Diagrama de un sistema de ventilación con recuperador en una casa particular. El principio de funcionamiento e instalación de unidades de tratamiento de aire con recuperación de calor. ¿Se convertirá el agujero en la pared debajo del intercambiador de calor en una fuente de penetración de frío en la habitación?

Temas discutidos en el material:

• ¿Qué es la ventilación con recuperación de calor?
• Esquema de ventilación con recuperación.
• ¿Cuáles son las ventajas de un sistema de ventilación con recuperación de calor?
• Tipos de recuperadores para ventilación
• Cómo elegir unidades de tratamiento de aire con recuperación de calor
• Consejos sobre cómo instalar la ventilación de suministro y extracción con recuperación

Cada persona, por supuesto, a su manera imagina cuán cómoda debe equiparse la vivienda. Para uno, la apariencia y el interior del local serán de suma importancia, mientras que el otro considera que las diversas comodidades son las más importantes. Pero no importa lo que prefiramos, en cualquier caso, la mayoría estará de acuerdo en que para que la vivienda se considere cómoda, es necesario que tenga una temperatura óptima: cálida en la estación fría y fresca en climas cálidos.

Por supuesto, no importa cómo creemos tales condiciones, siempre están asociadas con ciertos costos. Podemos utilizar aparatos como aires acondicionados, ventiladores, calentadores. Alguien preferirá realizar reparaciones de tal manera que las instalaciones sean herméticas. Y tal movimiento realmente ayudará a salvar la temperatura interna, pero no debemos olvidar que en tales casos no se puede evitar un problema grave: la carcasa ya no estará ventilada, por lo que no se hablará de comodidad. La única salida es hacer ventilación para asegurar el movimiento del aire. Algunos pueden estar preocupados acerca de si esto resultará en costos de energía adicionales. Pero incluso disminuirán si su elección es la ventilación con recuperación de calor para una casa, apartamento o instalación industrial privada. ¿Qué es, cómo funciona? Este artículo hablará de esto y mucho más.

¿Qué es la ventilación con recuperación de calor?

La ventilación doméstica con recuperación de calor es uno de los sistemas de ventilación forzada. Como regla general, prevé calentar el aire. Esta función la realiza parcialmente un recuperador, un dispositivo diseñado para calentar el aire, aunque el calentamiento principal no lo proporciona, sino el calentador de aire.

Por supuesto, es posible que nunca haya oído hablar de la ventilación de suministro o extracción con recuperación de calor, pero esto no significa que sea un invento nuevo. Lo más probable es que te engañe la palabra latina "recuperación", que se puede traducir al ruso como "la devolución de lo que gastaste". Esto revela todo el punto: un recuperador es un intercambiador de calor especial, es decir, un dispositivo que es bastante común en los sistemas de ventilación, aunque en Rusia todavía no se usa con tanta frecuencia como en el extranjero. ¿Cómo se recupera la ventilación de una casa o departamento particular? Veámoslo con más detalle.

Recuperación de calor - es el retorno del calor de la habitación. La conclusión es que hay un flujo de aire entrante y saliente. Al mismo tiempo, el aire que sale de la habitación calienta el aire contrario debido a la transferencia de calor. Esto sucede en la estación fría, y en los días calurosos, por ejemplo, en verano, el aire saliente, por el contrario, enfría los flujos entrantes. Pero en tales situaciones es más correcto hablar de recuperación en frío.

Obviamente, dicho procedimiento es necesario para que el usuario ahorre los fondos disponibles, porque cuando la ventilación no está equipada con recuperación, una gran cantidad de calor sale al exterior en lugar de reutilizarse en el interior. En consecuencia, las facturas de calefacción aumentan, ya que, de hecho, calentamos la calle, gastando una cantidad exorbitante de calor gratis. Es para evitar tales desperdicios y facturas tan altas que vale la pena pensar en instalar ventilación con recuperación de calor. Después de todo, así es como devuelve el aire que calentó, no permita que el calor salga de la habitación, ahorre dinero.

No es de extrañar que la ventilación con recuperación se esté volviendo cada vez más popular y no hay nada que oponer a las variantes clásicas de los sistemas de ventilación con un diseño similar. Esto es lógico, porque la ventilación forzada con recuperación no es mucho más cara que la ventilación convencional, y su mantenimiento es completamente elemental. En este sentido, muchos prefieren olvidarse de los equipos de climatización, que en su momento se posicionaron como los más eficientes en combinación con los sistemas de ventilación. La recuperación es mucho más rentable tanto en términos de uso racional de la electricidad como en términos de ahorro de costes de calefacción. Su bajo costo se compara con el costo de la iluminación con bombillas de bajo consumo.

¿Qué más atrae a los consumidores al sistema de ventilación de suministro y escape con recuperación de aire?

En primer lugar, tales dispositivos son de tamaño pequeño.

En segundo lugar, no estropean el interior.

En tercer lugar tienen bajo nivel de ruido.

Cuatro, al mínimo de los gastos recibimos el máximo de la eficiencia del trabajo.

También son demandados en instituciones públicas, entre las que se pueden enumerar las siguientes:

• Cines y teatros.
• Cantinas, cafés, cafeterías.
• bibliotecas
• Hoteles y posadas.
• Estaciones.
• Oficinas y locales comerciales.

Es posible diseñar un sistema de ventilación con la recuperación de una casa privada, edificio de varios pisos, etc. Una variedad de tales dispositivos le permite elegirlos para cualquier ocasión. El diferente poder de tales estructuras hace posible encontrar una opción incluso para edificios en los que hay un sótano residencial.

