Zasnova hiše - Mikołaj Machulik
Ekološki dom bi moral biti varčen, vendar ne na račun dobrega počutja in zdravja prebivalcev. Zato se za zagotovitev toplotnega udobja, nizkih računov za ogrevanje in hkrati dobre kakovosti zraka uporablja prezračevanje z rekuperacijo toplote.
Toplota pri predelavi
Strah pred visokimi računi za ogrevanje nikakor ne bi smel biti razlog za odpoved prezračevanju. Namesto da bi zmanjšali količino svežega zraka, ki vstopa v prostore, je bolje, da toploto izčrpamo iz izpušnega zraka in jo segrevamo s svežim zrakom. Na ta način se količina energije, potrebna za ogrevanje prezračevalnega zraka, zmanjša za 50%. Za namestitev naprave za rekuperacijo toplote je treba v zgradbi zagotoviti mehansko prezračevanje. Pri tej ureditvi se svež zrak, ki ga sesamo od zunaj, usmeri po enem kanalu do enote za upravljanje zraka, iz nje pa se mreža kanalov porazdeli v glavne prostore - dnevno sobo, spalnico in druge prostore. V kuhinji, kopalnici, straniščih, omarah in drugih prostorih brez oken so izpušni plini, ki črpajo rabljeni zrak. Preko kanalov se dovaja v prezračevalni center, od koder se odvzame zunaj stavbe, potem ko odvzame toploto iz nje.
Iz česa je sestavljeno?
Rekuperator se imenuje prezračevalna enota, zgrajena iz toplotnega izmenjevalnika, v kateri se zrak, ki priteka v hišo, segreva iz toplejšega izpušnega zraka (seveda oba toka se med seboj ne mešata) in dva ventilatorja - izpuh in dovod. V notranjosti rekuperatorja so tudi filtri, ki lovijo prah v zrak.
Ventilatorji običajno delujejo z več (tri do pet) hitrostmi. Možna je tudi brezstopenjska prilagoditev, vendar običajno le po uporabi dodatnega regulatorja. To vam omogoča, da spremenite zmogljivost ventilatorja in s tem prilagodite količino izmenjenega pretoka zraka trenutnim potrebam. Pri nakupu rekuperatorja izberete tistega, katerega izračunani ventilatorji (izhajajoč iz projekta) količino zraka, ki ga črpajo v srednji prestavi. Ko se pojavijo potrebe, se lahko prezračevanje zmanjša in poveča v primerjavi z običajnimi pogoji. Pretok, imenovan pretok, je najpomembnejši parameter, ki označuje ventilator. Označuje količino (ali maso) zraka, ki ga lahko črpa v enoti časa (najpogosteje v m3 / h). Če želite izbrati pravo napravo, morate še vedno vedeti, kako močna je. Navedeno je s tako imenovano kompresijo, to je zvišanjem tlaka, ki ga ustvari ventilator (v Pa). Dlje in bolj zapleteno je cevno omrežje, večje mora biti. Za vsako namestitev je treba izračunati, da zadostuje za premagovanje upora pretoka zraka na poti od dovoda do vsakega difuzorja ali od vsakega odprtine izpušnih plinov do izstrelnika. V ne zelo velikih enodružinskih hišah so potrebni stroški ventilatorjev 200-300 m3 / h, tlak 100-200 Pa. Za pravilno izbiro ventilatorja moramo poznati celotne značilnosti njegovega delovanja, to je odvisnost stiskanja od porabe. Delovna točka (potrebna stiskanje in pretok) mora biti na mestu značilnosti (ki je krivulja), kjer povečan upor pretoka, na primer zaradi umazanije zračnega filtra, ne bo povzročil občutnega zmanjšanja pretoka. Pomembno je tudi preveriti trenutno porabo na pričakovani delovni točki. To bo določilo obratovalne stroške rekuperatorja in razlike v tem pogledu med različnimi modeli so lahko velike. Nepravilna izbira naprave lahko povzroči tudi hrupno delovanje ventilatorja.
