通风系统中的热回收：工作原理和选项

以 Murator 住宅项目为例，采用热交换器进行自然通风和通风

两种通风类型的评估均以自然通风 (Murator M93a) 和热回收 (Murator EM93a) 版本提供的房屋设计示例进行了介绍。 Murator 系列的“秋梦”之家有 155 平方米。米的生活空间和现代独栋住宅的典型布局。对于房子的供暖，这是一个固体燃料锅炉，还有一个壁炉，所以无论选择哪种通风系统，你都需要建造两个烟囱。据说使用带有热回收的通风可以节省 烟囱 - 我们的例子 表明情况并非总是如此。

在机械通风的变体中，与房屋的住宅部分紧密分开的锅炉房是自然通风的，因此锅炉的运行不会干扰热交换器的运行。车库也有自然通风。壁炉的空气通过一根特殊的电缆从外部直接进入燃烧室。它配备了一个带有密封门的墨盒。在自然通风的版本中，空气通过每个房间窗户上的风扇供应，并通过两个烟囱中的通风管道离开厨房、储藏室、卫生区、衣柜和洗衣房。

带回热的供气系统

具有热回收功能的空气处理机组在私人房主中越来越受欢迎。而且它的优点，尤其是在寒冷的季节，是非常高的。

如您所知，有很多方法可以为居住空间提供必要的通风。这是空气的自然循环，主要是通过房间的通风来进行的。但是你必须承认，在冬天根本不可能使用这种方法，因为所有的热量都会很快离开生活区。

但是，如果在仅自然进行空气循环的房屋中，没有更有效的系统，那么在寒冷的天气中，房间不能分别获得必要的新鲜空气和氧气量，这进一步对所有家庭成员的福祉产生负面影响。

这里最好的选择是通风系统中的热回收。理想情况下，最好购买一个也可以提供水分回收的装置。

“恢复”概念背后隐藏着什么

简而言之，恢复与“保存”一词相同。热回收是储存热能的过程。这是因为离开房间的气流冷却或加热进入室内的空气。示意性地，恢复过程可以表示如下：

带有热回收的通风是根据必须通过热交换器的设计特征将流动分开以避免混合的原理进行的。然而，例如，旋转式热交换器不能将供气与排气完全隔离。

什么是空气回收器

根据其设计，空气对空气热交换器是用于对输出空气质量进行热回收的单元，它可以最有效地利用热或冷。

为什么选择热回收通风

基于热回收的通风具有非常高的效率。该指标是通过换热器实际产生的热量与只能储存的最大热量的比值来计算的。

旋转式换热器是如何布置的？

该设备是一个圆柱体，由主要元件 - 一个铝制转子组成，由平板和波纹板完成。铝制转子覆盖有由镀锌钢制成的外壳。

回转式空气换热器

此外，该装置还包括带有用于旋转的皮带的驱动机构，以及轴向轴承、用于控制转子本身旋转的传感器（传感器）和密封胶带。后者旨在隔离气团。

工作原理

该设备的操作原理非常简单。该设备通过啮合 V 型皮带传动装置投入运行。如果产品在高温下运行，则电动机安装在热交换器主体的外部。同样在这种情况下，使用链条代替皮带。

