مبدأ تشغيل وتركيب وحدات مناولة الهواء باستعادة الحرارة

ظهرت أنظمة تهوية الهواء والعادم القسري مع استعادة الحرارة مؤخرا نسبيا ، ومع ذلك ، اكتسبت شعبية بسرعة وأصبحت شعبية جدا في النظام. هذه الأجهزة قادرة على تهوية الغرفة بالكامل خلال فترة البرد ، مع الحفاظ على درجة الحرارة المثلى للهواء القادم.

عند استخدام تهوية الإمداد والعادم في فترة الخريف والشتاء ، غالباً ما تكون هناك مسألة الحفاظ على الحرارة في الغرفة. تدفق الهواء البارد القادم من التهوية يندفع إلى الأرض ويساهم في خلق مناخ محلي غير موات.الطريقة الأكثر شيوعًا لحل هذه المشكلة هي تثبيت سخان يسخن تدفق هواء الشارع البارد قبل إدخاله إلى الغرفة. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة كثيفة الاستخدام للطاقة ولا تمنع فقدان الحرارة في الغرفة.

الحل الأفضل للمشكلة هو تزويد نظام التهوية بمبدل حراري. جهاز التعافي عبارة عن جهاز تكون فيه قنوات التدفق الخارجي والهواء قريبة من بعضها البعض. تسمح وحدة الاستعادة بنقل الحرارة بشكل جزئي من الهواء الخارج من الغرفة إلى الهواء القادم. بفضل تقنية تبادل الحرارة بين تدفق الهواء متعدد الاتجاهات ، من الممكن توفير ما يصل إلى 90٪ من الكهرباء ، بالإضافة إلى ذلك ، في الصيف ، يمكن استخدام الجهاز لتبريد الكتل الهوائية القادمة.

يتكون جهاز استرداد الحرارة من جسم مغطى بالمواد العازلة للحرارة والضوضاء ومصنوع من صفائح الفولاذ. جسم الجهاز قوي بما فيه الكفاية وقادر على تحمل وزن الحمولات والاهتزازات.هناك فتحات تدفق وتدفق على الحالة ، ويتم توفير حركة الهواء من خلال الجهاز من قبل اثنين من المراوح ، عادة من النوع المحوري أو الطرد المركزي. ترجع الحاجة إلى تركيبها إلى التباطؤ الكبير في دوران الهواء الطبيعي ، الذي يحدث بسبب المقاومة الهوائي الأيروديناميكية للعادم. لتجنب شفط الأوراق المتساقطة أو الطيور الصغيرة أو الحطام الميكانيكي ، يتم تركيب شبكة سحب هواء في المدخل الموجود على جانب الشارع. كما تم تجهيز الفتحة نفسها ، ولكن من جانب الغرفة ، بشواية أو موزع ، والذي يوزع تدفق الهواء بالتساوي. عند تركيب الأنظمة المتفرعة يتم تركيب مجاري الهواء على الفتحات.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز مداخل كل من التدفقات بمرشحات دقيقة تحمي النظام من قطرات الغبار والشحوم. هذا يحمي قنوات المبادل الحراري من الانسداد ويطيل بشكل كبير عمر المعدات. ومع ذلك ، فإن تركيب المرشحات معقد بسبب الحاجة إلى المراقبة المستمرة لحالتها ، والتنظيف ، وعند الضرورة ، استبدالها.وبخلاف ذلك ، فإن الفلتر المسد سوف يكون بمثابة عائق طبيعي لتدفق الهواء ، ونتيجة لذلك ستزداد مقاومتها وستنكسر المروحة.

بالإضافة إلى المراوح والمرشحات ، تشمل وحدات الحرق عناصر تسخين يمكن أن تكون مياه وكهرباء. يتم تجهيز كل جهاز تدفئة بموصل درجة حرارة ويمكن تشغيله تلقائيًا إذا كانت الحرارة الخارجة من المنزل لا تتكيف مع تسخين الهواء الداخل. يتم اختيار قوة السخانات بتوافق صارم مع حجم الغرفة والقدرة على العمل لنظام التهوية. ومع ذلك ، في بعض الأجهزة ، تحمي عناصر التسخين فقط المبادل الحراري من التجمد ولا تؤثر على درجة حرارة الهواء الداخل.