Es importante comprender que la ventilación de suministro con recuperación de calor para un apartamento o casa es un sistema forzado. Se diferencia del natural por la presencia de ventiladores que proporcionan el movimiento de los flujos de aire en cualquier momento conveniente y no dependen de factores externos, como la corriente de aire, que aparece debido a la diferencia de temperaturas.

Esquema de ventilación con recuperación.

¿Cuáles son las ventajas de un sistema de ventilación con recuperación de calor?

Como hemos señalado más de una vez, la principal ventaja de dicho sistema es la capacidad de controlar la interacción de entrada y salida de aire. Debido a esto, reducimos significativamente las pérdidas de calor por ventilación, aunque continuamos saturando la habitación con aire fresco.

Ahora vamos a hablar con más detalle de cada una de las ventajas de los sistemas de ventilación con recuperación.

Eficiencia. La eliminación natural del aire no siempre es una solución conveniente, porque nos volvemos dependientes de las circunstancias, las condiciones ambientales, las diferencias de temperatura. En este sentido, es mucho más fácil utilizar un sistema de ventilación con recuperación, capaz de impulsar el aire a la fuerza. Un ejemplo simple de ventilación forzada es una campana de cocina. Los dispositivos más complejos son capaces, entre otras cosas, de eliminar el exceso de humedad. Pero este es un equipo de escape simple. En nuestro caso, estamos hablando de sistemas de suministro y escape que pueden organizar el movimiento de los flujos de aire en ambas direcciones a la vez, mezclarlos y formar las temperaturas necesarias para una estancia cómoda de una persona en la habitación, es decir, para llevar a cabo recuperación de aire.

Rentabilidad. Cabe señalar que los sistemas con recuperación pueden recuperar su costo ahorrando en calefacción y electricidad. Los costos se reducen significativamente, a veces hasta 5 veces, es decir, ya estás pagando un 80% menos de lo habitual. Pregunta a tus amigos cuánto les cuesta calentar una casa de campo si no tienes. Los números serán impresionantes. Imagine cuánto dinero puede ahorrar la ventilación de recuperación. En caso de desgaste de elementos económicos, se pueden reemplazar sin consecuencias negativas. En la estación cálida, puede ahorrar en equipos de control de clima, mientras reduce las emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera. Sí, incluso desde el punto de vista de la ecología, ya causa mucho menos daño a la naturaleza, porque, entre otras cosas, reduce la carga en la red. Y no dejes que te parezca que una sola persona no es suficiente. En primer lugar, estas son cantidades bastante serias de energía. En segundo lugar, cada vez hay más personas que cambian a ventilación con recuperación a lo largo de los años.

Sentido práctico. Los sistemas de ventilación con recuperación, por lo general, son de tamaño pequeño, lo que significa que son fáciles de instalar. Puede colocar dicho equipo en el baño y en el armario, y construirlo en el techo. Hoy en día hay una gran cantidad de modelos, para todos los gustos. Así que no tienes que preocuparte por el interior.

Tipos de recuperadores para ventilación

Recuperador - es un intercambiador de calor, aunque uno especial. Está conectado a conductos de ventilación que producen escape y suministro de aire. El aire sucio de la habitación cede calor a los flujos entrantes, es decir, se realiza un procedimiento de recuperación.

Intercambiadores de calor de placas difieren de los habituales en que impiden la mezcla de aire. En ellos, la recuperación se lleva a cabo de una manera ligeramente diferente. Varias placas están cerca unas de otras, por lo que el aire puede transferir calor sin tocarse. El material de estos sistemas de ventilación suele ser papel de aluminio, conocido por su conductividad térmica. Hay artículos de plástico. Son más caros pero más eficientes.

La ventilación con recuperación de calor mediante intercambiadores de calor de placas a menudo sufre heladas. El hecho es que las superficies del intercambiador de calor están cubiertas de hielo debido al condensado. Este no es el efecto más favorable en la calidad del dispositivo. Y luego el dueño de la ventilación con recuperación tiene que sobresalir para hacer que el hielo se derrita. En consecuencia, se desperdicia tiempo, esfuerzo y energía.

Sin embargo, algunos desarrolladores han previsto cómo garantizar la protección de la ventilación con la recuperación de las heladas. Para hacer esto, se inventó una tecnología que calienta el flujo de aire entrante a una temperatura en la que el condensado simplemente no puede congelarse.

Por cierto, esta no es la única manera. Otros desarrolladores han propuesto equipar los sistemas de ventilación con recuperación con casetes de celulosa higroscópica. Ahorramos en el calentamiento del aire, ya que la celulosa en sí misma absorbe la humedad y luego la devuelve a la salida. Pero solo se pueden usar en los casos en que no haya anegamiento del aire.

Recuperadores rotativos. En los sistemas de ventilación con recuperación de calor que utilizan estos dispositivos, el aire se mezcla. El principio de funcionamiento es el siguiente: el rotor de metal gira, proporcionando el movimiento de aire hacia afuera y hacia adentro. La velocidad de rotación suele ser ajustable.

Como es evidente, la recuperación en este caso tiene una serie de desventajas, por ejemplo, es mucho más costosa debido a la presencia de elementos que fallan con el tiempo. Pero las altas tasas de eficiencia, que alcanzan el 90%, contribuyen a la popularidad de estos productos.

En esencia, la conveniencia de adquirir un dispositivo de este tipo depende en gran medida de la eficiencia de la organización de la recuperación de aire. Un producto de calidad por lo general se paga solo.

