Ventilación de suministro y extracción con recuperación de calor: principio de funcionamiento, resumen de ventajas y desventajas

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¿Cómo puede funcionar un sistema de ventilación con recuperación de calor? Enumeramos los principales esquemas con su breve descripción.

lamelar

Los canales de escape y suministro pasan a través de una carcasa común, separados por un tabique. La partición está perforada con placas de intercambio de calor, la mayoría de las veces de aluminio, con menos frecuencia de cobre.

Funcionamiento de un intercambiador de calor de placas.

El calor se transfiere entre los canales debido a la conductividad térmica de las placas. Evidentemente, en este caso, el problema de la condensación llegará a su máxima expresión. ¿Cómo se resuelve?

El intercambiador de calor está equipado con un sensor de formación de hielo simple (generalmente térmico), en la señal desde la cual el relé abre la válvula de derivación. El aire frío de la calle comienza a fluir sin pasar por el intercambiador de calor; el flujo tibio en el canal de escape derrite rápidamente el hielo en la superficie de las placas.

Esta clase de dispositivos pertenece a la categoría de precio más bajo; el precio de venta al público depende casi linealmente del tamaño del conducto. Estos son los precios de la tienda en línea ucraniana Rozetka en el momento de escribir este artículo:

Modelo	Tamaño del conducto de ventilación	Precio
Venteos PR 160	Diámetro 160mm	20880 r.
relaciones públicas 400x200	400x200mm	25060 r.
relaciones públicas 600x300	600x300mm	47600 r.
relaciones públicas 1000x500	1000x500mm	98300 r.

Con tubos de calor

El dispositivo recuperador es completamente idéntico al descrito anteriormente. La única diferencia es que las placas del intercambiador de calor no penetran en la partición entre los canales; se presionan sobre los tubos de calor que pasan a través del deflector.

Tubo de calor.

Gracias a los tubos de calor, las partes del intercambiador de calor pueden estar separadas por cierta distancia.

Giratorio

En el límite entre los canales de suministro y escape, un rotor con aletas laminares gira lentamente. Las placas calentadas en uno de los canales emiten calor en el segundo canal.

Recuperador rotatorio.

¿Qué aporta la recuperación de calor rotativa en los sistemas de ventilación en términos prácticos?

1. Aumento de la eficiencia del 40-50 % típico de los dispositivos laminares al 70-75 %.
2. Resolviendo el problema de la condensación. La humedad que se ha depositado en las placas del rotor en el aire caliente se evapora por completo cuando el calor se transfiere a la corriente de aire frío. Al mismo tiempo, se resuelve el problema de la baja humedad en invierno.

Por desgracia, el esquema también tiene varios inconvenientes.

1. Una mayor complejidad de diseño significa una menor tolerancia a fallas.
2. Para habitaciones húmedas, el circuito rotativo no es adecuado.
3. Las cámaras del recuperador están separadas por un tabique no hermético. Si es así, los olores del conducto de escape pueden ingresar al conducto de suministro.

Refrigerante intermedio

Para la transferencia de calor, se utiliza un sistema clásico de calentamiento de agua con bomba de circulación y convectores. La complejidad y la eficiencia bastante baja (generalmente no más del 50%) se justifican solo en los casos en que los canales de suministro y escape están separados por una distancia considerable debido a las características arquitectónicas de la estructura.

Esquema con un refrigerante.

¿Qué es la ventilación recuperativa?

La ventilación en los locales puede ser natural, cuyo principio se basa en fenómenos naturales (tipo espontáneo) o en el intercambio de aire proporcionado por aberturas especialmente hechas en el edificio (ventilación organizada). Sin embargo, en este caso, a pesar de los costos mínimos de materiales, la dependencia de la estación, el clima y la falta de capacidad para purificar el aire no satisfacen completamente las necesidades de las personas.

Suministro y ventilación de escape, intercambio de aire

La ventilación artificial le permite proporcionar condiciones más cómodas para quienes se encuentran en las instalaciones, pero su instalación requiere ciertas inversiones financieras. También es bastante intensivo en energía. Para compensar los pros y los contras de ambos tipos de sistemas de ventilación, su combinación se usa con mayor frecuencia.