عناصر سخان المياه أكثر اقتصادا. وينتج ذلك عن حقيقة أن الناقل الحراري الذي يتحرك على لفائف النحاس ، يأتي إليه من نظام تدفئة المنزل.من اللوح هو لوحات ساخنة ، والتي بدورها تعطي الحرارة لتدفق الهواء. يمثل نظام تنظيم سخان الماء صمامًا ثلاثيًا يفتح وإغلاق مصدر المياه ، وصمام الخانق الذي يقلل أو يزيد من سرعته ، ووحدة الخلط التي تنظم درجة الحرارة. يتم تركيب سخانات المياه في نظام مجرى الهواء بقسم مستطيل أو مربع.

غالباً ما يتم تركيب السخانات الكهربائية على مجاري الهواء مع مقطع عرضي دائري ، ويعمل اللولب كمسخن. من أجل التشغيل الصحيح والفعال للسخن الحلزوني ، يجب أن يكون معدل تدفق الهواء أكبر من أو يساوي 2 m / s ، ويجب أن تكون درجة حرارة الهواء 0-30 درجة ، ويجب ألا تتجاوز نسبة الرطوبة في الكتل الممتدة 80٪. جميع السخانات الكهربائية مجهزة بمؤقت ومفتاح حراري يعمل على إيقاف تشغيل الجهاز في حالة حدوث سخونة زائدة.

بالإضافة إلى المجموعة القياسية من العناصر ، بناء على طلب المستهلك ، يتم تركيب أجهزة تأيين الهواء وأجهزة الترطيب في المبادلات الحرارية ، ويتم تجهيز الطرازات الحديثة بوحدة تحكم إلكترونية ووظيفة برمجة وظيفية ، اعتمادًا على الظروف الخارجية والداخلية.تتمتع لوحات العدادات بمظهر جمالي ، مما يسمح لأجهزة الاسترجاع بالتوافق مع نظام التهوية بشكل عضوي وعدم الإخلال بتناغم الغرفة.

من أجل فهم أفضل لكيفية عمل النظام التجديدي ، يجب أن يشير المرء إلى ترجمة كلمة "recuperator". حرفيا ، وهذا يعني "العودة المستخدمة" ، في هذا السياق - نقل الحرارة. في أنظمة التهوية ، يأخذ المبادل الحراري الحرارة من الجو تاركًا الغرفة ويمنحها إلى التدفقات الواردة. يمكن أن يصل الفرق في درجة الحرارة بين النفاثات الهوائية متعددة الاتجاهات إلى 50 درجة. في فصل الصيف ، يعمل الجهاز في الاتجاه المعاكس ويبرد الهواء القادم من الشارع إلى درجة الحرارة في الخارج. في المتوسط ​​، تصل كفاءة الأجهزة إلى 65٪ ، مما يسمح باستخدام موارد الطاقة بشكل رشيد وتوفير كبير في الكهرباء.

في الممارسة العملية ، التبادل الحراري في المبادل الحراري هو كما يلي: التهوية القسرية تدفع كمية زائدة من الهواء إلى الغرفة ، ونتيجة لذلك يتم إجبار الجماهير الملوثة على مغادرة الغرفة من خلال قناة عادم. يمر الهواء الدافئ الخارج من خلال المبادل الحراري ، وتسخين جدران الهيكل.في الوقت نفسه ، يتحرك تيار من الهواء البارد نحو ذلك ، والذي يأخذ الحرارة التي تم الحصول عليها من المبادل الحراري دون الاختلاط مع تيارات استنفدت.

ومع ذلك ، فإن تبريد الهواء الذي يترك الغرفة يؤدي إلى تكوين المكثفات. مع الأداء الجيد للمراوح ، والتي تعطي الكتل الهوائية سرعة عالية ، لا يتوفر للكثافة الوقت للوقوع على جدران الجهاز ويخرج مع الطائرة. ولكن إذا لم تكن سرعة الهواء عالية بما فيه الكفاية ، فحينئذ يبدأ الماء بالتراكم داخل الجهاز. ولهذه الأغراض ، يتم تضمين البليت في تصميم المعوض ، والذي يقع عند ميل طفيف نحو فتحة الصرف.

من خلال فتحة التصريف ، يدخل الماء الخزان المغلق ، المثبت من جانب الغرفة. وهذا أمر تمليه حقيقة أن المياه المتراكمة يمكن أن تجمد قنوات التدفق الخارجى وأن المكثفات لن يكون لها مكان ينضب. لا ينصح باستخدام المياه المجمعة في أجهزة الترطيب: قد يحتوي السائل على عدد كبير من الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض ، وبالتالي يجب صبها في نظام الصرف الصحي.

