Рекуперативни ОВК системи
01.05.2012, Брой 2/2012 / Техническа статия / ОВК оборудване
Рекуперацията на топлина в системите за отопление, вентилация и климатизация е често използван способ за повишаване ефективността на тези системи и намаляване на енергийните разходи. Обикновено за тази цел се използват различни конструкции рекуперативни топлообменници. Сред тях са пластинчатите топлообменници, топлинните тръби и системите с междинен топлоносител.
В практиката най-широко използвани към момента са пластинчатите топлообменници. Те се използват успешно в системите за отопление, вентилация и климатизация, където спомагат за значително намаляване на експлоатационните разходи на системата. Доказано е, че използването на метода би могло да доведе до значителни икономически ползи.
Подобряват се енергийните показатели на системата
Чрез рекуперацията на отпадна топлина значително се подобряват едновременно енергийните и екологичните показатели на системата, тъй като се намалява температурата на изхвърляните в околната среда отпадни газове. Прилагането на системите за рекуперация дава възможност да се намалят необходимите за загряване и овлажняване на въздуха мощности през зимата, както и мощностите за охлаждане и изсушаване през лятото. Това създава предпоставки за значително намаляване на годишните разходи за отопление и климатизация.
Процесът на рекуперация на топлина в сградните системи за отопление, вентилация и климатизация най-често се реализира чрез рециркулация на отработения въздух. Естествено, когато се използва рециркулация, е необходимо да се вземат предвид допустимите от хигиенните норми граници. Избраният метод за рекуперация съответно определя и вида на използвания топлообменник.
Едни от най-често използваните топлообменници в рекуперативните системи са пластинчатите. Конструктивно те представляват отделни успоредно монтирани пластини, между които се формират процепи за преминаване на въздух. Основните им предимства са елементарното устройство и отсъствието на движещи се части, което определя лесната им поддръжка. Отдаването на топлина се реализира, без да има пряк контакт между двата потока. Недостатъците на пластинчатите топлообменници са свързани предимно с необходимостта от пресичане на смукателния и нагнетателния въздуховоди и отсъствието на влагообмен, както и опасността от замръзване през зимата в случай на отделяне на кондензат при ниски външни температури. Тези топлообменници могат да достигнат ефективност от 40 до 70% в зависимост от конструкцията си.
От рекуперативните топлообменници приложение намират и топлинните тръби, както и системите с междинен топлоносител. При системите с топлинни тръби всеки топлообменен апарат е съставен от пакет от топлинни тръби, като всяка тръба представлява самостоятелна затворена система. С топлинните тръби се достига ефективност от 45 до 65%. Предимствата им са високата компактност, надеждната работа и малките разходи за поддръжка и експлоатация. Недостатъците им са свързани предимно с по-сложната технология за изработването им и необходимостта от срещане на потоците на изхвърляния и на външния въздух.
Рекуперативни вентилационни блокове
Често използвано решение за рекуперация е използването на рекуперативен вентилационен блок с вграден топлообменен апарат. Самият вентилационен блок, освен топлообменник, съдържа и вентилатори за засмукване на замърсения въздух и за нагнетяване на подавания въздух, както и филтри за пречистване на постъпващия в блока външен въздух и отвеждания от помещенията замърсен въздух. Производителите предлагат различни като типоразмер и начин на свързване към вентилационната система вентилационни блокове.
Използваните рекуперативни топлообменници, в зависимост от сезона, могат да работят в режим на отопление или охлаждане. През отоплителния сезон, когато системата работи в режим на отопление, засмукваният отвън предварително пречистен пресен въздух преминава през топлообменника, където се загрява и чрез вентилатор се подава към нагнетателната инсталация. Отведеният от помещенията посредством смукателната инсталация замърсен въздух първоначално преминава през филтър, задържащ механичните примеси. След това се подава към топлообменника, където отдава топлината си, след което охладен се изхвърля в атмосферата. Топлообменът между двата потока се осъществява в топлообменния апарат без смесване на потоците. През топлите месеци, в които в по-голямата част от сградите функционира климатична инсталация, вентилационната система работи в режим на охлаждане. В този случай, отвежданият от помещенията въздух, който е с по-ниска температура, се използва за отнемане на топлина от постъпващия отвън пресен въздух.
