Ventilación con recuperación de calor: dispositivo,

¿Qué tipo de dispositivo es un recuperador de calor? ¿Cómo funciona el suministro de energía y la ventilación por extracción de energía - ventilación con placa de recuperación de calor o unidades rotativas? ¿Qué tan rápido pagará la compra del recuperador? ¿Puedo hacerlo con mis propias manos? Tratemos de responder estas preguntas.

Que es

Principio de funcionamiento

Hablando algo simplificado, tenemos un intercambiador de calor convencional. Quita algo del calor del aire de escape que se elimina a través del sistema de ventilación de escape y transfiere este calor al flujo de aire en el conducto de admisión. El objetivo es bastante obvio: la ventilación de la casa con recuperación de calor está diseñada para reducir el costo de calentar las casas.

Especifique: en el verano la recuperación de calor reducirá el costo del aire acondicionado. El intercambiador de calor puede trabajar en ambas direcciones: el calor se transfiere desde el conducto de escape a la admisión y desde el conducto de admisión.

Problemas

No hay tantos problemas potenciales asociados con la recuperación.

Algunos de ellos suelen ser decididos por el fabricante, otros son un dolor de cabeza para un comprador potencial.

• Condensado. Cuando pase el aire de escape a través de un intercambiador de calor relativamente frío, inevitablemente condensará la humedad. Peor aún: a temperaturas significativamente inferiores a cero, las aletas se congelarán, lo que reducirá catastróficamente la eficiencia del dispositivo.
• Eficiencia energética. Prácticamente todas las unidades de ventilación con recuperación de calor son volátiles. Obviamente, su compra será significativa solo si ahorran significativamente más energía de la que gastan.
• Periodo de amortización. Si supera los 10-12 años, el recuperador se convierte en una adquisición dudosa: durante este tiempo, como regla, algunas partes de la estructura (al menos los ventiladores) requerirán reemplazo, lo que aumentará los costos generales. El período de recuperación de 20 años indica claramente que la compra no tiene sentido.

Opciones de ejecución

¿Cómo puede funcionar el sistema de ventilación de recuperación? Enumeramos los esquemas básicos con su breve descripción.

Lamelar

Los canales de escape y de admisión pasan a través de un cuerpo común, dividido por una partición. La partición está impregnada con las placas del intercambiador de calor, la mayoría de las veces de aluminio, menos a menudo de cobre.

Referencia: el cobre tiene el doble de conductividad térmica, pero es mucho más caro que el aluminio.

El calor se transfiere entre los canales debido a la conductividad térmica de las placas. Es obvio que en este caso el problema del condensado aumentará en pleno crecimiento. ¿Cómo se resuelve ella?

El recuperador se suministra con un sensor de formación de hielo sin pretensiones (generalmente térmico), a la señal a partir de la cual el relé abre la válvula: bypass. El aire frío de la calle comienza a fluir alrededor del intercambiador de calor; El flujo cálido 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 depende casi linealmente del tamaño del conducto. Damos los precios de la tienda en línea ucraniana Rosette en el momento de escribir esto:

Con tubos de calor

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

Referencia: la tubería de calor es un dispositivo no volátil para la transferencia de calor. El freón se evapora en el extremo más caliente del tubo de cobre sellado y se condensa en el extremo más frío; El condensado se devuelve a través de la mecha capilar.

Debido a las tuberías de calor, las partes del intercambiador de calor se pueden separar hasta cierta distancia.

Rotatorio

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

¿Qué hace la recuperación del calor del rotor en sistemas de ventilación en términos prácticos?

1. El aumento de eficiencia del 40-50%, típico de los dispositivos de placa, al 70-75%.
2. Resolviendo el problema del condensado. La humedad depositada en las placas del rotor en aire caliente se evapora completamente cuando el calor se transfiere al flujo de aire frío. Al mismo tiempo resuelve el problema de la baja humedad en invierno.

Por desgracia, el esquema tiene varios inconvenientes.

1. La mayor complejidad del diseño significa menor tolerancia a fallos.
2. Para habitaciones húmedas el esquema de rotores no es adecuado.
3. Las cámaras del intercambiador de calor están separadas por una partición no hermética. Si es así, los olores del canal de escape pueden entrar en la admisión.

