit penanganan udara (PSU) modern dengan pemulihan panas.
Dibawah pemulihan berarti proses memanfaatkan panas dari udara buang internal dengan suhu t in, yang dipancarkan selama periode dingin dengan suhu tinggi ke jalan, untuk memanaskan pasokan udara luar. Proses pemulihan panas terjadi di unit pemulihan panas khusus: penukar panas pelat, regenerator berputar, serta di penukar panas yang dipasang secara terpisah di aliran udara dengan suhu berbeda (di unit pembuangan dan pasokan) dan dihubungkan oleh pembawa panas perantara (glikol, etilen glikol).
Opsi terakhir paling relevan dalam kasus ketika aliran masuk dan pembuangan dipisahkan di sepanjang ketinggian bangunan, misalnya, Unit pasokan- di ruang bawah tanah, dan knalpot - di loteng, namun, efisiensi pemulihan sistem tersebut akan jauh lebih rendah (dari 30 menjadi 50% dibandingkan dengan PES di satu gedung
Penukar panas pelat adalah kaset di mana saluran pasokan dan pembuangan udara dipisahkan oleh lembaran aluminium. Pertukaran panas terjadi antara suplai dan udara buang melalui lembaran aluminium. Udara ekstrak internal memanaskan udara suplai eksternal melalui pelat penukar panas. Dalam hal ini, proses pencampuran udara tidak terjadi.
PADA penukar panas putar perpindahan panas dari udara buang ke udara suplai dilakukan melalui rotor silinder yang berputar, yang terdiri dari paket pelat logam tipis. Selama pengoperasian penukar panas putar, udara buang memanaskan pelat, dan kemudian pelat ini pindah ke udara luar yang dingin dan memanaskannya. Namun, di unit pemisah aliran, karena kebocorannya, udara buangan mengalir ke udara suplai. Persentase luapan bisa dari 5 hingga 20% tergantung pada kualitas peralatan.
Untuk mencapai tujuan - untuk membawa bangunan FGAU "NII CEPP" lebih dekat ke pasif, dalam diskusi dan perhitungan yang panjang, diputuskan untuk memasang pasokan dan pembuangan unit ventilasi dengan recuperator Pabrikan Rusia sistem iklim hemat energi - perusahaan TURKOV.
Perusahaan TURKOV memproduksi PES untuk wilayah berikut:
- Untuk wilayah Tengah (peralatan dengan pemulihan panas dua tahap Seri ZENIT, yang bekerja secara stabil hingga -25 tentang C, dan sangat baik untuk iklim wilayah Tengah Rusia, efisiensi 65-75%);
- Untuk Siberia (peralatan dengan pemulihan panas tiga tahap Seri Zenit HECO bekerja secara stabil hingga -35 tentang C, dan sangat baik untuk iklim Siberia, tetapi sering digunakan di wilayah tengah, efisiensi 80-85%);
- Untuk Far North (peralatan dengan pemulihan empat tahap Seri CrioVent bekerja secara stabil hingga -45 tentang C, sangat baik untuk iklim yang sangat dingin dan digunakan di wilayah paling parah di Rusia, efisiensi hingga 90%).
Namun, PES TURKOV menggunakan penukar panas pelat entalpi, di mana, bersama dengan transfer panas implisit dari udara buang, uap air juga ditransfer ke udara suplai.
Area kerja penukar panas entalpi terbuat dari membran polimer, yang memungkinkan molekul uap air lewat dari udara buang (dilembabkan) dan mentransfernya ke suplai (kering). Tidak ada pencampuran aliran pembuangan dan suplai di penukar panas, karena uap air dilewatkan melalui membran dengan difusi karena perbedaan konsentrasi uap di kedua sisi membran.
Dimensi sel membran sedemikian rupa sehingga hanya uap air yang dapat melewatinya, untuk debu, polutan, tetesan air, bakteri, virus, dan bau, membran merupakan penghalang yang tidak dapat diatasi (karena rasio ukuran "sel" membran dan zat lainnya).
Penukar panas entalpi sebenarnya - penukar panas pelat, di mana membran polimer digunakan sebagai pengganti aluminium. Karena konduktivitas termal pelat membran kurang dari aluminium, area penukar panas entalpi yang diperlukan jauh lebih besar daripada area penukar panas aluminium serupa. Di satu sisi, ini meningkatkan dimensi peralatan, di sisi lain, memungkinkan Anda untuk mentransfer sejumlah besar kelembaban, dan berkat ini dimungkinkan untuk mencapai ketahanan beku yang tinggi dari penukar panas dan stabil. pengoperasian peralatan pada suhu yang sangat rendah.
Di musim dingin (suhu luar ruangan di bawah -5C), jika kelembaban udara buangan melebihi 30% (pada suhu udara buangan 22…24 °C), di penukar panas, bersamaan dengan proses pemindahan uap air ke udara suplai , proses akumulasi uap air pada pelat penukar panas berlangsung. Oleh karena itu, perlu untuk mematikan kipas suplai secara berkala dan mengeringkan lapisan higroskopis penukar panas dengan udara buang. Durasi, frekuensi dan suhu di bawah yang diperlukan proses pengeringan tergantung pada gradasi penukar panas, suhu dan kelembaban di dalam ruangan. Pengaturan pengeringan penukar panas yang paling umum digunakan ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengaturan pengeringan penukar panas yang paling umum digunakan
| Langkah penukar panas | Suhu / Kelembaban | ||||
|
|
<20% | 20%-30% | 30%-35% | 35%-45% | |
| 2 langkah | tidak dibutuhkan | 3/45 menit | 3/30 menit | 4/30 menit | |
| 3 langkah | tidak dibutuhkan | 3/50 menit | 3/40 menit | 3/30 menit | |
| 4 langkah | tidak dibutuhkan | 3/50 menit | 3/40 menit | ||
Pengeringan penukar panas hanya diperlukan saat memasang sistem pelembapan udara, atau saat mengoperasikan peralatan dengan aliran masuk uap air yang besar dan sistematis.
- Dengan parameter udara dalam ruangan standar, mode kering tidak diperlukan.
Dalam artikel ini, sebagai contoh gedung administrasi, gedung berlantai lima khas FGAU "NII CEPP" setelah rekonstruksi yang direncanakan dipertimbangkan.
Untuk bangunan ini, laju aliran pasokan dan pembuangan udara ditentukan sesuai dengan norma pertukaran udara di tempat administrasi untuk setiap ruang bangunan.
Nilai total laju aliran udara suplai dan pembuangan menurut lantai bangunan ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perkiraan laju aliran udara suplai/pembuangan menurut lantai bangunan
| Lantai | Konsumsi udara suplai, m 3 /jam | Konsumsi udara buang, m 3 /jam | PVU TURKOV |
| ruang bawah tanah | 1987 | 1987 | Zenit 2400 HECO SW |
| Lantai 1 | 6517 | 6517 |
Zenit 1600 HECO SW Zenit 2400 HECO SW Zenit 3400 HECO SW |
| Lantai 2 | 5010 | 5010 | Zenit 5000 HECO SW |
| lantai 3 | 6208 | 6208 |
Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW - 2 buah. |
| lantai 4 | 6957 | 6957 | Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW |
| lantai 5 | 4274 | 4274 |
Zenit 6000 HECO SW Zenit 350 HECO MW |
Di laboratorium, PVU bekerja sesuai dengan algoritme khusus dengan kompensasi untuk pembuangan dari lemari asam, yaitu ketika ada lemari asam yang dihidupkan, penutup PVU secara otomatis berkurang dengan nilai lemari asam. Berdasarkan perkiraan biaya, unit penanganan udara Turkov dipilih. Setiap lantai akan dilayani oleh Zenit HECO SW dan Zenit HECO MW PES dengan pemulihan panas tiga tahap hingga 85%.
Ventilasi lantai pertama dilakukan oleh PES, yang dipasang di basement dan di lantai dua. Ventilasi lantai yang tersisa (kecuali untuk laboratorium di lantai empat dan tiga) disediakan oleh PES yang dipasang di lantai teknis.
Tampilan PES dari instalasi Zenit Heco SW ditunjukkan pada Gambar 6. Tabel 3 menunjukkan data teknis untuk setiap PES instalasi.
Instalasi Zenit Heco SW termasuk: - Perumahan dengan insulasi panas dan suara;
- pasokan kipas;
- Kipas angin;
- filter pasokan;
- Filter knalpot;
- penukar panas 3-tahap;
- Pemanas air;
- Unit pencampuran;
- Otomatisasi dengan satu set sensor;
- Panel kontrol kabel.
