Теплообменник воздушный: Воздушный теплообменник на дымоход своими руками: мастер-класс

Теплообменник, теплообменный аппарат — устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому).

Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости.

Для теплообменников воздушных предусмотрены варианты встроенных электродвигателей вентилятора охлаждения на 12 Вти 24 Втпостоянного тока, 220 Вт переменного тока.

Также теплообменники воздушные могут быть оснащены встроенным клапаном Байпас.

Получить более подробную информацию Вы можете получить обратившись к нашим специалистам.

Зачем нужны теплообменники?  

Для эффективно эксплуатации мобильных машин и стационарного гидравлического оборудования необходимо поддерживать оптимальные условия теплового состояния, которое обеспечивает стабильность рабочих характеристики гидравлического привода. Теплообменники служат для поддержания оптимальной температуры работы гидравлической системы.  

При использовании гидравлического оборудования следует иметь ввиду, что температура рабочей жидкости постепенно увеличивается вижу возникающего в процессе работы трения между рабочей жидкостью и компонентами гидравлического привода.  

Также известно, что с повышением температуры уменьшается вязкость рабочей жидкости, что непременно вызывает рост потерь, ввиду растущего числа протечек. Кроме того при нагреве рабочей жидкости до высокой температуры нарушаются оптимальные условия смазывания рабочих поверхностей, что может спровоцировать локальное интенсивное изнашивание. Потому можно сказать, что теплообменники увеличивают ресурс работы гидравлической системы.  

Увеличение вместимости и объема теплоотдающей поверхности гидравлического бака способно лишь замедлить процесс нагрева и не оказывает существенного влияния на тепловое состояние гидравлической цепи. Для интенсивного охлаждения рабочей жидкости и стабилизации ее температуры используются воздушные и водяные теплообменники.  

Теплообменники предназначены для охлаждения рабочей жидкости, которая циркулирует в гидросистеме.  

Классификация теплообменников для техники:

• Воздушно-масляные теплообменники
• Вводно-масляные теплообменники
• Комбинированные теплообменники
• Специальные исполнения по чертежам заказчика

Наиболее часто встречающиеся теплообменники. Воздушно-масляные теплообменники состоят из радиатора, вентилятора, защитного кожуха и термостата. Внутри радиатора теплообменника циркулирует охлаждаемое гидравлическое масло. Вентилятор теплообменника создает воздушный поток через радиатор. Для поддержания температуры в установленном диапазоне теплообменники комплектуются термостатом. Термостат может выполнять функцию управления теплообменником, к примеру, отключать теплообменник при остывании рабочей жидкости до нужной температуры.

Отличительная черта, которой обладают воздушно-масляные теплообменники – теплообмен внешних стенок масляного радиатора с потоком воздуха.

Воздушно-масляные теплообменники предназначены для охлаждения гидравлического масла, которое циркулирует в гидравлической системе.

Теплообменники данного типа совместимы с широким диапазоном рабочих жидкостей: водомасляные эмульсии, минеральные масла, водные гликоли и др. Именно потому воздушно-масляные теплообменники пользуются наибольшей популярностью при использовании гидравлической аппаратуры. Кроме того, теплообменники могут быть оборудованы для работы с агрессивными средами, в экстремальных условиях эксплуатации, что может быть выгодно для тяжелой строительной, и специальной техники.

Теплообменник на трубу дымохода своими руками

Содержание:

Экономия и бережливость – качества присущие только человеку, именно они на протяжении веков двигают технический прогресс, создавая устройства призванные не только облегчать жизнь, но и использовать все доступные ресурсы по максимуму.

Если касаться бытовой, или точнее говоря, коммунальной сферы, то расходы на отопление дома по праву считаются самыми высокими, но и тут прогресс и народная смекалка нашли своё применение.

Один из самых доступных способов экономии тепла в доме с печным отоплением – это теплообменник на трубу дымохода, и именно об этом устройстве мы бы хотели поговорить в этой статье.

Зачем он нужен

На фото выше видно, что через дымоход теряется, примерено 14 % тепла, которое могло бы сохраняться в доме. Конечно, не самая большая цифра, но если перевести потери в киловатты энергии и умножить на количество дней, в течение которых производилось отопление, то результат получается довольно весомый.

Естественно, сохранить все 14 % внутри не получится, но если установить теплообменник для дымохода, можно значительно увеличить КПД печи, без ущерба её основным функциям.

Основное назначение трубы дымохода – это, конечно, отведение отработанных газов. Именно они раскаляют трубу до огромной температуры.

Если посмотреть на печь через тепловизор, видно, что температура дымохода может быть, как и в самой топке. Проблема в том, что теплоотдача дымохода никак не аккумулируется, но ведь её можно пустить в дело. И о том, как это сделать, пойдёт речь ниже.

Виды теплообменников

Главная задача теплообменника состоит в том, чтобы переносить тепло, излучаемое дымоходом на расстояние, но при этом не переостужать его поверхность, так как это приведёт к повышенному образованию конденсата и соответственно скоплению нагара на внутренней части трубы.

Именно сохранение этого баланса является самой существенной сложностью, особенно если решено изготовить теплообменник на дымоход своими руками.

По конструктивным особенностям теплообменники могут быть двух видов:

1. Водяные, когда тепло переносится посредством естественной циркуляции жидкости в замкнутой системе.
2. Воздушные, когда прогретый воздух принудительно переносится в нужном направлении.

Выбор конструкции напрямую зависит от индивидуальных особенностей дома и печи, а также от целей, которые преследуются его установкой. Но обо всём по порядку.

Водяной теплообменник замкнутого типа

Принцип действия всех замкнутых систем отопления построен на элементарных законах физики – при нагревании, плотность воды уменьшается и подталкиваема снизу более холодной, она начинает подниматься по трубе, попадая в расширительный бак, и уже из него по всему контуру возвращается к нагревателю.

В данном случае, в качестве нагревателя выступает дымоход, который своей энергией толкает воду по контуру системы отопления.

Самодельный змеевик

Конструкция, изображённая на фото, является самым распространённым и простым способом использования тепла от дымохода. Верхний край трубки соединяется с расширительным баком, а нижний с контуром отопления.

Совет! лучше всего для змеевика подойдёт медная трубка. Она легко накручивается на дымоход и имеет высокий коэффициент теплопроводимости.

Чаще всего такую систему используют в качестве вспомогательной. С её помощью можно обогревать небольшие помещения, в которых ранее не предусматривалось отопление, но не более того. Выступать в роли основного отопления она не сможет, так как в её устройстве есть несколько значительных недостатков:

• Температура на поверхности дымохода – величина непостоянная и сложноконтролируемая, как следствие, невозможно регулировать степень нагрева теплоносителя.
• Из-за непостоянства температуры, очень сложно рассчитать оптимальную длину змеевика. Если он будет слишком коротким, вода начнёт закипать и разорвёт трубку, а если слишком длинный, теплоноситель вообще не прогреется до нужной температуры.
• Воду из расширительного бака нельзя использовать для душа или в других целях, и дело не только в нерегулируемом нагреве. При заполнении бака холодной водой, она через змеевик начнёт охлаждать дымоход, в результате чего образуется конденсат и ускоряется процесс образования нагара на внутренних стенках.
• Температуры, до которой нагревается дымоход, недостаточно для прогрева длинного контура. При обычном отоплении, вода, проходя по системе, теряет всего 25 градусов, чтобы сохранить этот показатель в данной ситуации, вся система должна быть небольших размеров.

Важно! Некоторым «народным умельцам приходит в голову мысль о том, что теплообменник в дымоходе будет значительно эффективнее, ведь температура там выше. Делать этого ни в коем случае нельзя, посторонние предметы внутри трубы препятствуют свободному прохождению газов, в результате чего они могут пойти в помещение.