Препоръчително е вентилационните блокове да се монтират на закрито в самата сграда, но при необходимост могат да се разполагат и на открито. Биха могли да се монтират в специално предназначени за тази цел машинни помещения, обикновено поместени в приземната част на сградата. При отсъствие на машинно помещение е възможно монтирането им и в сервизни помещения като складове и други.
Необходима е оценка на ползите от системата
Преди да се вземе решение за внедряване на устройство за рекуперация в системата, е необходимо да се вземат предвид няколко определящи фактора по отношение на ефективността. Важно е да се направи предварителна оценка на ползите, реализирани чрез изграждане на система за рекуперация, които зависят от постигането на добри икономически показатели, свързани с коректно направена оценка на степента на възможна рекуперация. Определящи фактори при избора са, от една страна, параметрите на отпадната топлина - температура, количество и химичен състав, а от друга - изискванията към енергоконсумиращата система.
Всяка система за рекуперация на топлината се изгражда с цел постигане на икономически ползи. Тъй като при изграждането на всяка отделна система за кондициониране на въздуха се вземат предвид конкретните изисквания към климатизираните помещения, то при избора на елементите за рекуперация обикновено се подхожда индивидуално. В зависимост от конкретния случай се избира система, която да е съобразена с изискванията на въздухообработващата централа и инсталацията за кондициониране, да са отчетени размерите на помещенията, както и разположението им в пространството.
Пелетни котли
Отчитайки факта, че климатичните промени стават по-интензивни, а енергийните разходи продължават да нарастват, все повече собственици на жилища и бизнеси се обръщат към решения за възобновяема енергия. Сред най-обещаващите технологии в областта на устойчивото отопление са пелетните котли. Тези системи предлагат ефективна, екологосъобразна алтернатива на традиционното отопление, базирано на изкопаеми горива.
Сензори за откриване на течове и наводнения
Дали вследствие на спукани тръби, неизправни домакински уреди, течове на покрива или природни бедствия, проникването на вода може да доведе до структурни повреди, поява на плесен и значителни финансови загуби. Поради това сензорите за откриване на течове и наводнения все повече се утвърждават като ключов компонент от съвременните системи за защита на сгради.
Димиращи ключове
Димиращите ключове дават възможност за управление на яркостта на осветителите, създавайки настроение за различни поводи. Не става дума само за естетика обаче – димиращите ключове могат да спомогнат и за спестяване на енергия и удължаване на експлоатационния живот на крушките.
Термопомпи въздух-вода
Със своята висока енергийна ефективност термопомпите въздух-вода могат да допринесат за понижаване на разходите за отопление в сравнение с традиционните системи. Въпреки че първоначалната инвестиция може да е по-висока, отколкото за традиционните системи, дългосрочните спестявания от енергийни разходи могат да я компенсират.
Подово отопление
В миналото се смяташе, че подовото отопление е вариант предимно за новопостроени или разширение на съществуващи сгради, но днес, благодарение на технологичния напредък, то е добро решение за отопление на целия дом, дори когато става въпрос за реновиране. Освен че е ефективно, подовото отопление предлага и естетично предимство – освобождава пространство, тъй като се елиминира необходимостта от използване на радиатори.
Кинетични ключове
Макар първоначалните разходи да са по-високи, отколкото тези, свързани с традиционните ключове, спестяванията от труд, материали и поддръжка могат да доведат до дългосрочна рентабилност. Съкратеното време за монтаж и елиминирането на подмяната на батерии допълнително увеличават финансовите ползи.