Рекуперация при обработке сырья называется десорбцией. Десорбция, как и другие процессы массопередачи, обычно обратима, а первичный процесс называется адсорбцией. Эти процессы широко применяются в химической промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров, в частности при извлечении летучих растворителей из смеси газов (рекуперации летучих растворителей).
Рекуперация жидких растворителей используется в производстве углеводородов, спиртов, простых и сложных эфиров и т. д. Процессы адсорбции и десорбции осуществляются на специализированных адсорбционных установках.
Рекуперация
У нас есть приточно-вытяжная вентиляция. Приточный воздух зимой очищается воздушными фильтрами и нагревается калориферами. Он попадает в помещение, согревает его и разбавляет вредные газы, пыль и прочие выделения. Затем он попадает в вытяжную вентиляцию и выбрасывается на улицу… Отсюда мысль… Почему бы нам не нагревать холодный приточный воздух воздухом выбрасываемым. Ведь мы по сути выбрасываем деньги на ветер.
Итак, у нас есть выбрасываемый воздух с температурой 21 С и приточный, который до калорифера имеет температуру -10 С. Мы устанавливаем, к примеру, рекуператор с пластинчатым теплообменником. Чтобы понять принцип действия рекуператора с пластинчатым теплообменником представьте себе квадрат, в котором вытяжной воздух проходит снизу-вверх, а приточный слева-направо. Причем эти потоки не смешиваются друг с другом за счет использования специальных теплопроводящих пластин, разделяющих эти два потока.
В итоге выбрасываемый воздух отдает приточному до 70% тепла и на выходе из рекуператора имеет температуру 2-6 С, а приточный воздух, в свою очередь, имеет температуру на выходе из рекуператора 12-16 С. Следовательно калорифер будет нагревать воздух не -10 С, а +12 С и это позволит нам значительно сэкономить на электро- или тепловой энергии, затрачиваемой на обогрев приточного воздуха.
Виды рекуператоров
Хотя рекуператор с пластинчатым теплообменником больше всего распространен на территории РФ, существуют и другие виды рекуператоров, которые в некоторых случаях являются более эффективными или вообще только они могут справиться с поставленными задачами. Мы предлагаем вам рассмотреть четыре самых популярных вида рекуператоров:
1.
2.
3.
4.
Пластинчатый рекуператор
Наиболее распространенным типом является пластинчатый или перекрестно-точный рекуператор воздуха для квартир.
Изучение теплообменных аппаратов и расчетов рекуператора
... (например - трубчатый теплообменник). В большинстве рекуперативных теплообменников тепло передается непрерывно, поэтому такие теплообменники называются теплообменниками непрерывного действия. Примерами рекуператоров могут служить паровые ... в отходящих дымовых газах, подогревом в рекуператорах воздуха, используемого для горения топлива. Подогрев воздуха не только, обеспечивает экономию топлива, ...
Он представляет собой небольшую кассету. В ней созданы два канала, которые разделены между собой листами стали. По ним идут раздельно приточный и вытяжной потоки воздуха. Сталь выполняет роль «фильтра» тепла. То есть происходит температурный обмен, но не допускается смешения воздуха. Распространенность этого типа устройств обусловлена его простотой, компактностью и дешевизной. Пластинчатый рекуператор воздуха для квартир обладает некоторыми недостатками, но они не столь существенны при установке в небольших жилых помещениях.
Преимущества:
- устройство легко встраивается в любой участок воздуховода;
- отсутствуют подвижные части (проще обслуживание, отсутствует риск смещения воздушных потоков и пр.);
- относительно высокий коэффициент полезного действия — 50…90%;
- можно работать с высокотемпературными газовыми и воздушными смесями (до +200°C);
- аэродинамическое сопротивление проходящим воздушным потокам увеличивается незначительно;
- простая регулировка производительности посредством перепускного клапана.
Пластинчатые рекуператоры устроены таким образом, что воздушные потоки в них не смешиваются, а контактируют между собой через стенки теплообменной кассеты. Эта кассета состоит из множества пластин, отделяющих холодные воздушные потоки от теплых. Чаще всего пластины делают из алюминиевой фольги, которая обладает отличными теплопроводными свойствами. Пластины могут быть также и из специального пластика. Эти дороже алюминиевых, но повышают КПД оборудования.