Izmenjevalnik toplote v klimatskih enotah za enodružinske domove je najpogosteje pretok . Ima obliko škatle, napolnjene s številnimi kanali z majhnim prerezom, razporejenim tako, da ko svež zrak teče skozi eno vrsto kanalov, se sosednji, pravokotni zrak izčrpa. Toplota prodira skozi tanke stene izmenjevalnih kanalov, vendar zračni tokovi ostanejo ločeni. Vonj in onesnaževal iz izpušnega zraka v dovodni zrak torej ni. Vse pogosteje se uporabljajo izmenjevalniki, imenovani protipostavke. Pot zračnih tokov je v njih daljša kot v križu, kanali za vroč in hladen zrak pa so vzporedni. Topel zrak teče v nasprotni smeri od hladnega. Posebna različica te vrste toplotnih izmenjevalcev je tista, pri kateri se pretok zraka odvija v spiralnih kanalih. Zahvaljujoč daljši poti, na kateri poteka izmenjava toplote, je izkoristek izmenjevalnika v nasprotnem toku višji kot pri izmenjevalniku s pretočnim tokom in je celo do 95% (prečni pretok lahko doseže do 70%). Nekateri proizvajalci predlagajo enote z dvema pretočno nameščenima izmenjevalnikoma, potem je učinkovitost izmenjave toplote podobna kot pri izmenjevalniku s tokom. Ko presega 90%, je temperatura svežega zraka, segretega v izmenjevalniku, le nekoliko nižja od temperature, ki se odvaja iz prostorov - vsaj teoretično, ker v praksi obstajajo toplotne izgube, ki jih povzročajo različni dejavniki. Rotacijski toplotni izmenjevalci, priljubljeni v velikih napravah, se še vedno uporabljajo v enotah za upravljanje zraka. Izmenjevalnik ima obliko bobna, ki se stalno vrti (poganja ga elektromotor). Izdelana je iz materiala, ki akumulira toploto. V notranjosti, vzporedno z osjo vrtenja, so številni ozki kanali, skozi katere teče zrak. Ko se boben vrti, so kanali izmenično v toku toplega zraka - ogrevanja - in hladnega - oddajajo toploto. Pomanjkljivost te konstrukcije je nezmožnost popolnega ločevanja svežega zraka od onesnaženega. Torej prihaja do prodiranja nečistoč in vonjav iz izpušnega zraka v dovodni zrak. Učinkovitost rekuperacije toplote pri tej vrsti toplotnih izmenjevalcev presega 90%. Možno je tudi obnavljanje vlage.
Zračni filtri. Toplotni izmenjevalniki in ventilatorji ščitijo pred onesnaženjem, vendar je njihova vloga tudi čiščenje zraka, ki se dovaja v prostore. To je še ena pomembna prednost mehanskega prezračevalnega sistema, ki določa njegovo premoč nad naravnim prezračevanjem. Glede na to, v kakšnem obsegu želite očistiti svež zrak, se uporabljajo bolj ali manj natančni filtri. Kot običajno nameščeni v rekuperatorjih (EU3, EU4) ponavadi lovijo delce s premerom 20-80 µm, kar preprečuje, da na primer glivične spore in cvetni prah vstopajo z zrakom. Na žalost je filter lepši, hitreje se umaže, nekatere lahko očistimo, prej ali slej pa jih je treba zamenjati. Običajni filter v značilnih pogojih očistimo približno enkrat na mesec in ga zamenjamo enkrat na šest mesecev (cena je običajno 20-50 PLN). Regulatorji rekuperatorjev imajo lahko indikator filtra, ki kaže, da je filter potreben čiščenja ali zamenjave.
Z izgubo
V praksi količina toplote, pridobljena v napravah z rekuperatorji, ni tako velika, kot bi bila posledica učinkovitosti njihovih toplotnih izmenjevalcev. Pojav zmrzovanja njihovih sten, ko temperatura zamrzne, ima velik vpliv na to. Nato jih je potrebno odtaljevati, saj zmrzal ovira pretok zraka skozi ozke kanale izmenjevalnika. Sistemi proti zmrzovanju običajno absorbirajo pomemben del energije, ki se pridobi v ta namen. Da bi se temu izognili, nekateri proizvajalci uporabljajo dodatne električne grelnike, vendar zaradi visoke cene električne energije ni dobra rešitev. Potreba po odmrzovanju toplotnega izmenjevalnika pomeni, da je dejanski izkoristek toplote manjši od največjega dosegljivega za več deset odstotkov. Rotacijski izmenjevalci v tem pogledu delujejo nekoliko bolje, vendar so dražji od navzkrižnih pretokov, poleg tega pa je za delovanje potrebno tudi električno energijo. K temu prištejemo še izgubo toplote skozi ohišje rekuperatorja, predvsem pa skozi stene prezračevalnih kanalov (ne bi smeli ostati brez toplotne izolacije). Da ne bi izgubili toplote, mora biti hiša z rekuperatorjem tesna. V nasprotnem primeru bo priliv svežega zraka ali odtok "porabljenega" puščanja in s tem mimo izmenjevalnika toplote motil energetsko ravnovesje. Tesnost je velika težava za izvajalce, zahteva uporabo rešitev, ki jih pri nas ne štejemo za standard, na primer posebne tesnilne trakove različnih vrst kombinacij materialov in gradbenih elementov. Tudi mizarstvo mora biti čim tesnejše - ne kot pri značilnem gravitacijskem prezračevanju. Številni dejavniki, ki vplivajo na dejansko učinkovitost pridobivanja toplote, pomenijo, da se lahko količina toplote, ki jo pridobivajo, kljub uporabi dveh enakih naprav močno razlikuje glede na pogoje, v katerih delujejo.
Toplota pri predelavi