추운시기에 신선한 공기를 섭취하면 구내의 정확한 미기후를 보장하기 위해 난방이 필요합니다. 전기 비용을 최소화하기 위해 열 회수와 함께 공급 및 배기 환기를 사용할 수 있습니다.
작동 원리를 이해하면 충분한 양의 교체 된 공기를 유지하면서 열 손실을 최대한 줄일 수 있습니다. 이것을 알아 내려고합시다.
환기 시스템의 에너지 절약
가을철에는 환기가 중요한 문제로, 들어오는 공기와 내부 공기의 온도차가 크다. 냉수는 급증하여 가정, 사무실 및 직장에서 바람직하지 않은 미기후 또는 창고에서 허용 할 수없는 수직 온도 구배를 만듭니다.
이 문제에 대한 일반적인 해결책은 흐름이 가열되는 공기 히터의 공급 환기 장치에 통합하는 것입니다. 이러한 시스템에는 에너지 소비가 필요한 반면, 많은 양의 배출되는 따뜻한 공기는 상당한 열 손실을 초래합니다.
강한 증기로 외부로 나가는 것은 열 손실을 나타내는 지표이며 들어오는 스트림을 가열하는 데 사용할 수 있습니다
흡기 및 배기 공기의 채널이 근처에 위치하는 경우, 유출 스트림의 열을 유입으로 부분적으로 전달할 수 있습니다. 이것은 히터의 에너지 소비를 줄이거 나 완전히 버립니다. 상이한 온도 가스 흐름 사이에서 열 교환을 제공하기위한 장치를 복 열기 (recuperator)라고한다.
따뜻한 계절에는 외기 온도가 실내 온도보다 훨씬 높을 때 복 열기를 사용하여 유입되는 스트림을 식힐 수 있습니다.
복열 장치가있는 단위 장치
복열 장치가 통합 된 급 배기 환기 시스템의 내부 구조는 매우 간단하여 독립적으로 구입하여 설치할 수 있습니다. 조립 또는 자체 조립이 어려운 경우 일반적인 단일 블록 또는 개별 조립식 구조의 형태로 기성품 솔루션을 주문할 수 있습니다.
단일 하우징에 복열 장치가있는 급 배기 환기 시스템 장치의 일반적인 설계는 사용자의 판단에 따라 다른 노드로 보완 할 수 있습니다.
주요 요소 및 매개 변수
단열 및 방음 케이스는 일반적으로 강판으로 만들어집니다. 벽면 장착의 경우 블록 주위에 슬롯을 발포 할 때 발생하는 압력을 견뎌야하며 팬의 진동을 방지해야합니다.
다양한 방으로 분배 된 흡기 및 공기 흐름의 경우 덕트 시스템이 하우징에 연결됩니다. 유량 분배를위한 밸브와 댐퍼가 장착되어 있습니다.
공기 덕트가없는 경우 그릴 또는 디퓨저가 실내 측면에서 공급 공기 배출구에 설치되어 공기 흐름을 분배합니다. 새, 큰 곤충 및 쓰레기가 환기 시스템에 유입되는 것을 방지하기 위해 외부 공기 흡입 그릴이 거리의 입구 입구에 장착됩니다.
공기 이동은 두 축 또는 원심 팬에 의해 제공됩니다. 복열 장치가있는 경우이 장치에서 생성 된 공기 역학적 저항으로 인해 충분한 양의 자연 공기 순환이 불가능합니다.
복열 장치가 있으면 두 흐름의 입구에 미세 필터를 설치해야합니다. 이것은 열교환 기의 얇은 채널에서 먼지와 지방 침전물의 막힘을 줄이는 데 필요합니다. 그렇지 않으면 시스템의 전체 기능을 위해 예방 유지 보수 빈도를 늘려야합니다.
미세 필터는 주기적으로 교체하거나 청소해야합니다. 그렇지 않으면 공기 흐름 저항이 높아지면 팬이 파손됩니다.