Recuperadores con portador de calor intermedio. Este dispositivo tiene dos compartimentos separados por un depósito de líquido capaz de transferir el calor del aire entrante saliente.

Por supuesto, la recuperación en este caso es muy segura, porque la contaminación no se transfiere entre flujos. Se proporciona ajuste de velocidad. El desgaste es poco probable. Pero la desventaja es la baja eficiencia, que va del 45 al 60%.

Recuperadores de cámara. La persiana divide el compartimento en dos mitades. A medida que gira, invierte las corrientes de aire. El cambio de temperatura proviene de las paredes de la cámara.

Aunque la recuperación de aire en este caso tiene una alta tasa de eficiencia del 70 al 80%, y el desgaste es poco probable, la transmisión de suciedad y olores desagradables es inherente aquí.

tubos de calor. Este dispositivo de recuperación está hecho de tubos conectados herméticamente. Contienen una sustancia que contribuye a un cambio en la temperatura del aire. Muy a menudo es uno de los freones.

El cierre evita la fuga de la sustancia. Simplemente fluye en diferentes direcciones del tubo. La eficiencia de dicho equipo está en la región de 50 - 70%.

Cómo elegir unidades de tratamiento de aire con recuperación de calor

¿Qué hay que tener en cuenta a la hora de elegir ventilación con recuperación de calor? Debe comprar dicho equipo para no arrepentirse, así que pregúntele al vendedor sobre los siguientes matices:

Primero, hazle al vendedor las siguientes preguntas:

1. ¿Quién es el fabricante de esta ventilación con recuperación de aire? ¿Cuánto tiempo lleva operando esta empresa, qué reputación tiene, qué más produce?
2. ¿Qué tan eficiente es esta ventilación con recuperación de aire?

Aquí necesita un especialista que pueda hacer un cálculo detallado, en función de las características de su local. Está claro que comprar suministro y ventilación de escape con recuperación de calor para un apartamento y un edificio de tres pisos no es lo mismo.

3. ¿Cuál será la resistencia del sistema al flujo de aire después de la instalación de este equipo?

Aquí nuevamente necesita el asesoramiento de expertos. Es importante no solo limitarse a algunas características generales indicadas en la tabla de Internet, sino también hacer un cálculo detallado, por ejemplo, teniendo en cuenta la cantidad de curvas en el conducto y muchos otros matices. La relación entre el flujo de aire y la resistencia del sistema es uno de los factores de selección más importantes.

4. ¿Qué tan costoso será mantener la ventilación con este intercambiador de calor? ¿Cuál es su clase energética? ¿Cuáles son los ahorros con este dispositivo?
5. ¿Cuáles son las eficiencias de este intercambiador de calor para ventilación?

Tenga en cuenta que decimos "razones", no "razón". ¿Por qué? ¿No está solo? Realmente no. Hay uno declarado: este es un valor promedio. Y hay una eficiencia real, que es un indicador objetivo. De qué depende. Muchos factores. Aquí y la humedad y el aire, y cómo está organizado el sistema, y ​​la temperatura interior y exterior.

• Con un intercambiador de calor de papel, la Eficiencia estará entre el 60 y el 70 por ciento. ¿Qué significa esto para nosotros? ¿Esto es bueno o malo? Esto significa que la ventilación con recuperación de aire es resistente a las heladas, aunque no al cien por cien.
• En presencia de un intercambiador de calor de aluminio, la eficiencia no será superior al 63%, mientras que la eficiencia del recuperador de aire será del 42 al 45% por ciento. Por lo tanto, deberá usar una cantidad significativa de electricidad para deshacerse de las heladas.
• El recuperador de aire rotativo tiene excelentes indicadores de eficiencia, pero con la condición de que sea controlado automáticamente, en base a las lecturas de sensores especiales. Sin embargo, estos intercambiadores de calor pueden congelarse de la misma forma que los de aluminio, lo que reduce la eficiencia.

¿Qué más se debe considerar al elegir un intercambiador de calor para ventilación?

Consejos sobre cómo instalar la ventilación de suministro y extracción con recuperación

Ahora hablemos sobre cómo instalar el suministro y la ventilación de escape con recuperación. Comencemos con cómo elegir el lugar más adecuado para la instalación.

• Si tiene una casa privada, es mejor elegir locales no residenciales para la instalación. Este es un sótano, ático, cuarto de servicio. Y la sala de calderas es generalmente la opción más ideal para la ventilación de suministro y extracción.
• Preste atención al hecho de que la instalación de ventilación con recuperación no contradiga los requisitos especificados en la documentación técnica.
• Lo mejor es que el cableado del sistema de ventilación con recuperación de aire caiga en el local donde hay calefacción.
• Es probable que la ventilación con recuperación de aire pase por aquellas habitaciones donde no hay calefacción. Estos segmentos deben estar completamente aislados.
• Es necesario aislar los conductos de ventilación exterior con recuperación de aire, así como los situados en las paredes exteriores.
• Es recomendable ubicar los equipos de ventilación con recuperación de aire de forma que estén lo más alejados posible de las viviendas para que no interfiera el ruido del trabajo, que nunca está excluido.

En realidad, estos consejos para instalar ventilación con recuperación de aire no se pueden aplicar en todos los casos sin excepción. Es posible que tengas otras condiciones y lugares donde puedas equipar un sistema similar. Mucho depende del diseño del edificio y las dimensiones del equipo.

