צריכת אוויר צח בפרק הזמן הקור מובילה לצורך בחימום כדי להבטיח את המיקרו אקלים הנכון של המקום. למזער את עלות החשמל ניתן להשתמש באספקת אוורור פליטה עם התאוששות חום.
הבנת עקרונות פעולתה תפחית באופן מירבי את איבוד החום תוך שמירה על נפח מספיק של אוויר שהוחלף. בואו ננסה להבין את זה.
חיסכון באנרגיה במערכות אוורור
בתקופת סתיו-אביב שבה אוורור הוא בעיה עיקרית הוא הפרש הטמפרטורות הגדול בין האוויר הנכנס לאוויר הפנימי. הזרם הקור זורם מטה ויוצר מיקרו אקלים שלילי בבתים, במשרדים ובמקום העבודה או שיפוע טמפרטורה אנכי פסול במחסן.
פיתרון נפוץ לבעיה הוא השילוב באוורור האספקה של דוד האוויר, איתו מחוממים את הזרימה. מערכת כזו דורשת צריכת אנרגיה, בעוד שכמות ניכרת של אוויר חם יוצא יוצאת לאובדן חום משמעותי.
יציאה מבחוץ באדים עזים היא אינדיקטור לאובדן חום משמעותי, אשר ניתן להשתמש בו כדי לחמם את הנחל הנכנס
אם תעלות אספקת האוויר והפליטה ממוקמות בקרבת מקום, אפשר להעביר באופן חלקי את חום הנחל היוצא לנכנסים. זה יקטין את צריכת האנרגיה של התנור או יפקיר אותו לחלוטין. התקן לאספקת חילופי חום בין זרימות גז שונות בטמפרטורה נקרא מחלים.
בעונה החמה, כאשר הטמפרטורה החיצונית גבוהה בהרבה מטמפרטורת החדר, ניתן להשתמש במחלף מחלף לקירור הנחל הנכנס.
יחידת יחידה עם התאושש
המבנה הפנימי של מערכת האוורור האספקה והפליטה עם משקם משולב הוא די פשוט, כך שניתן לקנות אותם ולהתקין אותם באופן עצמאי. במידה וההרכבה או ההרכבה העצמית קשה, תוכלו לרכוש פתרונות מוכנים בצורה של מונובלוק טיפוסי או מבנים טרומיים מורכבים בהזמנה.
ניתן להוסיף תואמים אופייניים של התקן מערכת אוורור ופליטה עם התאושש הממוקם בתוך בית יחיד על ידי שיקול דעת אחר של המשתמש.
המרכיבים העיקריים והפרמטרים שלהם
המקרה עם בידוד חום ורעש עשוי בדרך כלל מפלדת גיליון. במקרה של הרכבה לקיר, עליו לעמוד בלחץ המתרחש כאשר מקציף חריצים סביב היחידה, וגם למנוע רטט מצד המאווררים.
במקרה של כניסה מבוזרת וזרימת אוויר על פני חדרים שונים, מערכת צינורות מחוברת לדיור. הוא מצויד בשסתומים ודיכונים להפצת זרימות.
בהיעדר תעלות אוויר, מותקן גריל או מפזר על יציאת האוויר האספקה מצידו של החדר כדי להפיץ את זרימת האוויר. סורג צריכת אוויר חיצוני מותקן על פתח הכניסה מהרחוב בכדי למנוע ציפורים, חרקים גדולים ומלטה להיכנס למערכת האוורור.
תנועת אוויר מסופקת על ידי שני מאווררים צירים או צנטריפוגאליים. בנוכחות החלמה, זרימת אוויר טבעית בנפח מספיק אינה אפשרית בגלל הגרירה האווירודינמית שנוצרה על ידי יחידה זו.
נוכחותו של מתאושש כוללת התקנת פילטרים עדינים בכניסה לשתי הזרימות. זה הכרחי כדי להפחית את סתימת משקעי האבק והשומן בתעלות הדקות של מחליף החום. אחרת, לתפקודה המלא של המערכת תצטרך להגדיל את תדירות התחזוקה המונעת.
יש לשנות או לנקות מסננים עדינים מדי פעם. אחרת, התנגדות לזרימת אוויר מוגברת תגרום לשבירת המאווררים.
מתאושש אחד או יותר תופסים את הנפח העיקרי של מכשיר האספקה והפליטה. הם רכובים במרכז המבנה.