Регистровый теплообменник

Чтобы избежать проблем с самодельными устройствами, можно приобрести регистр теплообменник на дымоходную трубу. Конечно, цена такого приспособления будет выше, чем у сделанного своими руками. Но и качественные характеристики не идут ни в какое сравнение.

Принцип работы такого устройства, идентичен описанному выше, с той лишь разницей, что тут уже произведены все расчёты, уберегающие устройство от закипания. К сожалению, контроля за нагревом тут тоже нет, но зато есть несколько существенных плюсов в сравнении с «самоделкой»:

• Внешний кожух сохраняет тепло внутри, позволяя змеевику прогреваться даже при невысокой температуре дымохода;
• Медные трубки не вступают в плотный контакт с нагревающейся поверхностью, это защищает устройство от возможного закипания.

Важно! К каждому заводскому теплообменнику прилагается подробная инструкция по его установке. Чтобы добиться максимальной производительности и не столкнуться с непредвиденными проблемами, необходимо её внимательно изучить и следовать всем рекомендациям производителя.

Воздушные теплообменники

Принцип действия такого устройства в том, что горячие газы внутри дымохода обтекают трубки теплообменника, за счёт чего они нагреваются и отдают энергию наружу. По сути, он не создаёт дополнительного нагрева, а просто направляет горячий в воздух в заданном направлении.

Воздушный теплообменник на дымоход может быть как самостоятельным, так и с принудительной тягой. Чтобы ускорить распространение горячего воздуха в помещении, часто используют обычный вентилятор, этого вполне достаточно для циркуляции воздуха, и в то же время не переостужает дымоход.

Собрать такой теплообменник можно самостоятельно, а все этапы показаны на видео в этой статье

Теплообменник «Кузнецова»

Это самый оптимальный теплообменник на дымоход для отопления холодной мансарды или чердака. Горячие газы всегда стремятся вверх, а так, как выход располагается ниже уровня входа, они сначала нагревают теплообменник, и уже после этого, остывая, попадают в трубу, откуда и выходят на улицу.

Дымоход с теплообменником Кузнецова не сможет полностью обогреть помещение, но он практически полностью исключает потери тепла, выпуская через трубу только остывшие газы.

теплообменников воздух-воздух для более здоровых энергоэффективных домов — Публикации

Конденсация на окнах и другие проблемы с влажностью вероятны в доме с повышенной атмосферой, в котором нет воздухообменников. Это проблема как для людей, так и для дома. Подача наружного воздуха и отработанного воздуха в помещении (вентиляция) разбавляет или удаляет загрязнители и влагу из помещения. Возникает вопрос: как удалить влагу и загрязняющие вещества, сохранив при этом нагретый или охлажденный воздух? Теплообменник воздух-воздух решит эту проблему.Воздухообменники передают тепловую энергию воздуха в помещении поступающему свежему воздуху, позволяя отводить влагу и загрязняющие вещества, но сохраняя тепло. В этой публикации описаны причины использования теплообменников воздух-воздух, технология теплообменников, преимущества их установки и некоторые советы по выбору теплообменника, подходящего для вашего дома.

Почему вентиляция вызывает беспокойство?

Раньше энергия была дешевле, чем изоляция, и строители меньше заботились об утеплении дома.По мере того, как время шло и цены на энергию росли, домовладельцы начали сокращать расходы, утепляя чердаки, стены и подвалы, что остановило крупномасштабную передачу тепла.

В последнее время из-за высоких затрат на электроэнергию и лучших материалов домовладельцы и строители устраняют небольшие утечки воздуха вокруг дверей, окон, водопровода и даже пластин выключателя света. В некоторых домах эта естественная инфильтрация воздуха теперь заменяет внутренний воздух каждые 4-10 часов, по сравнению с каждые 30 минут 40 лет назад. К сожалению, это уменьшение поступления наружного воздуха в конструкцию может привести к проблемам с качеством воздуха в помещении.Двумя наиболее распространенными проблемами качества являются повышенная влажность
и загрязняющие вещества.

Относительная влажность — это отношение количества водяного пара в воздухе к максимальному количеству водяного пара, которое воздух может удерживать при определенной температуре. Точка росы — это температура, при которой относительная влажность составляет 100 процентов и образуется конденсат.

Теплый воздух может удерживать больше водяного пара, чем холодный. В теплый летний день температура может составлять 85 градусов по Фаренгейту (° F) с уровнем относительной влажности 50 процентов, что делает точку росы 71 ° F.

По мере охлаждения воздуха температура приближается к точке росы или точке, где водяной пар начинает оседать из воздуха. Например, когда воздух охлаждается при температуре 85 ° F, относительная влажность увеличивается, а при температуре 70 ° F на прохладных поверхностях образуется конденсат. Воздух при температуре 70 ° F и относительной влажности 40% имеет относительную влажность около 80% при охлаждении до 50 ° F. Воздух при температуре 20 ° F и относительной влажности 90% имеет относительную влажность 23% при нагревании до 60 ° F. Грубо говоря, падение температуры на 20 ° F снижает водоудерживающую способность вдвое и удваивает относительную влажность.

В тесных домах деятельность человека, такая как душ, сушка одежды и приготовление пищи, повышает относительную влажность до проблемного уровня, что приводит к конденсации на окнах и высокой влажности, что может привести к росту плесени. Рекомендуемая относительная влажность для людей составляет около 50 процентов, чтобы свести к минимуму кровотечение из носа, сухость кожи и другие физические недуги. Северный климат не может поддерживать такой уровень влажности зимой. Когда теплый влажный воздух соприкасается с холодными поверхностями, на поверхности конденсируется влага, если она ниже точки росы.

Так же, как вода конденсируется в стакане с ледяной водой, конденсат образуется на холодных поверхностях дома. Это может произойти на окнах, дверях, полах и даже внутри стен. Устойчивые влажные условия могут вызвать повреждение конструкции и связанные с этим проблемы с гнилью и плесенью. Идеальная влажность для северных равнин зимой составляет от 30 до 40 процентов, что является компромиссом между идеальными условиями для людей и строениями, в которых они обитают.

Измерение влажности в домашних условиях

Используйте гигрометр (Рисунок 1) или измеритель относительной влажности, чтобы проверить конструкцию на относительную влажность.Гигрометры могут иметь циферблат или цифровой индикатор. Цифровые гигрометры не всегда точнее. В продаже имеются более дорогие модели, которые обычно должны иметь более высокую степень точности. Более дорогие гигрометры обычно имеют точность в пределах 5 процентов от фактической относительной влажности. Все гигрометры требуют калибровки для повышения уровня точности. При покупке гигрометра проверьте рабочий диапазон, потому что электронные гигрометры могут иметь минимальный уровень относительной влажности, который они могут считывать, например 20 процентов.

Рисунок 1. Примеры измерителей относительной влажности, также известных как гигрометры.
(Фото Карла Педерсена)

Для калибровки гигрометра возьмите воздухонепроницаемую емкость, по крайней мере, в три раза превышающую размер гигрометра. Примеры включают полиэтиленовый пакет с застежкой-молнией, контейнер для хранения продуктов с плотно закрывающейся крышкой или банку из-под кофе с оригинальной крышкой. Поместите чашку с водой в герметичную емкость вместе с глюкометром на четыре-шесть часов или до тех пор, пока капли воды не станут видны на внутренней поверхности емкости.Когда капли начинают скапливаться на краю запечатанного контейнера, это указывает на уровень относительной влажности 100 процентов. Показание гигрометра должно быть не менее 95 процентов, а лучше 100 процентов, Рисунок 2 . Обратите внимание на чтение.