Пластинчатые теплообменники имеют существенный недостаток: в результате разницы температур на холодных поверхностях выпадает конденсат, который превращается в наледь. Обледеневший рекуператор перестает эффективно работать. Для его размораживания входящий поток автоматически переводится в обход теплообменника и подогревается калорифером. Выходящий теплый воздух тем временем растапливает наледь на пластинах. В таком режиме, конечно же, не происходит экономия энергии, а период размораживания может занимать от 5 до 25 минут в час. Для подогрева входящего воздуха в фазу размораживания используются калориферы мощностью 1-5 кВт.
В некоторых пластинчатых рекуператорах используется предварительный подогрев входящего воздуха до температуры, исключающей образование наледи. Это снижает КПД рекуператора примерно на 20%.
Еще одно решение проблемы обледенения — кассеты из гигроскопической целлюлозы. Этот материал поглощает влагу из вытяжного воздушного потока и передает ее входящему, тем самым, возвращая назад еще и влагу. Такие рекуператоры оправданы только в зданиях, где нет проблемы переувлажнения воздуха. Безусловное преимущество гигроцеллюлозных рекуператоров в том, что они не нуждаются в электроподогреве воздуха, а значит, они и более экономичные. У рекуператоров с двойным пластинчатым теплообменником КПД достигает 90%. Наледь в них не образуется, благодаря передаче тепла через промежуточную зону.
Известные производители пластинчатых рекуператоров: SCHRAG (Германия), MITSUBISHI (Япония), ELECTROLUX, SYSTEМAIR (Швеция), SHUFT (Дания), REMAK, 2W (Чехия), MIDEA (Китай).
Вторичные энергетические ресурсы. Утилизация тепла отходящих газов
... теплоты отходящих газов: 1 - печь; 2 - отвод газов из печи; 3 - рекуператор; 4 - подвод воздуха в рекуператор; 5 - отвод дыма из рекуператора; ... выбросов. 3.Экономия топлива при использовании теплоты отходящих газов Использование физической теплоты отходящих газов ... Теплоту отходящих газов можно использовать и в другой печной ... сэкономить топливо, расходуемое на производство соответствующих видов ...
Роторный рекуператор
Второй тип представляет собой некий цилиндр, в котором расположены упакованные с высокой плотностью слои гофрированной стали. Сформировавшийся барабан вращается, и в каждый из отсеков поочередно попадает теплый и холодный воздух. Пластины обеспечивают теплообмен. Это устройство довольно громоздкое, поэтому устанавливают его, как правило, на промышленных предприятиях.
В отличие от пластинчатых, в них происходит частичное смешивание входящего и исходящего воздуха. Их главный элемент — вмонтированный в корпус ротор, представляющий собой цилиндр, заполненный слоями профилированного металла (алюминий, сталь).
Передача тепла происходит во время вращения ротора, лопасти которых нагреваются исходящим потоком и отдают тепло входящему, перемещаясь по кругу. Эффективность теплообмена зависит от скорости вращения ротора, и она регулируется. В роторном рекуператоре технически невозможно полностью исключить смешивание входящего и исходящего воздуха. Кроме того, данный тип оборудования из-за наличия движущихся частей нуждается в более частом и более серьезном обслуживании. Тем не менее роторные модели пользуются немалой популярностью, благодаря высоким показателям возврата тепла (до 90%).Производители роторных рекуператоров: DAIКIN (Япония), KLINGENBURG (Германия), SHUFT (Дания), SYSTEMAIR (Швеция), REMAK (Чехия), GENERAL CLIMATE (Россия-Великобритания).
Преимущества:
- возможен возврат тепла до 75-85%.
Недостатки:
- подвижные части подразумевают наличие в конструкции зазоров, вследствие чего возникает риск смещения воздушных потоков, и из вытяжного воздуха дым, пыль, запахи и пр. могут возвращаться обратно в помещение с приточным воздухом;
- вращающийся ротор усложняет конструкцию, может провоцировать появление шумов и вибраций, требует подключения устройства к электрической сети.
