وحدات مناولة الهواء مع استرداد الحرارة لمنزل خاص

تؤخذ مسألة زيادة كفاءة الطاقة في الاعتبار بالضرورة عند تصميم وإصلاح المباني السكنية الخاصة. تعتبر وحدة مناولة الهواء في نظام التهوية أحد أكثر الحلول فعالية لتوفير تكاليف الطاقة.

أنواع أنظمة التهوية

يعد تغيير الهواء في الغرف السكنية والمرافق وفي المطبخ والحمام شرطًا أساسيًا للحفاظ على مناخ محلي صحي.

التهوية طبيعية وقسرية.

في الحالة الأولى ، تأتي تيارات الهواء النظيف من الخارج وتتم إزالتها في الغلاف الجوي بسبب العمليات الفيزيائية للدفع في أنبوب مرتفع.

في فصل الشتاء ، يدخل الهواء البارد إلى المنزل من خلال النوافذ والأبواب وقنوات الإمداد ويترك المبنى دافئًا حتى درجة حرارة الغرفة - وبالتالي يُهدر ما يصل إلى 15٪ من الطاقة في تدفئة الشارع.

تستخدم الأنظمة القسرية مراوح مثبتة في مصدر الهواء أو مجاري العادم لتدوير التدفقات.

في تهوية العرض والعادم ، يتم إجبار كلتا العمليتين.

مبدأ تشغيل الأنظمة مع الاسترداد

التهوية مع الاستجمام تعمل وفق مخطط بسيط:

1. في مكان مناسب للتركيب والصيانة ، يتم تثبيت جهاز استرداد - مبادل حراري ، يتم توصيل قنوات التهوية بمدخل ومخرج.
2. يعمل هواء الغرفة الدافئ من الغرفة على تسخين الهواء البارد القادم من الخارج.
3. يتم نفخ كتل الهواء النظيف الساخنة في المنزل.
4. ثم تتكرر العملية.

تم التحقق تجريبياً من أنه عند درجة حرارة هواء العادم تبلغ 23 درجة مئوية والهواء الداخل من الخارج -20 درجة مئوية ، في أفضل عينات من أجهزة التعافي ، يتم تسخين التدفقات الواردة حتى 18 درجة مئوية. بهذه الطريقة ، يتم تحقيق وفورات في الطاقة.

لا يختلط الهواء البارد والملوث في جهاز التعافي - يدخل الهواء النظيف من الشارع إلى المبنى.

لزيادة الكفاءة في ظروف التشغيل المختلفة ، تم تطوير مجموعة متنوعة من نماذج الاسترداد.

ميزات التصميم

تصنف المبادلات الحرارية وفق معايير مختلفة:

• الخصائص التقنية؛
• طريقة التنسيب
• مواد الجسم والعناصر الداخلية ؛
• مبدأ العمل ؛
• تصميم عناصر العمل
• الوسط المادي المستخدم لنقل الحرارة ؛
• مخطط الأتمتة والتحكم.

يتم الاختيار بعد تحليل شامل لجميع الميزات.

مكان تركيب المعدات

عند اختيار موقع التثبيت للوحدة الرئيسية لجهاز التعافي ، ضع في الاعتبار مكان تركيب المراوح أو المضخات. يمكن أن تكون الضوضاء الناتجة عن الجهاز مزعجة للغاية.

لا يقومون بتركيب أجهزة التعافي فوق غرف النوم ودور الحضانة.

وفقًا لطريقة التثبيت ، يتم تمييز أجهزة الأرضية والقلادة ، ويتأثر الاختيار بالسطح. إذا لم تكن هناك جدران رئيسية صلبة ، فمن الأفضل اختيار نموذج مثبت على الأرض.

يمكن إخفاء الأجهزة المعلقة خلف الأسقف المعلقة ، ولكن هذه الحلول مناسبة للمباني الصناعية. يتم نقل الاهتزاز الناتج عن المروحة والإسكان وتضخيمه بواسطة هيكل المبنى.

يمكن أن يكون جسم المبادل الحراري أفقيًا أو رأسيًا. هذا لا يؤثر على الخصائص التقنية ، لكنه يسمح لك بتحديد نموذج للتوصيل المريح لمجاري الهواء. كلما قل عدد الزوايا والمنعطفات ، قلت الضوضاء الصادرة عن التيارات الهوائية وطاقة أقل في تحريك الكتل الهوائية بواسطة المراوح.