Keuntungan penting adalah kemungkinan pemasangan peralatan baik secara vertikal maupun horizontal di bawah langit-langit, yang digunakan di gedung yang bersangkutan. Serta kemampuan untuk menempatkan peralatan di daerah dingin (loteng, garasi, ruang teknis, dll.) Dan di jalan, yang sangat penting dalam pemulihan dan rekonstruksi bangunan.
PES Zenit HECO MW adalah PES kecil dengan pemulihan panas dan kelembaban dengan pemanas air dan unit pencampur dalam wadah ringan dan serbaguna yang terbuat dari polipropilena yang diperluas, dirancang untuk menjaga iklim di kamar kecil, apartemen, rumah.
Perusahaan TURKOVdikembangkan dan diproduksi secara independen di Rusia otomatisasi Monokontroler untuk peralatan ventilasi. Otomatisasi ini digunakan di PVU Zenit Heco SW
- Pengontrol mengontrol kipas EC melalui MODBUS, yang memungkinkan Anda untuk memantau pengoperasian setiap kipas.
- Mengontrol pemanas air dan pendingin untuk secara akurat menjaga suhu pasokan udara di musim dingin dan musim panas.
- Untuk pengendalian CO 2 di ruang konferensi dan ruang rapat, otomatisasi dilengkapi dengan sensor CO khusus 2 . Peralatan akan memonitor konsentrasi CO 2 dan secara otomatis mengubah aliran udara sesuai dengan jumlah orang di ruangan untuk menjaga kualitas udara yang dibutuhkan, sehingga mengurangi konsumsi panas peralatan.
- Sistem pengiriman yang lengkap memungkinkan Anda untuk mengatur pusat kendali sesederhana mungkin. Sistem pemantauan jarak jauh akan memungkinkan Anda memantau peralatan dari mana saja di dunia.
Fitur panel kontrol:
- Jam, tanggal;
- Tiga kecepatan kipas;
- Filter tampilan status secara real time;
- Timer mingguan;
- Pengaturan suhu udara suplai;
- Tampilan kesalahan pada tampilan.
Tanda efisiensi
Untuk menilai efektivitas pemasangan unit penanganan udara Zenit Heco SW dengan pemulihan panas di gedung yang sedang dipertimbangkan, kami menentukan beban yang dihitung, rata-rata dan tahunan pada sistem ventilasi, serta biaya dalam rubel untuk periode dingin, periode hangat dan sepanjang tahun untuk tiga opsi PES:
- PES dengan pemulihan Zenit Heco SW (efisiensi recuperator 85%);
- PES aliran langsung (yaitu tanpa penukar panas);
- PES dengan efisiensi pemulihan panas 50%.
Beban pada sistem ventilasi adalah beban pada pemanas udara, yang memanaskan (selama periode dingin) atau mendinginkan (selama periode hangat) pasokan udara setelah penukar panas. Dalam PES aliran langsung, udara dipanaskan di pemanas dari parameter awal yang sesuai dengan parameter udara luar selama periode dingin, dan mendingin selama periode hangat. Hasil perhitungan beban desain pada sistem ventilasi pada periode dingin untuk lantai bangunan ditunjukkan pada Tabel 3. Hasil perhitungan beban desain pada sistem ventilasi pada musim panas untuk seluruh bangunan ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 3. Perkiraan beban pada sistem ventilasi selama periode dingin menurut lantai, kW
| Lantai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% |
| ruang bawah tanah | 3,5 | 28,9 | 14,0 |
| Lantai 1 | 11,5 | 94,8 | 45,8 |
| Lantai 2 | 8,8 | 72,9 | 35,2 |
| lantai 3 | 10,9 | 90,4 | 43,6 |
| lantai 4 | 12,2 | 101,3 | 48,9 |
| lantai 5 | 7,5 | 62,2 | 30,0 |
| 54,4 | 450,6 | 217,5 |
Tabel 4. Perkiraan beban pada sistem ventilasi selama periode hangat berdasarkan lantai, kW
| Lantai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% |
| 20,2 | 33,1 | 31,1 |
Karena suhu luar yang dihitung pada periode dingin dan hangat tidak konstan selama periode pemanasan dan periode pendinginan, maka perlu untuk menentukan beban ventilasi rata-rata pada suhu luar rata-rata:
Hasil perhitungan beban tahunan pada sistem ventilasi selama periode hangat dan periode dingin untuk seluruh bangunan ditunjukkan pada tabel 5 dan 6.
Tabel 5. Beban tahunan pada sistem ventilasi selama musim dingin berdasarkan lantai, kW
| Lantai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% |
| 66105 | 655733 | 264421 | |
| 66,1 | 655,7 | 264,4 |
Tabel 6. Beban tahunan pada sistem ventilasi selama musim panas berdasarkan lantai, kW
| Lantai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% |
| 12362 | 20287 | 19019 | |
| 12,4 | 20,3 | 19,0 |
Mari kita tentukan biaya dalam rubel per tahun untuk pemanasan, pendinginan, dan pengoperasian kipas.
Konsumsi dalam rubel untuk pemanasan ulang diperoleh dengan mengalikan nilai tahunan beban ventilasi (dalam Gkal) selama periode dingin dengan biaya 1 Gkal / jam energi panas dari jaringan dan pada saat PVU dalam mode pemanasan . Biaya 1 Gcal / jam energi panas dari jaringan diambil sama dengan 2169 rubel.
Biaya dalam rubel untuk pengoperasian kipas diperoleh dengan mengalikan daya, waktu pengoperasian, dan biaya 1 kW listrik. Biaya 1 kWh listrik diambil sama dengan 5,57 rubel.
Hasil penghitungan biaya dalam rubel untuk pengoperasian WSP pada periode dingin ditunjukkan pada Tabel 7, dan pada periode hangat pada Tabel 8. Tabel 9 membandingkan semua opsi WSP untuk seluruh bangunan FGAU "NII CEPP" .
Tabel 7. Pengeluaran dalam rubel per tahun untuk pengoperasian PES selama periode dingin
| Lantai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% | |||
| Untuk pemanasan ulang | Untuk penggemar | Untuk pemanasan ulang | Untuk penggemar | Untuk pemanasan ulang | Untuk penggemar | |
| Biaya total | 368 206 | 337 568 | 3 652 433 | 337 568 | 1 472 827 | 337 568 |
Tabel 8. Biaya dalam rubel per tahun untuk pengoperasian WSP selama periode hangat
| Lantai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% | |||
| Untuk pendinginan | Untuk penggemar | Untuk pendinginan | Untuk penggemar | Untuk pendinginan | Untuk penggemar | |
| Biaya total | 68 858 | 141 968 | 112 998 | 141 968 | 105 936 | 141 968 |
Tabel 9. Perbandingan semua PES
| Nilai | PES Zenit HECO SW/MW | Aliran langsung PES | PES dengan pemulihan 50% |
| , kW | 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 | |
| Biaya pemanasan ulang, gosok | 122 539 | 1 223 178 | 493 240 |
| Biaya pendinginan, gosok | 68 858 | 112 998 | 105 936 |
| Biaya untuk penggemar di musim dingin, gosok | 337 568 | ||
| Biaya untuk penggemar di musim panas, gosok | 141 968 | ||
| Total biaya tahunan, gosok | 670 933 | 1 815 712 | 1 078 712 |
Analisis Tabel 9 memungkinkan kita untuk menarik kesimpulan yang jelas - unit suplai dan pembuangan Zenit HECO SW dan Zenit HECO MW dengan pemulihan panas dan kelembaban dari Turkov sangat hemat energi.
Total beban ventilasi tahunan TURKOV PVU kurang dari beban di PVU dengan efisiensi 50% sebesar 72%, dan dibandingkan dengan PVU aliran langsung sebesar 88%. PVU Turkov akan menghemat 1 juta 145 ribu rubel - dibandingkan dengan PVU aliran langsung atau 408 ribu rubel - dibandingkan dengan PVU, yang efisiensinya 50%.
Mana tabungannya...
Alasan utama kegagalan dalam penggunaan sistem dengan pemulihan adalah investasi awal yang relatif tinggi, namun, dengan melihat biaya pengembangan yang lebih lengkap, sistem tersebut tidak hanya terbayar dengan cepat, tetapi juga mengurangi investasi keseluruhan selama pengembangan. perumahan, gedung perkantoran dan pertokoan.
Nilai rata-rata kehilangan panas bangunan jadi: 50 W/m 2 .
- Termasuk: Kehilangan panas melalui dinding, jendela, atap, pondasi, dll.
Termasuk:
- Ventilasi apartemen dengan perhitungan tujuan tempat dan multiplisitas.