Organización del intercambio de aire.

Cualquier sistema de ventilación artificial según su propósito se divide en suministro o escape. En el primer caso, el equipo debe proporcionar suministro de aire forzado a la habitación. Al mismo tiempo, las masas de aire de escape se expulsan de forma natural.

conductos de aire a través de los cuales se mueve el aire;

ventiladores responsables de su afluencia;

absorbentes de sonido;

filtros;

calentadores de aire que proporcionan suministro de aire a cierta temperatura, lo cual es especialmente importante en la estación fría.

Suministro y ventilación de escape

Además de lo anterior, el sistema puede equiparse con módulos adicionales para garantizar un microclima confortable.

El sistema de escape, que funciona simultáneamente con la ventilación natural, está diseñado para eliminar las masas de aire de escape. El componente principal de dicho equipo son los extractores de aire.

La mejor opción para un dispositivo de ventilación es el equipo de suministro y escape, cuya instalación ayuda a crear las condiciones necesarias para las personas en las instalaciones. Tal esquema es especialmente útil en edificios cuyos materiales de acabado no tienen permeabilidad al vapor, lo cual no es raro en la actualidad.

Equipos de suministro y escape

Ventilación con dispositivos de suministro y escape.

Sistema de ventilación

Hay un inconveniente importante en el funcionamiento del suministro y la ventilación de escape: el aire caliente se elimina del exterior y entran masas de aire que tienen la temperatura del ambiente externo. Para la calefacción se consume una gran cantidad de electricidad (esto se nota especialmente durante el período frío). Para reducir costes injustificados se utilizan recuperadores.

Recuperación (en relación con la ventilación): el retorno de parte de la energía térmica del aire de escape en la habitación para su uso en el proceso tecnológico. Se puede utilizar en sistemas centralizados y locales.

Esquema de ventilación

El proceso de recuperación se lleva a cabo en intercambiadores de calor especiales (recuperadores), a los que se conectan canales de suministro y escape.Las masas de aire extraídas de la habitación, al pasar por el intercambiador de calor, ceden parte del calor al aire procedente de la calle, pero no se mezclan con él. Tal esquema puede reducir significativamente el costo de calentar el flujo de aire de suministro.

Los recuperadores se pueden instalar en varias partes del edificio: techos, paredes, suelos o cubiertas. También se pueden montar fuera del edificio. El equipo es un monobloque o módulos separados.

Daikin HRV plus (VKM)

Al diseñar un sistema de ventilación, se tienen en cuenta muchos factores:

• dimensiones y número de habitaciones;
• el propósito del edificio;
• flujo de aire.

La eficiencia del sistema instalado depende de esto y del tipo de recuperador elegido. La eficiencia cuando se usa recuperación de energía térmica puede variar entre 30 ... 90%. Pero incluso la instalación de equipos que se caracterizan por una eficiencia mínima brinda beneficios tangibles.

¿Cómo es la circulación de las masas de aire al instalar ventilación de suministro y escape con un intercambiador de calor?

• con la ayuda de tomas de aire, el aire se toma de la habitación y se elimina a través de los conductos de aire hacia el exterior;
• antes de salir del edificio, el flujo de aire pasa por el intercambiador de calor (intercambiador de calor), dejando allí parte de la energía térmica;
• a través del mismo intercambiador de calor se envía aire frío del exterior, que se calienta por calor y se suministra a la estancia.

Recuperador

Los elementos principales de los sistemas de ventilación.

Recuperador en el sistema de ventilación

La ventilación con recuperación de calor en una casa privada consiste no solo en una unidad de intercambio de calor.

El sistema incluye:

• rejillas protectoras;
• conductos de aire;
• válvulas;
• aficionados;
• filtros
• cuerpos de automatización y control.

Las rejillas protegen contra la entrada accidental en el sistema de objetos grandes, pájaros y roedores, que pueden causar accidentes. Esta opción es posible cuando un objeto extraño cae sobre el impulsor del ventilador. La consecuencia puede ser:

• palas deformadas y aumento de la vibración (ruido);
• atasco del rotor del ventilador y combustión de los devanados del motor;
• un olor desagradable de animales muertos y en descomposición.