مخططات البناء النموذجية

يتم تقسيم جميع أجهزة التعافي بشكل تقليدي إلى نماذج لنقل الحرارة المباشر وأجهزة ذات ناقل حرارة وسيط.

الدرجة الأولى تشمل المبادلات الحرارية:

• غرفة؛
• دوار.
• التدفق العرضي الرقائقي والتدفق المضاد ؛
• أنبوبي.

في الأجهزة ذات الناقل الحراري الوسيط ، يتم استخدام سائل الفريون أو الماء جليكول.

غرفة

يتكون الجهاز من غرفتين منفصلتين. يتم التحكم في التدفقات تلقائيًا بواسطة رفرف متحرك.

في المرحلة الأولى ، يتم توجيه الهواء الدافئ إلى الغرفة رقم 1 ، بينما يتم تسخين الجدران. بعد وقت معين تلقائيًا ، يغير المخمد تدفق الهواء - يتم توجيه مخمد الشارع إلى الغرفة المسخنة وتسخينه هناك ، ومثبط الغرفة في هذا الوقت إلى الغرفة رقم 2.

تتكرر العملية بشكل دوري حيث يتم تسخين المقصورات وتبريدها. كفاءة الأجهزة لا تتعدى 50-60٪.

الروتاري

المبادل الحراري في وحدة مناولة الهواء مع جهاز التعافي الدوار هو الصفائح المتصلة بالعجلة. يدور العمود ببطء في الأسطوانة ، ويتزامن المحور مع تدفقات الهواء. تنقسم الأسطوانة إلى جزأين ، يتحرك أحدهما هواء الشقة ، في الجزء الآخر من هواء الشارع. يتم تسخين المكره للعجلة ، الذي يتحرك في الجزء الأول. علاوة على ذلك ، عن طريق الدوران ، تنتقل الشفرات الساخنة إلى جزء آخر من الأسطوانة ، حيث تطلق الحرارة إلى هواء الشارع.

تسمح لك معدات التحكم بإيقاف تشغيل وضع التدفئة في الموسم الدافئ. كفاءة التركيب حوالي 80٪.

عيب النموذج هو الاستحالة الفنية لفصل التدفقات تمامًا - يتم خلط حوالي 5 ٪ من الكتل الهوائية. لا تسمح الخصوصية باستخدام أجهزة من هذا النوع في الغرف التي حدد فيها SNiP أقصى قيم مسموح بها للتلوث.

لاميلار

يتم إنتاج النماذج في نوعين: التدفق المعاكس والتدفق المتقاطع ، ويعتمد الاسم على اتجاه حركة الهواء.

تتراكم ألواح الألمنيوم وتطلق الحرارة ، والتي تتشكل منها قنوات التوجيه الضيقة.

يتيح مخطط التصنيع إمكانية خلط الكتل الهوائية عند مستوى 0.1٪ تقريبًا ، وهو ما يمثل أساسًا لاعتبار الجهاز مغلقًا.

تعتمد كفاءة أجهزة التعافي ذات التدفق المعاكس بشكل مباشر على الأبعاد الهندسية. المعدات الضخمة لها تكلفة عالية ونادرًا ما تستخدم في المنازل الخاصة.

في المبادلات الحرارية ذات التدفق العرضي ، يتدفق الهواء عبر الجهاز بشكل عمودي.

أجهزة التعافي ذات التدفق المعاكس هي الأكثر كفاءة مع الأبعاد الصغيرة. يقلل عدد كبير من المكونات من القوة الميكانيكية ، لذلك ، يتم استخدام هذه الوحدات فقط مع قطرات ضغط صغيرة.

أنبوبي

هيكل مصنوع من أنبوب واحد كبير القطر ، يوجد بداخله العديد من الأنابيب ذات المقطع العرضي الأصغر.

التيارات الدافئة التي تمر عبر أنابيب رفيعة تعمل على تسخينها. يتم تسخين تيار من هواء الشارع من الجدران ، والذي يتم إدخاله إلى المنزل عن طريق مروحة منفاخ.

تهوية مع جهاز استرداد الفريون

تنتمي أجهزة استرداد الفريون إلى فئة الأجهزة ذات الناقل الحراري الوسيط.

يعتمد العمل على مبدأين فيزيائيين:

• تغيير في حالة تجميع الفريون أثناء دورات التبريد بالتسخين - المبرد ، التبريد ، يتحول إلى حالة سائلة ويتحول إلى جزء غاز عند تسخينه ؛
• أن تكون خاصية الغاز أعلى من السائل بسبب اختلاف الجاذبية النوعية.