במקרה של כפור חמור האופייני לטריטוריה ויעילות לא מספקת של מחליף החום, ניתן להתקין תנור אוויר נוסף לחימום האוויר שבחוץ. כמו כן, במידת הצורך, מותקנים מכשיר אדים, יינון ומכשירים אחרים ליצירת מיקרו אקלים חיובי בחדר.
דגמים מודרניים כוללים יחידת בקרה אלקטרונית. לשינויים מתוחכמים יש פונקציות לתכנות מצבי הפעלה בהתאם לפרמטרים הפיזיים של האוויר. לוחות חיצוניים הם בעלי מראה אטרקטיבי, אשר ניתן לשלב אותם היטב בתוך כל פנים בחדר.
פתרון בעיית העיבוי
קירור האוויר שיוצא מהחדר יוצר תנאים מוקדמים לפריקת לחות ויצירת עיבוי. במקרה של קצב זרימה גבוה לרובו אין זמן להצטבר במברשת ויוצא החוצה. עם תנועת אוויר איטית, חלק ניכר מהמים נשאר בתוך המכשיר. לכן יש להבטיח את איסוף הלחות ונסיגתה מחוץ לדיור של מערכת האספקה והפליטה.
מכשיר אלמנטרי לאיסוף ופינוי עיבוי הוא מחבת הממוקמת מתחת למחלף עם שיפוע לכיוון חור הניקוז
מסקנת הלחות מיוצרת במיכל סגור. הוא ממוקם רק בתוך הבית כדי למנוע הקפאה של תעלות היציאה בטמפרטורות תת אפסיות. אין אלגוריתם אמין לחישוב נפח המים המתקבל בעת שימוש במערכות עם מתאושש, כך שהוא נקבע בניסוי.
השימוש החוזר של עיבוי לחלל האוויר אינו רצוי, מכיוון שמים סופגים מזהמים רבים, כמו זיעה אנושית, ריחות וכו '.
צמצם באופן משמעותי את כמות העיבוי והימנע מהבעיות הקשורות במראה שלה על ידי ארגון מערכת פליטה נפרדת מחדר הרחצה והמטבח. בחדרים אלה יש לאוויר את הלחות הגבוהה ביותר. אם יש מספר מערכות פליטה, יש להגביל את חילופי האוויר בין האזורים הטכניים למגורים על ידי התקנת שסתומי הסימון.
במקרה של קירור זרימת האוויר היוצאת לטמפרטורות שליליות בתוך ההחלמה, יש לעבות מעברים לקרח, הגורם לירידה בחתך רוחב החיים של הזרימה וכתוצאה מכך לירידה בנפח או הפסקת אוורור מוחלט.
להפשרה תקופתית או חד פעמית של המשקם, מותקן מעקף - תעלת עוקף לתנועת האוויר האספקה. כאשר מדלגים על הזרימה עוקפים את המכשיר, העברת החום נעצרת, מחליף החום מתחמם והקרח הופך לנוזל. מים זורמים למיכל איסוף העיבוי או מתאדים החוצה.
העיקרון של מכשיר העקיפה הוא פשוט, לכן, אם יש סכנה להיווצרות קרח, רצוי לספק פיתרון כזה, מאחר והתאוששות החום של מחליף החום בדרכים אחרות היא מסובכת וארוכה
כאשר הזרימה עוברת במעקף, אין חימום של האוויר האספקה דרך המחלים. לכן, כאשר מצב זה מופעל, יש צורך להפעיל את דוד האוויר באופן אוטומטי.
תכונות של סוגים שונים של מחלימים
ישנן מספר אפשרויות שונות מבחינה מבנית ליישום העברת חום בין זרמי אוויר קרים ומחוממים. לכל אחד מהם מאפיינים ייחודיים משלו שקובעים את המטרה העיקרית לכל סוג של הבראה.
מחליף חום זרימה צלחת
תכנון מחליף החום לפלטות מבוסס על לוחות דקים בעלי קירות המחוברים לסירוגין באופן שיחלוף את המעבר ביניהם בזרימות טמפרטורה שונות בזווית של 90 מעלות. אחד השינויים של דגם זה הוא מכשיר עם תעלות סיביות למעבר אוויר. יש לו מקדם העברת חום גבוה יותר.