Toma de aire para ventilación con recuperación, es mejor equiparlo en el lado donde el viento es menos frecuente. Esto evitará polvo y escombros, o al menos reducirá su cantidad. Al hacer esto, es importante asegurarse de que no haya chimeneas, tuberías o cualquier otro lugar por donde pueda escapar el aire no deseado.

Instalación. No se recomienda encarecidamente instalar ventilación con recuperación de aire por su cuenta. Esta es una aventura arriesgada que puede tener consecuencias desagradables. Si estás leyendo este artículo, es poco probable que seas un experto en el campo de la instalación de ventilación con recuperación, por lo que te recomendamos que busques ayuda de profesionales.

Eso es todo. ¡Esperamos que el material te haya sido útil!

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La ventilación con recuperación de calor es un equipo diseñado para procesar el aire a parámetros tales que una persona pueda sentirse cómoda y segura. Dichos parámetros están regulados por las normas y se encuentran dentro de los siguientes límites: temperatura 23 ÷ 26 С, humedad 30 ÷ 60 %, velocidad del aire 0,1 ÷ 0,15 m/s.

Hay otro indicador que está directamente relacionado con la seguridad de una persona en el interior: esta es la presencia de oxígeno, o más precisamente, el porcentaje de dióxido de carbono en el aire. El dióxido de carbono desplaza al oxígeno y, en un contenido de 2 a 3% de dióxido de carbono en el aire, puede provocar la pérdida del conocimiento o la muerte de una persona.

Es para mantener estos cuatro parámetros que se utilizan unidades de ventilación con recuperación. Esto es especialmente cierto para los centros de negocios modernos, donde no hay una entrada natural de aire fresco. Los locales industriales, administrativos, comerciales, residenciales y de otro tipo no pueden prescindir de los modernos equipos de ventilación. Con la contaminación del aire actual, el tema de la instalación de unidades de ventilación con recuperación es el más relevante.

Es posible instalar filtros adicionales y otros dispositivos en ventilación con recuperación, que le permiten limpiar y procesar el aire aún mejor a los parámetros especificados.

Todo esto se puede hacer con las unidades de ventilación Dantex.

El principio de funcionamiento del sistema de ventilación de suministro y escape con recuperación de calor.

Gracias al sistema de ventilación de suministro y escape, se bombea aire limpio a la habitación y el aire de escape calentado se descarga al exterior. Al pasar por el intercambiador de calor, el aire calentado deja parte del calor en las paredes de la estructura, por lo que el aire frío proveniente de la calle se calienta desde el intercambiador de calor sin gastar energía adicional en calefacción. Este sistema es más eficiente y consume menos energía que un sistema de ventilación sin recuperación de calor.

La eficiencia del intercambiador de calor varía con la temperatura exterior, se puede calcular mediante la fórmula general:

S = (T1 - T2) : (T3 - T2)
donde:

S– eficiencia de recuperación;
T1- la temperatura del aire que entra en la habitación;
T2- temperatura del aire exterior;
T3- la temperatura del aire en la habitación.

Tipos de recuperadores

Intercambiadores de calor de placas

Este tipo de intercambiador de calor consiste en un conjunto de placas delgadas fabricadas en aluminio o cualquier otro material preferiblemente con buenas características de transferencia de calor). Este es el tipo de dispositivo (recuperador) más económico y popular. La eficiencia de un intercambiador de calor de placas puede oscilar entre el 50 % y el 90 %, y la vida útil es muy larga debido a la ausencia de piezas móviles.

La principal desventaja de tales recuperadores es la formación de hielo debido a las diferencias de temperatura. Hay tres opciones para resolver este problema:

• No utilice la recuperación de calor a temperaturas extremadamente bajas.
• Utilizar modelos de procesos de recuperación automatizados. En este caso, el aire frío pasa por alto las placas y el aire caliente calienta el hielo. Pero vale la pena considerar que la eficiencia de tales modelos en el frío disminuirá en un 20%.

Intercambiadores de calor rotativos

El intercambiador de calor tiene una parte móvil: un rotor cilíndrico (recuperador), que consta de placas perfiladas. La transferencia de calor ocurre cuando el rotor gira. La eficiencia es del 75 al 90%. En este caso, la velocidad de rotación afecta el nivel de recuperación. La velocidad se puede ajustar de forma independiente.

No se forma hielo en los intercambiadores de calor rotatorios, pero son más difíciles de mantener, a diferencia de los intercambiadores de calor de placas.

Con refrigerante intermedio

En el caso de un portador de calor intermedio, como en los intercambiadores de calor de placas, hay dos canales para limpiar y expulsar el aire, pero el intercambio de calor se produce a través de una solución de agua y glicol o agua. La eficiencia de dicho dispositivo es inferior al 50%.

Recuperadores de cámara

De esta forma, el aire pasa a través de una cámara especial (recuperador), en la que se prevé un amortiguador móvil. Es el amortiguador que tiene la capacidad de redirigir el flujo de aire frío y caliente. Debido a este cambio periódico de los flujos de aire, se produce la recuperación. Sin embargo, en tal sistema, hay una mezcla parcial de los flujos de aire entrantes y salientes, lo que conduce a la entrada de olores extraños en la habitación, pero, a su vez, este diseño tiene una alta eficiencia del 80%.

tubos de calor

Dicho mecanismo tiene muchos tubos que se ensamblan en una sola unidad sellada, y dentro del tubo se llenan con una sustancia especial que se condensa y evapora fácilmente, generalmente freón. El aire caliente, al pasar por cierta parte de los tubos, lo calienta y lo evapora. Se desplaza a la zona de los tubos por donde pasa el aire frío y lo calienta con su calor, mientras que el freón se enfría y esto puede provocar condensaciones. La ventaja de este diseño es que el aire contaminado no ingresa a la habitación. El uso óptimo de tubos de calor es posible en habitaciones pequeñas en zonas climáticas con una pequeña diferencia entre las temperaturas internas y externas.