- Ventilasi kantor berdasarkan jumlah orang dan kompensasi CO2.
- Ventilasi toko, koridor, gudang, dll.
- Rasio area dipilih berdasarkan beberapa kompleks yang ada
Termasuk:
- Kompensasi untuk kamar mandi, kamar mandi, dapur, dll. Karena tidak mungkin untuk mengatur asupan ke dalam sistem pemulihan dari kamar-kamar ini, aliran masuk diatur ke dalam ruangan ini, dan pembuangan melewati kipas terpisah melewati recuperator.
Perbedaan antara kuantitas udara suplai dan kuantitas udara kompensasi.
Volume ekstrak udara inilah yang mentransfer panas ke udara suplai.
Sehingga perlu dibangun kawasan dengan bangunan standar dengan luas total 40.000 m 2 dengan karakteristik kehilangan panas yang ditentukan. Mari kita lihat apa yang akan menghemat penggunaan sistem ventilasi dengan pemulihan.
Biaya operasional
Tujuan utama memilih sistem dengan pemulihan adalah untuk mengurangi biaya operasi peralatan, karena pengurangan yang signifikan dalam keluaran panas yang diperlukan untuk memanaskan udara pasokan.
Dengan penggunaan unit ventilasi suplai dan pembuangan tanpa pemulihan, kita akan mendapatkan konsumsi panas dari sistem ventilasi satu gedung 2410 kWh.
- Kami mengambil biaya pengoperasian sistem seperti itu sebagai 100%. Tidak ada penghematan sama sekali - 0%.
Dengan penggunaan unit ventilasi pasokan dan pembuangan gabungan dengan pemulihan panas dan efisiensi rata-rata 50%, kita akan mendapatkan konsumsi panas dari sistem ventilasi satu gedung 1457 kWh.
- Biaya operasi 60%. Penghematan dengan peralatan penyusunan huruf 40%
Dengan penggunaan unit ventilasi pasokan dan pembuangan TURKOV blok tunggal yang sangat efisien dengan pemulihan panas dan kelembaban dan efisiensi rata-rata 85%, kita akan mendapatkan konsumsi panas dari sistem ventilasi satu gedung 790 kWh.
- Biaya operasi 33%. Penghematan dengan peralatan TURKOV 67%
Seperti dapat dilihat, sistem ventilasi dengan peralatan yang sangat efisien memiliki konsumsi panas yang lebih sedikit, yang memungkinkan kita berbicara tentang periode pengembalian peralatan 3-7 tahun saat menggunakan pemanas air dan 1-2 tahun menggunakan pemanas listrik.
Biaya konstruksi
Jika membangun di kota, perlu mengalokasikan sejumlah besar energi panas dari jaringan pemanas yang ada, yang selalu membutuhkan biaya keuangan yang signifikan. Semakin banyak panas yang dibutuhkan, semakin mahal biaya penjumlahannya.
Bangunan "di lapangan" seringkali tidak melibatkan pasokan panas, gas biasanya dipasok dan pembangunan rumah ketel atau pembangkit listrik termal dilakukan sendiri. Biaya struktur ini sepadan dengan daya termal yang dibutuhkan: semakin banyak - semakin mahal.
Sebagai contoh, misalkan rumah boiler dengan kapasitas energi panas 50 MW telah dibangun.
Selain ventilasi, biaya pemanasan bangunan tipikal dengan luas 40.000 m 2 dan kehilangan panas 50 W/m 2 akan menjadi sekitar 2000 kWh.
Dengan penggunaan unit ventilasi suplai dan pembuangan tanpa pemulihan, dimungkinkan untuk membangun 11 gedung.
Dengan penggunaan unit ventilasi suplai dan pembuangan gabungan dengan pemulihan panas dan efisiensi rata-rata 50%, akan memungkinkan untuk membangun 14 bangunan.
Dengan penggunaan unit ventilasi pasokan dan pembuangan TURKOV blok tunggal yang sangat efisien dengan pemulihan panas dan kelembaban dan efisiensi rata-rata 85%, akan dimungkinkan untuk membangun 18 bangunan.
Perkiraan akhir untuk memasok lebih banyak energi panas atau membangun rumah boiler berkapasitas tinggi secara signifikan lebih mahal daripada biaya peralatan ventilasi yang lebih hemat energi. Dengan penggunaan sarana tambahan untuk mengurangi kehilangan panas bangunan, dimungkinkan untuk meningkatkan pengembangan tanpa meningkatkan keluaran panas yang dibutuhkan. Misalnya, dengan mengurangi kehilangan panas hanya 20%, menjadi 40 W / m 2, sudah dimungkinkan untuk membangun 21 bangunan.
Fitur operasi peralatan di garis lintang utara
Sebagai aturan, peralatan dengan pemulihan memiliki batasan pada suhu udara luar ruangan minimum. Hal ini karena kemampuan penukar panas dan batasannya adalah -25 ... -30 o C. Jika suhu turun, kondensat dari udara buang akan membeku di penukar panas, oleh karena itu, pada suhu yang sangat rendah, pemanas awal listrik atau pemanas awal air dengan cairan antibeku digunakan. Misalnya, di Yakutia, perkiraan suhu udara luar adalah -48 o C. Kemudian sistem klasik dengan pemulihan bekerja sebagai berikut:
- Hai Dengan pra-pemanas dipanaskan hingga -25 Hai C (Energi termal dihabiskan).
- C -25 Hai C udara dipanaskan di penukar panas ke -2,5 Hai C (pada efisiensi 50%).
- C -2.5 Hai Udara dipanaskan oleh pemanas utama ke suhu yang diperlukan (energi panas dikonsumsi).
Saat menggunakan serangkaian peralatan khusus untuk Far North dengan pemulihan panas 4 tahap TURKOV CrioVent, pemanasan awal tidak diperlukan, karena 4 tahap, area pemulihan yang besar dan pengembalian kelembaban memungkinkan untuk mencegah penukar panas dari pembekuan. Peralatan bekerja dengan cara yang beruban:
- Udara luar ruangan dengan suhu -48 Hai C dipanaskan dalam recuperator hingga 11,5 Hai C (efisiensi 85%).
- Dari 11.5 Hai Udara dipanaskan oleh pemanas utama ke suhu yang diperlukan. (Energi termal dihabiskan).
Tidak adanya pemanasan awal dan efisiensi peralatan yang tinggi akan secara signifikan mengurangi konsumsi panas dan menyederhanakan desain peralatan.
Penggunaan sistem pemulihan yang sangat efisien di garis lintang utara paling relevan, karena karena suhu udara luar yang rendah, penggunaan sistem pemulihan klasik sulit dilakukan, dan peralatan tanpa pemulihan membutuhkan terlalu banyak energi panas. Peralatan Turkov berhasil bekerja di kota-kota dengan kondisi iklim yang paling sulit, seperti: Ulan-Ude, Irkutsk, Yeniseysk, Yakutsk, Anadyr, Murmansk, serta di banyak kota lain dengan iklim yang lebih ringan dibandingkan dengan kota-kota ini.
Kesimpulan
- Penggunaan sistem ventilasi dengan pemulihan memungkinkan tidak hanya untuk mengurangi biaya operasi, tetapi dalam kasus rekonstruksi skala besar atau pengembangan modal kasus, untuk mengurangi investasi awal.
- Penghematan maksimum dapat dicapai di garis lintang tengah dan utara, di mana peralatan beroperasi dalam kondisi sulit dengan suhu udara luar ruangan negatif yang berkepanjangan.
- Menggunakan bangunan FGAU NII CEPP sebagai contoh, sistem ventilasi dengan penukar panas yang sangat efisien akan menghemat 3 juta 33 ribu rubel per tahun dibandingkan dengan PVU aliran langsung dan 1 juta 40 ribu rubel per tahun dibandingkan dengan PVU bertumpuk, yang efisiensinya adalah 50%.
Iklim dalam ruangan yang nyaman tidak dapat diatur tanpa sistem ventilasi yang baik. Jendela plastik, pintu dan bahan finishing membuat rumah sangat kedap udara sehingga dapat menyebabkan kurangnya ventilasi alami, kelembaban dan pengembunan. Dan jika Anda memperhitungkan polusi udara secara umum, maka Anda tidak dapat melakukannya tanpa filter udara yang efektif. Di rumah-rumah seperti itu, sistem pemulihan udara untuk rumah-rumah pribadi harus ada. Perangkat ini digerakkan oleh unit suplai dan pembuangan, yang berisi penukar panas. Perangkat semacam itu tidak hanya akan menyediakan perumahan dengan udara segar dan murni, tetapi juga membantu mengurangi biaya pemanasan.