ومع ذلك ، إذا كان الصقيع من التكثيف لا يزال يشكل ، فمن المستحسن لتثبيت معدات إضافية - وهو تجاوز.يتكون هذا الجهاز في شكل قناة الالتفافية التي من خلالها يدخل الهواء القادم إلى الغرفة. ونتيجة لذلك ، لا يقوم المبادل الحراري بتسخين التدفقات الواردة ، ولكنه يستهلك حرارته بشكل خاص لذوبان الجليد. يتم تسخين الهواء الداخل ، عن طريق السخان ، الذي يتم تشغيله بشكل متزامن مع الالتفافية. بعد أن يتم ذوبان كل الصقيع ، وتم جلب الماء إلى خزان التخزين ، يتم إيقاف الممر الجانبي ويبدأ المعالج بالعمل في الوضع العادي.

بالإضافة إلى تركيب الالتفافية ، يتم استخدام مكافحة الجليد اللب بلوري. المواد موجودة في كاسيت خاص وتمتص الرطوبة قبل أن يكون لديها وقت للوقوع في المكثفات. يمر بخار الرطوبة من خلال طبقة السليلوزية ويعود إلى الغرفة مع الدفق الوارد. وتتمثل مزايا هذه الأجهزة في التركيب البسيط والتركيب الاختياري لمجموعة من المكثفات وخزان التخزين. بالإضافة إلى ذلك ، لا تعتمد كفاءة المبادلات الحرارية لسليولوز كاسيت على الظروف الخارجية ، والكفاءة أكثر من 80٪. وتشمل عيوب عدم القدرة على استخدام في غرف مع الرطوبة الزائدة وارتفاع تكلفة بعض النماذج.

يمثل السوق الحديث لمعدات التهوية مجموعة واسعة من المبادلات الحرارية من أنواع مختلفة ، وتختلف فيما بينها في كل من التصميم وفي طريقة التبادل الحراري بين الجداول.

• نماذج لوحة هي أبسط أنواع المنجحات وأكثرها شيوعًا ، وتتميز بتكلفة منخفضة وعمر خدمة طويل. يتألف المبادل الحراري للنماذج من صفائح ألومنيوم رقيقة ، ذات موصلية حرارية عالية وتزيد بشكل كبير من كفاءة الأجهزة ، والتي يمكن أن تصل في طرازات اللوحات إلى 90٪. ترجع مؤشرات الكفاءة العالية إلى خصوصية بنية المبادل الحراري ، حيث يتم ترتيب الألواح بطريقة بحيث يتناوب كلا التدفقات بينهما بزاوية 90 درجة على بعضها البعض. أصبح تسلسل الطائرات الحارة والباردة العابرة ممكنا عن طريق ثني الحواف على الألواح وختم المفاصل براتنجات البوليستر. بالإضافة إلى الألومنيوم ، لإنتاج لوحات باستخدام سبائك النحاس والنحاس ، فضلا عن البلاستيك البوليمر مسعور. ومع ذلك ، بالإضافة إلى المزايا ، فإن مبادلات حرارية الألواح لها نقاط ضعف خاصة بها. عيوب هذه النماذج هي مخاطر عالية من التكثيف وتكوين الجليد ، والذي ينجم عن ترتيب قريب جدا من لوحات لبعضها البعض.

• نماذج دوارة وهي تتكون من جسم يدور فيه دوّار أسطواني يتكون من صفائح مجوفة. خلال دوران الدوار ، يتم نقل الحرارة من التدفقات الصادرة إلى الوارد ، ونتيجة لذلك يوجد اختلاط طفيف في الكتل. وعلى الرغم من أن معدل الخلط ليس حرجًا ولا يتجاوز عادة 7٪ ، إلا أن هذه النماذج لا تستخدم في المؤسسات الطبية والطبية. يعتمد مستوى استرداد الكتلة الهوائية بالكامل على سرعة دوران الدوار ، والذي يتم ضبطه في الوضع اليدوي. كفاءة نماذج الدوار هي 75-90 ٪ ، خطر تكوين الجليد هو الحد الأدنى. هذا الأخير يرجع إلى حقيقة أن معظم الرطوبة يتم الاحتفاظ بها في الأسطوانة ، ومن ثم يتبخر. وتشمل عيوب تعقيد الصيانة ، تحميل عالي الضوضاء ، والذي يرجع إلى وجود آليات متحركة ، وكذلك حجم الجهاز ، وعدم القدرة على التثبيت على الجدار واحتمالية الروائح والغبار أثناء التشغيل.