하나 이상의 복열 장치가 공급 및 배기 장치의 주 용량을 차지합니다. 그들은 구조의 중심에 장착됩니다.
영토에 전형적인 서리가 내리고 열교환 기의 효율이 불충분 한 경우 외부 공기를 가열하기 위해 공기 히터를 추가로 설치할 수 있습니다. 또한 필요한 경우 가습기, 이오 나이저 및 기타 장치를 장착하여 실내에 유리한 미기후를 만듭니다.
최신 모델에는 전자 제어 장치가 포함됩니다. 정교한 수정에는 공기의 물리적 매개 변수에 따라 작동 모드를 프로그래밍하는 기능이 있습니다. 외부 패널은 외관이 매력적이므로 모든 실내 인테리어에 잘 통합 될 수 있습니다.
결로 문제 해결
실내에서 나오는 공기의 냉각은 수분 배출과 응축수 형성을위한 전제 조건을 만듭니다. 유속이 높은 경우, 대부분의 시간은 회복기에 축적 될 시간이없고 외부로 나갑니다. 공기 이동이 느리면 상당 부분의 물이 장치 내부에 남아 있습니다. 따라서 수분 공급 및 배출 및 배출 시스템의 하우징 외부로의 배출을 보장해야합니다.
응축수의 수집 및 제거를위한 기본 장치는 배수구를 향한 경사와 함께 복 열기 아래에 위치한 팬입니다.
밀폐 된 용기에서 수분의 결론이 생성됩니다. 영하의 온도에서 유출 채널이 얼지 않도록 실내에만 배치됩니다. 복열 장치가있는 시스템을 사용할 때 얻은 물의 양을 계산하는 신뢰할 수있는 알고리즘이 없으므로 실험적으로 결정됩니다.
물은 사람의 땀, 냄새 등과 같은 많은 오염 물질을 흡수하기 때문에 공기를 가습하기 위해 응축액을 재사용하는 것은 바람직하지 않습니다.
욕실과 주방에서 별도의 배기 시스템을 구성하여 응축수를 대폭 줄이고 외관과 관련된 문제를 피하십시오. 이 방에서는 공기가 가장 높은 습도를 유지합니다. 배기 시스템이 여러 개인 경우, 체크 밸브를 설치하여 기술 지역과 주거 지역 간의 공기 교환을 제한해야합니다.
나가는 공기 흐름을 복 열기 내부의 음의 온도로 냉각시키는 경우 응축수가 얼음으로 전환되어 흐름의 살아있는 횡단면이 감소하고 결과적으로 부피가 줄어들거나 환기가 완전히 중단됩니다.
복열 장치의 주기적 또는 일회성 제상을 위해 공급 공기 이동을위한 바이 패스 채널 인 바이 패스가 설치됩니다. 흐름이 장치를 우회하면 열전달이 중지되고 열교환 기가 가열되고 얼음이 액체가됩니다. 응축수 수집 탱크로 물이 흐르거나 바깥으로 증발합니다.
우회 장치의 원리는 간단하므로 얼음 형성의 위험이있는 경우 다른 방법으로 열교환 기의 열 회수가 복잡하고 길기 때문에 그러한 해결책을 제공하는 것이 좋습니다
흐름이 바이 패스를 통과하면 복 열기를 통한 공급 공기 가열이 없습니다. 따라서이 모드가 활성화되면 공기 히터를 자동으로 켜야합니다.
다양한 유형의 회복기 기능
냉기 및 가열 기류 사이의 열 전달을 구현하기 위해 구조적으로 다른 옵션이 몇 가지 있습니다. 그들 각각은 각 유형의 복열 장치의 주요 목적을 결정하는 고유 한 특징을 가지고 있습니다.
플레이트 교차 흐름 열교환 기
판형 열교환 기의 설계는 90도 각도로 서로 다른 온도 흐름의 통로를 번갈아 가도록 교대로 연결된 얇은 벽 패널을 기반으로합니다. 이 모델의 수정 중 하나는 공기 통로를위한 핀 채널이있는 장치입니다. 열 전달 계수가 더 높습니다.
