Ventilação de alimentação e exaustão com recuperação de calor: princípio de operação, visão geral das vantagens e desvantagens

Versões

Como pode funcionar um sistema de ventilação com recuperação de calor? Listamos os principais esquemas com sua breve descrição.

lamelar

Os canais de exaustão e alimentação passam por uma carcaça comum, separada por uma divisória. A divisória é perfurada com placas de trocador de calor - na maioria das vezes alumínio, menos frequentemente cobre.

Operação de um trocador de calor de placas.

O calor é transferido entre os canais devido à condutividade térmica das placas. Obviamente, neste caso, o problema do condensado aumentará ao máximo. Como ela é resolvida?

O trocador de calor está equipado com um sensor de gelo simples (geralmente térmico), no sinal do qual o relé abre a válvula de derivação. O ar frio da rua começa a fluir contornando o trocador de calor; fluxo quente no canal de escape derrete rapidamente o gelo na superfície das placas.

Esta classe de dispositivos pertence à categoria de preço mais baixo; o preço de varejo depende quase linearmente do tamanho do duto. Aqui estão os preços da loja online ucraniana Rozetka no momento da redação deste artigo:

Modelo	Tamanho do duto de ventilação	Preço
Ventilações PR 160	Diâmetro 160 mm	20880 R.
PR 400x200	400x200mm	25060 R.
PR 600x300	600x300 milímetros	47600 R.
PR 1000x500	1000x500 milímetros	98300 R.

Com tubos de calor

O dispositivo recuperador é completamente idêntico ao descrito acima. A única diferença é que as placas do trocador de calor não penetram na divisória entre os canais; eles são pressionados nos tubos de calor que passam pelo defletor.

Tubulação de calor.

Graças aos tubos de calor, as partes do trocador de calor podem ser separadas por alguma distância.

Rotativo

Na fronteira entre os canais de alimentação e exaustão, um rotor com aletas lamelares gira lentamente. Placas aquecidas em um dos canais liberam calor no segundo canal.

Recuperador rotativo.

O que dá a recuperação de calor rotativa em sistemas de ventilação em termos práticos?

1. Aumento na eficiência de 40-50% típico para dispositivos lamelares para 70-75%.
2. Resolvendo o problema da condensação. A umidade que se depositou nas placas do rotor no ar quente é completamente evaporada quando o calor é transferido para o fluxo de ar frio. Ao mesmo tempo, o problema da baixa umidade no inverno é resolvido.

Infelizmente, o esquema também tem várias desvantagens.

1. Maior complexidade de projeto significa tolerância a falhas reduzida.
2. Para salas úmidas, o circuito rotativo não é adequado.
3. As câmaras do trocador de calor são separadas por uma divisória não hermética. Nesse caso, os odores do duto de exaustão podem entrar no duto de alimentação.

Refrigerante intermediário

Para a transferência de calor, é utilizado um sistema clássico de aquecimento de água com bomba de circulação e convectores. A complexidade e a eficiência bastante baixa (geralmente não superior a 50%) justificam-se apenas nos casos em que os canais de alimentação e exaustão são separados por uma distância considerável devido às características arquitetônicas da estrutura.

Esquema com um refrigerante.

O que é ventilação recuperativa

A ventilação nas instalações pode ser natural, cujo princípio se baseia em fenômenos naturais (tipo espontâneo) ou na troca de ar fornecida por aberturas especialmente feitas no edifício (ventilação organizada). No entanto, neste caso, apesar dos custos mínimos de material, a dependência da estação, do clima e da falta de capacidade de purificar o ar não atendem totalmente às necessidades das pessoas.

Ventilação de alimentação e exaustão, troca de ar

A ventilação artificial permite proporcionar condições mais confortáveis ​​para quem está nas instalações, mas sua instalação exige certos investimentos financeiros. Também é bastante intensivo em energia. Para compensar os prós e contras de ambos os tipos de sistemas de ventilação, sua combinação é usada com mais frequência.

Organização de troca de ar

Qualquer sistema de ventilação artificial de acordo com sua finalidade é dividido em suprimento ou exaustão. No primeiro caso, o equipamento deve fornecer suprimento de ar forçado para a sala. Ao mesmo tempo, as massas de ar de exaustão são extraídas de forma natural.

dutos de ar através dos quais o ar se move;

torcedores responsáveis ​​pelo seu afluxo;

absorvedores de som;

filtros;

aquecedores de ar que fornecem suprimento de ar a uma determinada temperatura, o que é especialmente importante na estação fria.