在旋转式热交换器内部，热量从加热的气体传递到冷的气体。负责这是由小金属板制成的旋转转子圆柱体。随后，热气体加热这些板，然后板进入冷却气流，然后将热能传递给它。

滚筒的涂层类型

根据转子滚筒的涂层类型，对换热器进行分类。目前有五种产品：

• 冷凝式——在这种情况下，铝制滚筒充当转子，没有涂层，只能带走气团的热能，但不能带走气团中的水分热量；
• 吸湿性视图 - 在这种情况下，滚筒覆盖有具有吸附特性的特殊吸湿涂层 - 滚筒在运行期间收集水分，然后将水分从一个流转移到另一个流，在此过程中，水分和气团的潜热都被去除;
• 吸附型 - 在这种情况下，我们谈论的是使用硅胶涂层对吸湿型的改性 - 这种吸附剂具有巨大的表面积，约为 800 m2 / g，这使其成为一种非常强大的吸湿剂；
• 环氧树脂型 - 这种涂层用于需要额外保护铝桶免受处理过的空气中的化合物可能造成的破坏性影响的情况（例如，如果房间中的空气含有氯或各种蒸汽，如氨气);
• 抗菌外观 - 在这种情况下，滚筒受到抗菌涂层的保护，该涂层可以抵抗大约六百种病原微生物和非病原微生物（通常焓转子需要这种涂层）。

按应用领域分类

现在有三种主要类型的空气质量回收器，在操作范围和附加“填充”方面有所不同。

产品类型：

1. 标准视图。在这种情况下，再生器分为几个扇区部分（从 4 到 12）。这种类型的装置用于去除废气中的多余热量。此外，当计算出低于露点温度的空气流动时，这种装置会转移水分。
2. 高温的样子。这种类型的装置用于去除热气流，其初始温度达到约+250度。
3. 焓观。该设备用于去除全部热能，但除此之外，该设备还可以传输水分。

空气换热器的工作原理

控制方案

空气处理机组的所有组成元件必须适当地集成到机组的运行系统中，并以适当的数量发挥其功能。控制所有组件操作的任务由自动化过程控制系统解决。安装套件包括传感器，分析其数据，控制系统纠正必要元件的操作。控制系统使您能够顺利、胜任地完成空气处理机组的目标和任务，解决机组所有元件之间相互作用的复杂问题。

通风控制面板尽管过程控制系统很复杂，但技术的发展使得普通人可以从该装置中获得一个控制面板，这样一来，从第一次触摸就可以清楚和愉快地使用该装置。使用寿命。

例子。热回收效率计算：计算使用热回收热交换器与仅使用电加热器或仅使用热水器相比的效率。

考虑一个流量为 500 m3/h 的通风系统。将对莫斯科的供暖季节进行计算。从SNiPa 23-01-99“建筑气候学和地球物理学”可知，日平均气温低于+8°C的时期持续时间为214天，日平均气温低于+8°C时期的平均气温8°C 为 -3.1°C。

计算所需的平均热量输出：为了将街道上的空气加热到 20°C 的舒适温度，您需要：

N=G*C_p *ρ_(哈） *(吨_分机-t_星期三 )= 500/3600 * 1.005 * 1.247 * = 4.021 千瓦

每单位时间的热量可以通过多种方式传递给送风：

1. 通过电加热器供应空气加热；
2. 加热通过热交换器去除的供应热载体，并通过电加热器进行额外加热；
3. 在水热交换器等中加热室外空气。

计算 1：热量通过电加热器传递到供气。莫斯科的电费 S=5.2 卢布/(kW*h)。通风全天候工作，在供暖期的 214 天内，在这种情况下，金额将等于：₁\u003d S * 24 * N * n \u003d 5.2 * 24 * 4.021 * 214 \u003d 107,389.6 卢布/（加热期）

计算 2：现代换热器以高效率传热。让换热器将空气加热每单位时间所需热量的 60%。那么电暖器需要消耗以下电量：N_(el.load) = Q - Q_河流 \u003d 4.021 - 0.6 * 4.021 \u003d 1.61 千瓦

假设通风将在整个供暖期间工作，我们得到电费：₂ = S * 24 * N_(el.load) * n = 5.2 * 24 * 1.61 * 214 = 42,998.6 卢布/（供暖期） 计算 3：热水器用于加热室外空气。莫斯科每 1 Gcal 技术热水的估计热量成本：S_g.w.\u003d 1500 卢布/gcal。 Kcal \u003d 4.184 kJ 对于加热，我们需要以下热量： Q_(GV) = N * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 4.021 * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 17.75 Gcal :C₃ = S_(GV) *问_(GV) \u003d 1500 * 17.75 \u003d 26,625 卢布/（供暖期）