Рис. 2. Калибровочный тест, влажность 100%.
(Фото Карла Педерсена)

Теперь добавьте поваренную соль в стакан с водой, помешивая, пока вода не перестанет растворять соль.На дно чашки должна лежать соль. Затем поместите чашку обратно в герметичную емкость с глюкометром и оставьте на два-три часа. Соль снижает способность воды к испарению и, следовательно, уровень влажности. Солевой раствор должен обеспечивать показание влажности 75 процентов, но допустимы показания от 70 до 80 процентов, Рисунок 3 .

Рис. 3. Калибровочный тест солевого раствора, влажность 75%.
(Фото Карла Педерсена)

Сравните два показания.Если они оба различаются на одинаковую величину, вы можете повторно откалибровать гигрометр на эту величину. Обратитесь к руководству пользователя для получения конкретных инструкций по калибровке вашего устройства. Если у вашего прибора нет возможности калибровки, то вы можете мысленно скорректировать показания.

Загрязняющие вещества в домах

Различные загрязнители существуют на разных уровнях в разных домах. Примеры включают диоксид углерода и монооксид из газовых приборов, газ радон из почвы, окружающей фундаменты, формальдегид из строительных материалов и твердых частиц, таких как плесень и табачный дым. В таблице 1 перечислены некоторые основные источники загрязняющих веществ внутри и снаружи помещений. Некоторые из наиболее распространенных загрязнителей заслуживают обсуждения по поводу их происхождения и возможных проблем со здоровьем человека.

Двуокись углерода и окись углерода, образующиеся при сгорании топлива, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Старые приборы обычно выделяют самый высокий уровень окиси углерода из-за неправильного сгорания, утечек и недостатка свежего воздуха для полного сгорания. Хотя углекислый газ вызывает проблемы только на высоких уровнях, его присутствие обычно указывает на присутствие окиси углерода.Высокий уровень углекислого газа вызывает сонливость и указывает на плохую вентиляцию. Окись углерода вызывает головные боли и усталость при низких уровнях и может вызвать потерю сознания или смерть при высоких уровнях. Обеспечение притока наружного воздуха к любому топочному устройству и регулярный воздухообмен решают эти проблемы.

Радон проникает в конструкцию через отверстия для трубопроводов, трещины в полу и другие отверстия в почву и возникает в результате разложения естественных радиоактивных материалов в почве. Радон может вызвать рак легких на высоких уровнях.Проветривание подвальных помещений и подвалов свежим воздухом может уменьшить проблему, но предпочтительным методом является удаление слоя гравия под полом подвала (Рис. 4) . Для определения уровня радона необходимо провести тест на радон.

Рисунок 4. Вентиляция радона .

Другие бытовые опасности, переносимые воздухом, возникают из-за строительных материалов и чистящих средств. Формальдегид, обычное промышленное химическое вещество, присутствует во многих строительных материалах и предметах домашнего обихода.Газообразный формальдегид может покидать материалы и попадать в окружающую среду в течение всего срока службы материала, но большая часть газа уходит в течение первого года. Формальдегид вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла и глаз. Он должен быть выведен наружу. Сегодня использование формальдегида в строительных материалах ограничено.

К твердым частицам относятся более крупные частицы, переносимые по воздуху, такие как споры плесени и табачный дым, упомянутые ранее. Также сюда входят вирусные и бактериальные организмы, перхоть домашних животных, пыль и многое другое.Из-за большого разнообразия предметов физические недуги варьируются от простуды до аллергии и заболеваний легких. Некоторые частицы могут быть отфильтрованы, а другие — только наружу.

Эксплуатация и строительство теплообменника воздух-воздух

Одним из способов минимизировать проблемы с качеством воздуха и влажностью в доме, не открывая окно, является установка системы механической вентиляции с использованием теплообменника воздух-воздух. Теплообменник воздух-воздух приводит в тепловой контакт два воздушных потока разной температуры, передавая тепло от выходящего внутреннего воздуха входящему наружному воздуху в течение отопительного сезона.Типичный теплообменник показан на Рис. 5 .

Рис. 5. Типичные характеристики теплообменника воздух-воздух.

Летом теплообменник может охлаждать, а в некоторых случаях осушать горячий наружный воздух, проходящий через него в дом для вентиляции. Теплообменник воздух-воздух удаляет избыточную влажность и вымывает запахи и загрязняющие вещества, образующиеся в помещении.

Теплообменники обычно классифицируются по тому, как воздух проходит через агрегат.В противоточном теплообменнике потоки горячего и холодного воздуха проходят параллельно в противоположных направлениях. В устройстве с поперечным потоком воздушные потоки проходят перпендикулярно друг другу. В блоке с осевым потоком используется большое колесо. Воздух нагревает одну сторону колеса, которая передает тепло потоку холодного воздуха, когда оно медленно вращается. Блок с тепловыми трубками использует хладагент для передачи тепла. Другие блоки доступны для специализированных приложений. В небольших сооружениях, таких как дома, обычно используются противоточные или перекрестно-проточные теплообменники.

Большинство теплообменников воздух-воздух, установленных в северном климате, представляют собой вентиляторы с рекуперацией тепла (HRV). Эти агрегаты регенерируют тепло из отработанного воздуха и возвращают его в здание. Последние достижения в области технологий также увеличили использование вентиляторов с рекуперацией энергии (ERV). В прошлом ERV в основном использовались в климате с более высокой влажностью, где охлаждение было тяжелее, чем тепловая нагрузка.

Основное различие между ними состоит в том, что HRV рекуперирует только тепло, тогда как ERV рекуперирует тепло и влажность.У ERV были проблемы с более низкой эффективностью из-за перенасыщения внутренних осушающих колес в течение более длительных периодов высокой влажности, но при правильной установке и техническом обслуживании они могут создать более здоровое жилое пространство и большую экономию энергии. Кроме того, большинство продаваемых сегодня ERV представляют собой ERV пластинчатого типа, которые не содержат осушающего колеса. Проконсультируйтесь с подрядчиком по отоплению / охлаждению, чтобы определить, будет ли HRV или ERV наиболее выгодным в ваших обстоятельствах.

В общей конструкции теплообменника воздух-воздух используется ряд пластин, называемых сердечником, уложенных друг на друга вертикально или горизонтально.Идеальная плита обладает высокой теплопроводностью, высокой устойчивостью к коррозии, способностью поглощать шум, невысокой стоимостью и небольшим весом. Обычные материалы пластин включают алюминий, различные типы пластиковых листов и современные композиты.

Изначально в теплообменниках использовались алюминиевые пластины. Возникли проблемы с коррозией во влажной среде из-за конденсации и плохими звуковыми характеристиками. Пластмасса решила проблему коррозии и некоторые проблемы со звуком, но проводимость была не такой, как у алюминия, а стоимость была выше.В современных высокотехнологичных теплообменниках используются композитные материалы, отвечающие всем критериям.

Помимо сердечника, агрегат состоит из изолированного контейнера, элементов управления размораживанием для предотвращения замерзания влаги на сердечнике и вентиляторов для перемещения воздуха. Все теплообменники нуждаются в изоляции для повышения эффективности и уменьшения образования конденсата снаружи агрегата. Для управления процессом размораживания доступны различные типы механизмов размораживания с датчиками внутри блока. Вентиляторы перемещают воздух, чтобы обеспечить необходимый воздушный поток и интенсивность вентиляции.

Противоточные теплообменники состоят из плоских пластин. Как показано на рис. 6 , воздух поступает с обоих концов теплообменника. Тепло передается через пластины более прохладному воздуху. Чем дольше воздух проходит в агрегате, тем выше теплообмен. Процент рекуперации тепла — это КПД агрегата. Эффективность обычно составляет около 80 процентов. Обычно эти устройства бывают длинными, неглубокими и прямоугольными, с воздуховодами на любом из длинных концов.