С экономической точки зрения рекуператоры тепла рано или поздно обязательно себя оправдают, но многое зависит от того, насколько эффективно будет организованна сама рекуперация. Оборудование является высоконадежным, и потребитель может рассчитывать на долгий период эксплуатации. Многие компании выпускают широкий ассортимент приточных рекуператоров, разработанных специально для квартир. Так приточная установка с рекуперацией тепла для 2-3-комнатной квартиры может обойтись порядка 17 000 рублей. Производительность системы вентиляции в квартирах находится в пределах 100-800 мі/ч. Для загородных коттеджей этот показатель порядка 1000-2000 мі/ч.
Водяной рециркуляционный рекуператор воздуха
Водяные рециркуляционные рекуператоры воздуха — вид рекуператоров воздуха, применяемых в системах приточно-вытяжной вентиляции, имеющий свои интересные особенности. Принцип действия водяного рекуператора воздуха заключается переносе тепловой энергии из отдельно стоящего вытяжного теплообменника в приточный с помощью воды, антифриза, либо других теплоносителей. Приточный и вытяжной теплообменники такого рекуператора воздуха могут быть расположены на удалении друг от друга и соединены теплоизолированным трубопроводом. Применяются они не так часто в связи с неочень высоким КПД и необходимостью частого техобслуживания. Применяются в основном с целью модернизации отдельных приточной и вытяжной вентиляции, либо при отсутствии возможности расположения вытяжной и приточной магистралей близко друг к другу.
Автоматическая система управления приточно-вытяжной вентиляции
... рекуператор – устройство, в котором холодный приточный воздух нагревается за счет теплообмена с удаляемым теплым воздухом. Разумеется, воздушные потоки при этом не смешиваются. Вентилятор – основа любой системы искусственной вентиляции. ... вентиляции и специалистами по автоматизации. При таком подходе учитываются как требования к системе автоматизации, ... и надежность работы системы; уменьшить габариты ...
Преимущества водяных рекуператоров
1. Пластинчатые теплообменники обладают эффективностью 50-65%.
2. Вытяжной и приточный потоки никогда не перемешиваются, что предотвращает частичный перенос загрязненного воздуха из вытяжки в приток.
3. Возможно размещение приточного и вытяжного теплообменииков на расстоянии друг от друга, что придает данной системе гибкость при проектировании и установке.
4. Возможность объединения нескольких вытяжных и нескольких приточных систем в одну систему рекуперации.
Недостатки водяных рекуператоров
1. Наличие дополнительной водяной магистрали требует установки водяного насоса и дополнительных устройств, отвечающих за правильность работы данной системы.
2. Расход электроэнергии на реботу система циркуляции воды и теплопотери теплоносителя, если приточный и вытяжной теплообменники удалены друг от друга делает данную систему нецелесообразной.
3. Данные рекуператоры способны только к теплообмену. Влагообмен в данном виде рекуператоров невозможен.
Крышный рекуператор
Крышные рекуператоры — вид рекуператоров, применяемых в системах приточно-вытяжной вентиляции, устанавливаемые на крыше ослуживаемого здания. В основном используются в однообъемных помещениях. Таких как торговые центры, цеха предприятий, ангары и другие помещения. Так же использование крышных рекуператоров позволяет экономить подпотолочное пространство засчет вынесения теплообменников на улицу. Крышные рекуператоры могут оснащаться нагевательными секциями. Данный вид рекуператоров широко распространен в Европе.
Преимущества крышных рекуператоров
1 Пластинчатые теплообменники обладают эффективностью 55-68%.
2 Размещается на кровле здания, а благодоря специальной системе крепления нагрузка на кровельную конструкцию минимальна.
3 Низкие инвестиционные затраты и эксплуатационные расходы с гарантированной возвратностью.
Рекуператор воздуха для квартиры
Рекуператор воздуха для квартиры — это очень полезное, а иногда просто необходимое устройство. На него возлагаются важные функции энергосбережения. Его суть заключается в обмене теплом между вытяжным и приточным воздухом. Таким образом достигается значительное уменьшение затрат на обогрев помещения.