当年采暖期送风采暖费用计算结果：

电子加热器	电暖器+回热器	热水器
107,389.6 卢布	42,998.6 卢布	26 625 卢布

从上面的计算可以看出，最经济的选择是使用热水回路。此外，与使用电加热器相比，在送风和排气通风系统中使用回热式热交换器时，加热送风所需的资金显着减少。空气，这可以降低加热供应的能源成本空气，因此，降低了通风系统运行的现金成本。利用排出空气的热量是一项现代节能技术，让您更接近“智能家居”模式，在这种模式下，任何可用类型的能源都被充分利用和最有用。

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规格

换热器由覆盖有隔热和隔音材料并由钢板制成的外壳组成。该设备的外壳足够坚固，能够承受重量和振动负载。外壳上有流入和流出开口，通过装置的空气流动由两个风扇提供，通常是轴流式或离心式。安装它们的需要是由于空气自然循环的显着减慢，这是由热交换器的高空气动力阻力引起的。为了防止落叶、小鸟或机械碎片的吸入，在位于街道一侧的进气口处安装了进气格栅。同一个孔，但从房间的一侧，还配备了均匀分布气流的格栅或扩散器。安装分支系统时，风管安装在孔中。

此外，两个流的入口都配备了精细过滤器，可保护系统免受灰尘和油脂滴的影响。这可以防止热交换器通道堵塞并显着延长设备的使用寿命。然而，过滤器的安装很复杂，因为需要持续监控过滤器的状况、清洁，并在必要时更换过滤器。否则，堵塞的过滤器将成为空气流动的天然屏障，因此对它们的阻力会增加并且风扇会破裂。

除了风扇和过滤器，换热器还包括加热元件，可以是水或电。每个加热器都配备了一个温度开关，如果离开房屋的热量无法应对进入空气的加热，它能够自动打开。加热器的功率严格根据房间的容积和通风系统的运行性能来选择。然而，在某些设备中，加热元件仅保护热交换器免于冻结而不影响进入空气的温度。

热水器元件更经济。这是因为通过铜线圈的冷却剂是从房屋的供暖系统进入的。从线圈中，板被加热，这反过来又向气流散发热量。热水器调节系统以开关供水的三通阀、降低或提高速度的节流阀和调节温度的混合单元为代表。热水器安装在具有矩形或方形截面的风管系统中。

电加热器通常安装在具有圆形横截面的风管上，并以螺旋作为加热元件。为使螺旋加热器正确高效运行，空气流速必须大于等于2m/s，空气温度必须在0-30度，通过的群众的湿度不得超过80%。所有电加热器都配备了操作计时器和热继电器，可在过热时关闭设备。

除了标准的组件外，根据消费者的要求，在换热器中安装了空气离子发生器和加湿器，最现代的样品配备了电子控制单元和操作模式编程功能，具体取决于外部和内部条件。仪表板具有美观的外观，使热交换器能够有机地融入通风系统，而不会干扰房间的和谐。

恢复器的价格

在寻找回收器时，我们将遇到成本从三到一万卢布的设备。

多付钱我们能得到什么？可能是知名品牌的产品，但这不能保证该设备将满足我们的期望。注意其实现的细节。比如它的车身的密封性，它的刚性以及良好的隔热和隔音是非常重要的。

在这方面，最便宜的产品肯定不如更贵的产品。

热交换器通常全年不间断运行，因此请务必使用质量好的风扇，最好是信誉良好的制造商。它们不仅要耐用，还要安静和节能。碰巧的是，设备以具有吸引力的价格提供，这些设备消耗的电力如此之多，以至于其成本将热回收节省的费用减少了一半以上。当然，节省多少主要取决于热交换器的效率。