A veces, la recuperación no es suficiente para calentar la habitación a bajas temperaturas exteriores, por lo que a menudo se utilizan calentadores eléctricos o de agua además de la recuperación. En algunos modelos, los calentadores cumplen la función de proteger el intercambiador de calor de la formación de hielo.

La entrada de aire fresco durante el periodo de tiempo frío conlleva la necesidad de calentarlo para asegurar el correcto microclima del local. Para minimizar los costos de energía, se puede utilizar ventilación de suministro y extracción con recuperación de calor.

Comprender los principios de su funcionamiento le permitirá reducir las pérdidas de calor de la manera más eficiente posible mientras mantiene un volumen suficiente de aire reemplazado. Tratemos de entender este problema.

En el período otoño-primavera, al ventilar las habitaciones, un problema grave es la gran diferencia de temperatura entre el aire entrante y el interior. La corriente fría se precipita hacia abajo y crea un microclima desfavorable en edificios residenciales, oficinas y fábricas o un gradiente de temperatura vertical inaceptable en un almacén.

Una solución común al problema es la integración en la ventilación de suministro, con la ayuda de la cual se calienta el flujo. Tal sistema requiere electricidad, mientras que una cantidad significativa de aire caliente que sale conduce a pérdidas de calor significativas.

La salida de aire al exterior con vapor intenso sirve como indicador de pérdida de calor importante, que se puede aprovechar para calentar el flujo de entrada

Si los canales de entrada y salida de aire están ubicados cerca, es posible transferir parcialmente el calor de la corriente saliente a la entrante. Esto reducirá el consumo de electricidad por parte del calentador o lo abandonará por completo. Un dispositivo para asegurar el intercambio de calor entre flujos de gas a diferentes temperaturas se denomina recuperador.

En la estación cálida, cuando la temperatura del aire exterior es mucho más alta que la temperatura ambiente, se puede usar un intercambiador de calor para enfriar el flujo entrante.

Dispositivo de bloque con recuperador

La estructura interna de los sistemas de ventilación de suministro y escape es bastante simple, por lo que es posible su compra e instalación independiente elemento por elemento. En el caso de que el montaje o el automontaje resulte difícil, puede adquirir soluciones prefabricadas en forma de monobloque estándar o estructuras prefabricadas individuales bajo pedido.

Un dispositivo elemental para recolectar y drenar el condensado es una bandeja ubicada debajo del intercambiador de calor con una pendiente hacia el orificio de drenaje.

La salida de humedad se realiza en un recipiente cerrado. Se coloca solo en interiores para evitar la congelación de los canales de salida a temperaturas bajo cero. No existe un algoritmo para el cálculo fiable del volumen de agua recibido cuando se utilizan sistemas con recuperador, por lo que se determina de forma experimental.

La reutilización del condensado para la humidificación del aire es indeseable, ya que el agua absorbe muchos contaminantes como el sudor humano, olores, etc.

Reduzca significativamente la cantidad de condensado y evite los problemas asociados con su aparición al organizar un sistema de escape separado del baño y la cocina. Es en estas habitaciones donde el aire tiene la mayor humedad. Si hay varios sistemas de extracción, el intercambio de aire entre el área técnica y residencial debe limitarse mediante la instalación de válvulas de retención.

En el caso de enfriamiento del flujo de aire saliente a temperaturas negativas dentro del intercambiador de calor, el condensado se congela, lo que provoca una reducción en la sección efectiva del flujo y, como resultado, una disminución en el volumen o una completa cese de la ventilación.

Para la descongelación periódica o única del intercambiador de calor, se instala una derivación, un canal de derivación para el movimiento del aire de suministro. Cuando el flujo pasa por alto el dispositivo, la transferencia de calor se detiene, el intercambiador de calor se calienta y el hielo pasa a estado líquido. El agua fluye hacia el tanque de recolección de condensados ​​o se evapora hacia el exterior.

El principio del dispositivo de derivación es simple, por lo tanto, si existe riesgo de formación de hielo, es recomendable proporcionar una solución de este tipo, ya que calentar el intercambiador de calor de otras maneras es complicado y requiere mucho tiempo.

Cuando el flujo pasa a través del bypass, no hay calentamiento del aire de suministro a través del intercambiador de calor. Por lo tanto, cuando se activa este modo, es necesario encender automáticamente el calentador.

Características de varios tipos de recuperadores.

Hay varias opciones estructuralmente diferentes para implementar la transferencia de calor entre los flujos de aire frío y caliente. Cada uno de ellos tiene sus propias características distintivas, que determinan el objetivo principal de cada tipo de recuperador.

El diseño de un intercambiador de calor de placas se basa en paneles de paredes delgadas conectados a su vez de manera que alternan el paso de diferentes flujos de temperatura entre ellos en un ángulo de 90 grados. Una de las modificaciones de este modelo es un dispositivo con canales aleteados para el paso del aire. Tiene un mayor coeficiente de transferencia de calor.

El paso alternante del flujo de aire frío y caliente a través de las placas se realiza doblando los bordes de las placas y sellando las juntas con resina de poliéster.