Recuperator untuk rumah pribadi. Keuntungan
Istilah "recuperator" dalam terjemahan dari lat. berarti kembali. Perangkat itu sendiri adalah penukar panas yang menyimpan panas di dalam ruangan dan mentransfernya ke udara yang masuk dari jalan. Pemulihan adalah metode ventilasi dengan konsumsi panas minimal. Perangkat semacam itu membantu menghemat hingga 70% panas dan mengembalikannya ke ruangan.
Keuntungan utama:
- Kebisingan rendah
- Tidak perlu membuka jendela
- Kemungkinan pemasangan di struktur langit-langit palsu
- Penghematan biaya pemanas dan pendingin ruangan
- Kenyamanan dan fitur tambahan
Penyesuaian otomatis intensitas aliran udara membuat penggunaan perangkat tidak hanya aman, tetapi juga nyaman.
Bagaimana memilih recuperator ventilasi?
Semua unit ventilasi modern menggunakan prinsip operasi yang sama - mereka menyediakan aliran udara ke rumah, membersihkannya dari debu dan kotoran. Sistem semacam itu mungkin berbeda: dalam dimensi, kelas pembersihan, kinerja, peralatan, dan keberadaan fungsi tambahan.
Unit dengan penukar panas listrik memiliki penukar panas putar built-in dengan efisiensi 80% dan remote control. Pada perangkat dengan pemanas air, dimungkinkan untuk mengontrol kecepatan dan suhu aliran udara yang masuk. Unit ventilasi semacam itu lebih populer daripada unit dengan penukar panas listrik.
Mengingat konsumsi energi minimum penukar panas untuk rumah pribadi, yang harganya cukup terjangkau, biaya pemasangan sistem ventilasi akan terbayar dengan sangat cepat. Dan jika kita juga mempertimbangkan manfaat yang tidak diragukan untuk kesehatan dan kesejahteraan umum, maka pilihan yang mendukung PVU dengan recuperator menjadi jelas.
Resirkulasi udara dalam sistem ventilasi adalah campuran sejumlah tertentu udara buang (exhaust) ke udara suplai. Berkat ini, pengurangan biaya energi untuk memanaskan udara segar di periode musim dingin tahun ini tercapai.
Skema pasokan dan ventilasi pembuangan dengan pemulihan dan resirkulasi,
di mana L - aliran udara, T - suhu.
Pemulihan panas dalam ventilasi- ini adalah metode mentransfer energi panas dari aliran udara buang ke aliran udara suplai. Recuperation digunakan ketika ada perbedaan suhu antara knalpot dan pasokan udara, untuk meningkatkan suhu udara segar. Proses ini tidak melibatkan pencampuran aliran udara, proses perpindahan panas terjadi melalui bahan apapun.
Suhu dan pergerakan udara di penukar panas
Perangkat pemulihan panas disebut heat recuperators. Mereka terdiri dari dua jenis:
Penukar panas-recuperator- mereka mentransfer aliran panas melalui dinding. Mereka paling sering ditemukan di instalasi sistem ventilasi pasokan dan pembuangan.
Pada siklus pertama, yang dipanaskan oleh udara keluar, pada siklus kedua didinginkan, melepaskan panas ke udara suplai.
Sistem ventilasi suplai dan pembuangan dengan pemulihan panas adalah cara paling umum untuk menggunakan pemulihan panas. Elemen utama dari sistem ini adalah unit suplai dan pembuangan, yang mencakup penukar panas. Perangkat unit suplai dengan penukar panas memungkinkan transfer hingga 80-90% panas ke udara panas, yang secara signifikan mengurangi kekuatan pemanas udara, di mana udara suplai dipanaskan, jika kekurangan panas mengalir dari penukar panas.
Fitur penggunaan resirkulasi dan pemulihan
Perbedaan utama antara recuperation dan recirculation adalah tidak adanya pencampuran udara dari ruangan ke luar. Pemulihan panas berlaku untuk sebagian besar kasus, sementara resirkulasi memiliki sejumlah batasan, yang ditentukan dalam dokumen peraturan.
SNiP 41-01-2003 tidak mengizinkan pasokan ulang udara (resirkulasi) dalam situasi berikut:
- Di kamar, aliran udara yang ditentukan berdasarkan zat berbahaya yang dipancarkan;
- Di ruangan di mana terdapat bakteri dan jamur patogen dalam konsentrasi tinggi;
- Di kamar dengan adanya zat berbahaya, disublimasikan saat bersentuhan dengan permukaan yang dipanaskan;
- Di kamar kategori B dan A;
- Di kamar di mana pekerjaan dilakukan dengan gas berbahaya atau mudah terbakar, uap;
- Di kamar kategori B1-B2, di mana debu dan aerosol yang mudah terbakar dapat dilepaskan;
- Dari sistem dengan adanya penyedotan lokal zat berbahaya dan campuran eksplosif dengan udara di dalamnya;
- Dari ruang depan-pintu air.
Mendaur ulang:
Resirkulasi di unit penanganan udara lebih sering digunakan secara aktif dengan produktivitas sistem yang tinggi, ketika pertukaran udara dapat dari 1000-1500 m 3 / jam hingga 10000-15000 m 3 / jam. Udara yang dikeluarkan membawa pasokan energi panas yang besar, mencampurnya ke dalam aliran udara luar memungkinkan Anda untuk meningkatkan suhu pasokan udara, sehingga mengurangi daya elemen pemanas yang diperlukan. Namun dalam kasus seperti itu, sebelum dimasukkan kembali ke dalam ruangan, udara harus melewati sistem filtrasi.
Ventilasi resirkulasi meningkatkan efisiensi energi, memecahkan masalah penghematan energi jika 70-80% dari udara buangan memasuki sistem ventilasi lagi.
Pemulihan:
Unit penanganan udara dengan pemulihan dapat dipasang di hampir semua laju aliran udara (dari 200 m 3 /jam hingga beberapa ribu m 3 /jam), baik pada kecepatan rendah maupun besar. Pemulihan juga memungkinkan panas dipindahkan dari udara ekstrak ke udara suplai, sehingga mengurangi kebutuhan energi pada elemen pemanas.
Instalasi yang relatif kecil digunakan dalam sistem ventilasi apartemen dan pondok. Dalam praktiknya, unit penanganan udara dipasang di bawah langit-langit (misalnya, antara langit-langit dan plafon gantung). Solusi ini memerlukan beberapa persyaratan khusus dari instalasi, yaitu: dimensi keseluruhan kecil, tingkat kebisingan rendah, perawatan mudah.
Unit penanganan udara dengan pemulihan membutuhkan perawatan, yang mengharuskan membuat lubang di langit-langit untuk memperbaiki penukar panas, filter, blower (kipas).
Elemen utama unit penanganan udara
Unit suplai dan pembuangan dengan pemulihan atau resirkulasi, yang memiliki proses pertama dan kedua di gudang senjatanya, selalu merupakan organisme kompleks yang membutuhkan manajemen yang sangat terorganisir. Unit penanganan udara bersembunyi di balik kotak pelindungnya, komponen utama seperti:
- Dua penggemar dari berbagai jenis, yang menentukan kinerja instalasi dengan aliran.
- recuperator penukar panas- memanaskan udara suplai dengan mentransfer panas dari udara buang.
- Pemanas listrik- memanaskan udara suplai ke parameter yang diperlukan, jika tidak ada aliran panas dari udara buang.
- Penyaring udara- berkat itu, kontrol dan pemurnian udara luar dilakukan, serta pemrosesan udara buang di depan penukar panas, untuk melindungi penukar panas.
- katup udara dengan penggerak listrik - dapat dipasang di depan saluran udara keluar untuk kontrol aliran udara tambahan dan pemblokiran saluran saat peralatan dimatikan.
- jalan pintas- berkat itu aliran udara dapat diarahkan melewati penukar panas selama musim panas, sehingga tidak memanaskan udara pasokan, tetapi memasoknya langsung ke ruangan.
- Ruang resirkulasi- memberikan campuran udara yang dibuang ke udara suplai, sehingga memastikan sirkulasi ulang aliran udara.