Рисунок 6.Противотеплообменник: потоки воздуха идут в противоположных направлениях.

В теплообменниках с перекрестным потоком также используются плоские пластины, но воздух течет под прямым углом (Рисунок 7) . Блоки занимают меньше места и могут даже уместиться в окне, но теряют часть противоточной эффективности. КПД обычно не превышает 75 процентов. Эти блоки часто имеют форму куба со всеми соединениями на одной стороне куба. Подавляющее большинство теплообменников, используемых в жилых помещениях, используют конструкцию с поперечным потоком.

Рис. 7. Теплообменник с перекрестным потоком: потоки воздуха проходят под прямым углом друг к другу.
(RenewAire Ventilation)

Выберите модель, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Следует учитывать такие характеристики, как доступное пространство для установки, необходимый обменный курс и желаемый КПД. К сожалению, почти у каждого производителя есть разные способы сообщить эти цифры. Например, интенсивность вентиляции зависит от сопротивления воздушному потоку.Вентилятор с расходом воздуха 150 кубических футов в минуту (куб. Фут / мин) на самом деле может создавать этот поток только при очень низком давлении. Аналогичным образом, блок может иметь заявленную эффективность 85 процентов, но не может быть лучше, чем блок с эффективностью 80 процентов, в зависимости от температуры испытания.

Чтобы стандартизировать заявления производителей об эффективности, Институт домашней вентиляции (HVI) испытывает воздухо-воздушные теплообменники и другое вентиляционное оборудование. Испытания используются для составления спецификации теплообменника воздух-воздух.Этот лист, показанный на рис. 8 , нормализует теплообменники к заданному набору давлений и температур, позволяя сравнивать эффективность и скорость воздушного потока между моделями. Показатели эффективности вентиляции соотносят скорость воздушного потока с заданным давлением, в то время как энергоэффективность связывает набор заданных температур наружного воздуха с различными типами эффективности.

Рисунок 8. Лист технических данных на проектирование рекуперации тепла.
(Институт домашней вентиляции)

Наиболее важной эффективностью является ощутимая эффективность рекуперации, поскольку большая часть теплообмена происходит во время этого типа процесса.Ощутимая эффективность рекуперации обеспечивает КПД агрегата при определенных расходах воздуха (куб. Фут / мин) и температурах. Эти числа можно сравнивать от одного устройства к другому, чтобы обеспечить правильное сравнение при аналогичных расходах воздуха.

Стоимость

Недорогой теплообменник может стоить всего 500 долларов. Топовая модель может стоить более 2000 долларов. Хотя некоторые из более дорогих теплообменников имеют более высокий КПД, это не всегда так. Большая часть увеличения стоимости связана с потребительскими функциями, такими как легко очищаемые сердечники, усовершенствованные средства управления размораживанием и датчики для включения и выключения устройства.Эти особенности обычно не влияют на общую эффективность, но могут быть полезны для простоты эксплуатации.

Стоимость установки может составлять 500 долларов и выше, в зависимости от размера дома и требований системы. Монтаж может варьироваться от сращивания с оригинальной системой до полного воздуховода конструкции. В конструкции, уже использующей воздуховоды для отопления и / или охлаждения, скорее всего, уже есть воздуховоды, чтобы весь воздух проходил через теплообменник. Может быть, все, что потребуется, — это просто прикрепить систему к источнику питания.

Во многих домах есть плинтусы с электроприводом или водяное отопление. Добавление теплообменника воздух-воздух к этим типам систем отопления требует некоторых размышлений. Самая распространенная ошибка при самостоятельной установке — это неправильная вентиляция всего дома (Рисунок 9) . Проблему можно увидеть в верхнем левом углу Рисунок 9 . Воздушный поток от приточного к обратному каналу никогда не попадает в большинство трех помещений. Свежий воздух постоянно циркулирует в одной части дома, повторно используя эту часть дома без обмена воздухом в другой части дома. На рис. 10 показана более полная система вентиляции, обслуживающая все жилое пространство.

Рис. 9. Простая система воздуховодов для теплообмена воздух-воздух не обеспечивает надлежащую вентиляцию всей конструкции.

Рис. 10. Несколько приточных и вытяжных вентиляционных отверстий обеспечивают полную вентиляцию всей конструкции.

Воздухо-воздушные теплообменники также могут быть установлены в различных местах. На рис. 11 показана установка на чердаке, подключенная к обширной системе воздуховодов, забирающей несвежий воздух из кухни, ванной и подсобного помещения и распределяющей теплый наружный воздух в спальни и гостиные. На рис. 12 показан блок, установленный в подвале, снова подключенный к системе воздуховодов.

Рисунок 11. Чердачная установка воздухообменника.
(внутренний NDSU)

Рисунок 12. Установка воздухообменника в подвале.
(внутренний NDSU)

Техническое обслуживание теплообменника

Для обеспечения правильной работы HRV необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. График технического обслуживания будет зависеть от конкретного установленного агрегата; конкретные инструкции см. в руководстве пользователя.

Перед выполнением любого обслуживания убедитесь, что питание устройства отключено. Начнем с фильтров. Очищайте или меняйте фильтры каждые один-три месяца, в зависимости от рекомендаций производителя.Моющиеся фильтры следует чистить в соответствии с рекомендациями производителя.

При замене фильтров пропылесосьте область вокруг фильтров. После очистки фильтров проверьте воздухозаборники на улице, чтобы убедиться, что ничто не блокирует экраны и кожухи. Осмотрите поддон для конденсата и сливную трубку. Чтобы убедиться, что трубка ничем не закупорена, налейте немного воды в поддон рядом со сливом. Если вода не сливается, необходимо очистить трубку.

Не реже одного раза в год очищайте сердечник теплообменника.Обязательно следуйте инструкциям в руководстве пользователя по правильной очистке и техническому обслуживанию сердечника. Еще раз убедитесь, что питание отключено, прежде чем выполнять какое-либо обслуживание. Не реже одного раза в год необходимо чистить вентиляторы, помимо сердечника. Начисто протирайте лезвия и смазывайте двигатель только в том случае, если это рекомендовано производителем.

Воздухо-воздушный теплообменник рециркулирует тепло от вентилируемого внутреннего воздуха для нагрева поступающего свежего наружного воздуха, необходимого для поддержания здоровья жителей здания.Опасные уровни загрязняющих веществ, таких как химические вещества, твердые частицы, радон и даже избыток водяного пара, которые могут вызвать структурные повреждения и проблемы со здоровьем, удаляются. Существуют различные типы теплообменников для удовлетворения многих требований домовладельцев, будь то установка, экологические или энергетические соображения.

В более плотных домах, построенных сегодня, чрезмерная влажность, ведущая к конденсации на окнах и другим проблемам с влажностью, вероятно, без теплообменника. Теплообменники обеспечивают прямую и быструю окупаемость инвестиций и уверенность в том, что свежий воздух всегда доступен для дыхания.

Рисунок 13-A. Типовая установка теплообменника.
(Фото любезно предоставлено Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

Рисунок 13-B. Фильтры в теплообменнике.
(Фотографии любезно предоставлены Ширли Неймайер, Университет Небраски — Линкольн).

Рентабельность теплообменников

Простой метод окупаемости, при котором за счет экономии энергии оплачиваются покупка и установка в течение расчетного периода времени, показывает рентабельность добавления системы.