플레이트를 통한 따뜻하고 차가운 공기 흐름의 교대 통과는 플레이트의 가장자리를 구부리고 폴리 에스테르 수지로 화합물을 밀봉함으로써 실현됩니다.
열전달 패널은 다양한 재료로 만들 수 있습니다.
- 구리, 황동 및 알루미늄 계 합금은 우수한 열 전도성을 가지며 녹에 취약하지 않다;
- 높은 열 전도성 계수를 갖는 중합체 소수성 물질로 제조 된 플라스틱은 경량이며;
- 흡수성 셀룰로스는 응축수가 플레이트를 통과하여 방으로 돌아 오도록합니다.
단점은 저온에서 응결 될 가능성이 있다는 것입니다. 판 사이의 거리가 좁기 때문에 수분이나 얼음이 공기 역학적 항력을 크게 증가시킵니다. 동결의 경우, 유입되는 공기 흐름을 차단하여 플레이트를 따뜻하게해야합니다.
플레이트 복 열기의 장점은 다음과 같습니다.
- 저렴한 비용;
- 긴 수명;
- 예방 유지 보수와 단순성 사이의 오랜 기간;
- 작은 치수와 무게.
이 유형의 회복기는 주거 및 사무실 건물에서 가장 일반적입니다. 예를 들어, 노의 작동 중 연료 연소를 최적화하기 위해 일부 기술 공정에 사용됩니다.
드럼 또는 회전식
회전식 열 교환기의 작동 원리는 열 교환기의 회전을 기반으로하며, 그 내부에는 열 용량이 높은 골판지 금속 층이 있습니다. 유출 물과의 상호 작용의 결과로 드럼 섹터가 가열되어 유입 공기에 열이 방출됩니다.
회전식 열교환 기의 미세 메시 열교환 기는 막힘이 발생하기 때문에 미세 필터의 품질을 특히 신중하게 고려해야합니다.
회전식 복 열기의 장점은 다음과 같습니다.
- 경쟁 유형에 비해 다소 높은 효율;
- 응축수 형태의 다량의 수분의 회수는 드럼에 남아 있고 건조한 건조 공기와 접촉하면 증발합니다.
이 유형의 회복기는 아파트 또는 코티지 환기가있는 주거용 건물에 덜 일반적으로 사용됩니다. 종종 대형 보일러 실에서 용광로 또는 대형 산업 또는 소매 시설로 열을 반환하기 위해 사용됩니다.
그러나이 유형의 장치에는 다음과 같은 중요한 단점이 있습니다.
- 전기 모터, 드럼 및 벨트 구동 장치를 포함하여 움직이는 부품이있는 비교적 복잡한 구조로 지속적인 유지 보수가 필요합니다.
- 소음 수준 증가.
때때로 이러한 유형의 장치의 경우“회생 열교환 기”라는 용어를 찾을 수 있으며“복구 기”보다 더 정확합니다. 사실, 드럼이 구조 몸체에 느슨하게 끼워져 배기 공기의 작은 부분이 역류합니다.
이 유형의 장치 사용 가능성에 대한 추가 제한 사항이 적용됩니다. 예를 들어, 난방 스토브에서 오염 된 공기를 열 운반체로 사용할 수 없습니다.
튜브 및 케이싱 시스템
관형 회복기는 외부 공기가 통과하는 시스템의 절연 케이싱에 위치한 작은 직경의 얇은 벽 튜브로 구성됩니다. 케이싱에서 실내에서 따뜻한 공기 질량이 발생하여 들어오는 스트림을 가열합니다.
따뜻한 공기의 배출은 응축수를 제거 할 수 없기 때문에 튜브 시스템이 아닌 케이싱을 통해 정확하게 수행해야합니다.
관형 회복기의 주요 장점은 다음과 같습니다.