Selain komponen utama unit penanganan udara, unit ini juga mencakup sejumlah besar komponen kecil, seperti sensor, sistem otomasi untuk kontrol dan perlindungan, dll.
|
Pasokan sensor suhu udara |
penukar panas |
||
|
Ekstrak sensor suhu udara |
Katup Udara Bermotor |
||
|
Sensor suhu luar ruangan |
jalan pintas |
||
|
Sensor suhu udara buang |
katup pintas |
||
|
pemanas udara |
Filter masuk |
||
|
Termostat pelindung panas berlebih |
Ekstrak filter |
||
|
Termostat darurat |
Pasokan sensor filter udara |
||
|
Pasokan sensor aliran kipas |
Ekstrak sensor filter udara |
||
|
Termostat pelindung embun beku |
Peredam udara buang |
||
|
Aktuator katup air |
Pasokan peredam udara |
||
|
katup air |
Pasokan kipas angin |
||
|
Kipas angin |
Skema kontrol
Semua komponen unit penanganan udara harus terintegrasi dengan baik ke dalam sistem operasi unit, dan menjalankan fungsinya dalam jumlah yang tepat. Tugas mengendalikan operasi semua komponen diselesaikan oleh sistem kontrol proses otomatis. Kit instalasi mencakup sensor, menganalisis datanya, sistem kontrol mengoreksi pengoperasian elemen yang diperlukan. Sistem kontrol memungkinkan Anda untuk memenuhi tujuan dan tugas unit penanganan udara dengan lancar dan kompeten, memecahkan masalah interaksi yang kompleks antara semua elemen unit.
Panel kontrol ventilasi
Terlepas dari kompleksitas sistem kontrol proses, perkembangan teknologi memungkinkan untuk menyediakan panel kontrol dari pabrik kepada orang biasa sedemikian rupa sehingga dari sentuhan pertama jelas dan menyenangkan untuk menggunakan pabrik sepanjang masa pakainya. .
Contoh. Perhitungan efisiensi pemulihan panas:
Perhitungan efisiensi penggunaan recuperative heat exchanger dibandingkan dengan hanya menggunakan listrik atau pemanas air saja.
Pertimbangkan sistem ventilasi dengan laju aliran 500 m 3 / jam. Perhitungan akan dilakukan untuk musim pemanasan di Moskow. Dari SNiPa 23-01-99 "Klimatologi Konstruksi dan Geofisika" diketahui durasi periode dengan suhu udara harian rata-rata di bawah +8°C adalah 214 hari, suhu rata-rata periode dengan suhu harian rata-rata di bawah + 8°C adalah -3,1°C .
Hitung keluaran panas rata-rata yang dibutuhkan:
Untuk memanaskan udara dari jalan ke suhu yang nyaman 20 ° C, Anda perlu:
N = G * C p * p ( in-ha) * (t ext -t avg) = 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 kW
Jumlah panas per satuan waktu ini dapat ditransfer ke udara suplai dengan beberapa cara:
- Pasokan pemanas udara dengan pemanas listrik;
- Pemanasan pembawa panas suplai dihilangkan melalui penukar panas, dengan pemanasan tambahan oleh pemanas listrik;
- Pemanasan udara luar dalam penukar panas air, dll.
Perhitungan 1: Panas dipindahkan ke udara suplai melalui pemanas listrik. Biaya listrik di Moskow S=5,2 rubel/(kW*h). Ventilasi bekerja sepanjang waktu, selama 214 hari periode pemanasan, jumlah uang, dalam hal ini, akan sama dengan:
C
1 \u003d S * 24 * N * n \u003d 5,2 * 24 * 4,021 * 214 \u003d 107.389,6 rubel / (periode pemanasan)
Perhitungan 2: Recuperator modern mentransfer panas dengan efisiensi tinggi. Biarkan recuperator memanaskan udara sebesar 60% dari panas yang dibutuhkan per satuan waktu. Maka pemanas listrik perlu menghabiskan jumlah daya berikut:
N (beban listrik) \u003d Q - Q rec \u003d 4,021 - 0,6 * 4,021 \u003d 1,61 kW
Asalkan ventilasi akan bekerja untuk seluruh periode periode pemanasan, kami mendapatkan jumlah listrik:
C 2 \u003d S * 24 * N (beban listrik) * n \u003d 5,2 * 24 * 1,61 * 214 \u003d 42,998.6 rubel / (periode pemanasan)
Perhitungan 3: Pemanas air digunakan untuk memanaskan udara luar. Perkiraan biaya panas dari layanan air panas per 1 Gkal di Moskow:
tahun S \u003d 1500 rubel / gkal. Kkal=4.184 kJ
Untuk pemanasan, kita membutuhkan jumlah panas berikut:
Q (g.w.) \u003d N * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) \u003d 4.021 * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) \u003d 17.75 Gkal
Dalam pengoperasian ventilasi dan penukar panas sepanjang periode dingin tahun ini, jumlah uang untuk panas air proses:
C 3 \u003d S (air panas) * Q (air panas) \u003d 1500 * 17,75 \u003d 26.625 rubel / (periode pemanasan)
Hasil perhitungan biaya pasokan pemanas udara untuk pemanasan
periode tahun:
Dari perhitungan di atas, dapat dilihat bahwa opsi yang paling ekonomis adalah menggunakan rangkaian air servis panas. Selain itu, jumlah uang yang dibutuhkan untuk memanaskan udara pasokan berkurang secara signifikan bila menggunakan penukar panas penyembuhan dalam sistem ventilasi pasokan dan pembuangan dibandingkan dengan menggunakan pemanas listrik.
Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa penggunaan instalasi dengan pemulihan atau resirkulasi dalam sistem ventilasi memungkinkan untuk menggunakan energi dari udara buangan, yang memungkinkan untuk mengurangi biaya energi untuk memanaskan udara pasokan, oleh karena itu, moneter biaya untuk pengoperasian sistem ventilasi berkurang. Penggunaan panas dari udara yang dihilangkan adalah teknologi hemat energi modern dan memungkinkan Anda untuk lebih dekat dengan model "rumah pintar", di mana semua jenis energi yang tersedia digunakan secara maksimal dan paling berguna.
Perumahan pinggiran kota yang nyaman tidak dapat dibayangkan tanpa sistem ventilasi yang baik, karena merekalah yang menjadi kunci iklim mikro yang sehat. Namun, banyak yang berhati-hati dan bahkan waspada dengan penerapan instalasi semacam itu, karena khawatir akan tagihan listrik yang besar. Jika keraguan tertentu telah "menetap" di kepala Anda, kami sarankan Anda melihat recuperator untuk rumah pribadi.
Kita berbicara tentang unit kecil, dikombinasikan dengan pasokan dan ventilasi pembuangan dan tidak termasuk konsumsi energi listrik yang berlebihan di musim dingin, ketika udara membutuhkan pemanasan tambahan. Ada beberapa cara untuk mengurangi pengeluaran yang tidak diinginkan. Yang paling efektif dan terjangkau adalah membuat recuperator udara dengan tangan Anda sendiri.
Apa perangkat ini dan bagaimana cara kerjanya? Ini akan dibahas dalam artikel hari ini.
Fitur dan prinsip operasi
Jadi apa itu pemulihan panas? - Recuperation adalah proses pertukaran panas di mana udara dingin dari jalan dipanaskan oleh aliran keluar dari apartemen. Berkat skema organisasi ini, instalasi pemulihan panas menghemat panas di rumah. Iklim mikro yang nyaman terbentuk di apartemen dalam waktu singkat dan dengan konsumsi listrik minimal.
Video di bawah ini menunjukkan sistem pemulihan udara.
Apa itu recuperator. Konsep umum untuk orang awam.
Kelayakan ekonomi penukar panas penyembuhan tergantung pada faktor-faktor lain:
- harga energi;
- biaya pemasangan unit;
- biaya yang terkait dengan servis perangkat;
- seumur hidup sistem seperti itu.
catatan! Recuperator udara untuk apartemen adalah elemen penting, tetapi bukan satu-satunya yang diperlukan untuk ventilasi yang efektif di ruang tamu. Ventilasi dengan pemulihan panas adalah sistem kompleks yang berfungsi secara eksklusif di bawah kondisi "bundel" profesional.
Recuperator untuk rumah
Dengan penurunan suhu sekitar, efisiensi unit menurun. Bagaimanapun, penukar panas untuk rumah selama periode ini sangat penting, karena perbedaan suhu yang signifikan "memuat" sistem pemanas. Jika 0°C di luar jendela, maka aliran udara yang dihangatkan hingga +16°C disuplai ke ruang hidup. Recuperator rumah tangga untuk apartemen mengatasi tugas ini tanpa masalah.
Rumus untuk menghitung efisiensi
Recuperator udara modern berbeda tidak hanya dalam efisiensi, nuansa penggunaan, tetapi juga dalam desain. Pertimbangkan solusi paling populer dan fitur-fiturnya.