Ventilação de alimentação e exaustão

Além do acima, o sistema pode ser equipado com módulos adicionais para garantir um microclima confortável.

O sistema de exaustão, que funciona simultaneamente com a ventilação natural, foi projetado para remover as massas de ar de exaustão. O principal componente desse equipamento são os exaustores.

A melhor opção para um dispositivo de ventilação é o equipamento de alimentação e exaustão, cuja instalação ajuda a criar as condições necessárias para as pessoas nas instalações. Tal esquema é especialmente útil em edifícios cujos materiais de acabamento não possuem permeabilidade ao vapor, o que não é incomum hoje.

Equipamento de alimentação e exaustão

Ventilação com dispositivos de alimentação e exaustão

Sistema de ventilação

Há uma desvantagem significativa na operação da ventilação de suprimento e exaustão - o ar aquecido é removido do lado de fora e as massas de ar que têm a temperatura do ambiente externo entram. Para o aquecimento, uma grande quantidade de eletricidade é consumida (isso é especialmente perceptível durante o período frio). Para reduzir custos injustificados, são utilizados recuperadores.

Recuperação (em relação à ventilação) - o retorno de parte da energia térmica do ar de exaustão na sala para uso no processo tecnológico. Pode ser usado em sistemas centralizados e locais.

Esquema de ventilação

O processo de recuperação é realizado em trocadores de calor especiais (recuperadores), aos quais são conectados os canais de alimentação e exaustão.As massas de ar retiradas da sala, passando pelo trocador de calor, emitem parte do calor para o ar vindo da rua, mas não se misturam com ele. Tal esquema pode reduzir significativamente o custo de aquecimento do fluxo de ar fornecido.

Os recuperadores podem ser instalados em várias partes do edifício: tetos, paredes, pisos ou telhados. Eles também podem ser montados fora do edifício. O equipamento é um monobloco ou módulos individuais.

Daikin HRV plus (VKM)

Ao projetar um sistema de ventilação, muitos fatores são levados em consideração:

• dimensões e número de quartos;
• a finalidade do edifício;
• fluxo de ar.

A eficiência do sistema instalado depende disso e do tipo de recuperador escolhido. A eficiência ao usar a recuperação de energia térmica pode variar entre 30 ... 90%. Mas mesmo a instalação de equipamentos caracterizados por eficiência mínima traz benefícios tangíveis.

Como é a circulação das massas de ar ao instalar a ventilação de alimentação e exaustão com um trocador de calor:

• com a ajuda de entradas de ar, o ar é retirado da sala e descartado através dos dutos de ar para o exterior;
• antes de sair do prédio, o fluxo de ar passa pelo trocador de calor (trocador de calor), deixando ali parte da energia térmica;
• através do mesmo trocador de calor, o ar frio é enviado de fora, que é aquecido pelo calor e fornecido à sala.

Recuperador

Os principais elementos dos sistemas de ventilação

Recuperador no sistema de ventilação

A ventilação com recuperação de calor em uma casa particular consiste não apenas em uma unidade de troca de calor.

O sistema inclui:

• grades de proteção;
• dutos de ar;
• válvulas;
• fãs;
• filtros.
• órgãos de automação e controle.

As grades protegem contra a entrada acidental no sistema de grandes objetos, pássaros e roedores, que podem causar acidentes. Esta opção é possível quando um objeto estranho cai no rotor do ventilador. A consequência pode ser:

• lâminas deformadas e aumento da vibração (ruído);
• bloqueio do rotor do ventilador e combustão dos enrolamentos do motor;
• um odor desagradável de animais mortos e em decomposição.

Os dutos e conexões de ar (voltas, tês, adaptadores) são comprados ao mesmo tempo, eles tentam comprar produtos do mesmo fabricante. A diferença de tamanho leva a lacunas nas juntas, interrupção do fluxo e turbulência.

Em geadas severas, você pode fechar a válvula de alimentação temporariamente

Não use dutos de ar corrugados para ventilação com trocador de calor, pois criam resistência aos fluxos de ar e aumentam o ruído durante a operação.