Los conductos de aire y los accesorios (giros, tes, adaptadores) se compran al mismo tiempo, intentan comprar productos del mismo fabricante. La diferencia de tamaño genera espacios en las juntas, interrupción del flujo y turbulencia.

En heladas severas, puede cerrar la válvula de suministro temporalmente

No utilice conductos de aire corrugados para la ventilación con un intercambiador de calor, que crean resistencia a los flujos de aire y aumentan el ruido durante el funcionamiento.

Las válvulas de aire son necesarias para cambiar temporalmente los parámetros del movimiento del aire, por ejemplo, se pueden usar para cerrar el canal de entrada en un período de tiempo particularmente helado cuando el intercambiador de calor no puede calentar el aire a la temperatura requerida.

Los filtros se instalan en todos los modelos de ventilación con recuperación. Protegen el equipo del polvo de la calle y las pelusas de los árboles, que obstruyen rápidamente los intercambiadores de calor.

Los ventiladores pueden integrarse en la unidad del intercambiador de calor o instalarse en conductos. Al calcular, es necesario determinar la potencia requerida del dispositivo.

Especificaciones

El recuperador de calor consta de una carcasa recubierta de materiales aislantes del calor y del ruido y fabricada en chapa de acero.La carcasa del dispositivo es lo suficientemente fuerte y capaz de soportar cargas de peso y vibración. Hay aberturas de entrada y salida en la caja, y el movimiento del aire a través del dispositivo lo proporcionan dos ventiladores, generalmente de tipo axial o centrífugo. La necesidad de su instalación se debe a una importante ralentización de la circulación natural del aire, provocada por la elevada resistencia aerodinámica del intercambiador de calor. Para evitar la succión de hojas caídas, pequeños pájaros o desechos mecánicos, se instala una rejilla de entrada de aire en la entrada ubicada en el lado de la calle. El mismo orificio, pero desde el costado de la habitación, también está equipado con una rejilla o difusor que distribuye uniformemente los flujos de aire. Al instalar sistemas ramificados, los conductos de aire se montan en los orificios.

Además, las entradas de ambos chorros están equipadas con filtros finos que protegen el sistema del polvo y las gotas de grasa. Esto evita que los canales del intercambiador de calor se obstruyan y prolonga significativamente la vida útil del equipo. Sin embargo, la instalación de filtros se complica por la necesidad de monitorear constantemente su condición, limpiarlos y, si es necesario, reemplazarlos. De lo contrario, un filtro obstruido actuará como una barrera natural para el flujo de aire, como resultado de lo cual aumentará la resistencia a ellos y el ventilador se romperá.

Además de ventiladores y filtros, los recuperadores incluyen elementos calefactores, que pueden ser de agua o eléctricos. Cada calentador está equipado con un interruptor de temperatura y puede encenderse automáticamente si el calor que sale de la casa no puede hacer frente al calentamiento del aire entrante.La potencia de los calentadores se selecciona estrictamente de acuerdo con el volumen de la habitación y el rendimiento operativo del sistema de ventilación. Sin embargo, en algunos dispositivos, los elementos calefactores solo protegen el intercambiador de calor contra la congelación y no afectan la temperatura del aire entrante.

Los elementos del calentador de agua son más económicos. Esto se debe al hecho de que el refrigerante, que se mueve a través de la bobina de cobre, ingresa desde el sistema de calefacción de la casa. Desde la bobina, se calientan las placas que, a su vez, emiten calor al flujo de aire. El sistema de regulación del calentador de agua está representado por una válvula de tres vías que abre y cierra el suministro de agua, una válvula de mariposa que reduce o aumenta su velocidad y una unidad de mezcla que regula la temperatura. Los calentadores de agua se instalan en un sistema de conductos de aire con una sección rectangular o cuadrada.