我想知道卖家所说的它的价值是否可靠。对于不知名品牌的产品，往往没有进行这方面的研究。很少有换热器能够回收近 90% 的热量，并且是最昂贵的设备之一。声称效率为 90% 的廉价产品实际上几乎可以恢复一半。

如何防止热交换器冻结对效率有很大影响。在更昂贵的设备中，为此使用了现代控制系统，因此在负温度下热回收效率会降低。当然，如果我们打算创建一个基于地面的热交换器，那么为此付费是没有意义的。但是，您应该准备好从四到近一万卢布的额外费用，具体取决于我们将使用什么材料（最昂贵的是带有抗菌涂层的特殊管道）以及与地质条件或我们的小空间相关的困难将会面临。

各种型号设备的运行需要考虑什么

每个私人住宅的空气回收系统都有自己的优势和应用领域。

具有休养功能的私人住宅的通风系统不仅包括保持温度和湿度指标，还包括消除不良气味。市场上有多种型号，其功能特点和安装方法各不相同。

例如，安装在通风系统中的抽油烟机可让您去除烟灰、异味和油脂。同时，洁净的空气进入室内，油腻的灰尘不会落在家具上。这样的条件对健康有有益的影响，有利于房屋的清洁。

板式换热器

热交换器的设计使得由于金属板的分离，气流不会混合。这种简单的工程解决方案提供了更有效的热传递。制造这样的设备不需要大量投资。由于没有移动部件，这种设备将持续相对较长的时间。目前，此类设备的效率达到 60-65%。

元件由铝合金制成。它们不受腐蚀变化的影响，并且具有高传热率。

转子系统

在这样的设备中，由于气流绝缘体是具有细毛的刷子，因此混合了微不足道的部分气流。转子系统比层状系统占据更大的面积，但效率也很高（在最佳型号中高达 86%）。旋转的转子和转动它的皮带降低了设备的整体可靠性并增加了能量回收的能量消耗。

办公楼中的液体热交换器

办公楼液体回收方案

这些都是昂贵的型号，而它们的效率并不高于同类设备。主要的积极区别是可以将各个块彼此相距很远。因此，液体换热器主要用于大型商业建筑。在私人住宅区，通常使用家用板式或旋转式空气换热器。

喘息

私人住宅的空气回收系统和呼吸器的用途不同。呼吸器的直接目的是加热空气。它没有热交换过程，因此需要大量电力来提高空气温度。

紧凑型换热器型号

该模型是在私人住宅中使用热交换器进行局部通风。它的用途值得思考。紧凑型模型可以安装在不同房间的墙壁上。它们单独运行，因此不需要连接到配置和控制所有设备操作的集中安装。

在此类模型中，由于内置风扇，会发生两股气流的同步运动。通过遥控器改变工作效率。在夜间，设备可以设置为静音模式。

为了防止冻结，提供了特殊的通道，旁边有一部分暖空气通过。但这种保护的有效性仅维持在 -15ºС。提取模式的激活有助于消除热交换器表面的霜和冰。此外，此模式将处理房间内空气中令人窒息的烟雾和其他污染物的净化。

内置过滤器可防止街道上的碎屑进入。过滤器单元的尺寸选择为不会对气流造成任何特殊障碍，但可以防止昆虫和植物绒毛的侵入。为进行维护，在热交换器内部安装了一个可拆卸的盖子。

回热器的种类

用自己的双手制作设备时，应确定其类型。有几种类型的回收器：

• 旋转； ­
• 层状; ­
• 循环水； ­
• 室； ­
• 氟利昂。

旋转

旋转式换热器由波纹钢板组成。在外部，设计是一个圆柱形容器。转鼓交替通过暖流和冷流。在运行过程中，转子升温，从而将热量散发给冷空气。该旋转装置非常经济。您可以设置所需的转子转数并调整功率。优点是可以全年使用这种类型，因为它不会形成冰壳。