التصميم عبارة عن مجموعة من الأنابيب الحلقيّة المملوءة بمبرد الفريون.

تمر الأنابيب عبر قنوات وحدة التهوية ، ويجب أن تكون قناة العادم دائمًا أقل من قناة الإمداد. يسخن الهواء الدافئ الجزء السفلي من الأنابيب ، ويغلي الفريون ويرتفع إلى التجويف العلوي الذي يمر من خلاله هواء الشارع البارد. في الغرفة العلوية ، يطلق الفريون الموجود في الأنبوب الحرارة ، بينما يبرد نفسه ، ويمر في الجزء السائل وينزل عبر الأنبوب.

مزايا نظام الفريون:

• عدم وجود ضواغط لضخ المبرد ، مما يعني موثوقية عالية للجهاز ؛
• الغياب التام لخلط الهواء النظيف والملوث والذي يتحقق بإغلاق نقاط الانتقال للأنابيب عبر جدران الغرف.

جهاز استرداد مجاري الهواء مع ناقل حرارة وسيط

يتكون الجهاز من مبادلين حراريين يمكن نشرهما لمسافات طويلة.

المعدات مناسبة لإعادة بناء أنظمة التهوية ، والتي لم يتم تصميمها في الأصل لإمكانية التبادل الحراري.

خوارزمية العمل:

1. يمر الهواء في قناة العادم عبر مبادل حراري يتكون من أنابيب يدور من خلالها سائل الإيثيلين جلايكول.
2. يتم ضخ المبرد عن طريق مضخة دائرية في نفس المبرد المثبت في قناة الإمداد.
3. ينقل السائل الحرارة إلى هواء الإمداد الذي يمر عبر شبكة المبرد.
4. تتم عملية الضخ بشكل مستمر.

لتنظيم درجة انتقال الحرارة ، يتم تركيب الصمامات بين أنابيب النقل. من حيث المبدأ ، يشبه هذا مخطط تنظيم نقل الحرارة لمشعات التدفئة.

مع أي تصميم من أجهزة التعافي ، أشكال المكثفات في الجهاز. لإزالته ، يجب توفير حاوية تجميع ومسار لمزيد من التخلص خارج المنزل أو في نظام الصرف الصحي.

العناصر الرئيسية لأنظمة التهوية

التهوية مع استعادة الحرارة في منزل خاص لا تتكون فقط من كتلة مبادل حراري.

يشمل النظام:

• شبكات الحماية
• مجاري الهواء؛
• الصمامات.
• المشجعين؛
• المرشحات.
• هيئات الأتمتة والتحكم.

تمنع الشبكات دخول الأجسام الكبيرة والطيور والقوارض عن طريق الخطأ إلى النظام ، مما قد يتسبب في وقوع حوادث. يكون هذا الخيار ممكنًا عندما يسقط جسم غريب على مروحة المروحة. قد تكون النتيجة:

• شفرات مشوهة وزيادة الاهتزاز (الضوضاء) ؛
• تشويش دوار المروحة واحتراق لفات المحرك ؛
• رائحة كريهة من الحيوانات الميتة والمتحللة.

يجب ألا يكون المقطع العرضي الكلي لفتحات الشبكة أقل بكثير من المقطع العرضي لمجاري الهواء ، وهذا يؤدي إلى انخفاض في أداء النظام بأكمله.

يتم شراء مجاري الهواء والتجهيزات (الانحناءات ، المحملات ، المحولات) في نفس الوقت ، وهم يحاولون شراء المنتجات من مصنع واحد. يؤدي الاختلاف في الحجم إلى فجوات في المفاصل وتعطيل التدفق والاضطراب.

لا يتم استخدام مجاري الهواء المموجة للتهوية مع جهاز التعافي ، مما يخلق مقاومة لتدفقات الهواء ويزيد من الضوضاء أثناء التشغيل.

هناك حاجة لصمامات الهواء لتغيير معلمات حركة الهواء مؤقتًا ، على سبيل المثال ، يمكن استخدامها لإغلاق قناة المدخل خلال فترة زمنية فاترة بشكل خاص عندما يتعذر على جهاز التعافي التعامل مع تسخين الهواء إلى درجة الحرارة المطلوبة.

يتم تركيب فلاتر في جميع موديلات التهوية مع التعافي. إنها تحمي المعدات من غبار الشوارع وزغب الأشجار ، مما يؤدي إلى انسداد المبادلات الحرارية بسرعة.