В качестве ориентира следующая система уравнений показывает рентабельность теплообменника воздух-воздух, установленного в доме с низким уровнем инфильтрации в Фарго, Северная Дакота. Для расчета выборки существуют следующие условия:

• Площадь пола: 1500 квадратных футов ( ² )
• Количество спален: 3
• Скорость инфильтрации: 0,1 воздухообмена в час (ACH) или 10 часов для полного воздухообмена
• Стоимость мазута за галлон 3 долл. США.80
• Стоимость электроэнергии за киловатт-час (кВтч): 0,10 доллара США

Стандартные рекомендуемые скорости вентиляции были установлены Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (стандарт ASHRAE 62.2-2007). Эти стандарты не принимают во внимание особые обстоятельства, такие как особая чувствительность или хобби, которые создают проблемы с качеством воздуха. Стандарты различаются в зависимости от здания, его использования и количества людей (стандарт ASHRAE 62.2-2007).

Преимущества включают удаление влаги, снижение вероятности повреждения конструкции, устранение вредных загрязнителей и снижение затрат на электроэнергию.Любая установленная система также увеличит стоимость здания при перепродаже.

Для частного дома количество спален определяет типичное количество жителей.

В этом примере в доме с тремя спальнями уровень жильцов равен четырем, или количество спален плюс одна. Для определения расхода приточного воздуха используется следующая формула:

Рекомендуемая интенсивность вентиляции = (0,01 x площадь пола, квадратных футов) + 7,5 (количество спален + 1)

Скорость вентиляции в примере = (0.01 x 1500 кв. Футов) + 7,5 (3 спальни + 1) = 45 кубических футов в минуту

Скорость воздушного потока при вентиляции часто выражается в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту.

Рекомендуемая скорость вентиляции для этого примера дома составляет 45 кубических футов в минуту.

Использование теплообменника для нагрева этого воздуха до температуры в помещении позволяет компенсировать затраты на отопление, связанные с нагреванием холодного воздуха до комнатной температуры. Точное количество энергии, конечно, зависит от разницы температур между наружным и внутренним воздухом.

Мерой этого является градусо-день нагрева (HDD).

Обычно жесткий диск рассчитывается как средняя разница между 65 ° F и средней дневной температурой. Различные агентства погоды по всему штату имеют таблицы обычных жестких дисков для данной области. В этом примере используется Фарго, Северная Дакота, с жестким диском 9000.

Уравнения для определения количества сэкономленной энергии (Btu) в год используют куб.фут / мин, HDD, рейтинг эффективности теплообменника (EF) и константу для удельной теплоемкости и удельного веса воздуха (25.92). Формула выглядит следующим образом:

Ежегодная экономия тепла (британских тепловых единиц) = куб. Футов в минуту x HDD x EF x 25,92

BTU — британские тепловые единицы

кубических футов в минуту — скорость вентиляционного потока в кубических футах в минуту

ГНБ — градус нагрева сутки

EF — КПД теплообменника

25,92 — постоянная для удельной теплоемкости и веса воздуха

При использовании 45 кубических футов в минуту и ​​9000 жестких дисков экономия тепловой энергии за счет использования теплообменника с КПД 70% составит:

Экономия тепловой энергии = 45 x 9000 x 0.70 х 25,92

Экономия тепловой энергии = 7 348 320 БТЕ в год

Как упоминалось ранее, теплообменник нуждается в контроле размораживания, чтобы предотвратить образование льда. Размораживание обычно выполняется с помощью электрического резистивного нагревателя. Эту стоимость электроэнергии необходимо вычесть из стоимости экономии энергии. Стоимость может быть определена по следующей формуле:

Стоимость размораживания = мощность, потребляемая устройством размораживания x часы работы x стоимость электроэнергии

Предполагая, что нагреватель мощностью 70 Вт (Вт), 500 часов работы в год при температурах ниже нуля и $.10 за кВт · ч, затраты на электроэнергию для работы обогревателя после преобразования ватт в киловатты (кВт) составляют:

Стоимость = 70 Вт x 500 часов в год x 1 кВт / 1000 Вт x 0,10 долл. США / кВт · ч = 3,50 долл. США в год

Для анализа экономии топлива необходимо знать энергосодержание топлива и эффективность устройств, использующих топливо.

Для получения дополнительной информации об энергии в службе расширения NDSU

Рецензенты

Laney’s Inc., Фарго, Северная Дакота
Домашнее отопление, Фарго, Северная Дакота
RenewAire LLC, Мэдисон, Висконсин.
Одночасовое отопление и кондиционирование воздуха, Фарго, Северная Дакота

Фотографии на обложке любезно предоставлены Агентством по охране окружающей среды США ENERGY STAR Program и RenewAire Ventilation из Мэдисона, штат Висконсин.

Заявление об ограничении ответственности

Отчет был подготовлен как отчет о работе, спонсируемой агентством правительства США. Ни правительство США, ни какое-либо его ведомство, а также ни один из их сотрудников не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, и не принимает на себя никаких юридических обязательств или ответственности за точность, полноту или полезность любой раскрытой информации, оборудования, продукта или процесса. , или заявляет, что его использование не нарушит права частной собственности.Ссылка в данном документе на какой-либо конкретный коммерческий продукт, процесс или услугу по торговому наименованию, товарному знаку, производителю или иным образом не обязательно означает или подразумевает его одобрение, рекомендацию или поддержку со стороны правительства США или любого его ведомства.

Взгляды и мнения авторов, выраженные в данном документе, не обязательно отражают или отражают точку зрения правительства США или любого его ведомства.

Авторами данной публикации являются Кеннет Хеллеванг, специалист по расширению, и Карл Педерсен, бывший преподаватель энергетики

(май 2018 г.)

Теплообменник с тепловыми трубками: Воздухо-воздушный теплообменник

Особенности:

• Экономия энергии более 40%, холодный или жаркий климат
• Отсутствие перекрестного загрязнения между изолированными воздушными потоками
• Экономически улучшает качество воздуха в помещении
• Быстрая окупаемость инвестиций за счет экономии энергии
• Снижение требований к обогреву или охлаждению
• Полностью пассивный, без движущихся частей и обслуживания системы
• Разработанный эффективный и компактный дизайн

Области применения: Выделенные объекты на открытом воздухе в соответствии с ASHRAE 90.1 рекомендации по установке

• Больницы и медицинские учреждения
• Лаборатории государственных учреждений (без перекрестного заражения)
• Муниципальные гаражи (где может быть взрывоопасная атмосфера)
• Театры
• Фитнес-центры
• Университеты
• Кондо / Отели
• Еда и рестораны

Оптимизируйте свои специализированные установки для наружного воздуха

Снижение общих требований к отоплению и охлаждению системы HVAC: размер систем отопления и / или охлаждения может быть уменьшен в зависимости от эффективности нашего теплообменника с воздушно-воздушной трубкой.Дорогой нагретый или охлажденный воздух, покидающий предприятие, теперь можно безопасно рекуперировать и пассивно передавать для повышения производительности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Соответствие стандартам и кодам: Теплообменники ACT с тепловыми трубками позволяют разработчикам систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха соответствовать стандартам ASHRAE 62.1 и 90.1, повышая комфорт здания и экономя владельцу здания тысячи долларов в год.

Легко определяется: Теплообменники с тепловыми трубками серии ACT-HP-AAHX имеют конструкцию с тонким профилем планировщика. Тонкий профиль обеспечивает простоту установки в новое или существующее оборудование AHU, в промышленных или коммерческих энергетических приложениях.Множество отдельных герметичных тепловых трубок большой емкости обеспечивают надежную работу в течение всего срока службы. Размер каждой установки оптимизирован для обеспечения максимальной практической передачи БТЕ / час между воздушными потоками.

Уход и эксплуатационные расходы: поскольку наши системы рекуперации энергии полностью пассивны (отсутствие внешней электроэнергии для работы), ваша экономия энергии увеличивается год за годом. Нет никаких требований к периодическому техническому обслуживанию, необходимых для типичных условий эксплуатации, за исключением содержания катушек тепловых трубок в чистоте от пыли и мусора.