缺点包括整体设计。它需要一个大的通风室。

层状

板式换热器由铝板、塑料板和特种纸板组成。在某些模型中，气流彼此垂直移动，而在其他模型中，它们以相反的方向移动。

如果在设计中使用铝板，则系统的特点是效率低。这是因为设备经常冻结并需要定期除霜。它的优点是成本低。除铝板外，允许使用镀锌钢板，塑料换热器的回报更大，但价格也更高。

如果材料是特种纸，那么这种设备的回报率很高。但是，有一个明显的缺点：该设备不能在潮湿的房间中使用。产生的冷凝物浸渍纸层。

循环水

这种类型的一个显着特征是供应和排气热交换器的稀释。在防冻剂或水的帮助下，热能从排气转移到供应。

该系统有其优点：

• 不可能混合流； ­
• 分离式热交换器有助于设计阶段的工作； ­
• 将多个供气或排气流合并为一个的能力。

缺点：

• 需要水泵； ­
• 换热器只能进行热交换，而不能进行水分交换。

商会

两种流都被送到一个腔室。它由一个分区划分。加热一部分后，转动隔板。加热房间的加热部分开始接收新鲜空气。缺点是混合气流的可能性很高，这导致了它们的污染。

氟利昂

它基于位于密封管中的氟利昂的物理特性。在管道的开始处，空气与氟利昂一起被加热，沸腾并蒸发。热量继续前进。氟利昂蒸气与冷气流接触会凝结。然后循环重复。

换热器 - 热管

这种换热器是一个封闭的管道系统，由泵送制冷剂的管道组成，制冷剂因排气加热而蒸发，当它与冷的供应空气接触时，它再次冷凝并呈现液态的聚集状态。效率指标在 50-70% 的范围内。

通风系统中使用的空气换热器可以显着降低供暖系统的负荷。然而，即使使用热交换器通常也需要在通风系统中使用额外的部分。电加热元件或液体加热器用于加热送风，中央空调或冷水机用于将送风冷却到预定温度。

在通风系统中使用经典类型的换热器可以再利用 45% 的废气热量。

然而，回收系统的发展并没有停滞不前，将废气热回收保持在服务场所内的方法和效率正在不断改进。这一发展的结果是，例如，具有热力热回收的系统（空气对空气热泵与板式或旋转式热交换器结合使用），该系统使用直接膨胀热转换器回路，放置在排气管和供气管中的氟利昂换热器形式——在经典板式（或旋转式）换热器之后的排气装置。这样的系统，在热交换器中直接进行热交换后，可以从废气中获得更多的热量，传递给送风，使整体效率达到95-100%。因此，可以在几乎不消耗能源的情况下，达到最舒适，即送风的设定温度。

热力学或主动回收的另一个无可争辩的优势是无需额外的加热和冷却部分。

目前，已经开发和制造了将送风和排风装置、热交换器结合在一起的装置 空气和热泵 输入“air-air”进行主动恢复。这些供应和排气回收装置是在现代建筑和结构中组织通风系统的绝佳通用解决方案。

具有热回收功能的全系列空气处理机组 (SHU) 根据其特性，由于使用“主动”热回收技术（内置冷却部分或使用空气对空气热泵加热）。所考虑装置的工业版本证明了显着的节能效果。

同时，生产能力越大或对空气交换的要求越高，节省的费用就越大。可以这么说，根据许多工业行业（冶金、化工生产、铁匠铺）和吸气系统的空气交换规范，每小时需要五次甚至十次空气交换。使用 PES 数据的工业通风项目很快就会得到回报。

家用空气处理机组使用 EC 冷却器，与相同的异步电动机相比，EC 冷却器具有更高的空气压力和泵送量，消耗的电能最多可减少四分之一。

用于容量控制的工业设备范围由变频器完成。

这些型号还可以选择配备逆变器和附加热交换器，使安装完美适应特定项目的要求。