Los calentadores eléctricos a menudo se instalan en conductos de aire con una sección transversal circular, y una espiral actúa como elemento calefactor. Para el funcionamiento correcto y eficiente del calentador espiral, la velocidad del flujo de aire debe ser mayor o igual a 2 m/s, la temperatura del aire debe ser de 0 a 30 grados y la humedad de las masas que pasan no debe exceder el 80%. Todos los calentadores eléctricos están equipados con un temporizador de funcionamiento y un relé térmico que apaga el dispositivo en caso de sobrecalentamiento.

Además del conjunto estándar de elementos, a pedido del consumidor, se instalan ionizadores de aire y humidificadores en los recuperadores, y las muestras más modernas están equipadas con una unidad de control electrónico y una función para programar el modo de funcionamiento, dependiendo de externo y condiciones internas.Los tableros tienen una apariencia estética, lo que permite que los intercambiadores de calor encajen orgánicamente en el sistema de ventilación y no perturben la armonía de la habitación.

¿Lo que hay?

Las unidades se dividen en los siguientes tipos:

• Por tipo de construcción: carcasa y tubos, espiral, rotativa, laminar, laminar con aletas.
• Con cita previa - aire, gas, líquido. La unidad de aire se entiende como una unidad de ventilación, cuya tarea es la ventilación con recuperación de calor. En los aparatos de tipo gas, el humo se utiliza como portador de calor. Los recuperadores de líquido - espiral y serpentín - se instalan a menudo en las piscinas.
• Según la temperatura del refrigerante: alta temperatura, temperatura media, temperatura baja. Los recuperadores de alta temperatura se denominan recuperadores, cuyos portadores de calor alcanzan los 600C y más. Temperatura media: estos son dispositivos con características de refrigerante en la región de 300-600C. La temperatura del refrigerante de la unidad de baja temperatura es inferior a 300C.
• De acuerdo con el método de movimiento de los medios: flujo directo, contraflujo, flujo cruzado. Difieren según la dirección del flujo de aire. En las unidades de flujo cruzado, los flujos son perpendiculares entre sí, en las unidades de contraflujo, la entrada y la salida son opuestas, y en las unidades de flujo directo, los flujos son unidireccionales y paralelos.

Espiral

En los modelos en espiral, los intercambiadores de calor parecen dos canales en espiral a través de los cuales se mueven los medios. Fabricados con material laminado, se enrollan alrededor de una pared divisoria ubicada en el centro.

Intercambiadores de calor rotativos

Se establecen en los sistemas de ventilación de escape y de aire forzado.La forma en que operan se basa en el paso de los flujos de suministro y escape a través de un intercambiador de calor rotativo especial de tipo rotativo.

Intercambiador de calor de placas

Es un intercambiador de calor, donde el calor se transfiere de un medio caliente a uno frío a través de placas de acero, grafito, titanio y cobre.

Intercambiador de calor de placas con aletas

Su diseño se basa en paneles de paredes delgadas con una superficie nervada, producidos mediante soldadura de alta frecuencia y conectados entre sí a su vez con un giro de 90. Este diseño, así como la variedad de materiales utilizados, permite lograr un alto temperatura del medio de calentamiento, resistencia mínima, larga vida útil, altos indicadores de área de transferencia de calor en relación con la masa total del intercambiador de calor. Además, tales dispositivos son económicos y se usan con mayor frecuencia para procesar el calor de los medios de gases de escape.

La popularidad de los modelos acanalados se basa en las siguientes ventajas (en comparación con los análogos del tipo de plástico rotatorio y tradicional):

• altas temperaturas de funcionamiento (hasta 1250C);
• pequeño peso y tamaño;
• más presupuestario;
• recuperación rápida;
• baja resistencia a lo largo de las rutas gas-aire;
• resistencia a la escoria;
• facilidad de limpieza de canales de contaminación;
• larga vida útil;
• instalación y transporte simplificados;
• altas tasas de termoplasticidad.

Recuperadores industriales y domésticos: ¿cuáles son las diferencias?

Las unidades industriales se utilizan en industrias donde hay procesos tecnológicos térmicos.En la mayoría de los casos, industrial significa precisamente intercambiadores de calor de placas tradicionales.