As válvulas de ar são necessárias para alterar temporariamente os parâmetros do movimento do ar, por exemplo, elas podem ser usadas para fechar o canal de entrada em um período de tempo particularmente gelado, quando o trocador de calor não consegue aquecer o ar até a temperatura necessária.

Os filtros são instalados em todos os modelos de ventilação com recuperação. Eles protegem o equipamento da poeira da rua e do cotão das árvores, que rapidamente entopem os trocadores de calor.

Os ventiladores podem ser embutidos na unidade de troca de calor ou instalados em dutos. Ao calcular, é necessário determinar a potência necessária do dispositivo.

Especificações

O recuperador de calor é composto por uma caixa revestida com materiais isolantes de calor e ruído e é feita de chapa de aço.A caixa do dispositivo é forte o suficiente e capaz de suportar cargas de peso e vibração. Existem aberturas de entrada e saída na caixa, e o movimento do ar através do dispositivo é fornecido por dois ventiladores, geralmente do tipo axial ou centrífugo. A necessidade de sua instalação deve-se a uma significativa desaceleração na circulação natural do ar, que é causada pela alta resistência aerodinâmica do trocador de calor. Para evitar a sucção de folhas caídas, pequenos pássaros ou detritos mecânicos, uma grade de entrada de ar é instalada na entrada localizada no lado da rua. O mesmo orifício, mas do lado da sala, também é equipado com uma grade ou difusor que distribui uniformemente os fluxos de ar. Ao instalar sistemas ramificados, os dutos de ar são montados nos orifícios.

Além disso, as entradas de ambos os fluxos são equipadas com filtros finos que protegem o sistema contra poeira e gotas de graxa. Isso evita o entupimento dos canais do trocador de calor e aumenta significativamente a vida útil do equipamento. No entanto, a instalação de filtros é complicada pela necessidade de monitoramento constante de sua condição, limpeza e, se necessário, substituição. Caso contrário, um filtro entupido atuará como uma barreira natural ao fluxo de ar, pelo que a resistência a eles aumentará e o ventilador quebrará.

Além de ventiladores e filtros, os recuperadores incluem elementos de aquecimento, que podem ser a água ou elétricos. Cada aquecedor está equipado com um interruptor de temperatura e é capaz de ligar automaticamente se o calor que sai da casa não puder lidar com o aquecimento do ar que entra.A potência dos aquecedores é selecionada em estrita conformidade com o volume da sala e o desempenho operacional do sistema de ventilação. No entanto, em alguns dispositivos, os elementos de aquecimento apenas protegem o trocador de calor do congelamento e não afetam a temperatura do ar de entrada.

Os elementos do aquecedor de água são mais econômicos. Isso se deve ao fato de que o refrigerante, que se move ao longo da bobina de cobre, entra no sistema de aquecimento da casa. Da bobina, as placas são aquecidas, que, por sua vez, liberam calor para o fluxo de ar. O sistema de regulagem do aquecedor de água é representado por uma válvula de três vias que abre e fecha o abastecimento de água, uma válvula borboleta que reduz ou aumenta sua velocidade e uma unidade misturadora que regula a temperatura. Os aquecedores de água são instalados em um sistema de dutos de ar com seção retangular ou quadrada.

Aquecedores elétricos são frequentemente instalados em dutos de ar com seção transversal circular e uma espiral atua como elemento de aquecimento. Para o funcionamento correto e eficiente do aquecedor espiral, a velocidade do fluxo de ar deve ser maior ou igual a 2 m/s, a temperatura do ar deve ser de 0 a 30 graus e a umidade das massas que passam não deve exceder 80%. Todos os aquecedores elétricos estão equipados com um temporizador de funcionamento e um relé térmico que desliga o aparelho em caso de sobreaquecimento.

Além do conjunto padrão de elementos, a pedido do consumidor, são instalados ionizadores e umidificadores de ar nos recuperadores, e as amostras mais modernas são equipadas com uma central eletrônica e uma função de programação do modo de operação, dependendo das condições externas. e condições internas.Os painéis têm uma aparência estética, permitindo que os trocadores de calor se encaixem organicamente no sistema de ventilação e não perturbem a harmonia do ambiente.

O que tem ali?