Опции управления

Эти системы позволяют производить рекуперацию энергии круглый год

AAHX с регулируемым наклоном для рекуперации энергии в альтернативный сезон

• • Для перемещения тепла в обратном направлении змеевик можно наклонить
  • Tilt также помогает размораживать выхлопные газы зимой или для обслуживания.
  • Повышенная производительность в любое время года с оптимизированной возможностью наклона

Теплообменник с рекуперацией энергии с разделенным контуром и насосом

• • Совместимость с большими системами или дистанционными
  • Контроль температуры опционально
  • Компактная упаковка и большая гибкость дизайна

Все, что вам нужно знать о теплообменниках воздух-воздух (AAHX)

Что такое AAHX?

БЛОГ: ПРАВИЛЬНАЯ СИСТЕМА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ ЗАВИСИТ ОТ ВАШИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ В КАЧЕСТВЕ ВОЗДУХА

AAHX — теплообменник с тепловыми трубками воздух-воздух.Они обычно используются в приложениях, где есть вытяжной поток. Воздух, который выпускается из здания для поддержания благоприятного качества воздуха в помещении, был охлажден (летом) или нагрет (зимой) до типичной температуры помещения от 70 до 75 ° F. Этот поток выхлопных газов и AAHX можно использовать для предварительного охлаждения или подогрева входящего наружного подпиточного воздуха. Летом, когда температура на улице выше температуры выхлопного потока 75 ° F, AAHX будет предварительно охлаждать наружный воздух. Зимой, когда температура снаружи ниже температуры выхлопного потока 70 ° F, AAHX будет предварительно нагревать наружный воздух, обмениваясь энергией в AAHX.

Что означает эффективность AAHX?

Эффективность теплообменника с тепловыми трубками воздух-воздух — это отношение переданной энергии к максимально возможному количеству энергии, которое может быть передано в условиях, в которых он находится. Для разумных устройств, таких как теплообменники с тепловыми трубками, эффективность обычно указывается как температурная эффективность. Для типичного применения в жилых зданиях наружный воздух, необходимый для вентиляции, может входить при температуре 90 ° F, а температура выходящего воздуха — 75 ° F.Максимальная разница температур составляет 90-75 = 15 ° F.

В приложении AAHX скорость потока через змеевик предварительного охлаждения и змеевик повторного нагрева обычно почти одинакова, хотя это и не обязательно. Фактически, в большинстве систем вентиляции зданий будет больше наружного воздуха по сравнению с вытяжным воздухом, потому что часть воздуха теряется через вытяжные воздуховоды без каналов, такие как двери и окна, вентиляторы в ванных комнатах и ​​т. Д. Эффективность потоков корректируется с учетом несходной скорости потока на отношение расхода оцениваемой стороны к меньшему из двух расходов.

Давайте посмотрим на пример. Наружный воздух с температурой 90 ° F втягивается в здание со скоростью 10 000 кубических футов в минуту и ​​предварительно охлаждается до 80 ° F с помощью AAHX. Отработанный воздух с температурой 75 ° F удаляется из здания со скоростью 8000 кубических футов в минуту. Следовательно, 90-75 = 15 ° F — это максимально возможная разница температур, которая может быть достигнута. Фактическая разница температур предварительно охлажденного воздуха составляет 90-80 = 10 ° F. Таким образом, температурная эффективность потока наружного воздуха составляет (10,000 / 8,000) x (90-80) / (90-75) = 83,3%. Температура вытяжного воздуха составит 83.3% = (8,000 / 8,000) x (X-75) / (90-75) или X = 87,5 ° F.

Является ли более высокая эффективность AAHX лучше, чем более низкая эффективность AAHX?

Для приложений, пытающихся добиться максимальной рекуперации энергии, верна поговорка «чем больше, тем лучше». Например, в наиболее распространенном применении AAHX, рекуперации энергии из воздушного потока вентиляции здания, максимальная рекуперация является наилучшей. Следовательно, AAHX обычно представляют собой 6, 8 или 10 рядов тепловых трубок. Выбор рядов зависит от соображений стоимости и способности преодолеть дополнительный перепад давления в системе.

Как можно управлять AAHX?

AAHX, как и все теплообменники с тепловыми трубками, полагаются на силу тяжести для возврата жидкого хладагента от конденсаторного (холодного) конца теплообменника с тепловыми трубками к (теплому) концу испарителя. В горизонтальном приложении, где воздуховоды расположены рядом, если AAHX идеально выровнен, он будет работать в обоих направлениях; однако, если тепловая трубка находится вне уровня даже на минимальное расстояние, жидкость будет течь под действием силы тяжести только в одном направлении, что делает ее полезной только в течение одного сезона.

Что такое термосифон с разделенным контуром AAHX?

В конструкции теплообменной системы с пассивным разделением контура (SLT) AAHX, змеевики предварительного охлаждения и повторного нагрева

Control является простым и экономичным за счет размещения управляемого шарового клапана для хладагента в паропроводе между змеевиками предварительного охлаждения и повторного нагрева. Закрытие клапанов останавливает поток пара, по существу отключая SLT. Клапаны могут быть добавлены ко всем или только к некоторым контурам катушек для отключения различных пропорций устройства для более полного контроля.

Существуют ли какие-либо ограничения в конструкции термосифона с разделенным контуром AAHX?

Термосифоны с разделенным контуром полагаются на кипение хладагента в вертикальных трубках, чтобы поддерживать всю длину трубки, смоченной жидкостью, готовой к испарению. Если трубки слишком длинные, сила тяжести предотвращает разбрызгивание жидкости в верхнюю часть трубок при кипении. Эти области больше не эффективны для испарительной теплопередачи. Следовательно, SLT ограничены ребрами примерно 36 дюймов в вертикальном направлении.Если требуется больше, единицы складываются.

Существуют ли какие-либо онлайн-инструменты для выбора, которые помогут разработать AAHX?

ACT можно использовать для проектирования и оценки характеристик AAHX в различных условиях. Его можно найти по адресу www.1-ACT.com/HVAC/AAHX . Никакого входа в систему или настройки учетной записи не требуется. Просто введите размеры змеевика (высоту оребрения и длину оребрения), скорость потока, условия воздуха на входе и желаемую температуру воздуха на выходе.Нажмите на расчетное дно. Результаты доступны в формате .pdf или вы можете отправить результат в ACT для проверки. Вы также можете перевести калькулятор в «режим нормы» и зафиксировать количество рядов и ребер на дюйм, чтобы увидеть, как конкретная конструкция будет работать в различных условиях.

Воздухо-воздушный теплообменник

Эффективная рекуперация тепла — рентабельная, под заказ

Описание

Вот как это работает: теплый воздух из технологического процесса обтекает гладкие тонкостенные трубы, охлаждается и при необходимости конденсируется.Холодный свежий воздух проходит внутри трубок, предварительно нагревается отработанным воздухом и затем вводится в технологический процесс, обеспечивая эффективную рекуперацию тепла. Воздухо-воздушные теплообменники спроектированы как как простые, так и поперечно-противоточные с реверсивными кожухами. В качестве материала используется нержавеющая сталь, поэтому конденсация воды не критична. У нас есть решения для широкого диапазона расхода воздуха, а также температур — у нас есть опыт до 1000 ° C.

Теплообменники Kelvion воздух-воздух доступны в двух версиях:

Клей воздух-воздух
Клей воздух-воздух — это легкая конструкция, в которой соединение трубы с трубной решеткой производится с помощью специального клея, не содержащего силикона.Этот тип теплообменника может идеально использоваться в системах с низкой и средней температурой до температуры 180 ° C. Значительное снижение веса рекуператора Kelvion позволяет устанавливать его в ранее недоступных местах. Уменьшение потребности в сварке и использовании тонкостенных компонентов делает новую конструкцию более дешевой и менее сложной в производстве, а также сохраняет ее полную функциональность.