מעבר חלופי של זרימת אוויר חם וקר דרך הצלחות מתממש על ידי כיפוף קצוות הלוחות ואיטום תרכובות עם שרף פוליאסטר.
לוחות העברה לחום יכולים להיות עשויים מחומרים שונים:
- נחושת, פליז וסגסוגות על בסיס אלומיניום מוליכות תרמית טובה ואינן רגישות לחלודה;
- פלסטיק העשוי מחומר הידרופובי פולימרי עם מקדם מוליכות תרמית גבוה הוא קל;
- תאית סופגת מאפשרת לעבות לחדור דרך הצלחת ולחזור לחדר.
החיסרון הוא האפשרות של עיבוי בטמפרטורות נמוכות. בשל המרחק הקטן בין הלוחות, הלחות או הקרח מגבירים משמעותית את הגרירה האווירודינמית. במקרה של הקפאה, יש צורך לכבות את זרימת האוויר הנכנסת כדי לחמם את הצלחות.
היתרונות של מחלימי צלחות הם כדלקמן:
- זול;
- חיי שירות ארוכים;
- תקופה ארוכה בין תחזוקה מונעת לפשטותה;
- מידות ומשקל קטנים.
סוג זה של התאושש נפוץ בעיקר עבור מגורים ומשרדים. הוא משמש גם בתהליכים טכנולוגיים מסוימים, למשל, כדי לייעל את בעיית הדלק במהלך הפעלת תנורים.
סוג תוף או סוג סיבובי
עקרון הפעולה של מחליף חום סיבובי מבוסס על סיבובו של מחליף החום, שבתוכו שכבות של מתכת גלי בעלת קיבולת חום גבוהה. כתוצאה מהאינטראקציה עם הקולחין מתחמם תחום התופים, אשר לאחר מכן מוציא חום לאוויר הנכנס.
מחליף החום עדין של מחליף החום הסיבובי נוטה לסתימה, לכן יש לשים לב במיוחד לפעולה האיכותית של פילטרים עדינים.
היתרונות של מחלימים סיבוביים הם כדלקמן:
- יעילות גבוהה למדי בהשוואה לסוגים מתחרים;
- החזרת כמות גדולה של לחות, אשר בצורה של עיבוי נשארת על התוף ומתאדה במגע עם אוויר יבש נכנס.
סוג זה של התאושש פחות נפוץ לבנייני מגורים עם אוורור דירה או קוטג '. לעתים קרובות הוא משמש בחדרי דוד גדולים להחזרת חום לתנורים או למתקנים תעשייתיים או קמעונאיים גדולים.
עם זאת, למכשירים מסוג זה יש חסרונות משמעותיים:
- מבנה מורכב יחסית עם חלקים נעים, כולל מנוע חשמלי, תוף והנעה לחגורה, הדורשים תחזוקה מתמדת;
- רמת רעש מוגברת.
לפעמים עבור מכשירים מסוג זה ניתן למצוא את המונח "מחליף חום מחודש", וזה נכון יותר מאשר "מחלים". העובדה היא שחלק קטן מאוויר הפליטה זורם לאחור בגלל התאמתו הרופפת של התוף לגוף המבנה.
זה מטיל מגבלות נוספות על האפשרות להשתמש במכשירים מסוג זה. לדוגמה, אוויר מזוהם מתנורי חימום לא יכול לשמש כמוביל חום.
מערכת צינור ומארז
התאושש מסוג הצינור מורכב מצינורות בעלי קירות דקים בקוטר קטן הממוקמים במעטפת המבודדת של המערכת, דרכם זורם אוויר חיצוני. על המארז מייצרים את המסקנה של מסת אוויר חם מהחדר, המחמם את הנחל הנכנס.
תפוקת האוויר החם חייבת להתבצע בדיוק דרך המעטפת ולא דרך מערכת צינורות, מכיוון שאי אפשר להסיר מהם מעובה.
היתרונות העיקריים של מחלימים צינוריים הם כדלקמן:
- יעילות גבוהה, בגלל העיקרון הזרם הנגדי של תנועת נוזל הקירור והאוויר הנכנס;
- פשטות העיצוב והיעדרם של חלקים נעים מספקת רמת רעש נמוכה ולעיתים רחוקות עולה צורך בתחזוקה;
- חיי שירות ארוכים;
- חתך קטן ביותר מבין כל סוגי התקני השחזור.