يمكن تركيب المراوح في وحدة الاسترداد أو تركيبها في مجاري الهواء. عند الحساب ، يجب تحديد الطاقة المطلوبة للجهاز.

لا يمكنك التوفير في شراء المعجبين - فالمنتجات الرخيصة منخفضة الجودة ليست مصممة للعمل على المدى الطويل.عندما تبلى المراوح ، فإنها تصدر ضوضاء ، وتؤدي إلى اهتزازات مكونات التهوية ، مما يسبب عدم الراحة عند التواجد في الغرف.

تنظيم المناخ المحلي

يعتبر جهاز التعافي جزءًا لا يتجزأ من نظام تهوية الإمداد والعادم الشامل. لا يمكن تكوين عملية النظام مرة واحدة ولا تتغير خلال فترة التشغيل بأكملها.

تتغير الأوضاع حسب الموسم ودرجة حرارة الهواء وقوة الرياح والمعايير المناخية المطلوبة في الغرف.

تشمل أنظمة التحكم:

• أجهزة كشف درجة الحرارة والرطوبة والدخان مثبتة في الغرف وداخل الجهاز. يتم تشغيل أو إيقاف تشغيل المراوح ومعدات التحكم الأخرى بأوامر من أجهزة الاستشعار.
• المحركات ومحركاتها التي تتحكم في تشغيل الصمامات والمخمدات وصمامات البوابة.
• أجهزة للتحكم في تشغيل المراوح والمضخات وسرعة دوران ألواح الدوار.
• أجهزة التحكم في أجهزة التحكم التي تحلل الوضع في المنزل ، ومنظمات الجهد من أجل التشغيل المستقر والدقيق للمعدات.
• وحدات الطاقة الاحتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

الوظائف الرئيسية لأنظمة التحكم:

• توفير التحكم في درجة حرارة الهواء ، مع مراعاة معلمات المناخ المحلي ، والظروف الخارجية ، وقراءات أجهزة الاستشعار ؛
• التحكم والتغيير في شدة درجة حرارة التدفق قبل المبادل الحراري وبعده ؛
• إدارة جودة الهواء ، بما في ذلك محتوى ثاني أكسيد الكربون ؛
• الحماية من تجميد جهاز التعافي ؛
• التحكم في المروحة
• إيقاف تشغيل تهوية الإمداد في حالة نشوب حريق وتشغيل نظام عادم الدخان ؛
• مراقبة الحالة وإصدار معلومات حول حالة المرشحات.

يتم إنشاء لوحات التحكم بشكل فردي ، مع مراعاة ظروف التشغيل وحجم المبنى ومتطلبات أصحاب العقارات.

قواعد الاختيار

المعيار الرئيسي عند اختيار المصنع هو أدائه. من الصعب جدًا إجراء الحسابات بنفسك ، لذلك من الأفضل الاتصال بالمتخصصين.

معلمات مهمة عند الاختيار:

• معامل الكفاءة ، الذي يشير إلى كيفية إعادة توزيع درجة حرارة التيارات ، بدلاً من توفير الحرارة. الأعداد الحقيقية تقترب من 65-80٪. الادعاءات بحوالي 90٪ فما فوق ليست أكثر من خدع تسويقية. يتم فقدان حوالي 15٪ من الحرارة من خلال التهوية ، لذا فإن الأرقام التي تشير إلى توفير الطاقة بنسبة 50٪ لا يمكن أن تكون صحيحة.
• مادة العلبة وسمكها - تخضع الأجهزة المعدنية الرقيقة للاهتزاز والضوضاء المتزايدة.
• معلومات موثوقة عن أداء المروحة يجب أن يتم اختيارها بهامش حوالي 20٪. بأقصى طاقة موضحة في جوازات السفر ، تتوقف المروحة عن خلق الضغط المطلوب لتدوير الهواء.
• تكوين وخصائص أنظمة الأتمتة ، فترة التشغيل أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
• قدرات أتمتة إضافية للتحكم في تكييف الهواء ، ومرطب الهواء ، والسخان الكهربائي (إذا لزم الأمر).

ستعمل وحدة التهوية المزودة بجهاز استرداد ، المختارة والمهيأة بشكل صحيح ، على تقليل فواتير الطاقة بنسبة 10-15٪. لا جدوى من توقع المزيد من المدخرات. في الوقت نفسه ، ستزداد الراحة في منزل خاص أو شقة بشكل ملحوظ. تعمل المكونات من الشركات المعروفة لفترة طويلة وخالية من المتاعب مع الحساب الصحيح والالتزام بقواعد التثبيت.