- 냉각제와 유입 공기의 역류 원리로 인한 고효율;
- 설계의 단순성과 움직이는 부품이 없기 때문에 소음 수준이 낮고 유지 보수가 거의 필요하지 않습니다.
- 긴 수명;
- 모든 유형의 복구 장치 중에서 가장 작은 단면적.
이 유형의 장치 용 튜브는 경합금 금속 또는 덜 일반적으로 사용되는 폴리머를 사용합니다. 이러한 물질은 흡습성이 아니기 때문에 유량 온도에 큰 차이가 있으므로 케이싱에 강한 응결이 형성 될 수 있으며, 제거를위한 건설적인 솔루션이 필요합니다. 또 다른 단점은 작은 크기에도 불구하고 금속 충전재의 무게가 상당히 크다는 것입니다.
관형 복 열기의 설계가 단순하기 때문에 이러한 유형의 장치는 자체 제조에 인기가 있습니다. 외부 케이싱으로는 일반적으로 폴리 우레탄 폼 쉘로 절연 된 공기 덕트 용 플라스틱 파이프가 사용됩니다.
중간 열전달 장치
때로는 공급 덕트와 배기 덕트가 서로 약간 떨어져 있습니다. 이러한 상황은 건물의 기술적 특징 또는 공기 흐름의 안정적인 분리를위한 위생 요건으로 인해 발생할 수 있습니다.
이 경우 절연 파이프를 통해 덕트 사이를 순환하는 중간 냉각수를 사용하십시오. 열 에너지를 전달하기위한 매체로서, 물 또는 물-글리콜 용액이 사용되며, 이의 순환은 열 펌프의 작동에 의해 보장된다.
중간 냉각수를 사용하는 복 열기는 부피가 크고 값 비싼 장치이며 넓은 면적의 객실에 경제적으로 적합합니다.
다른 유형의 복열 장치를 사용할 수있는 경우 다음과 같은 중대한 단점이 있으므로 중간 냉각수를 사용하는 시스템을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
- 다른 유형의 장치와 비교할 때 효율이 낮기 때문에 이러한 장치는 공기 흐름이 적은 작은 방에는 사용되지 않습니다.
- 전체 시스템의 상당한 부피와 무게;
- 순환 액을위한 추가 전기 펌프의 필요성;
- 펌프의 소음 증가.
열전달 유체의 강제 순환 대신 프레온과 같은 비등점이 낮은 매체를 사용하는 경우이 시스템의 변형이 있습니다. 이 경우 회로를 따라 이동하는 것이 자연스럽게 가능하지만 공급 덕트가 배기 덕트 위에있는 경우에만 가능합니다.
이러한 시스템은 추가 에너지 비용이 필요하지 않지만 상당한 온도 차이에서만 난방을 위해 작동합니다. 또한, 열전달 유체의 응집 상태에서의 변화 지점을 미세 조정할 필요가 있으며, 이는 원하는 압력 또는 특정 화학 조성을 생성함으로써 구현 될 수있다.
주요 기술 파라미터
환기 시스템의 필요한 성능과 열 교환기의 열 전달 효율을 알면 특정 기후 조건에서 실내 난방을위한 절감 효과를 쉽게 계산할 수 있습니다. 잠재적 인 이점을 시스템 구매 및 유지 보수 비용과 비교하면 회복기 또는 표준 공기 히터를 선호하여 합리적인 선택을 할 수 있습니다.
종종 장비 제조업체는 비슷한 기능을 가진 환기 장치의 공기 교환 량이 다른 모델 라인을 제공합니다. 주거용 건물의 경우이 매개 변수는 표 9.1에 따라 계산해야합니다. SP 54.13330.2016
능률
복 열기의 효율은 열 전달 효율로 이해되며 다음 공식에 의해 계산됩니다.
K = (T피 -T엔) / (T에 -T엔)
여기서 :
- 티피 -실내로 들어오는 공기의 온도;
- 티엔 -실외 온도;
- 티에 -실내 온도.