צינורות למכשירים מסוג זה משתמשים במתכת מסגסוגת אור או בפחות פולימר. חומרים אלה אינם היגרוסקופיים, לכן, עם הבדל משמעותי בטמפרטורת הזרימות, ניתן ליצור היווצרות של עיבוי עז במעטפת, הדורשת פיתרון קונסטרוקטיבי להסרתו. חסרון נוסף הוא שלמילוי המתכת יש משקל לא מבוטל, למרות ממדיו הקטנים.
הפשטות בעיצוב המשחזר הצינורי הופכת מכשיר מסוג זה לפופולרי לייצור עצמי. ככיסוי חיצוני משתמשים בדרך כלל בצינורות פלסטיק לתעלות אוויר, מבודדים בקליפות קצף פוליאוריטן.
מכשיר העברת חום ביניים
לפעמים צינורות האספקה והפליטה נמצאים במרחק מה זה מזה. מצב זה עשוי להיווצר כתוצאה מהתכונות הטכנולוגיות של הבניין או דרישות סניטריות להפרדה אמינה של זרימות אוויר.
במקרה זה, השתמש בנוזל קירור ביניים המסתובב בין התעלות דרך צינור מבודד. כמדיום להעברת אנרגיה תרמית, משתמשים במים או בתמיסת גליקול מים, שהמחזור שלהם מסופק על ידי הפעלת משאבת חום.
המשקם עם נוזל קירור ביניים הוא מכשיר נפחי ויקר, שהשימוש בו מוצדק מבחינה כלכלית לחדרים עם שטחים גדולים
במקרה שניתן להשתמש בסוג מחלים אחר, עדיף לא להשתמש במערכת עם נוזל קירור ביניים, מכיוון שיש לה את החסרונות המשמעותיים הבאים:
- יעילות נמוכה בהשוואה לסוגים אחרים של מכשירים, לכן מכשירים כאלה אינם משמשים לחדרים קטנים עם זרימת אוויר נמוכה;
- נפח ומשקל משמעותי של המערכת כולה;
- הצורך במשאבה חשמלית נוספת להזרמת נוזלים;
- רעש מוגבר מהמשאבה.
יש שינוי במערכת זו כאשר במקום זרימה מאולצת של נוזל העברת החום משתמשים במדיום עם נקודת רתיחה נמוכה, כמו פריון. במקרה זה, תנועה לאורך המעגל אפשרית בדרך טבעית, אך רק אם צינור האוויר האספקה ממוקם מעל צינור הפליטה.
מערכת כזו אינה מצריכה עלויות אנרגיה נוספות, אך היא פועלת לחימום רק בהבדל טמפרטורה משמעותי. בנוסף, יש צורך לכוונן את נקודת השינוי במצב הצבירה של נוזל העברת החום, אותו ניתן ליישם על ידי יצירת הלחץ הרצוי או הרכב כימי ספציפי.
פרמטרים טכניים עיקריים
בידיעת הביצועים הנדרשים של מערכת האוורור ויעילות העברת החום של מחליף החום, קל לחשב את החיסכון בחימום האוויר לחדר בתנאי אקלים ספציפיים. על ידי השוואה בין היתרונות הפוטנציאליים לבין עלות הקנייה והתחזוקה של המערכת, אתה יכול לבחור באופן סביר לטובת החלמה או מחמם אוויר רגיל.
לעתים קרובות, יצרני ציוד מציעים קו דגם בו יחידות אוורור עם פונקציונליות דומה נבדלות זו מזו בהיקף חילופי האוויר. עבור הנחות מגורים, יש לחשב פרמטר זה לפי טבלה 9.1. SP 54.13330.2016
יְעִילוּת
יעילותו של ההחלמה מובנת כיעילות העברת החום, המחושבת על ידי הנוסחה הבאה:
K = (Tע - טn) / (תבתוך - טn)
איפה:
- טע - טמפרטורת האוויר הנכנס לחדר;
- טn - טמפרטורה חיצונית;
- טבתוך - טמפרטורת האוויר בחדר.
הערך המרבי של היעילות בקצב זרימת אוויר סטנדרטי ומשטר טמפרטורה מסוים מצוין בתיעוד הטכני של המכשיר. התעריף הריאלי יהיה מעט פחות.