• نماذج الغرفة تتكون من غرفتين ، بينهما صمام مشترك. بعد الإحماء ، يبدأ في تشغيل الهواء البارد وتشغيله في الغرفة الدافئة.ثم يذهب الهواء الساخن إلى الغرفة ، يغلق المخمد وتتكرر العملية مرة أخرى. ومع ذلك ، لم يحظى المبادل الحراري للغرفة بشعبية كبيرة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الصمام غير قادر على ضمان الضيق الكامل للغرف ، لذلك يتم خلط تدفق الهواء.

• نماذج أنبوبي تتكون من عدد كبير من الأنابيب التي تحتوي على الفريون. في عملية التسخين من التدفقات الصادرة ، يرتفع الغاز إلى الأجزاء العلوية من الأنابيب ويسخن التدفقات الواردة. بعد إطلاق الحرارة ، يأخذ الفريون شكل سائل ويتدفق إلى الأجزاء السفلية من الأنابيب. تتضمن مزايا المبادلات الحرارية الأنبوبية كفاءة عالية بما فيه الكفاية ، حيث تصل إلى 70٪ ، وغياب الأجزاء المتحركة ، وغياب الأزيز أثناء التشغيل ، والحجم الصغير ، وعمر الخدمة الطويل. تتمثل العيوب في الوزن الكبير للنماذج ، نظرًا لوجود أنابيب معدنية في التصميم.

• موديلات مع مبرد وسيط تتكون من مجرتين منفصلتين يمران عبر مبادل حراري مملوء بمحلول غليكول مائي. نتيجة لتمرير العقدة الحرارية ، ينبعث الهواء العادم الحرارة إلى المبرد ، وهذا بدوره يسخن التدفق الوارد.وتشمل مزايا النموذج متانته ، بسبب عدم وجود أجزاء متحركة ، وبين السلبيات ملاحظة انخفاض الكفاءة ، حيث تصل إلى 60٪ فقط ، وتهيئتها لتشكيل المكثفات.

بسبب التنوع الكبير للمبادلات الحرارية المقدمة للمستهلكين ، ليس من الصعب اختيار النموذج المرغوب. وعلاوة على ذلك ، فإن كل نوع من الأجهزة له تخصصه الخاص الدقيق وموقع التثبيت الموصى به. لذلك ، عند شراء جهاز لشقة أو منزل خاص ، من الأفضل اختيار نموذج صفائحي كلاسيكي بألواح الألومنيوم. هذه الأجهزة لا تتطلب الصيانة ، ولا تتطلب صيانة دورية وتتميز بحياة خدمة طويلة.

هذا النموذج مثالي للاستخدام في مبنى سكني. ويرجع ذلك إلى انخفاض مستوى الضوضاء أثناء التشغيل والحجم الصغير. كما أثبتت نماذج الطراز أنبوبي لتكون فكرة جيدة للاستخدام الخاص: فهي صغيرة ولا تطن. ومع ذلك ، فإن تكلفة هذه المبادلات الحرارية تزيد قليلاً عن تكلفة منتجات الألواح ، لذلك يعتمد اختيار الجهاز على الإمكانيات المالية والتفضيلات الشخصية للمالكين.

عند اختيار نموذج لورشة الإنتاج ، يجب أن يركز المستودع غير الغذائي أو موقف السيارات تحت الأرض على الأجهزة الدوارة. تتمتع هذه الأجهزة بالطاقة العالية والأداء العالي ، وهي واحدة من المعايير الرئيسية للعمل في مناطق واسعة. وقد أثبتت أيضًا وحدات الحرق ذات المبرد الوسيطة نفسها ، ولكن بسبب كفاءتها المنخفضة ، فهي لا تحظى بشعبية مثل مجموعات الطبل.