Построив систему приточно-вытяжной вентиляции, каждый человек рано или поздно задумается над тем, как можно и можно ли вообще сократить количество того тепла, которое покидает помещение посредством вытяжного воздуха. В то же время воздух, который приходит с улицы очень холодный и требует дополнительных затрат энергии отопительного оборудования для своего прогрева. Именно такое классическое устройство приточно-вытяжной вентиляции и влияет на значительную потерю тепла из квартиры.
Что же тогда стоит сделать, чтобы этого больше не происходило? Логичным является решение о подогреве приточного воздуха вытяжным. Вот эти функции и выполняет рекуператор и для других помещений. А название свое устройство получило по названию процесса обмена теплом между воздушными потоками — рекуперация (утилизация тепла).
Порядок работы системы. Упражнение: включение системы
... использования рекуперации тепла. Составные части приточно-вытяжной вентиляции: вентиляторы; воздушный фильтр; очиститель воздуха; смесительный узел; шумоглушитель; воздухонагреватель (калорифер) или охладитель; система управления вентиляцией (щит с автоматикой); рекуператор или регенератор тепла; воздуховоды ...
Существует несколько основных типов рекуператоров воздуха. Для каждого из них характерно свое устройство и принцип действия.
В наши дни люди проводят слишком много времени в помещениях. Чтобы не страдало здоровье и поддерживался нормальный воздухообмен в доме, человеку необходим кислород, который содержится только в свежем воздухе с улицы. Все чаще потребители устанавливают системы приточно-вытяжного вентилирования, которые осуществляют постоянный обмен воздуха путем притока воздуха и вывода отработанных потоков наружу.
Чтобы уменьшить разницу температур и поддерживать в помещении дома комфортную атмосферу, выбирают специальное устройство с теплообменником — рекуператор. Рекуператор для дома представляет собой особую энергосберегающую вентиляцию, которую применяют в качестве альтернативы или дополнения к кондиционеру.
Особенности и преимущества рекуператора
- Компактные габариты экономят полезную площадь, а простота и легкость монтажа позволяют установить систему в считанные часы.
· Системе практически не требуется сервисное обслуживание, она проста в управлении.
- При монтаже рекуператора заметно повышается экономия электроэнергии, при этом происходит сохранение естественного состава воздуха.
- Есть возможность перевода системы в ночной режим, который характеризуется пониженным уровнем шума.
Принцип работы устройства
В камерах теплообменника проходят потоки воздуха — с улицы и из помещения. Потоки не смешиваются благодаря особому устройству камеры. Разница температур обуславливает эффективный теплообмен. Теплый воздух проходит охлаждение, а холодный поток воздуха согревается. Купить рекуператор воздуха для дома — это значит наполнить помещения чистым воздухом с комфортной температурой.
Системы вентиляции поддерживают здоровый микроклимат в зданиях: благодаря им удаляется отработанный воздух из помещений и входит свежий с улицы. Чтобы сделать атмосферу в доме более комфортной, необходима самая современная техника — рекуператор воздуха. В зимнее время устройство способствует возвращению комнатного тепла, а в летние месяцы в дом поступает приток свежего воздуха без жары.
Рекуператор для коттеджа — эффективное средство сокращения потери тепла, которое позволяет экономить средства и ресурсы при пользовании вентиляционными системами. Рекуператоры сохраняют две трети уходящего тепла: в этом заключается вторичное применение тепловой энергии, происходящее в рамках одного технологического цикла.
Принцип работы
По теплообменнику с двумя камерами проходит воздух — вытяжной и приточный. Эти воздушные потоки не смешиваются, но благодаря разности температур происходит теплообмен. В результате теплый воздух заметно охлаждается, а холодные потоки — нагреваются. Оперативно удаляется конденсат, образованный в процессе работы устройства.
Виды рекуператоров для коттеджа, их достоинства
- Одним из наиболее востребованных видов устройств является пластинчатый рекуператор: внутри каналы воздуха разделяются пластинами, при этом потоки воздуха не смешиваются.
- Такой рекуператор для коттеджа обладает следующими преимуществами: компактностью, отсутствием шума, простой конструкцией, энергонезависимостью, исключительной простотой в обслуживании и невысокой цене.