Jenis utama struktur
Para ahli fokus pada fakta bahwa ada beberapa jenis panas:
- pipih;
- dengan pembawa panas terpisah;
- putar;
- berbentuk tabung.
pipih jenis – termasuk struktur berdasarkan lembaran aluminium. Instalasi penukar panas semacam itu dianggap paling seimbang dalam hal biaya bahan dan nilai konduktivitas termal (efisiensi bervariasi dari 40 hingga 70%). Unit ini dibedakan oleh kesederhanaan eksekusi, keterjangkauan, dan tidak adanya elemen bergerak. Instalasi tidak memerlukan pelatihan khusus. Instalasi tanpa kesulitan dilakukan di rumah, dengan tangan Anda sendiri.
jenis piring
Rotary merupakan solusi yang cukup populer di kalangan konsumen. Desainnya menyediakan poros rotasi yang ditenagai oleh listrik, serta 2 saluran untuk pertukaran udara dengan aliran balik. Bagaimana mekanisme seperti itu bekerja? - Salah satu bagian rotor dipanaskan oleh udara, setelah itu berputar dan panas diarahkan ke massa dingin yang terkonsentrasi di saluran yang berdekatan.
tipe putar
Meskipun efisiensi tinggi, instalasi memiliki sejumlah kelemahan signifikan:
- indikator berat dan ukuran yang mengesankan;
- ketelitian untuk perawatan rutin, perbaikan;
- bermasalah untuk mereproduksi recuperator dengan tangan Anda sendiri, untuk mengembalikan kinerjanya;
- pencampuran massa udara;
- ketergantungan pada energi listrik.
Anda dapat menonton video di bawah ini tentang jenis-jenis recuperator (mulai dari 8-30 menit)
Recuperator: kenapa, tipe mereka dan pilihan saya
catatan! Unit ventilasi dengan perangkat tubular, serta pembawa panas terpisah, praktis tidak direproduksi di rumah, bahkan jika semua gambar dan diagram yang diperlukan sudah tersedia.
Perangkat pertukaran udara DIY
Yang paling sederhana dalam hal implementasi dan peralatan selanjutnya dianggap sebagai sistem pemulihan panas tipe pelat. Model ini menawarkan "plus" yang jelas dan "minus" yang mengganggu. Jika kita berbicara tentang manfaat solusi, maka bahkan recuperator udara buatan sendiri untuk rumah dapat menyediakan:
- efisiensi yang layak;
- kurangnya "mengikat" ke jaringan listrik;
- keandalan dan kesederhanaan struktural;
- ketersediaan elemen dan bahan fungsional;
- durasi operasi.
Tetapi sebelum Anda mulai membuat recuperator dengan tangan Anda sendiri, Anda juga harus mengklarifikasi kelemahan model ini. Kerugian utama adalah pembentukan gletser selama salju parah. Tingkat kelembaban di jalan lebih sedikit daripada di udara yang ada di dalam ruangan. Jika Anda tidak menindaklanjutinya dengan cara apa pun, itu berubah menjadi kondensat. Selama musim salju, tingkat kelembaban yang tinggi berkontribusi pada pembentukan embun beku.
Foto menunjukkan bagaimana udara dipertukarkan.
Ada beberapa cara untuk melindungi perangkat penukar panas dari pembekuan. Ini adalah solusi kecil yang berbeda dalam efisiensi dan metode implementasi:
- efek termal pada struktur karena es tidak berlama-lama di dalam sistem (efisiensi turun rata-rata 20%);
- penghilangan massa udara secara mekanis dari pelat, yang dengannya pemanasan paksa es dilakukan;
- penambahan sistem ventilasi dengan recuperator dengan kaset selulosa yang menyerap kelembaban berlebih. Mereka dialihkan ke perumahan, sementara tidak hanya kondensat dihilangkan, tetapi juga efek pelembab tercapai.
Kami menawarkan Anda untuk menonton video - recuperator udara do-it-yourself untuk rumah.
Recuperator - lakukan sendiri
Recuperator - DIY 2
Para ahli sepakat bahwa kaset selulosa adalah solusi terbaik saat ini. Mereka berfungsi terlepas dari cuaca di luar jendela, sementara instalasi tidak mengkonsumsi listrik, mereka tidak memerlukan saluran pembuangan, pengumpul kondensat.
Bahan dan komponen
Solusi dan produk apa yang harus disiapkan jika perlu merakit unit rumah tipe pelat? Para ahli sangat merekomendasikan untuk memberikan perhatian prioritas pada bahan-bahan berikut:
- 1. Lembaran aluminium (tekstolit dan polikarbonat seluler cukup cocok). Harap dicatat bahwa semakin tipis bahan ini, semakin efisien perpindahan panasnya. Ventilasi suplai dalam hal ini bekerja lebih baik.
- 2. Bilah kayu (lebar sekitar 10 mm dan tebal hingga 2 mm). Mereka ditempatkan di antara pelat yang berdekatan.
- 3. Wol mineral (tebal hingga 40 mm).
- 4. Logam atau kayu lapis untuk mempersiapkan badan peralatan.
- 5. Lem.
- 6. Pelapis.
- 7. Perangkat Keras.
- 8. Sudut.
- 9. 4 flensa (di bawah bagian pipa).
- 10. Kipas angin.
catatan! Diagonal tubuh penukar panas penyembuhan sesuai dengan lebarnya. Sedangkan untuk ketinggiannya disesuaikan dengan jumlah pelat dan ketebalannya dalam hubungannya dengan rel.
Gambar perangkat
Lembaran logam digunakan untuk memotong kotak, dimensi setiap sisi dapat bervariasi dari 200 hingga 300 mm. Dalam hal ini, perlu untuk memilih nilai optimal, dengan mempertimbangkan sistem ventilasi mana yang dipasang di rumah Anda. Setidaknya harus ada 70 lembar. Untuk membuatnya lebih halus, kami sarankan untuk mengerjakan 2-3 lembar sekaligus.
Diagram perangkat plastik
Agar pemulihan energi dalam sistem dapat dilakukan sepenuhnya, perlu menyiapkan bilah kayu sesuai dengan dimensi sisi kotak yang dipilih (dari 200 hingga 300 mm). Maka mereka harus diproses dengan hati-hati dengan minyak pengering. Setiap elemen kayu direkatkan ke sisi ke-2 kotak logam. Salah satu kotak harus dibiarkan tidak ditempel.
Agar pemulihan, dan dengan itu ventilasi udara, menjadi lebih efisien, setiap tepi atas rel dengan hati-hati dilapisi dengan perekat. Elemen individu dirangkai menjadi "sandwich" persegi. Sangat penting! Produk kotak ke-2, ke-3 dan semua berikutnya harus diputar 90 ° sehubungan dengan yang sebelumnya. Dengan cara ini, pergantian saluran diimplementasikan, posisi tegak lurusnya.
Kotak atas dipasang pada lem, di mana tidak ada bilah. Menggunakan sudut, struktur ditarik dengan hati-hati dan diikat. Agar pemulihan panas dalam sistem ventilasi dilakukan tanpa kehilangan udara, celah diisi dengan sealant. Pemasangan flensa terbentuk.
Solusi ventilasi (unit yang diproduksi) ditempatkan di perumahan. Sebelumnya, di dinding perangkat, perlu menyiapkan beberapa panduan sudut. Penukar panas diposisikan sedemikian rupa sehingga sudut-sudutnya bersandar pada dinding samping, sementara seluruh struktur secara visual menyerupai belah ketupat.
Dalam foto, versi perangkat buatan sendiri
Produk sisa berupa kondensat tetap berada di bagian bawahnya. Tugas utama adalah mendapatkan 2 saluran pembuangan yang terisolasi satu sama lain. Di dalam struktur elemen pipih, massa udara bercampur, dan hanya di sana. Sebuah lubang kecil dibuat di bagian bawah untuk mengalirkan kondensat melalui selang. Dalam desain, 4 lubang dibuat untuk flensa.
Rumus untuk menghitung daya
Contoh! Untuk memanaskan udara di dalam ruangan hingga 21°С, yang membutuhkan60 m3 udaradalam jam:Q \u003d 0,335x60x21 \u003d 422 W.
Untuk menentukan efisiensi unit, cukup menentukan suhu pada 3 titik kunci masuknya ke dalam sistem:
Perhitungan pengembalian recuperator
Sekarang kamu tau , apa itu recuperator dan seberapa diperlukannya untuk sistem ventilasi modern. Perangkat ini semakin banyak dipasang di pondok pedesaan, fasilitas infrastruktur sosial. Recuperator untuk rumah pribadi adalah produk yang cukup populer di zaman kita. Pada tingkat keinginan tertentu, recuperator dapat dirakit dengan tangan Anda sendiri dari cara improvisasi, seperti yang disebutkan di atas dalam artikel kami.