Los dispositivos domésticos incluyen dispositivos caracterizados por pequeñas dimensiones y baja productividad. Estos pueden ser modelos de suministro y escape, cuya tarea principal es la ventilación con recuperación de calor. Dichos sistemas se pueden implementar de diferentes maneras, tanto en forma de rotativo como en forma de intercambiador de calor de placas. Y cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas.

A continuación, considere los principales criterios de selección para comprender qué recuperador es mejor comprar.

El concepto de recuperación: el principio de funcionamiento del intercambiador de calor.

Traducido del latín, recuperación significa reembolso o acuse de recibo. En cuanto a las reacciones de intercambio de calor, la recuperación se caracteriza como una devolución parcial de la energía gastada en una acción tecnológica con el fin de utilizarla en el mismo proceso. En el sistema de ventilación se utiliza el principio de recuperación para ahorrar energía térmica.

Por analogía, el enfriamiento se recupera en climas cálidos: las masas calientes de suministro calientan la salida "trabajando" y su temperatura disminuye.

Parte del calor se toma del aire de escape extraído hacia el exterior y se transfiere a los chorros de aire fresco forzado dirigidos hacia el interior de la habitación. Esto reduce la pérdida de calor hasta en un 70%.

El proceso de recuperación de energía se lleva a cabo en un intercambiador de calor recuperativo. El dispositivo prevé la presencia de un elemento de intercambio de calor y ventiladores para bombear flujos de aire multidireccionales. Se utiliza un sistema de automatización para controlar el proceso y controlar la calidad del suministro de aire.

El diseño está diseñado para que los flujos de suministro y escape estén en compartimentos separados y no se mezclen; la recuperación de calor se realiza a través de las paredes del intercambiador de calor.

Un diagrama visual de la circulación del aire ayudará a comprender y comprender qué es la ventilación con recuperación.

El aire de escape se expulsa a través de campanas extractoras en cuartos húmedos (inodoro, baño, cocina). Antes de salir al exterior, pasa por el intercambiador de calor y deja algo de calor. El aire suministrado se mueve en la dirección opuesta, se calienta y entra en las salas de estar.

Procedimiento de instalación del equipo

La instalación de elementos de equipamiento para el sistema de ventilación de suministro y escape de las instalaciones se lleva a cabo después de que se terminen las paredes, antes de la instalación de los paneles del techo suspendido. El equipo del sistema de ventilación se instala en un orden determinado:

1. La válvula de admisión se instala primero.
2. Después de eso, el filtro para limpiar el aire entrante.
3. Luego un calentador eléctrico.
4. Intercambiador de calor - recuperador.
5. Sistema de refrigeración por conductos de aire.
6. Si es necesario, el sistema está equipado con un humidificador y un ventilador en el conducto de suministro.
7. Si la ventilación es de alta potencia, entonces se instala un dispositivo de aislamiento de ruido.

Esquema de control

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

Panel de control de ventilaciónA pesar de la complejidad del sistema de control de procesos, el desarrollo de la tecnología permite proporcionar a una persona común un panel de control de la unidad de tal manera que desde el primer toque es claro y agradable usar la unidad durante todo su vida de servicio.

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

Considere un sistema de ventilación con un caudal de 500 m3/h. Los cálculos se llevarán a cabo para la temporada de calefacción en Moscú. Del SNiPa 23-01-99 "Climatología y geofísica de la construcción" se sabe que la duración del período con una temperatura media diaria del aire inferior a +8°C es de 214 días, la temperatura media del período con una temperatura media diaria inferior a + 8°C es -3.1°C.