- Роторный рекуператор с плотно расположенными слоями гофрированного металла пропускает нагретый воздух с помощью вращающегося барабана, затем впускается приточный прохладный воздух.
- Среди плюсов устройства — высокий КПД, среди минусов — достаточно большие габариты. Поэтому для установки такого устройства нужна большая вентиляционная камера.
Системы вентиляции с рекуперацией тепла
Классификация и устройство систем вентиляции и кондиционирования воздуха
... выбрасывают его в атмосферу. Вместо удаленного воздуха подают свежий воздух, забирая его снаружи, это и будет приточной вентиляцией. 2. Системы вентиляции Понятно, что принудительно осуществляется только удаление ... типа) обслуживают сразу несколько всасывающих каналов и предназначены для длительной постоянной работы, поэтому имеют пониженные шумовые характеристики. Двигатели могут работать в разных ...
Рекуперация тепла в приточно-вытяжной вентиляции — явление неновое, но у нас пока малораспространенное. С технической точки зрения рекуперация является самым обычным процессом теплообмена. Само слово «рекуперация» имеет латинское происхождение и означает «возвращение затраченного». Вентиляционные рекуператоры тепла возвращают его часть назад в помещение посредством теплообмена между входящим и выходящим потоком. Обратный процесс происходит в жаркое время, когда исходящий холодный кондиционный воздух охлаждает встречный теплый нару поток. В таком случае это следует называть рекуперацией холода.
Для чего нужна рекуперация? Очевидно, что для экономии энергоресурсов в первую очередь. Рекуператор представляет собой устройство, в котором происходит теплообмен входящих и исходящих воздушных масс. При обычной вентиляции разница температур между входящим и выходящим воздухом в холодное и жаркое время года значительная. Если, к примеру, на улице -20°С, а в помещении +24°С то перепад составляет более 40°С. Эту разницу необходимо будет перекрыть за счет системы отопления. Летом разница меньше, но и она добавит нагрузку на кондиционер. Рекуператор позволяет свести эту разницу до минимума. Правильно подобранное оборудование обеспечивает при 0°С наружного воздуха и +20° С в помещении разницу между входящим и выходящим потоком в пределах 4°С, т.е. сократить ее в пять раз. Эффективность рекуперации падает при понижении значений наружной температуры, но, тем не менее, экономия остается весьма ощутимой. Более того, при значительной разнице внутренней и наружной температуры, рекуперация особенно полезна.
Многие современные строительные технологии предполагают воздухонепроницаемые и паронепроницаемые ограждающие конструкции. Для эффективного проветривания и удаления водяного пара из помещений с герметичными стенами и стеклопакетами необходима принудительная приточно-вытяжная вентиляция. Рекуперация тепла в данном случае является залогом комфортного воздухообмена с минимальными теплопотерями.
В США и Канаде, еще задолго до появления рекуперационного оборудования, для того, чтобы зимой в помещение попадал не слишком холодный воздух, а летом слишком теплый, придумали использовать грунтовый теплообменник, который впоследствии получил название «канадский колодец». Его идея заключается в том, чтобы наружный воздух, прежде чем попасть в помещения, прошел по заглубленным в грунт приточным воздуховодам, приобретая температурное значение близкое к +10°С — постоянная температура грунта на глубине от 2 м и более. Канадский колодец, по сути, не является рекуператором, но снижает энергозатраты на отопление и кондиционирование. Вентиляция помещений в традиционной схеме с канадским колодцем естественная, но может быть и принудительной.
Системы кондиционирования воздуха. Техническое обслуживание и ремонт
Монтаж систем вентиляции. Наши сильные стороны, позволяющие нам ... безопасности на предприятии - это совокупность мероприятий организационного и технического характера, которые направлены на предотвращение на производстве несчастных ... внутренних звеньев, отделов. Структуры управления организацией Для различных организаций характерны различные виды структур управления. Однако обычно выделяют несколько ...