Sehubungan dengan pertumbuhan tarif untuk sumber daya energi primer, pemulihan menjadi lebih relevan dari sebelumnya. Jenis penukar panas berikut biasanya digunakan dalam unit penanganan udara dengan pemulihan panas:
- pelat atau penukar panas aliran silang;
- penukar panas putar;
- recuperator dengan pembawa panas menengah;
- Pompa panas;
- recuperator tipe ruang;
- recuperator dengan pipa panas.
Prinsip operasi
Prinsip pengoperasian setiap penukar panas di unit penanganan udara adalah sebagai berikut. Ini menyediakan pertukaran panas (dalam beberapa model - dan pertukaran dingin, serta pertukaran kelembaban) antara aliran udara suplai dan pembuangan. Proses pertukaran panas dapat berlangsung terus menerus - melalui dinding penukar panas, dengan bantuan freon atau pembawa panas perantara. Pertukaran panas juga bisa periodik, seperti pada penukar panas putar dan ruang. Akibatnya, udara ekstrak yang diekstraksi didinginkan, sehingga memanaskan udara pasokan segar. Proses pendinginan di beberapa model recuperator berlangsung di musim panas dan memungkinkan Anda untuk mengurangi biaya energi untuk sistem pendingin udara karena beberapa pendinginan pasokan udara yang dipasok ke ruangan. Pertukaran kelembaban terjadi antara aliran udara buang dan suplai, memungkinkan Anda untuk menjaga kelembaban dalam ruangan yang nyaman bagi seseorang sepanjang tahun, tanpa menggunakan perangkat tambahan apa pun - pelembab udara dan lainnya.
Pelat atau penukar panas aliran silang.
Pelat penghantar panas dari permukaan penyembuhan terbuat dari foil logam tipis (bahan - aluminium, tembaga, baja tahan karat) atau karton ultra-tipis, plastik, selulosa higroskopis. Aliran udara suplai dan pembuangan bergerak melalui banyak saluran kecil yang dibentuk oleh pelat penghantar panas ini, dalam pola aliran berlawanan. Kontak dan pencampuran aliran, polusinya praktis dikecualikan. Tidak ada bagian yang bergerak dalam desain penukar panas. Rasio efisiensi 50-80%. Kelembaban dapat mengembun pada permukaan pelat dalam penukar panas yang terbuat dari foil logam karena perbedaan suhu aliran udara. Di musim panas, itu harus dialihkan ke sistem saluran pembuangan bangunan melalui pipa drainase yang dilengkapi secara khusus. Dalam cuaca dingin, ada bahaya pembekuan uap air ini di penukar panas dan kerusakan mekanisnya (pencairan es). Selain itu, es yang terbentuk sangat mengurangi efisiensi penukar panas. Oleh karena itu, ketika beroperasi di musim dingin, penukar panas dengan pelat penghantar panas logam memerlukan pencairan es secara berkala dengan aliran udara buang yang hangat atau penggunaan pemanas udara air atau listrik tambahan. Dalam hal ini, pasokan udara tidak disuplai sama sekali, atau disuplai ke ruangan melewati penukar panas melalui katup tambahan (bypass). Waktu pencairan rata-rata 5 hingga 25 menit. Penukar panas dengan pelat penghantar panas yang terbuat dari karton ultra-tipis dan plastik tidak dapat membeku, karena pertukaran kelembaban juga terjadi melalui bahan-bahan ini, tetapi memiliki kelemahan lain - tidak dapat digunakan untuk ventilasi ruangan dengan kelembaban tinggi secara berurutan. untuk mengeringkan mereka. Penukar panas pelat dapat dipasang di sistem suplai dan pembuangan di posisi vertikal dan horizontal, tergantung pada persyaratan untuk dimensi ruang ventilasi. Penukar panas pelat adalah yang paling umum karena kesederhanaan desain dan biaya rendah.
Rekuperator putar.
Jenis ini paling luas kedua setelah pipih. Panas dari satu aliran udara ke aliran udara lainnya ditransfer melalui drum berongga silinder yang berputar di antara bagian knalpot dan suplai, yang disebut rotor. Volume internal rotor diisi dengan foil atau kawat logam yang dikemas rapat, yang berperan sebagai permukaan perpindahan panas yang berputar. Bahan foil atau kawat sama dengan bahan penukar panas pelat - tembaga, aluminium atau baja tahan karat. Rotor memiliki sumbu rotasi horizontal dari poros penggerak yang diputar oleh motor listrik dengan pengaturan stepping atau inverter. Motor dapat digunakan untuk mengontrol proses pemulihan. Rasio efisiensi 75-90%. Efisiensi recuperator tergantung pada suhu aliran, kecepatan dan kecepatan rotor. Dengan mengubah kecepatan rotor, Anda dapat mengubah efisiensi. Pembekuan kelembaban di rotor dikecualikan, tetapi pencampuran aliran, kontaminasi timbal baliknya, dan perpindahan bau tidak dapat sepenuhnya dikecualikan, karena alirannya bersentuhan langsung satu sama lain. Mencampur hingga 3% dimungkinkan. Penukar panas putar tidak memerlukan listrik dalam jumlah besar, mereka memungkinkan Anda untuk menghilangkan kelembapan udara di ruangan dengan kelembaban tinggi. Desain penukar panas putar lebih kompleks daripada penukar panas pelat, dan biaya serta biaya operasinya lebih tinggi. Namun, unit penanganan udara dengan penukar panas putar sangat populer karena efisiensinya yang tinggi.
Recuperator dengan pembawa panas menengah.
Pendingin paling sering adalah air atau larutan glikol berair. Penukar panas semacam itu terdiri dari dua penukar panas yang dihubungkan oleh pipa dengan pompa sirkulasi dan alat kelengkapan. Salah satu penukar panas ditempatkan di saluran dengan aliran udara buang dan menerima panas darinya. Panas dipindahkan melalui pembawa panas dengan bantuan pompa dan pipa ke penukar panas lain yang terletak di saluran udara suplai. Udara suplai menyerap panas ini dan memanas. Pencampuran aliran dalam hal ini sepenuhnya dikecualikan, tetapi karena adanya pembawa panas menengah, faktor efisiensi jenis recuperator ini relatif rendah dan berjumlah 45-55%. Efisiensi dapat dipengaruhi oleh pompa, yang mempengaruhi kecepatan cairan pendingin. Keuntungan dan perbedaan utama antara penukar panas dengan pembawa panas perantara dan penukar panas dengan pipa panas adalah bahwa penukar panas di unit pembuangan dan pasokan dapat ditempatkan pada jarak satu sama lain. Posisi pemasangan untuk penukar panas, pompa dan perpipaan bisa vertikal atau horizontal.
Pompa panas.
Relatif baru-baru ini, jenis recuperator yang menarik dengan pendingin perantara telah muncul - yang disebut. penukar panas termodinamika, di mana peran penukar panas cair, pipa dan pompa dimainkan oleh mesin pendingin yang beroperasi dalam mode pompa panas. Ini adalah semacam kombinasi dari penukar panas dan pompa panas. Ini terdiri dari dua penukar panas freon - pendingin udara evaporator dan kondensor, saluran pipa, katup termostatik, kompresor, dan katup 4 arah. Penukar panas terletak di saluran pasokan dan pembuangan udara, kompresor diperlukan untuk memastikan sirkulasi freon, dan katup mengalihkan aliran refrigeran tergantung pada musim dan memungkinkan Anda untuk mentransfer panas dari udara buang ke udara suplai dan dan sebaliknya. Pada saat yang sama, sistem pasokan dan pembuangan dapat terdiri dari beberapa pasokan dan satu unit pembuangan dengan kapasitas lebih tinggi, disatukan oleh satu sirkuit pendingin. Pada saat yang sama, kemampuan sistem memungkinkan beberapa unit penanganan udara beroperasi dalam mode yang berbeda (pemanasan / pendinginan) secara bersamaan. Faktor konversi pompa panas COP dapat mencapai nilai 4,5-6,5.
Recuperator dengan pipa panas.