Сварка воздух-воздух
Сварка воздух-воздух подходит для применений с более высокими температурами, более высоким уровнем загрязнения и более высокими внешними нагрузками на теплообменник, полностью адаптирована для удовлетворения индивидуальных потребностей клиентов.Соединение трубы с трубной решеткой производится сваркой.

Чтобы обеспечить технологическое и экономичное решение, мы можем смешивать клееный и сварной раствор, а также материалы из нержавеющей и углеродистой стали. Таким образом, мы контролируем разницу температур и точку конденсации, чтобы предоставить вам безопасную конструкцию с гарантированной производительностью при минимально возможных затратах.

Ознакомьтесь также с нашим сопутствующим продуктом Rekuluvo.

12 Часто задаваемые вопросы о теплообменниках типа «воздух-воздух», на которые ответили эксперты

Теплообменники «воздух-воздух» представляют собой новый и экономичный метод охлаждения корпуса с замкнутым контуром.За исключением вентиляторов циркуляции воздуха, теплообменники не потребляют энергии и работают относительно тихо. Во многих случаях они предлагают жизнеспособную альтернативу закрытым кондиционерам.

Из-за их уникальных характеристик многие люди не знают, как их использовать, поэтому мы попросили наших экспертов ответить на некоторые часто задаваемые вопросы.

1. Как работает теплообменник воздух-воздух?

В теплообменнике воздух-воздух используется тепловая труба для передачи тепла от горячего помещения к более холодному окружающему воздуху.Тепловая трубка представляет собой откачиваемую трубку, заполненную специальной жидкостью хладагента. Этот хладагент закипает при поглощении тепла от горячего воздуха внутри шкафа. Образующийся пар поднимается к верху трубы и конденсируется более холодным окружающим воздухом, отдавая свое тепло. Процесс постоянно повторяется.

2. Сколько энергии они потребляют?

Тепловая трубка вообще не потребляет электроэнергии. Однако для эффективной работы требуются небольшие вентиляторы для циркуляции воздуха внутри электрического шкафа и подачи наружного воздуха через верхнюю часть тепловой трубы.

3. Могут ли они охлаждаться ниже температуры окружающей среды?

Нет. Корпус, в котором используется теплообменник воздух-воздух, всегда будет немного теплее, чем температура окружающего воздуха. Фактическая разница будет зависеть от тепловой нагрузки и мощности теплообменника воздух-воздух.

4. Как я могу рассчитать способность отвода тепла?

Мощность теплообменника воздух-воздух указывается в ваттах на градус Фаренгейта (а также по Цельсию) разницы температур.Для приблизительной оценки рассчитайте тепловую нагрузку шкафа в ваттах, а затем разделите тепловую нагрузку на мощность вашего теплообменника воздух-воздух. Результат даст вам разницу температур между окружающей средой и корпусом. Для более точного подхода, учитывающего размер и тип вашего шкафа, а также условия окружающей среды, используйте калькулятор, который включает необходимые формулы.

5. Требуется ли обслуживание?

Единственное необходимое обслуживание — поддержание чистоты дыхательных путей.Убедитесь, что вентилятор и воздухозаборник чистые, и сдувайте всю грязь, приставшую к ребрам тепловых трубок.

6. Подходят ли они для использования в герметичных корпусах?

Да. Воздухо-воздушный теплообменник — это система охлаждения с замкнутым контуром, подходящая только для герметичного корпуса. Доступны модели для корпусов NEMA 12, 4 и 4X.

7. Могут ли они стирать белье?

Воздухо-воздушный теплообменник NEMA типа 4 или 4X подходит для использования в средах, где необходимо промывать оборудование из шланга и использовать чистящие химикаты.

8. Могу ли я использовать их для замены вентиляторов в корпусе?

Не напрямую. Принцип вентиляторного охлаждения заключается в отводе тепла путем продувки окружающего воздуха через корпус, тогда как теплообменник воздух-воздух представляет собой систему охлаждения с замкнутым контуром, для которой требуется герметичный корпус. Если корпус, охлаждаемый вентилятором, пригоден для герметизации, можно установить теплообменник воздух-воздух.

9. Как устанавливаются теплообменники воздух-воздух?

Воздухо-воздушные теплообменники можно легко установить по бокам шкафа, вырезав соответствующие отверстия для циркуляции воздуха в боковой части шкафа.Поставляется простой шаблон. Теплообменник крепится к боковой стенке корпуса и герметизируется поставляемой уплотнительной прокладкой. Для вентиляторов циркуляции воздуха требуется источник питания.

10. Могу ли я установить один на дверь шкафа?

Да, при условии, что дверца достаточно прочная, корпус надежно закреплен и может выдерживать вес теплообменника воздух-воздух, не опрокидываясь.

11. Могу ли я использовать солнечную энергию?

Да. Единственное требование к питанию — для вентиляторов, и они доступны как для переменного тока, так и для различных 24 и 48 Вольт постоянного тока.

12. Могу ли я использовать его в опасной зоне?

Да. Доступны модели, соответствующие требованиям для определенных опасных зон. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации по этому поводу.

Вам нужна дополнительная информация?

Если вам нужна дополнительная информация о воздухо-воздушных теплообменниках Thermal Edge, свяжитесь с нашим отделом продаж, который с радостью предоставит дополнительную информацию и покажет вам, как наши воздухо-воздушные теплообменники могут решить ваши проблемы с охлаждением.

Теплообменники воздух-воздух для охлаждения шкафа

Теплообменник воздух-воздух обладает уникальной способностью экономически эффективно обеспечивать конвекционное охлаждение тепловыделяющего электрического оборудования с преимуществами замкнутой системы охлаждения. Конструкция с замкнутым контуром охлаждает и рециркулирует воздух внутри электрического шкафа, изолируя электрические компоненты от окружающей среды, которая создает проблемы с загрязнением.

Общий процесс охлаждения является простым, когда передача тепла всегда перемещается от более теплой области к более холодной.По определению, теплопередача — это движение тепловой энергии от одного объекта к другому с разной температурой.

В теплообменнике воздух-воздух используются тепловые трубки из меди, поскольку медь отлично проводит тепло. Медные тепловые трубки окружают экструдированные ребра. Использование ребер вокруг медных тепловых трубок увеличивает площадь поверхности материала, что позволяет быстрее поглощать и рассеивать тепло.

Герметичные медные трубки содержат жидкость, изменяющую фазу.Жидкость поглощает тепло от нагретого помещения, где оно превращается в пар. Этот нагретый пар автоматически перемещается к более холодному концу тепловой трубы, который подвергается воздействию более холодного окружающего воздуха за пределами шкафа. Здесь избыточное тепло быстро отводится в более прохладный окружающий воздух, а пар снова превращается в жидкость. После охлаждения жидкость снова возвращается к более теплому концу тепловой трубки.

Цикл нагрева и охлаждения непрерывно повторяется без движущихся частей, что делает теплообменники воздух-воздух чрезвычайно эффективным и не требующим обслуживания решением для охлаждения распределительных шкафов.

Тепловые трубки теплообменника воздух-воздух не имеют движущихся частей, что делает их очень надежными и долговечными, требуя лишь периодического осмотра и очистки ребер тепловых трубок и вентиляторы внешней циркуляции воздуха. Даже в пыльной среде воздушные фильтры не требуются, что делает их идеальными для использования с корпусами NEMA Type 4 и Type 12.