Calcule la producción de calor promedio requerida: para calentar el aire de la calle a una temperatura agradable de 20 ° C, necesitará:

N=G*C_pags *pags_(en-ha) *(t_extensión-t_Casarse )= 500/3600 * 1.005 * 1.247 * = 4.021 kW

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

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

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

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

Siempre que la ventilación funcione durante todo el período de calefacción, obtenemos la cantidad de electricidad:₂ = S * 24 * N_{(carga eléctrica)} * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42.998,6 rublos / (período de calefacción) Cálculo 3: Se utiliza un calentador de agua para calentar el aire exterior. Costo estimado del calor del agua caliente técnica por 1 Gcal en Moscú: S_gw\u003d 1500 rublos / gcal. Kcal \u003d 4.184 kJ Para calentar, necesitamos la siguiente cantidad de calor: Q_(VG) = N * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 4.021 * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 17.75 Gcal :C₃ = S_(VG) *P_(VG) \u003d 1500 * 17.75 \u003d 26,625 rublos / (período de calentamiento)

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

Calentador eléctrico	Calentador eléctrico + recuperador	Calentador de agua
RUB 107.389,6	RUB 42.998,6	26 625 rublos

De los cálculos anteriores se desprende que la opción más económica es utilizar el circuito de agua caliente sanitaria.Además, la cantidad de dinero requerida para calentar el aire de suministro se reduce significativamente cuando se usa un intercambiador de calor recuperativo en el sistema de ventilación de suministro y extracción en comparación con el uso de un calentador de aire eléctrico, lo que permite reducir los costos de energía para calentar el aire de suministro. aire, por lo tanto, los costos en efectivo para la operación del sistema de ventilación se reducen. El uso del calor del aire extraído es una tecnología moderna de ahorro de energía y le permite acercarse al modelo de "casa inteligente", en el que cualquier tipo de energía disponible se utiliza al máximo y de la manera más útil.

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Un intercambiador de calor de placas simple se puede hacer a mano.

Para el trabajo necesitas preparar:

• cuatro metros cuadrados de material laminar: hierro, cobre, aluminio o textolita;
• bridas de plástico;
• una caja de hojalata o madera contrachapada, MDF;
• sellador y lana mineral;
• esquinas y herrajes;
• láminas de corcho sobre una base adhesiva.

Dispositivo intercambiador de calor

Secuenciación:

• A partir de material laminar, debe hacer placas cuadradas de 200 por 300 milímetros. En total, se requerirán siete docenas de espacios en blanco. Lo principal en esta etapa es la precisión y el cumplimiento exacto de los parámetros.
• Un revestimiento de corcho está pegado a los espacios en blanco en un lado. Un blanco permanece sin recubrir.
• Los espacios en blanco se ensamblan en un casete, girando cada noventa grados posteriores. Las placas se mantienen unidas con pegamento. La placa sin recubrimiento es la última.
• El casete debe sujetarse con un marco, para esto se usa una esquina.
• Todas las juntas se tratan cuidadosamente con silicona.
• Las bridas se unen a los lados del casete, se perfora un orificio de drenaje en la parte inferior y se inserta un tubo para eliminar la humedad.
• Para que el dispositivo se pueda quitar periódicamente, se hacen guías para las esquinas en las paredes de la caja.
• El dispositivo resultante se inserta en la carcasa, cuyas paredes están aisladas con material de lana mineral.
• Solo queda insertar el intercambiador de aire en el sistema de ventilación.

Principales parámetros técnicos

Conociendo el rendimiento requerido del sistema de ventilación y la eficiencia de intercambio de calor del intercambiador de calor, es fácil calcular el ahorro en calefacción de aire para una habitación bajo condiciones climáticas específicas. Al comparar los beneficios potenciales con los costos de compra y mantenimiento del sistema, puede elegir razonablemente a favor de un intercambiador de calor o un calentador estándar.

A menudo, los fabricantes de equipos ofrecen una línea de modelos en la que las unidades de ventilación con una funcionalidad similar difieren en el volumen de intercambio de aire. Para locales residenciales, este parámetro debe calcularse de acuerdo con la Tabla 9.1. SP 54.13330.2016

Eficiencia

Bajo la eficiencia del intercambiador de calor, entienda la eficiencia de la transferencia de calor, que se calcula mediante la siguiente fórmula:

K = (T_PAGS - T_norte) / (T_en - T_norte)

Donde:

• T_PAGS - la temperatura del aire entrante dentro de la habitación;
• T_norte – temperatura del aire exterior;
• T_en - la temperatura del aire en la habitación.