במקרה של ייצור עצמאי של צלחת או מחליף חום צינורי, בכדי להשיג יעילות העברת חום מרבית, יש להקפיד על הכללים הבאים:
- החלפת החום הטובה ביותר מובטחת על ידי התקנים נגד זרמים, ואז התקני זרימה צולבים, והקטנים ביותר - עם תנועה חד כיוונית של שתי הזרימות.
- קצב העברת החום תלוי בחומר ובעובי הקירות המפרידים בין הזרימות, כמו גם במשך האוויר בתוך המכשיר.
בידיעת יעילותו של המחלים, ניתן לחשב את יעילות האנרגיה שלו בטמפרטורות שונות של האוויר החיצוני והפנימי:
E (W) = 0.36 x P x K x (Tבתוך - טn)
איפה P (ז3/ שעה) - צריכת אוויר.
חישוב יעילותו של המשקם במונחים כספיים והשוואה עם עלויות רכישתו והתקנתו עבור קוטג 'בן שתי קומות בשטח כולל של 270 מ"ר מראה את היתכנות התקנת מערכת כזו
עלות מחלימים עם יעילות גבוהה גבוהה למדי, יש להם מבנה מורכב וגודל ניכר. לפעמים אתה יכול לעקוף את הבעיות הללו על ידי התקנת מספר מכשירים פשוטים יותר, כך שהאוויר הנכנס יעבור דרכם ברצף.
ביצועי מערכת האוורור
נפח זרימת האוויר נקבע על ידי לחץ סטטי, התלוי בעוצמת המאוורר ובמרכיבים העיקריים היוצרים גרור אווירודינמי. ככלל, החישוב המדויק שלו בלתי אפשרי בגלל המורכבות של המודל המתמטי, ולכן מבוצעים מחקרים ניסיוניים למבני מונובלוק טיפוסיים, ורכיבים נבחרים להתקנים בודדים.
יש לבחור את כוח המאוורר תוך התחשבות בתפוקתם של המחלימים המותקנים מכל סוג, המצוין בתיעוד הטכני כקצב הזרימה המומלץ או נפח האוויר המועבר על ידי המכשיר לזמן יחידה. ככלל, מהירות האוויר המותרת בתוך המכשיר אינה עולה על 2 m / s.
אחרת, במהירויות גבוהות באלמנטים הצרים של התאושש יש עלייה חדה בגרירה האווירודינמית. זה מוביל לעלויות אנרגיה מיותרות, לחימום לא יעיל של האוויר החיצוני ולקיצור חיי המאווררים.
הגרף של אובדן לחץ לעומת קצב זרימת אוויר עבור מספר דגמים של מחליפי חום בעלי ביצועים גבוהים מראה עלייה בהתנגדות לא ליניארית, לכן יש לדבוק בדרישות לנפח חילופי האוויר המומלץ המצוין בתיעוד הטכני של המכשיר.
שינוי כיוון זרימת האוויר יוצר גרירה אווירודינמית נוספת. לכן, כשמדגמים את הגיאומטריה של התעלה המקורה, רצוי למזער את מספר סיבובי הצינור ב 90 מעלות. מפזרים לפיזור האוויר גם מגבירים את ההתנגדות, ולכן רצוי לא להשתמש באלמנטים עם דפוס מורכב.
פילטרים וסורגים מזוהמים יוצרים הפרעה משמעותית לזרימה, ולכן יש לנקות אותם או להחליף אותם מדי פעם. אחת הדרכים היעילות להערכת סתימות היא התקנת חיישנים המפקחים על ירידת הלחץ באזורים שלפני המסנן ואחריו.
עקרון הפעולה של התאושש הסיבובי והצלחת:
מדידת היעילות של מחליא מחלל מסוג:
מערכות אוורור ביתיות ותעשייתיות עם מחלף משולב הוכיחו את יעילות האנרגיה שלהן בשמירה על חום בתוך הבית. כעת יש הצעות רבות למכירה והתקנה של מכשירים כאלה, הן בצורה של דגמים מוכנים ונבדקים, כמו גם עבור הזמנות בודדות. אתה יכול לחשב את הפרמטרים הדרושים ולבצע את ההתקנה בעצמך.
אם יש לך שאלות בקריאת המידע או אם אתה מוצא אי דיוקים בחומר שלנו, אנא השאר את התגובות שלך בתיבה למטה.