Регенерация тепла в системах кондиционирования воздуха

Действующий закон об обязательной экономии энергии вновь и вновь заставляет задумываться о том, где именно при эксплуатации инженерного оборудования здания возможны и технически реализуемы те или иные способы выполнения зафиксированных в этом законе требований. Известно при этом, что любая отопительная система является одним из самых крупных потребителей энергии в отапливаемом здании. Для снижения потерь тепла из-за теплопередачи через наружные ограждения, согласно постановлению о тепловой защите зданий, уже давно практикуется поэтапное размещение необходимых теплоизоляционных материалов на соответствующих элементах строительных объектов.

Частичного снижения расхода тепла, необходимого для подогрева вентиляционного воздуха, удается добиться за счет установки воздухонепроницаемых окон либо окон с контролируемым воздухообменом и низкими коэффициентами теплопроводности "K". На случай расхода тепла в помещениях низкой энергоемкости потребуется контролируемая (приточная и вытяжная) вентиляция таких зданий. Как вариант, здесь предлагается контролируемая вентиляция квартиры с рекуперацией тепла. При этом система кондиционирования воздуха обеспечивает необходимый приток наружного и отвод отходящего воздуха при одновременном использовании теплосодержания отводимого воздуха для предварительного подогрева приточного воздуха. Регенераторы тепла могут действовать и в летнее время — условно в целях охлаждения воздуха помещения.

Следует, однако, заметить, что экономичная эксплуатация приточно-вытяжных установок с рекуператором  возможна лишь при условии достаточно длительной их эксплуатации. При этом — в зависимости от типа системы регенерации - достигаются следующие преимущества.

Преимущества регенерации тепла

• понижение расхода энергии, идущей на нагрев, и, следовательно, сокращение затрат на отопление;
• возможность выбора генератора тепла минимальной мощности, а
  поверхностей нагрева, трубопроводной сети - меньших размеров;
• возможность снижения летом количества энергии, идущей на охлаждение, что позволяет использовать охлаждающие установки меньшей мощности, что, в свою очередь, дает сокращение стоимости этих установок и затрат на их эксплуатацию;
• значительное улучшение качества воздуха помещения за счет увеличения нормы свежего воздуха на человека в час.

Полезная тепловая энергия

В зависимости от выбранной системы рекуперации тепла, из отходящего воздуха может передаваться и использоваться как явное (ощутимое), так и скрытое (влажное) тепло. Какое процентное содержание энергии из отходящего воздуха может быть фактически передано, определяется с помощью коэффициента возвратного тепла и коэффициента возвратной влаги.

Критерии оценки систем

Для оценки рекуператоров в т.ч. пластинчатых рекуператоров можно использовать коэффициент возвратного тепла и коэффициент возвратной влаги:

Соотношение массовых потоков

Значительное влияние на теплопередачу оказывает соотношение массовых потоков (отношение массы наружного воздуха к массе удаляемого воздуха). Чем больше массовый поток удаляемого воздуха, тем благоприятнее оценка касательно рекуперации тепла.

В качестве примера здесь можно привести контролируемую вентиляцию квартиры в домах с низкими энергозатратами: такая вентиляционная система способна сэкономить существенную часть тепловой энергии (тепла, необходимого для подогрева вентиляционного воздуха).

Требования

Каким требованиям должно отвечать устройство регенерации тепла, зависит от условий ее эксплуатации и особенностей монтажа.

Конструктивные исполнения устройств

Согласно VDI 2071, л. 1, приведенные на рисунке способы регенерации тепла и исполнения соответствующих рекуператоров могут иметь заметные различия.

Рекуператоры тепла на примере контролируемой вентиляции квартиры

Экономия идущей на отопление энергии и, следовательно, самого топлива является в сфере сохранения природных ресурсов и сокращения выделения вредных веществ основным и наиважнейшим требованием, нашедшим свое отражение в соответствующем предписании по теплоизоляции зданий.

Наряду с уменьшением потерь тепла при теплопередаче (теплопотерь через стеновые конструкции зданий) не последнюю роль играет также снижение расхода тепла в связи с вентиляцией (тепла, теряемого через швы оконных и дверных проемов или другие отверстия в наружной поверхности зданий).
Помимо достигаемой экономии энергии, следует упомянуть и ряд других преимуществ регенерации тепла.

Преимущества при использовании 

• повышение качества воздуха
• уменьшение звукоизлучения
• понижение затрат на отопление

При проектировании приточно-вытяжных установок с рекуператором в жилом здании представляется целесообразным использовать принцип вытяжной вентиляции (P влажных помещений < P жилых помещений)

Подача воздуха в квартиры

Отходящий воздух отводится через так называемые влажные помещения - кухню, ванную, туалет. Из всех других помещений воздух по причине имеющегося разрежения отводится через соответствующие выпускные отверстия вблизи потолка. Свежий воздух отдельно подводится через жилые комнаты.

Расчет необходимых объемных расходов

Требуемые объемные расходы наружного воздуха

Для обеспечения эффективной вентиляции жилого помещения требуется вычислить необходимые объемные расходы наружного воздуха. Они являются основой для определения размеров вентиляционной установки (согласно ДИН 1956, ч. 6, размеры вентиляционных систем устанавливаются в зависимости от планируемых объемных расходов наружного воздуха). Что же касается притока свежего воздуха, то здесь необходимо позаботиться о достаточном воздухообмене — особенно в так называемых влажных помещениях.

Пример подачи воздуха в квартиры: 

а — приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла и возможным вторичным подогревом;
б — горизонтальный разрез многоэтажного дома с центральной системой приточной и вытяжной вентиляции и регенерацией тепла через теплообменник.

Заказать вентиляцию можно по телефону: 8(499)900-50-92 или отправить заявку на почту: sale@ruclimat.ru