El valor máximo de eficiencia a un caudal de aire nominal y un régimen de temperatura determinado se indica en la documentación técnica del dispositivo. Su cifra real será ligeramente inferior. En el caso de la fabricación propia de un intercambiador de calor de placas o tubos, para lograr la máxima eficiencia de transferencia de calor, es necesario cumplir con las siguientes reglas:

• La mejor transferencia de calor la proporcionan los dispositivos de contracorriente, luego los dispositivos de flujo cruzado y los más pequeños, con movimiento unidireccional de ambos flujos.
• La intensidad de la transferencia de calor depende del material y del espesor de las paredes que separan los flujos, así como de la duración de la presencia de aire en el interior del dispositivo.

Conociendo la eficiencia del intercambiador de calor, es posible calcular su eficiencia energética en varios temperaturas del aire exterior e interior:

E (W) \u003d 0.36 x P x K x (T_en - T_norte)

donde Р (m3/h) – consumo de aire.

El cálculo de la eficiencia del intercambiador de calor en términos monetarios y la comparación con los costos de su compra e instalación para una cabaña de dos pisos con un área total de 270 m2 muestra la viabilidad de instalar dicho sistema.

El costo de los recuperadores de alta eficiencia es bastante alto, tienen un diseño complejo y grandes dimensiones. A veces es posible sortear estos problemas instalando varios dispositivos más simples de tal manera que el aire entrante pase a través de ellos en serie.

Rendimiento del sistema de ventilación

El volumen de aire que pasa está determinado por la presión estática, que depende de la potencia del ventilador y de los principales componentes que crean resistencia aerodinámica.Como regla general, su cálculo exacto es imposible debido a la complejidad del modelo matemático, por lo tanto, los estudios experimentales se llevan a cabo para estructuras monobloque típicas y los componentes se seleccionan para dispositivos individuales.

La potencia del ventilador debe seleccionarse teniendo en cuenta el rendimiento de cualquier tipo de intercambiador de calor instalado, que se indica en la documentación técnica como el caudal recomendado o la cantidad de aire que pasa por el dispositivo por unidad de tiempo. Por regla general, la velocidad del aire admisible dentro del dispositivo no supera los 2 m/s.

De lo contrario, a altas velocidades, se produce un fuerte aumento de la resistencia aerodinámica en los elementos estrechos del recuperador. Esto genera costos de energía innecesarios, un calentamiento ineficiente del aire exterior y una vida útil más corta de los ventiladores.

El gráfico de dependencia de la pérdida de presión en relación con el caudal de aire para varios modelos de intercambiadores de calor de alto rendimiento muestra un aumento no lineal de la resistencia, por lo tanto, es necesario cumplir con los requisitos para el volumen de intercambio de aire recomendado indicado en la documentación técnica. del dispositivo

Cambiar la dirección del flujo de aire crea una resistencia aerodinámica adicional. Por lo tanto, al modelar la geometría de un conducto de aire interior, es deseable minimizar el número de vueltas de la tubería en 90 grados. Los difusores para dispersar el aire también aumentan la resistencia, por lo que se aconseja no utilizar elementos con patrón complejo.

Los filtros y rejillas sucios crean problemas de flujo significativos y deben limpiarse o reemplazarse periódicamente.Una de las formas efectivas de evaluar la obstrucción es instalar sensores que controlen la caída de presión en las áreas antes y después del filtro.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Comparación del funcionamiento de ventilación natural y un sistema forzado con recuperación:

El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor centralizado, cálculo de eficiencia:

El dispositivo y el funcionamiento de un intercambiador de calor descentralizado usando la válvula de pared Prana como ejemplo:

Alrededor del 25-35% del calor sale de la habitación a través del sistema de ventilación. Para reducir pérdidas y una recuperación eficiente del calor, se utilizan recuperadores. Los equipos climáticos permiten aprovechar la energía de las masas de desecho para calentar el aire entrante.

¿Tiene algo que agregar o tiene preguntas sobre el funcionamiento de varios recuperadores de ventilación? Deje comentarios sobre la publicación, comparta su experiencia en el funcionamiento de dichas instalaciones. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.