표준 공기 유량 및 특정 온도 범위에서의 최대 효율 값은 장치의 기술 문서에 나와 있습니다. 실제 비율은 약간 적습니다.
판 또는 튜브형 열교환기를 독립적으로 제조하는 경우, 최대 열 전달 효율을 달성하려면 다음 규칙을 준수해야합니다.
- 역류 장치, 교차 흐름 장치 및 가장 작은 열이 두 흐름의 단방향 이동으로 최상의 열교환을 보장합니다.
- 열 전달률은 흐름을 분리하는 재료와 벽의 두께 및 장치 내부의 공기 지속 시간에 따라 다릅니다.
복 열기의 효율성을 알면 외부 및 내부 공기의 다양한 온도에서 에너지 효율을 계산할 수 있습니다.
E (W) = 0.36 x P x K x (T에 -T엔)
여기서 P (m3/ 시간)-공기 소비량.
회복기의 비용을 화폐 단위로 계산하고 총 면적이 270m2 인 2 층짜리 별장의 구매 및 설치 비용과 비교하면 그러한 시스템을 설치할 수 있음을 보여줍니다
고효율의 회복기 비용은 상당히 높으며 복잡한 구조와 상당한 크기를 가지고 있습니다. 때로는 들어오는 공기가 순차적으로 통과하도록 몇 가지 더 간단한 장치를 설치하여 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.
환기 시스템 성능
공기 흐름의 양은 정적 압력에 의해 결정되며, 이는 팬의 힘과 공기 역학적 항력을 생성하는 주요 구성 요소에 따라 다릅니다. 일반적으로 수학적 모델의 복잡성으로 인해 정확한 계산이 불가능하므로 일반적인 모노 블록 구조에 대한 실험 연구가 수행되고 개별 장치에 대한 구성 요소가 선택됩니다.
팬 전원은 모든 유형의 설치된 열교환 기의 처리량을 고려하여 선택해야합니다. 이는 기술 문서에 권장 유량 또는 단위 시간당 장치가 통과하는 공기량으로 표시됩니다. 일반적으로 장치 내부의 허용 풍속은 2m / s를 초과하지 않습니다.
그렇지 않으면, 복열 장치의 좁은 요소에서 고속으로 공기 역학적 항력이 급격히 증가합니다. 이는 불필요한 에너지 비용, 비효율적 인 실외 공기 가열 및 팬 수명 단축으로 이어집니다.
고성능 열교환 기의 여러 모델에 대한 압력 손실 대 공기 유량의 그래프는 비선형 저항 증가를 보여 주므로 장치의 기술 문서에 표시된 권장 공기 교환 량 요구 사항을 준수해야합니다.
공기 흐름 방향을 변경하면 공기 역학적 항력이 추가로 생성됩니다. 따라서 실내 덕트의 형상을 모델링 할 때 파이프 회전 수를 90 도로 최소화하는 것이 바람직합니다. 공기 분산 용 디퓨저도 저항을 증가 시키므로 복잡한 패턴의 요소를 사용하지 않는 것이 좋습니다.
오염 된 필터와 그릴은 흐름에 심각한 영향을 미치므로 정기적으로 청소하거나 교체해야합니다. 막힘을 평가하는 효과적인 방법 중 하나는 필터 전후의 영역에서 압력 강하를 모니터링하는 센서를 설치하는 것입니다.
로터리 및 플레이트 복 열기의 작동 원리 :
판형 회복기의 효율성 측정 :
복열 장치가 통합 된 가정 및 산업 환기 시스템은 실내 열을 유지하는 데있어 에너지 효율이 입증되었습니다. 이제 기성품 및 테스트 모델의 형태와 개별 주문에 대한 이러한 장치의 판매 및 설치에 대한 많은 제안이 있습니다. 필요한 매개 변수를 계산하고 설치를 직접 수행 할 수 있습니다.
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