Portador de calor intermedio

Para la transferencia de calor, se utiliza un sistema de calentamiento de agua clásico con una 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 conductos de suministro y de escape debidos a las características arquitectónicas del edificio están separados por una distancia considerable.

Estudio de efectividad

¿Qué tan justificada es la recuperación del aire? Explicaremos esto con el ejemplo de un pequeño estudio de una casa privada.

Dado

• Se estima que alrededor del 25-35% del calor se lleva a través de la ventilación de invierno. Tome el valor promedio - 30%.
• El piso de una casa habitada en invierno se calienta durante todo el día por un solo aire acondicionado inversor con una capacidad térmica efectiva nominal de 3,2 kW. El consumo promedio de energía real, a juzgar por las lecturas del medidor, es de unos 500 vatios.

Para aclarar: el lugar de acción es Sebastopol con una temperatura promedio de enero de + 3.5 grados. Está claro que en las regiones más frías, el consumo de energía para calefacción será mucho mayor, y la posibilidad de usar una bomba de calor de aire será cuestionable.

• Cuando se utiliza un intercambiador de calor de placas, el consumo de energía para su funcionamiento estará limitado por el consumo de electricidad de un par de ventiladores de canal con una capacidad total de aproximadamente 30 vatios.
• La recuperación de la eficiencia tomará un 40% muy real. La duración de la temporada de calefacción, durante la cual proporcionará ahorros efectivos, de noviembre a marzo, 5 meses.

Presta atencion La eficiencia disminuirá cuando caiga el delta de temperaturas entre la habitación y la calle; Sin embargo, para simplificar los cálculos, ignoramos este hecho.

Calculo

Calculemos el ahorro mensual promedio que proporcionará el intercambiador de calor más simple, y su período de recuperación a un costo de 20,000 rublos.

1. Dado que solo el 30% del calor es arrastrado por la ventilación, sería lógico multiplicar por 0,3 el consumo promedio de electricidad del aire acondicionado. Obtenemos la cantidad de energía que vuela inútilmente en el canal de ventilación. 500 * 0.3 = 150 vatios.
2. La eficiencia de la recuperación, acordamos tomar igual al 40%. 150 * 0.4 = 60 vatios.
3. La ventilación forzada se comen 30 de ellos. En el balance útil - 60-30 = 30 vatios. Esta es la energía eléctrica constante que el intercambiador de calor ahorrará en la temporada de calefacción.

1. En un mes ahorraremos 30 vatios / hora * 24 horas * 30 días = 21600 vatios. Con el costo actual de un kilovatio-hora en Crimea en 1.64 rublos, el ahorro mensual en la temporada de calefacción será de 21.6 * 1.64 = 35.424 rublos.
2. Durante cinco meses de la temporada de calefacción, se ahorrarán 35 * 5 = 175 rublos. Dado que en verano, con un delta de temperatura mínima con la calle, el recuperador prácticamente no funcionará, es precisamente esta cantidad la que puede considerarse de manera segura como el ahorro para todo el año.
3. El período de recuperación (nota, sin tener en cuenta el costo de la instalación) será, por lo tanto, de 20,000 / 175 = 114 años (asumiendo que las tarifas de electricidad no han cambiado, lo que no es realista).

Las conclusiones, al parecer, son obvias.

Manos locas

¿Cómo reducir el coste de la compra? ¿Se puede crear un sistema de ventilación con recuperación de calor con la ayuda de materiales de desecho?

La instrucción es bastante simple.

1. Tubos de aluminio cortados con un diámetro de 10 mm.
2. Cortamos dos placas de chapa de aluminio con un grosor de 4 mm y perforamos agujeros para el diámetro exterior de los tubos.
3. Montamos el intercambiador de calor en un sellador de silicona y lo colocamos en un conjunto de una tubería de ventilación y tres tees.

1. Instale ventiladores de canal de tal manera que organice el flujo de aire en las direcciones indicadas en el esquema.

Conclusión

Esperamos que el conocimiento del concepto de ahorro de calor a través de la recuperación y los cálculos anteriores ayuden al lector.

Como siempre, encontrará materiales adicionales en el video de este artículo. ¡Éxitos!