Los paneles de intercambio de calor pueden estar hechos de varios materiales:

• las aleaciones a base de cobre, latón y aluminio tienen buena conductividad térmica y no son susceptibles a la oxidación;
• los plásticos hechos de material hidrofóbico polimérico con un alto coeficiente de conductividad térmica son livianos;
• La celulosa higroscópica permite que el condensado penetre a través de la placa y regrese a la habitación.

La desventaja es la posibilidad de condensación a bajas temperaturas. Debido a la pequeña distancia entre las placas, la humedad o las heladas aumentan significativamente la resistencia aerodinámica. En caso de congelamiento, es necesario cerrar el flujo de aire entrante para calentar las placas.

Las ventajas de los intercambiadores de calor de placas son las siguientes:

• bajo costo;
• larga vida útil;
• largo período entre el mantenimiento preventivo y la facilidad de su implementación;
• pequeñas dimensiones y peso.

Este tipo de intercambiador de calor es más común para locales residenciales y de oficinas. También se utiliza en algunos procesos tecnológicos, por ejemplo, para optimizar la combustión de combustibles durante el funcionamiento de los hornos.

Tambor o tipo rotativo

El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor rotatorio se basa en la rotación del intercambiador de calor, dentro del cual hay capas de metal corrugado con una alta capacidad calorífica. Como resultado de la interacción con el flujo saliente, se calienta el sector del tambor, que posteriormente cede calor al aire entrante.

El intercambiador de calor de malla fina de un intercambiador de calor rotativo es propenso a obstruirse, por lo que debe prestar especial atención a la calidad del trabajo de los filtros finos.

Las ventajas de los recuperadores rotativos son las siguientes:

• eficiencia suficientemente alta en comparación con los tipos de la competencia;
• el retorno de una gran cantidad de humedad, que permanece en forma de condensado en el tambor y se evapora al entrar en contacto con el aire seco entrante.

Este tipo de intercambiador de calor se usa con menos frecuencia para edificios residenciales con ventilación de apartamentos o casas de campo. A menudo se utiliza en grandes salas de calderas para devolver el calor a los hornos o para grandes instalaciones industriales o comerciales y de ocio.

Sin embargo, este tipo de dispositivo tiene desventajas significativas:

• un diseño relativamente complejo con partes móviles, incluido un motor eléctrico, un tambor y una transmisión por correa, que requiere un mantenimiento constante;
• aumento del nivel de ruido.

A veces, para dispositivos de este tipo, puede encontrar el término "intercambiador de calor regenerativo", que es más correcto que "recuperador". El caso es que una pequeña parte del aire saliente vuelve debido al ajuste flojo del tambor al cuerpo de la estructura.

Esto impone restricciones adicionales a la posibilidad de utilizar dispositivos de este tipo. Por ejemplo, el aire contaminado de los hornos de calefacción no se puede utilizar como portador de calor.

Sistema de tubo y carcasa

El intercambiador de calor de tipo tubular consiste en un sistema de tubos de pared delgada y de pequeño diámetro ubicados en una carcasa aislada, a través de los cuales se suministra aire exterior. Se extrae una masa de aire caliente de la habitación a través de la carcasa, que calienta el flujo entrante.

El aire caliente debe salir a través de la carcasa y no a través del sistema de tuberías, ya que es imposible eliminar el condensado de ellos.

Las principales ventajas de los intercambiadores de calor tubulares son las siguientes:

• alta eficiencia, debido al principio de contracorriente del movimiento del refrigerante y el aire entrante;
• la sencillez del diseño y la ausencia de piezas móviles garantiza bajos niveles de ruido y una necesidad de mantenimiento poco frecuente;
• larga vida útil;
• la sección más pequeña entre todos los tipos de dispositivos de recuperación.

Los tubos para este tipo de dispositivo usan metal de aleación ligera o, con menor frecuencia, polímero. Estos materiales no son higroscópicos, por lo tanto, con una diferencia significativa en las temperaturas de flujo, se puede formar un condensado intenso en la carcasa, lo que requiere una solución constructiva para su eliminación. Otra desventaja es que el relleno de metal tiene un peso significativo, a pesar del pequeño tamaño.

La simplicidad del diseño del intercambiador de calor tubular hace que este tipo de dispositivo sea popular para la fabricación propia. Como carcasa externa, generalmente se utilizan tuberías de plástico para conductos de aire, aisladas con cubiertas de espuma de poliuretano.

Dispositivo con portador de calor intermedio

A veces, los conductos de aire de suministro y escape están ubicados a cierta distancia entre sí. Esta situación puede surgir debido a las características tecnológicas del edificio o los requisitos sanitarios para una separación confiable de los flujos de aire.

En este caso, se utiliza un portador de calor intermedio, que circula entre los conductos de aire a través de una tubería aislada. Como medio para la transferencia de energía térmica, se utiliza agua o una solución de agua y glicol, cuya circulación es proporcionada por el trabajo.

El recuperador con un portador de calor intermedio es un dispositivo voluminoso y costoso, cuyo uso está económicamente justificado para habitaciones con grandes áreas.

En el caso de que sea posible utilizar otro tipo de intercambiador de calor, es mejor no utilizar un sistema con un portador de calor intermedio, ya que tiene las siguientes desventajas significativas:

• baja eficiencia en comparación con otros tipos de dispositivos, por lo tanto, dichos dispositivos no se utilizan para habitaciones pequeñas con bajo flujo de aire;
• volumen y peso significativos de todo el sistema;
• la necesidad de una bomba eléctrica adicional para la circulación de fluidos;
• aumento del ruido de la bomba.