Рекуператоры как элемент вентиляционного оборудования активно используются в европейских странах. Причина их популярности в тех экономических выгодах, которые дает возращение тепла. Существует два вида рекуператоров: пластинчатые и роторные. Роторные являются более эффективными, но также и дорогостоящими. Они способны возвращать 70-90% тепла. Пластинчатые дешевле, но экономят меньше, в пределах 50-80%.
Один из факторов, влияющих на эффективность рекуперации, — это тип помещения. Если температура в нем поддерживается выше 23°С, то рекуператор однозначно окупает себя. И чем дороже стоимость энергоносителей, тем короче срок его окупаемости. Срок эксплуатации рекуператоров довольно большой, а при своевременном обслуживании и замене недорогих расходных деталей, он теоретически неограничен. Рекуператоры могут поставляться в виде моноблока или нескольких отдельных модулей.
Монтаж рекуператоров тепла
В вентиляционных системах с рекуперацией тепла предусмотрено два канала — приточный и вытяжной. В сравнении с обычной приточной вентиляцией, монтаж системы с рекуператором выйдет дороже, поскольку в стене придется пробивать дополнительные отверстия и вести воздуховоды. Однако принципиальных технических отличий монтажа приточной и приточно-вытяжной вентиляции нет. Единственное, если используются рекуператоры с дренажем, то нужно будет проложить еще и водоотводную трубку. квартира дом вентиляция рекуператор
Воздуховоды в системах с рекуперацией должны быть теплоизолированы, чтобы на стенках из-за перепада температур не образовывался конденсат.
Рекуператоры чаще всего монтируются в подсобных помещениях, чтобы их шум не был слышен в жилых комнатах. Иногда их устанавливают на потолке в прихожей, но чаще в гардеробных или на лоджиях или на остекленных балконах. Рекуператоры с дренажем устанавливаются только в помещениях с положительной температурой.
Лучшее время для инсталляции вентиляционной системы с рекуператором — стадия строительства или капитального ремонта. В уже отремонтированном помещении после установки рекуператора придется заново производить значительную часть отделочных работ, поэтому его монтаж может быть невыгодным. Спасти положение в данном случае могут фальшпотолки, за которыми легко спрятать воздуховоды и сам рекуператор.
Современные системы вентиляции с рекуперацией тепла
Вентиляция дома
Наиболее совершенные современные системы рекуперации имеют тепловую эффективность до 90%. Однако этот показатель нельзя считать КПД рекуператора, поскольку он расходует электроэнергию на привод вентиляторов. Это приводит к необходимости дополнительного расхода электроэнергии и может сопровождаться шумом. Для более точной характеристики энергетической эффективности рекуператора используют отношение сэкономленной тепловой энергии к дополнительно затраченной электрической. Строительные нормы некоторых стран требуют, чтобы это отношение было не менее восьми. В современных конструкциях удается добиться того, что для вентиляции односемейного дома средних размеров достаточно вентиляторов мощностью в 60—70 Вт, а уровень шума снижается до порога слышимости.
Отопление и вентиляция кофейни
... и требованиям, что создает возможность нормальной жизнедеятельности людей. В дипломном проекте рассчитаны системы отопления и вентиляции кофейни, расположенной по ул. Гагарина г. Магнитогорска. 1. ... формуле (2.2): (2.2) где tВ – расчетная температура внутреннего воздуха; tН – расчетная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92; n – ...
В Германии теплорекуперационные установки в системах вентиляции домов распространяются все шире, институтом строительной техники рекомендуется применять устройства с возвратом не менее 70% тепла. Распространенным приемом является пропускание приточного воздуха по проложенным под землей трубам для его предварительного подогрева. В экспериментах использовались пластмассовые, чугунные, бетонные трубы. Наилучшими были признаны бетонные с полиэтиленовым вкладышем. Это один из примеров использования грунта в качестве сезонного теплоаккумулятора. Для эффективной работы рекуператоров необходимо максимально снизить неорганизованный приток воздуха в дом. Для выявления каналов такого притока разработаны и применяются специальные методики. В квартирах создают повышенное давление и по характеру его падения судят о степени герметичности здания.