من أجل عدم الخلط مع اختيار المبادل الحراري ، فمن الضروري حساب كفاءة وكفاءة الجهاز. لحساب الكفاءة ، استخدم الصيغة التالية: K = (Tn - Tn) / (Tv - Tn) ، حيث يشير Tp إلى درجة حرارة الدفق الوارد ، Tn - درجة الحرارة في الهواء الطلق ، والتلفزيون - درجة حرارة الغرفة. بعد ذلك ، تحتاج إلى مقارنة القيمة الخاصة بك مع أعلى مؤشر ممكن من كفاءة الجهاز الذي تم شراؤه.عادة ما يشار إلى هذه القيمة في الشهادة الفنية للنموذج أو الوثائق المصاحبة الأخرى. ومع ذلك ، عند مقارنة الكفاءة المرغوبة والمشار إليها في جواز السفر ، ينبغي تذكر أن هذا المعامل سيكون في الواقع أقل إلى حد ما من المذكور في الوثيقة.

معرفة كفاءة نموذج معين ، يمكنك حساب فعاليتها. يمكن القيام بذلك وفقًا للمعادلة التالية: E (W) = 0.36xPxKx (TV - Tn) ، حيث يكون P هو تدفق الهواء ويقاس بالميل m 3 / h. بعد إجراء جميع الحسابات ، ينبغي مقارنة تكاليف شراء المبادل الحراري بكفاءته ، وتحويلها إلى مكافئ نقدي. إذا كان الشراء يبرر نفسه ، فيمكن شراء الجهاز بأمان. خلاف ذلك ، يجب عليك التفكير في طرق بديلة لتسخين الهواء الوارد أو تثبيت عدد من الأجهزة الأبسط.

عند التصميم الذاتي للجهاز ، يجب أن يوضع في الاعتبار أن أجهزة المعاكس لديها أعلى كفاءة للتبادل الحراري. وتليها الدقة المتقاطعة ، وتقع مجاري الهواء أحادية الاتجاه في المكان الأخير. بالإضافة إلى ذلك ، مدى قوة تبادل الحرارة يعتمد بشكل مباشر على جودة المادة ،سماكة الجدران الفاصلة ، وكذلك كم ستكون كتل الهواء داخل الجهاز.

يمكن إجراء تجميع وتركيب وحدة الاسترداد بشكل مستقل. أبسط نوع من الجهاز محلية الصنع هو مبادل حراري محوري. لتصنيعها تأخذ أنابيب بلاستيكية طولها مترين لقسم الصرف الصحي بطول 16 سم وتمويج الهواء من الألومنيوم بطول 4 متر ، ويجب أن يكون قطرها 100 مم. في نهايات محولات أنبوبية كبيرة ، أجهزة الفصل ، التي سيتصل بها الجهاز مع القناة ، وداخل التموج ، يتم لفها أثناء الدوران. يتم توصيل المبادل الحراري بنظام التهوية بطريقة تسرّب الهواء الدافئ خلال التمويج ويمر الهواء البارد عبر الأنبوب البلاستيكي.

نتيجة لهذا التصميم ، لا يحدث خلط التدفقات ، والهواء الخارجي لديه وقت للدفء ، يتحرك داخل الأنبوب. لتحسين أداء الجهاز ، يمكنك دمجه مع مبادل حراري للأرض. في عملية اختبار مثل هذا المبادل الحراري يعطي نتائج جيدة. لذا ، مع درجة حرارة خارجية تبلغ -7 درجة ودرجة حرارة داخلية 24 درجة ،كان أداء الجهاز حوالي 270 متر مكعب في الساعة ، ودرجة حرارة الهواء الوارد تقابل 19 درجة. متوسط ​​تكلفة نموذج محلية الصنع هو 5 آلاف روبل.

مع الإنتاج والتثبيت المستقل للمبادل الحراري ، يجب أن نتذكر أنه كلما كان المبادل الحراري أطول ، كلما كانت الكفاءة أعلى في التركيب. ولذلك ، يوصي الحرفيون من ذوي الخبرة بجمع مبادل حراري من أربعة أجزاء من كل منهما مترين ، بعد إجراء العزل الحراري الأولي لجميع الأنابيب. يمكن حل مشكلة استنزاف المكثفات عن طريق تركيب تركيب لتجفيف المياه ، ويجب وضع الجهاز نفسه مائلًا قليلاً.

بشكل عام ، يتكلم المستهلكون بشكل جيد جدًا عن المنقبين. هناك تدفئة فعالة للهواء القادم والقدرة على توفير فواتير الكهرباء بشكل كبير. من السلبيات لاحظ ارتفاع تكلفة الأجهزة ، وتشكيل الجليد من المكثفات والضوضاء عند تشغيل بعض النماذج.

لمعرفة كيفية تثبيت تهوية الهواء القسري بيديك ، انظر الفيديو التالي.