As unidades são divididas nos seguintes tipos:

• Por tipo de construção - casco e tubo, espiral, rotativo, lamelar, aletado lamelar.
• Com hora marcada - ar, gás, líquido. A unidade de ar é entendida como uma unidade de ventilação, cuja função é a ventilação com recuperação de calor. Em aparelhos do tipo gás, a fumaça é usada como transportador de calor. Os recuperadores de líquidos - espiral e bateria - são frequentemente instalados em piscinas.
• De acordo com a temperatura do refrigerante - alta temperatura, temperatura média, baixa temperatura. Os recuperadores de alta temperatura são chamados de recuperadores, cujos portadores de calor atingem 600C e acima. Temperatura média - são dispositivos com características de refrigeração na região de 300-600C. A temperatura do refrigerante da unidade de baixa temperatura está abaixo de 300C.
• De acordo com o método de movimento da mídia - fluxo direto, contrafluxo, fluxo cruzado. Eles diferem dependendo da direção do fluxo de ar. Nas unidades de fluxo cruzado, os fluxos são perpendiculares entre si, nas unidades de contrafluxo, a entrada e a exaustão são opostas, e nas unidades de fluxo direto, os fluxos são unidirecionais e paralelos.

Espiral

Nos modelos em espiral, os trocadores de calor se parecem com dois canais em espiral através dos quais a mídia se move. Feitos de material laminado, eles são enrolados em torno de uma parede divisória localizada centralmente.

Trocadores de calor rotativos

São estabelecidos em sistemas de ventilação forçada e de exaustão.Seu modo de ação é baseado na passagem de fluxos de alimentação e exaustão através de um trocador de calor rotativo especial do tipo rotativo.

Trocador de calor de placas

É um trocador de calor, onde o calor é transferido de um meio quente para um frio passando por placas de aço, grafite, titânio e cobre.

Trocador de calor de placas aletadas

O seu design baseia-se em painéis de paredes finas com superfície nervurada, produzidos por soldadura de alta frequência e ligados entre si por volta de 90. Tal design, bem como uma variedade de materiais utilizados, permite obter um elevado temperatura do meio de aquecimento, resistência mínima, longa vida útil, altos indicadores de área de transferência de calor em relação à massa total do trocador de calor. Além disso, esses dispositivos são baratos e são mais frequentemente usados ​​para processar o calor dos gases de escape.

A popularidade dos modelos com nervuras é baseada nas seguintes vantagens (em comparação com análogos do tipo plástico rotativo e tradicional):

• altas temperaturas de operação (até 1250C);
• pequeno peso e tamanho;
• mais orçamentário;
• retorno rápido;
• baixa resistência ao longo dos caminhos gás-ar;
• resistência à escória;
• facilidade de limpeza dos canais da poluição;
• longa vida útil;
• instalação e transporte simplificados;
• altas taxas de termoplasticidade.

Recuperadores industriais e domésticos - quais são as diferenças?

As unidades industriais são utilizadas em indústrias onde existem processos tecnológicos térmicos.Na maioria das vezes, industrial significa precisamente trocadores de calor de placas tradicionais.

Dispositivos domésticos incluem dispositivos caracterizados por pequenas dimensões e baixa produtividade. Estes podem ser modelos de alimentação e exaustão, cuja principal tarefa é a ventilação com recuperação de calor. Tais sistemas podem ser implementados de diferentes maneiras - tanto na forma de um rotativo quanto na forma de um trocador de calor de placas. E cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens.

Em seguida, considere os principais critérios de seleção para entender qual recuperador é melhor comprar.

O conceito de recuperação: o princípio de operação do trocador de calor

Traduzido do latim, recuperação significa reembolso ou recibo de devolução. No que diz respeito às reações de troca de calor, a recuperação caracteriza-se como um retorno parcial da energia despendida em uma ação tecnológica com a finalidade de utilizá-la no mesmo processo. No sistema de ventilação, o princípio da recuperação é utilizado para economizar energia térmica.

Por analogia, o resfriamento é recuperado em clima quente - massas de fornecimento quentes aquecem a saída "funcionando" e sua temperatura diminui.

Parte do calor é retirado do ar de exaustão puxado para o exterior e transferido para os jatos frescos forçados direcionados para dentro da sala. Isso reduz a perda de calor em até 70%.