При температурах наружного воздуха ниже 5—10°С влага в удаляемом через рекуператор воздухе начинает конденсироваться и замерзать, закупоривая теплообменник. Для борьбы с этим явлением применяют предварительный электроподогрев, периодическую смену направления потоков воздуха и другие приемы. Естественно теплорекуперационные системы вентиляции предназначены для работы в течение отопительного периода, в теплое время года они могут отключаться или работать на охлаждение. Дополнительное преимущество жилищ с приточно-вытяжной вентиляцией состоит в том, что в случае сильного загрязнения или заражения наружного воздуха в результате техногенной аварии или террористического акта они могут защитить внутренний воздух от воздействия неблагоприятных факторов. Для этого достаточно иметь в запасе воздушный фильтр, подобный используемым в бомбоубежищах, который может быть установлен в обычно перекрытом канале приточного воздуховода.
Стоимость зарубежных вентиляционных систем с теплореку-перацией (в России они до сих пор не производятся) составляет для дома средней величины несколько тысяч долларов. От них выгодно отличается низкой стоимостью установка, разработанная в Белоруссии Е.И. Широковым.
«Recuperation» в переводе с латинского языка значит «возвращение» или «получение обратно». В технологическом цикле под рекуперацией подразумевают частичное возвращение какого-либо материала или энергии для их вторичного применения в этом же технологическом процессе. Например, в электротехнике под рекуперацией электрической энергии подразумевают ее возврат в сеть, а в химии — восстановление реагентов по истечению реакции. В приточно-вытяжных вентиляционных системах под рекуперацией понимают частичный возврат в помещение утилизируемого с вытяжным воздухом тепла.
Затраты на отопление помещений составляют существенную часть общей статьи расходов на поддержание здания в нормальном состоянии. Сегодня «тепло» обходится достаточно дорого независимо от методов его получения (центральная система отопления, индивидуальный газовый котел, геотермальная установка и пр.).
Тепло «уходит» из здания через, так называемые, «мостики холода», через щели дверных и оконных проемов, за счет теплообменных процессов между внешними перекрытиями и наружным воздухом, а также с потоками воздуха через вытяжную вентиляцию. Частично сохранить тепло можно за счет общей теплоизоляции здания, но большая часть тепловой энергии все равно будет утилизироваться с вытяжным воздухом.
Кондиционирование воздуха
... вентиляция не в состоянии обеспечить необходимые внутренние условия [11]. Целью работы является: ознакомление с системами кондиционирования воздуха и их классификация, расчет системы кондиционирования для трикотажного цеха. Глава 1. Основные требования к системам кондиционирования воздуха ...
Экономия на отоплении здания становится особенно актуальной в зимний период. Для того чтобы сократить эксплуатационные расходы, в воздуховоды вентиляции встраивают специальные рекуператоры тепла — теплотехнические блоки, предназначенные для обмена тепловой энергией между вытяжным и приточным воздухом.
Рекуператоры могут быть централизованными и децентрализованными. Централизованный тепловой обменник обычно используют при новом строительстве. Такой рекуператор может обслуживать полностью все здание. В качестве примера централизованного рекуператора можно привести теплообменник, помещенный на чердаке частного дома. Децентрализованный рекуператор может встраиваться в любой участок воздуховода и обслуживать помещения индивидуально.
На сегодняшний день вентиляционные рекуператоры имеют множество конструктивных исполнений, но к наиболее распространенным относятся следующие.
Теплообменники с промежуточным теплоносителем
Конструктивно подобный теплообменник схож с пластинчатым рекуператором. Главное отличие заключается в том, что теплообменные процессы происходят через дополнительный промежуточный «змеевик» — трубчатый замкнутый контур с водой или этиленгликолем. Интенсивность теплопередачи можно регулировать скоростью циркуляции жидкости внутри теплообменного контура. Конструкция полностью замкнута и исключает риск смешения воздушных потоков между воздуховодами. Недостаток — не слишком высокий КПД, достигающий всего 45-60%.