Existe una modificación de este sistema, cuando en lugar de la circulación forzada del fluido intercambiador de calor, se utiliza un medio de bajo punto de ebullición, como el freón. En este caso, el movimiento a lo largo del contorno es posible de forma natural, pero solo si el conducto de aire de suministro se encuentra por encima del conducto de escape.

Tal sistema no requiere costos de energía adicionales, pero funciona para calentar solo con una diferencia de temperatura significativa. Además, es necesario afinar el punto de cambio en el estado de agregación del fluido de intercambio de calor, lo que se puede implementar creando la presión deseada o una determinada composición química.

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

La eficiencia de un intercambiador de calor se entiende como la eficiencia de transferencia de calor, que se calcula mediante la siguiente fórmula:

K \u003d (T p - T n) / (T en - T n)

Donde:

• T p - la temperatura del aire entrante dentro de la habitación;
• T n - temperatura del aire exterior;
• T in - la temperatura del aire en la habitación.

El valor máximo de eficiencia en condiciones de temperatura estándar y determinadas 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 tubulares, 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.

E (W) \u003d 0.36 x P x K x (T en - T n)

donde P (m 3 / hora) - consumo de aire.

El cálculo de la eficiencia del intercambiador de calor en términos monetarios y la comparación con el costo 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 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.

El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor rotativo y de placas:

Medida de la eficiencia de un intercambiador de calor de placas:

Los sistemas de ventilación domésticos e industriales con intercambiador de calor integrado han demostrado su eficiencia energética en el mantenimiento del calor interior. Ahora hay muchas ofertas para la venta e instalación de dichos dispositivos, tanto en forma de modelos listos para usar y probados, como en un pedido individual. Puede calcular los parámetros necesarios y realizar la instalación usted mismo.

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La ventilación de suministro y extracción con recuperación de calor es un sistema que le permite establecer un cambio confiable del aire de extracción en la habitación. La instalación de equipos le permite calentar el aire que ingresa a la habitación, utilizando la temperatura del flujo saliente. El costo de comprar e instalar el sistema se amortiza rápidamente.

Es importante conocer los puntos principales a la hora de seleccionar e instalar equipos.

¿Qué es la recuperación de calor?

En el recuperador de aire se elimina el calor de los gases de escape. Las dos corrientes están separadas por una pared a través de la cual se produce el intercambio de calor entre corrientes de aire en movimiento en una dirección constante. Una característica importante del equipo es el nivel de eficiencia del intercambiador de calor. Este valor para diferentes tipos de equipos está en el rango de 30-95%. Este valor depende directamente de:

• diseño y tipos de recuperador;
• la diferencia de temperatura entre el aire saliente calentado y la temperatura del portador detrás del dispositivo intercambiador de calor;
• aceleración del flujo a través del intercambiador de calor.

Ventajas y desventajas de un sistema de ventilación con intercambiador de calor.

Tal equipo permite:

• producir un cambio constante de masas de aire en una habitación de varios tamaños;
• según la necesidad de los residentes, es posible suministrar una corriente caliente;
• hay una purificación constante del oxígeno entrante;
• a pedido, es posible instalar equipos con la posibilidad de humidificar el aire en el local, en dichos sistemas se proporciona un canal para eliminar el condensado;
• con la recuperación de calor y la selección de suficientes equipos de energía, es posible una reducción significativa en el costo de pagar la electricidad.

Entre las deficiencias del sistema, se pueden distinguir varios puntos:

• aumento del nivel de ruido durante el funcionamiento de los ventiladores;
• al instalar equipos económicos, no es posible enfriar el aire entrante durante un período caluroso;
• el condensado debe ser monitoreado y drenado constantemente.

El principio de funcionamiento del sistema de ventilación.

Tal ventilación con recuperación de calor permite reducir la carga en el sistema de aire acondicionado de los edificios durante la temporada de calor. El aire acondicionado de la habitación, al pasar por el intercambiador, baja la temperatura del flujo atmosférico de la calle. En invierno, según este esquema, el flujo externo se calienta.

La instalación es especialmente relevante en edificios con un área grande y un sistema de aire acondicionado común. En tales lugares, el nivel de intercambio de aire puede superar los 700-800 m 3 /h. Tales instalaciones tienen dimensiones impresionantes, por lo que deberá preparar una habitación separada en el sótano, en el sótano o en el ático. Si se requiere la instalación en el ático, deberá insonorizarse adicionalmente y evitar la pérdida de calor y la condensación en los conductos de aire.

El sistema de ventilación con recuperación se fabrica en varios tipos, analizaremos las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.

Tipos de aparatos con recuperación de aire

Para una mejor comparación, presentamos los tipos de recuperadores en una tabla aparte.

Se produce una unidad de recuperación con tubos de calor para habitaciones pequeñas separadas en un edificio. No requieren un sistema de conductos de aire. Pero en este caso, con una distancia insuficiente entre los flujos, es posible eliminar los flujos entrantes y la ausencia de circulación de masas de aire.