O processo de recuperação de energia é realizado em um trocador de calor recuperativo. O dispositivo prevê a presença de um elemento de troca de calor e ventiladores para bombear fluxos de ar multidirecionais. Um sistema de automação é usado para controlar o processo e controlar a qualidade do suprimento de ar.

O design é projetado para que os fluxos de alimentação e exaustão estejam em compartimentos separados e não se misturem - a recuperação de calor é realizada através das paredes do trocador de calor.

Um diagrama visual da circulação do ar ajudará a entender e entender o que é ventilação com recuperação.

O ar de exaustão é expelido através de exaustores em salas úmidas (banheiro, banheiro, cozinha). Antes de sair, ele passa pelo trocador de calor e deixa um pouco do calor. O ar fornecido se move na direção oposta, aquece e entra nas salas

Procedimento de instalação do equipamento

A instalação de elementos de equipamento para o sistema de ventilação de alimentação e exaustão das instalações é realizada após o acabamento das paredes, antes da instalação de painéis de teto suspensos. O equipamento do sistema de ventilação é instalado em uma determinada ordem:

1. A válvula de admissão é instalada primeiro.
2. Depois disso - o filtro para limpar o ar de entrada.
3. Em seguida, um aquecedor elétrico.
4. Permutador de calor - recuperador.
5. Sistema de refrigeração do duto de ar.
6. Se necessário, o sistema é equipado com um umidificador e um ventilador no duto de alimentação.
7. Se a ventilação for de alta potência, é instalado um dispositivo de isolamento de ruído.

Esquema de controle

Todos os elementos constituintes da unidade de tratamento de ar devem estar devidamente integrados ao sistema de operação da unidade e desempenhar suas funções na quantidade adequada. A tarefa de controlar a operação de todos os componentes é resolvida por um sistema de controle de processo automatizado. O kit de instalação inclui sensores, analisando seus dados, o sistema de controle corrige o funcionamento dos elementos necessários.O sistema de controle permite cumprir com suavidade e competência os objetivos e tarefas da unidade de tratamento de ar, resolvendo problemas complexos de interação entre todos os elementos da unidade.

Painel de controle de ventilaçãoApesar da complexidade do sistema de controle do processo, o desenvolvimento de tecnologias permite fornecer a uma pessoa comum um painel de controle da unidade de forma que desde o primeiro toque seja claro e agradável usar a unidade em todo o seu vida de serviço.

Exemplo. Cálculo de Eficiência de Recuperação de Calor: Calcula a eficiência de usar um trocador de calor de recuperação de calor em comparação com o uso apenas de um aquecedor elétrico ou apenas de água.

Considere um sistema de ventilação com vazão de 500 m3/h. Os cálculos serão realizados para a estação de aquecimento em Moscou. Do SNiPa 23-01-99 "Construção climatologia e geofísica" sabe-se que a duração do período com temperatura média diária do ar abaixo de +8°C é de 214 dias, a temperatura média do período com temperatura média diária abaixo de + 8°C é -3,1°C.

Calcule a potência de calor média necessária: Para aquecer o ar da rua a uma temperatura confortável de 20°C, você precisará de:

N=G*C_p *p_(em-ha) *(t_ramal-t_qua )= 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021 kW

Essa quantidade de calor por unidade de tempo pode ser transferida para o ar fornecido de várias maneiras:

1. Fornecimento de aquecimento de ar por um aquecedor elétrico;
2. Aquecimento do transportador de calor de alimentação removido através do trocador de calor, com aquecimento adicional por um aquecedor elétrico;
3. Aquecimento do ar externo em um trocador de calor de água, etc.