Камерные теплообменники
Рекуператор камерного типа устроен таким образом, что вытяжной воздух проходит вдоль одной камеры, нагревая ее стенки, а приточный движется вдоль второй камеры. В определенный момент подвижная заслонка меняет положение и перенаправляет воздушные потоки. Приточный воздух начинает двигаться вдоль первого воздуховода, нагреваясь от его стенок, а вытяжной греет стенки второй камеры. Через определенное время заслонка опять меняет положение, и процессы повторяются. Эффективность возврата тепла составляет 80-90%. Недостаток — наличие подвижной заслонки, риск смешения воздушных потоков.
«Тепловые трубки»
Теплообменник подобного типа изготавливается в виде герметично запаянной трубки из материала с высокой теплопроводностью. Внутри трубки находится легкокипящая жидкость, например, фреон. Рекуператор устанавливается в воздуховоды в вертикальном положении или под небольшим углом. Нижний конец тепловой трубки находится в воздуховоде вытяжной вентиляции, а верхний — в приточной.
Теплый воздух, проходя по нижнему воздуховоду, омывает дно трубки. Фреон начинает кипеть и испаряться в верхнюю часть колбы, которая омывается приточным воздухом, забирая тепло от газообразного фреона. Теряя внутреннюю энергию, фреон конденсируется на стенках рекуператора в виде капель и под действием силы тяжести самотеком снова опускается на дно трубки. Процесс циклично повторяется. Преимущество — отсутствие движущихся частей. Недостаток — относительно небольшой КПД и наличие в системе фреона
Система вентиляции с рекуперацией тепла позволяет обеспечить помещение чистым воздухом с комфортной температурой, уменьшая тем самым нагрузку на системы отопления. Конструкция установки представлена на рисунке ниже:
Работа установки реализуется следующим образом: «отработанный» теплый воздух из помещения по системе воздуховодов попадает в теплообменник, в котором нагревает свежий холодный воздух с улицы, поступающий далее уже с более комфортной температурой в помещение. Показанная на рисунке система является активной, так как в работе рекуператора используется насос и теплообменник. Также существует пассивная система вентиляции с рекуперацией тепла, использующая естественные токи теплого и холодного воздуха. Для этого в грунте прокладывается система воздуховодов, имеющая выход «на воздух». Поскольку температура грунта не меняется в течение года, а температура «на улице» колеблется от отрицательных до положительных значений, создается разница температур. Зимой холодный воздух, проникая в систему вентиляции, нагревается, проходя по подземным воздуховодам и обмениваясь теплом в теплообменнике с встречным «отработанным» воздухом. Летом температура воздуха с улицы выше температуры земли, и чистый теплый воздух, проходя через теплообменник и систему подземных воздуховодов, охлаждается, и в помещение поступает чистый прохладный воздух.
Дополнительный нагрев воздуха осуществляется с помощью выбранной системы отопления — теплового насоса, солнечного коллектора, термовихревой установки или других нагревателей. Система требует специальных планировочных и инженерных решений, поэтому может быть интегрирована в систему теплоснабжения только на стадии проектирования и последующего строительства нулевого или энергоэффективного дома.
Система рекуперации — один из ключевых энергосберегающих элементов нулевого дома и её внедрение позволяет существенно повысить качество воздуха по санитарным показателям и показателям влажности.
— Рекуперация тепла (система поквартирной рекуперации тепла) — энергосберегающая технология, применяемая в многоквартирных домах, основанная на принципе повторного использования тепла удаляемого отработанного воздуха квартиры для подогрева свежего приточного воздуха, поступающего с улицы. Эта технология широко применяется в энергосберегающих домах и позволяет значительно сократить затраты энергии на отопление.
— Приточно-вытяжная вентиляционная установка с рекуперацией тепла — это базовая деталь создания эффективной системы вентиляции, которая оказывает огромное влияние на внутренний климат квартиры и здоровье проживающих в ней жильцов, а так же позволяет экономить значительную часть тепловой энергии, потребляемой домом.
— Во многих европейских странах использование данного оборудования в системе вентиляции здания встречается повсеместно при строительстве жилых и общественных зданий, коммерческих комплексов. Мы рады тому, что в России также стало возможным внедрение данной технологии.
— Преимущества — улучшение качества воздуха и микроклимата в помещении, повышение энергоэффективности здания.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/rekuperatsiya/
1. Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, М, «Химия», 1971, 784 с.
2. Википедия