Menurut prinsip operasi, penukar panas dengan pipa panas mirip dengan penukar panas dengan pembawa panas perantara. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa bukan penukar panas yang ditempatkan di aliran udara, tetapi yang disebut pipa panas atau, lebih tepatnya, termosifon. Secara struktural, ini adalah bagian tabung bersirip tembaga yang tertutup rapat, diisi di dalamnya dengan freon dengan titik didih rendah yang dipilih secara khusus. Salah satu ujung pipa di aliran knalpot memanas, freon mendidih di tempat ini dan mentransfer panas yang diterima dari udara ke ujung pipa yang lain, dihembuskan oleh aliran udara suplai. Di sini, freon di dalam pipa mengembun dan mentransfer panas ke udara, yang dipanaskan. Pencampuran aliran yang saling menguntungkan, polusi dan perpindahan baunya sepenuhnya dikecualikan. Tidak ada elemen yang bergerak, pipa ditempatkan di aliran hanya secara vertikal atau sedikit miring, sehingga freon bergerak di dalam pipa dari ujung dingin ke ujung panas karena gravitasi. Rasio efisiensi 50-70%. Kondisi penting untuk memastikan pengoperasian operasinya: saluran udara tempat termosifon dipasang harus ditempatkan secara vertikal satu di atas yang lain.
Recuperator tipe kamar.
Volume internal (ruang) dari penukar panas semacam itu dibagi menjadi dua bagian oleh peredam. Peredam bergerak dari waktu ke waktu, sehingga mengubah arah pergerakan ekstrak dan aliran udara suplai. Udara buang memanaskan setengah ruangan, lalu peredam mengarahkan aliran udara suplai ke sini dan dipanaskan dari dinding ruangan yang dipanaskan. Proses ini berulang secara berkala. Rasio efisiensi mencapai 70-80%. Tetapi ada bagian yang bergerak dalam desain, dan oleh karena itu ada kemungkinan besar pencampuran timbal balik, kontaminasi aliran, dan perpindahan bau.
Perhitungan efisiensi recuperator.
Dalam karakteristik teknis unit ventilasi penyembuhan dari banyak produsen, sebagai aturan, dua nilai koefisien pemulihan diberikan - oleh suhu udara dan entalpinya. Perhitungan efisiensi penukar panas dapat dilakukan dengan suhu atau entalpi udara. Perhitungan dengan suhu memperhitungkan kandungan panas udara yang tampak, dan dengan entalpi, kadar air udara (kelembaban relatifnya) juga diperhitungkan. Perhitungan entalpi dianggap lebih akurat. Data awal diperlukan untuk perhitungan. Mereka diperoleh dengan mengukur suhu dan kelembaban udara di tiga tempat: di dalam ruangan (di mana unit ventilasi menyediakan pertukaran udara), di luar ruangan dan di penampang kisi-kisi udara pasokan (dari mana udara luar yang diolah memasuki ruangan). Rumus untuk menghitung efisiensi perolehan panas menurut suhu adalah sebagai berikut:
Kt = (T4 – T1) / (T2 – T1), di mana
- Kto– faktor efisiensi penukar panas berdasarkan suhu;
- T1– suhu udara luar, oC;
- T2 adalah suhu udara buangan (yaitu udara di dalam ruangan), °C;
- T4– suhu udara suplai, oC.
Entalpi udara adalah kandungan panas udara, yaitu jumlah panas yang terkandung di dalamnya, terkait dengan 1 kg udara kering. Entalpi ditentukan dengan menggunakan diagram i-d dari keadaan udara lembab, menempatkan di atasnya titik-titik yang sesuai dengan suhu dan kelembaban yang diukur di dalam ruangan, di luar ruangan dan pasokan udara. Rumus untuk menghitung efisiensi perolehan kembali entalpi adalah sebagai berikut:
Kh = (H4 - H1) / (H2 - H1), di mana
- Khu– faktor efisiensi penukar panas dengan entalpi;
- H1– entalpi udara luar, kJ/kg;
- H2– entalpi udara buang (yaitu udara ruangan), kJ/kg;
- H4– entalpi udara suplai, kJ/kg.
Kelayakan ekonomi menggunakan unit penanganan udara dengan pemulihan.
Sebagai contoh, mari kita ambil studi kelayakan untuk penggunaan unit ventilasi dengan pemulihan sistem ventilasi pasokan dan pembuangan untuk dealer mobil.
Data awal:
- objek - dealer mobil dengan luas total 2000 m2;
- ketinggian rata-rata tempat adalah 3-6 m, terdiri dari dua ruang pameran, area kantor dan stasiun layanan (SRT);
- untuk suplai dan ventilasi pembuangan dari bangunan ini, unit ventilasi tipe saluran dipilih: 1 unit dengan laju aliran udara 650 m3/jam dan konsumsi daya 0,4 kW dan 5 unit dengan laju aliran udara 1500 m3/jam dan konsumsi daya 0,83 kW.
- kisaran suhu udara luar ruangan yang dijamin untuk pemasangan saluran adalah (-15…+40) °C.
Untuk membandingkan konsumsi energi, kami akan menghitung kekuatan pemanas udara listrik saluran, yang diperlukan untuk memanaskan udara luar di musim dingin di unit pasokan tipe tradisional (terdiri dari katup periksa, filter saluran, kipas dan listrik pemanas udara) dengan laju aliran udara masing-masing 650 dan 1500 m3/jam. Pada saat yang sama, biaya listrik dianggap 5 rubel per 1 kWh.
Udara luar harus dipanaskan dari -15 hingga +20°C.
Perhitungan daya pemanas udara listrik dibuat sesuai dengan persamaan keseimbangan panas:
Qn \u003d G * Cp * T, W, di mana:
- Qn– daya pemanas udara, W;
- G- aliran udara massal melalui pemanas udara, kg/s;
- Menikahi adalah kapasitas panas isobarik spesifik udara. Cp = 1000kJ/kg*K;
- T- perbedaan antara suhu udara di outlet pemanas udara dan inlet.
T \u003d 20 - (-15) \u003d 35 ° C.
1. 650 / 3600 = 0,181 m3/s
p = 1,2 kg/m3 adalah kerapatan udara.
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/dtk
Qn \u003d 0,5 * 1000 * 35 \u003d 17500 W.
Dengan demikian, penggunaan instalasi saluran dengan pemulihan panas di musim dingin daripada yang tradisional menggunakan pemanas udara listrik memungkinkan untuk mengurangi biaya energi dengan jumlah udara yang sama disuplai lebih dari 20 kali dan dengan demikian mengurangi biaya dan, karenanya, meningkatkan keuntungan dari dealer mobil. Selain itu, penggunaan tanaman dengan pemulihan memungkinkan untuk mengurangi biaya keuangan konsumen untuk pembawa energi untuk pemanas ruangan di musim dingin dan untuk AC mereka di musim panas sekitar 50%.
Untuk kejelasan yang lebih besar, kami akan membuat analisis keuangan komparatif dari konsumsi energi dari sistem pasokan dan ventilasi pembuangan dari tempat dealer mobil, dilengkapi dengan unit pemulihan panas tipe saluran dan unit tradisional dengan pemanas udara listrik.
Data awal:
Sistem 1.
Instalasi dengan pemulihan panas dengan laju aliran 650 m3 / jam - 1 unit. dan 1500 m3/jam - 5 unit.
Total konsumsi daya listrik akan menjadi: 0,4 + 5 * 0,83 = 4,55 kW * jam.
Sistem 2.
Pasokan saluran tradisional dan unit ventilasi buang - 1 unit. dengan debit 650m3/jam dan 5 unit. dengan debit 1500m3/jam.
Total daya listrik instalasi pada 650 m3/jam akan menjadi:
- kipas - 2 * 0,155 \u003d 0,31 kW * jam;
- otomatisasi dan penggerak katup - 0,1 kWh;
- pemanas udara listrik - 7,6 kWh;
Jumlah: 8,01 kWh.
Total daya listrik instalasi pada 1500 m3/jam adalah:
- kipas - 2 * 0,32 \u003d 0,64 kW * jam;
- otomatisasi dan penggerak katup - 0,1 kWh;
- pemanas udara listrik - 17,5 kWh.
Total: (18,24 kW * j) * 5 \u003d 91,2 kW * j.
Total: 91,2 + 8,01 \u003d 99,21 kWh.
Kami menerima periode penggunaan pemanas dalam sistem ventilasi 150 hari kerja per tahun selama 9 jam. Kami mendapatkan 150 * 9 = 1350 jam.
Konsumsi energi pembangkit dengan pemulihan akan menjadi: 4,55 * 1350 = 6142,5 kW
Biaya operasi adalah: 5 rubel * 6142,5 kW = 30712,5 rubel. atau relatif (dengan total luas dealer mobil 2000 m2) ekspresi 30172,5/2000 = 15,1 rubel/m2.
Konsumsi energi sistem tradisional adalah: 99,21 * 1350 = 133933,5 kW Biaya operasi adalah: 5 rubel * 133933,5 kW = 669667,5 rubel. atau relatif (dengan total luas dealer mobil 2000 m2) ekspresi 669667,5 / 2000 = 334,8 rubel/m2.