Cálculo 1: O calor é transferido para o ar fornecido por meio de um aquecedor elétrico.O custo da eletricidade em Moscou S=5,2 rublos/(kW*h). A ventilação funciona 24 horas por dia, durante 214 dias do período de aquecimento, a quantidade de dinheiro, neste caso, será igual a:₁\u003d S * 24 * N * n \u003d 5,2 * 24 * 4,021 * 214 \u003d 107.389,6 rublos / (período de aquecimento)

Cálculo 2: Os recuperadores modernos transferem calor com alta eficiência. Deixe o recuperador aquecer o ar em 60% do calor necessário por unidade de tempo. Então o aquecedor elétrico precisa gastar a seguinte quantidade de energia: N_(el.load) = Q - Q_rios \u003d 4,021 - 0,6 * 4,021 \u003d 1,61 kW

Desde que a ventilação funcione durante todo o período de aquecimento, obtemos a quantidade de eletricidade:₂ = S * 24 * N_(el.load) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42.998,6 rublos / (período de aquecimento) Cálculo 3: Um aquecedor de água é usado para aquecer o ar externo. Custo estimado do calor da água quente técnica por 1 Gcal em Moscou: S_g.w.\u003d 1500 rublos / gcal. Kcal \u003d 4,184 kJ Para aquecimento, precisamos da seguinte quantidade de calor: Q_(GV) = N * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 4,021 * 214 * 24 * 3600 / (4,184 * 106) = 17,75 Gcal:C₃ =S_(GV) *Q_(GV) \u003d 1500 * 17,75 \u003d 26.625 rublos / (período de aquecimento)

Os resultados do cálculo dos custos de aquecimento do ar fornecido para o período de aquecimento do ano:

Aquecedor elétrico	Aquecedor elétrico + recuperador	Aquecedor de água
RUB 107.389,6	RUB 42.998,6	26 625 rublos

A partir dos cálculos acima, pode-se ver que a opção mais econômica é usar o circuito de água quente de serviço.Além disso, a quantidade de dinheiro necessária para aquecer o ar de insuflação é significativamente reduzida ao usar um trocador de calor de recuperação no sistema de ventilação de insuflação e exaustão em comparação com o uso de um aquecedor elétrico. ar, o que permite reduzir os custos de energia para aquecer o suprimento ar, portanto, os custos em dinheiro para a operação do sistema de ventilação são reduzidos. A utilização do calor do ar removido é uma tecnologia moderna de economia de energia e permite aproximar-se do modelo "casa inteligente", em que qualquer tipo de energia disponível é aproveitada ao máximo e da forma mais útil.

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Fazendo um recuperador de ar para a casa com suas próprias mãos

Um simples trocador de calor de placas pode ser feito à mão.

Para o trabalho, você precisa se preparar:

• quatro metros quadrados de material de folha: ferro, cobre, alumínio ou textolite;
• flanges de plástico;
• uma caixa de estanho ou compensado, MDF;
• selante e lã mineral;
• cantos e ferragens;
• folhas de cortiça com base adesiva.

Dispositivo trocador de calor

Sequenciamento:

• A partir do material da folha, você precisa fazer placas quadradas medindo 200 por 300 milímetros. No total, serão necessárias sete dúzias de espaços em branco. O principal nesta fase é a precisão e a observância exata dos parâmetros.
• Um revestimento de cortiça é colado aos espaços em branco de um lado. Uma peça em branco permanece sem revestimento.
• Os blanks são montados em um cassete, girando cada noventa graus subsequentes. As placas são mantidas juntas com cola. A placa não revestida é a última.
• O cassete precisa ser preso com um quadro, para isso é usado um canto.
• Todas as juntas são cuidadosamente tratadas com silicone.
• Os flanges são fixados nas laterais do cassete, um orifício de drenagem é perfurado na parte inferior e um tubo é inserido para remover a umidade.
• Para que o dispositivo possa ser removido periodicamente, são feitas guias para os cantos nas paredes do gabinete.
• O dispositivo resultante é inserido na caixa, cujas paredes são isoladas com material de lã mineral.
• Resta apenas inserir o trocador de ar no sistema de ventilação.

Principais parâmetros técnicos

Conhecendo o desempenho necessário do sistema de ventilação e a eficiência de troca de calor do trocador de calor, é fácil calcular a economia no aquecimento do ar para uma sala sob condições climáticas específicas. Ao comparar os benefícios potenciais com os custos de aquisição e manutenção do sistema, você pode optar razoavelmente por um trocador de calor ou um aquecedor padrão.