Lista de posibles problemas después de la instalación del sistema

No hay problemas críticos si se instala ventilación recuperativa en el edificio. Los principales fallos de funcionamiento son eliminados por los fabricantes del sistema bajo garantía, pero algunos "problemas" pueden eclipsar la alegría de los propietarios de edificios y locales después de instalar el equipo para el sistema de ventilación de suministro y extracción de aire. Éstos incluyen:

1. Posibilidad de condensación. Durante el paso de flujos de masa de aire con alta temperatura de calentamiento y su contacto con el aire atmosférico frío, las gotas de agua caen sobre las paredes de la cámara en una cámara cerrada. A temperaturas bajo cero en la calle, las aletas del intercambiador de calor se congelan y el movimiento de los flujos se altera, la eficiencia del sistema disminuye. Si los canales están completamente congelados, el funcionamiento del dispositivo puede detenerse.
2. Nivel de eficiencia energética del sistema. Los sistemas de suministro y escape equipados con un intercambiador de calor adicional de varios tipos requieren electricidad para funcionar. Por lo tanto, se requiere realizar cálculos precisos de equipos de varios tipos específicamente para las instalaciones que serán atendidas por el sistema.

No debe ahorrar dinero al comprar y comprar un dispositivo en el que el nivel de ahorro de energía supere el costo de operación del equipo.

1. Período de recuperación total del sistema de ventilación de aire. El período para un reembolso completo de los fondos gastados en la compra e instalación de equipos depende directamente del párrafo anterior. Es importante para el consumidor que estos costos se paguen en un período de 10 años. De lo contrario, equipar una habitación o un edificio con un costoso sistema de ventilación no es rentable.

Durante este período, será necesario reparar y posiblemente reemplazar partes del sistema y costos adicionales para su compra y pago por su reemplazo.

Formas de evitar la congelación del intercambiador de calor.

Algunos tipos de dispositivos se fabrican teniendo en cuenta la prevención de la congelación severa de las superficies del intercambiador de calor. A bajas temperaturas en el exterior, la acumulación de hielo puede bloquear completamente el acceso de aire fresco a la habitación. Algunos sistemas comienzan a cubrirse con una capa de hielo cuando la temperatura de la calle cae por debajo de 0 0 .

En este caso, el flujo que sale de la habitación se enfría a una temperatura por debajo del punto de rocío y las superficies comienzan a congelarse. Para reanudar el funcionamiento del dispositivo, será necesario elevar la temperatura de la corriente entrante a valores positivos. La corteza de hielo colapsará, el equipo podrá seguir funcionando.
Para evitar tales situaciones, las unidades de tratamiento de aire con un recuperador de calor incorporado pueden protegerse de tal avería utilizando varios métodos:

• para proteger el dispositivo, puede ser necesario equipar adicionalmente la unidad con un calentador de aire eléctrico. No permite que las masas de aire salientes se enfríen por debajo del punto de rocío y evita la aparición de gotas de agua y la formación de hielo;
• El método más confiable, que excluye la posibilidad de congelación de las aletas del intercambiador de calor, es equipar el dispositivo con un sistema de control electrónico para el circuito de descongelación, que se enciende teniendo en cuenta varios parámetros. Para ello, puede ser necesario fijar una fecha de encendido de los calentadores eléctricos del aire entrante, a las primeras temperaturas bajo cero.
  Puede instalar un sensor que reaccione al aire frío y encienda los calentadores de aire en el sistema de ventilación. En cualquier caso, el funcionamiento de los dispositivos de calentamiento de aire en ventilación es cíclico, solo en la estación fría. Cuando se enciende la ventilación de suministro, el flujo de entrada y los gases de escape extraídos de la habitación se calientan.

Después de un cierto período de tiempo, el ventilador de suministro se apaga. En este momento, el flujo entrante en el intercambiador de calor se calienta debido a la temperatura del aire saliente, que es desplazado por el extractor. Este principio de funcionamiento del circuito de calefacción funciona automáticamente durante todo el período frío del año.

Para evitar la formación de escarcha en el dispositivo, le recomendamos que adquiera un intercambiador de calor de placas con aletas de plástico.

El método de autocálculo de la fuente de alimentación y ventilación de escape.

En primer lugar, es necesario determinar el volumen de todos los flujos de aire necesarios para crear condiciones confortables. Esto se puede hacer de varias maneras:

1. Puede hacer un cálculo basado en el área total del edificio, sin tener en cuenta a los residentes. Aquí se utiliza el siguiente esquema de cálculo: dentro de una hora, por cada m 2 del área total, se deben suministrar 3 m 3 de aire.
2. Según los estándares sanitarios, para una estadía cómoda, para cada persona que vive en la habitación, se deben proporcionar al menos 60 m 3 dentro de una hora, para los huéspedes que ingresan, se deben agregar otros 20 m 3.
3. A partir de los estándares de construcción de 2.08.01-89, se desarrollaron las normas para la frecuencia de reemplazo de aire en una habitación de un área determinada dentro de una hora. Aquí el cálculo se realiza teniendo en cuenta el propósito de los edificios. Para hacer esto, es necesario determinar el producto de la frecuencia de reemplazos completos de masas de aire y el volumen de toda la habitación o edificio.

En conclusión, tomamos nota.

Independientemente de la pronunciación de la palabra ventilación, en inglés u otros idiomas, la tarea principal del sistema de suministro y escape con un recuperador de calor es crear condiciones cómodas para las personas en la habitación. Por lo tanto, una vez que haya decidido el cálculo de la potencia requerida y el tipo de intercambiador de calor, puede proceder de manera segura a equipar la casa con un sistema de ventilación confiable.

Para aumentar la vida útil, se pueden agregar filtros al circuito para purificar el aire. Pero debe recordarse que es más fácil prevenir averías realizando un mantenimiento y cuidado oportunos que gastar dinero en reparaciones o en la compra de nuevos equipos.