Muitas vezes, os fabricantes de equipamentos oferecem uma linha de modelos em que as unidades de ventilação com funcionalidade semelhante diferem no volume de troca de ar. Para instalações residenciais, este parâmetro deve ser calculado de acordo com a Tabela 9.1. SP 54.13330.2016

Eficiência

Sob a eficiência do trocador de calor, entenda a eficiência da transferência de calor, que é calculada pela seguinte fórmula:

K = (T_P - T_n) / (T_dentro - T_n)

Em que:

• T_P - a temperatura do ar que entra na sala;
• T_n – temperatura do ar exterior;
• T_dentro - a temperatura do ar na sala.

O valor máximo de eficiência em uma taxa de fluxo de ar nominal e um determinado regime de temperatura é indicado na documentação técnica do dispositivo. Sua figura real será um pouco menor. No caso de autofabricação de um trocador de calor de placas ou tubos, para obter a máxima eficiência de transferência de calor, é necessário seguir as seguintes regras:

• A melhor transferência de calor é fornecida por dispositivos de contracorrente, depois por dispositivos de fluxo cruzado e o menor - com movimento unidirecional de ambos os fluxos.
• A intensidade da transferência de calor depende do material e da espessura das paredes que separam os fluxos, bem como da duração da presença de ar no interior do dispositivo.

Conhecendo a eficiência do trocador de calor, é possível calcular sua eficiência energética em vários temperaturas do ar exterior e interior:

E (W) \u003d 0,36 x P x K x (T_dentro - T_n)

onde Р (m3/h) – consumo de ar.

O cálculo da eficiência do trocador de calor em termos monetários e a comparação com os custos de sua compra e instalação para uma casa de dois andares com uma área total de 270 m2 mostra a viabilidade de instalar esse sistema

O custo dos recuperadores de alta eficiência é bastante alto, possuem projeto complexo e grandes dimensões. Às vezes é possível contornar esses problemas instalando vários dispositivos mais simples de tal forma que o ar de entrada passe por eles em série.

Desempenho do sistema de ventilação

O volume de ar que passa é determinado pela pressão estática, que depende da potência do ventilador e dos principais componentes que criam o arrasto aerodinâmico.Como regra, seu cálculo exato é impossível devido à complexidade do modelo matemático, portanto, estudos experimentais são realizados para estruturas monobloco típicas e componentes são selecionados para dispositivos individuais.

A potência do ventilador deve ser selecionada levando em consideração o rendimento de qualquer tipo de trocador de calor instalado, que é indicado na documentação técnica como a vazão recomendada ou a quantidade de ar que passa pelo dispositivo por unidade de tempo. Como regra, a velocidade do ar permitida no interior do dispositivo não excede 2 m/s.

Caso contrário, em altas velocidades, ocorre um aumento acentuado da resistência aerodinâmica nos elementos estreitos do recuperador. Isso leva a custos de energia desnecessários, aquecimento ineficiente do ar externo e redução da vida útil dos ventiladores.

O gráfico de dependência da perda de pressão na vazão de ar para vários modelos de trocadores de calor de alto desempenho mostra um aumento não linear da resistência, portanto, é necessário seguir os requisitos para o volume de troca de ar recomendado indicado na documentação técnica do dispositivo

Mudar a direção do fluxo de ar cria arrasto aerodinâmico adicional. Portanto, ao modelar a geometria de um duto de ar interno, é desejável minimizar o número de voltas do tubo em 90 graus. Os difusores para dispersar o ar também aumentam a resistência, por isso é aconselhável não usar elementos com um padrão complexo.

Filtros e grades sujos criam problemas de fluxo significativos e devem ser limpos ou substituídos periodicamente.Uma das maneiras eficazes de avaliar o entupimento é instalar sensores que monitoram a queda de pressão nas áreas antes e depois do filtro.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Comparação do funcionamento da ventilação natural e de um sistema forçado com recuperação:

O princípio de operação de um trocador de calor centralizado, cálculo de eficiência:

O dispositivo e operação de um trocador de calor descentralizado usando a válvula de parede Prana como exemplo:

Cerca de 25-35% do calor sai da sala através do sistema de ventilação. Para reduzir as perdas e uma recuperação de calor eficiente, são utilizados recuperadores. O equipamento climático permite usar a energia das massas de resíduos para aquecer o ar que entra.

Tem algo a acrescentar ou tem dúvidas sobre o funcionamento de vários recuperadores de ventilação? Por favor, deixe comentários na publicação, compartilhe sua experiência na operação de tais instalações. O formulário de contato está no bloco inferior.