Экономия энергии может быть значительной при использовании теплообменника воздух-воздух.Два небольших вентилятора с циркуляцией воздуха можно легко запитать от небольшой солнечной панели в удаленных местах. Благодаря отличным характеристикам отвода тепла и низкому энергопотреблению воздухо-воздушные теплообменники могут превзойти вентиляторы охлаждения корпуса и работать более экономично и тише, чем кондиционеры в корпусе.

Когда температура окружающего воздуха остается ниже максимально допустимых тепловых пределов электрического оборудования внутри шкафа, теплообменник воздух-воздух идеально подходит для вашего охлаждающее приложение.Чтобы точно определить правильный размер теплообменника воздух-воздух, сначала необходимо рассчитать тепловую нагрузку.

Внутренняя тепловая нагрузка электрического шкафа рассчитывается путем сложения всех требований к максимальному тепловыделению для каждого внутреннего электрического компонента. После расчета значения тепловой нагрузки поиск теплообменника воздух-воздух подходящего размера с достаточной мощностью для надлежащего охлаждения электрического шкафа является простым процессом при использовании калькулятора управления температурой корпуса (ETM).

Помимо чрезвычайно эффективного охлаждения для защиты электрических компонентов от перегрева, прочная конструкция теплообменников воздух-воздух способствует снижению общих затрат на техническое обслуживание и меньшего количества ремонтов с течением времени, предлагая более длительный срок службы системы охлаждения.

За помощью в принятии решения, какой теплообменник воздух-воздух будет наиболее экономически эффективным для охлаждения ценных электрических компонентов в корпусе, обратитесь к специалистам Thermal Edge.

Все о домашней вентиляции, теплообменниках HRV и ERV

Дома, построенные за последние 40 лет в Канаде, относительно герметичны . Раньше мы обычно полагались на неплотные неизолированные стены, чтобы обеспечить свежий воздух и предотвратить появление плесени и грибка, и у них это очень хорошо получалось.

Стоимость и комфорт заставили нас добавить изоляцию, но не обязательно герметизировать наши стены. Безумие этого было быстро осознано, и вскоре после этого пароизоляция стала частью оболочки здания.

Пароизоляция препятствовала прохождению влажного воздуха через стены, это, конечно, приводило к накоплению влаги в домах, а конденсат на окнах был обычным явлением, и его трудно было остановить. Это привело к скоплению плесени и грибка в домах. Современные герметичные дома нуждаются в механической помощи, чтобы остановить повреждение влаги и защитить качество воздуха в помещении, особенно в подвалах, где вентиляция необходима для предотвращения образования плесени.

Есть еще те, кто утверждает, что стены должны дышать и что «дома слишком герметичны», но этот миф полностью ложен и наносит большой ущерб вашему дому.Стены должны высыхать, в идеале в обоих направлениях.

Если зимой держать дверь открытой в щели, естественная конвекция будет втягивать воздух снизу и вытеснять его сверху. Ваш дом будет вести себя аналогичным образом, это называется эффектом стека.

Теплый воздух поднимается вверх, вытесняя воздух из верхней части дома и втягивая холодный воздух снизу, чтобы заменить его. Насколько сильно изменится воздух, зависит от того, насколько хорошо герметичен ваш дом.

В то время как естественная конвекция предлагает определенное количество свежего воздуха, для большинства новых домов этого просто недостаточно.Правильно закрытые дома требуют наличия систем механической вентиляции для удаления влаги и обеспечения жителей достаточным количеством свежего воздуха.

Системы вентиляции — Что такое HRV?

Системы механической вентиляции известны как теплообменники , HVAC (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) или HRV (вентиляторы с рекуперацией тепла). Смысл этих систем состоит в том, чтобы удалять влагу и обеспечивать свежий воздух в вашем доме, который предварительно нагревается выходящим воздухом.

Ядро HRV имеет небольшие отдельные каналы, через которые проходит воздух, что позволяет предварительно нагреть поступающий воздух выхлопным воздухом.Здесь нет нагревательных змеевиков, вы просто управляете вентиляторами, поэтому они относительно дешевы в эксплуатации. И вы, безусловно, сэкономите деньги в целом, так как нагревание влажного воздуха потребляет много энергии.

В зависимости от качества машины, которую вы покупаете, вы можете рассчитывать на возмещение от 50% тепла воздуха до 95%. Планируйте потратить около 2000 долларов на установку, это достаточно эффективный вариант. Вдвое больше, чем у высокопроизводительных моделей с алюминиевым сердечником, который проводит тепло лучше, чем пластиковый.

Вентиляционные системы — что такое ERV?

Вентиляция с рекуперацией энергии ( ERV ) — это процесс обмена энергией, содержащейся в обычно забираемом вентилятором несвежем или влажном воздухе из домов, и ее использование для обработки (предварительного кондиционирования) поступающего наружного свежего воздуха в жилых и коммерческих системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. В теплые дни система ERV предварительно охлаждает и осушает, в то время как в зимний период системы ERV увлажняют и предварительно нагревают входящий воздух снаружи дома.Одним из преимуществ использования рекуперации энергии в США является возможность соответствовать стандартам вентиляции и энергопотребления ASHRAE, одновременно улучшая качество воздуха в помещении и снижая общие рейтинги HVAC и требования к энергии.

ERV — это не только эффективное средство снижения затрат на электроэнергию и отопление и охлаждение, но и позволяет использовать меньшее оборудование. Кроме того, системы ERV позволяют поддерживать идеальную относительную влажность от 40% до 50% в домашних условиях. Этот диапазон может поддерживаться более или менее во всех условиях, с единственной потерей энергии для воздуходувки, которая преодолевает падение давления в системе.

Если вам нужна помощь в выборе между системой HRV и ERV, см. Здесь

Качество воздуха в помещении важно по многим причинам:

• Предотвращение проблем с влажностью, таких как гниль и плесень

• Предотвращение повреждения окон конденсатом

• Профилактика респираторных заболеваний, вызванных внутренними загрязнителями

• Снижение затрат на отопление за счет отказа от нагрева избыточного водяного пара, который будет вытекать из вашего дома.

Идеальный уровень влажности:

Наряду с удалением загрязняющих веществ из воздуха, слишком много или слишком мало влаги в наших домах влечет за собой последствия для здоровья. Есть бактерии, вирусы, плесень и клещи, которые появятся на любом конце спектра, если ваш воздух слишком влажный или слишком сухой.

Обычно считается, что относительная влажность в диапазоне от 35 до 50% является наилучшей для предотвращения большинства рисков для здоровья и раздражителей.Он достаточно высокий, чтобы не было потрескавшейся мебели, потрескавшихся губ или постоянных кровотечений из носа, и он не слишком влажный для комфорта, конденсации или потребления тепла.

Если вы живете в старом доме, не паникуйте. То, что мы пишем на этих страницах, призвано вдохновлять на идеи и решения, а не на страх и беспокойство. Если вам хорошо, воздух хорошо пахнет, а из окон не капает, расслабьтесь.

Для душевного спокойствия подумайте о покупке ареометра для измерения относительной влажности в помещении, который в большинстве хозяйственных магазинов будет стоить вам от 20 до 30 долларов.Если у вас есть проблема, немного взломайте окно, пока не разберетесь с ней. Для решения некоторых из этих проблем доступны увлажнители, осушители и очистители воздуха.

Осушитель будет стоить от 200 до 300 долларов в месяц, и, возможно, от 10 до 15 долларов в месяц для эксплуатации. Эти дополнительные затраты, вероятно, будут сведены на нет за счет экономии тепла, поскольку для нагрева влажного воздуха требуется гораздо больше энергии, чем для нагрева сухого воздуха.

Если вы планируете самостоятельно выполнить проект по установке HRV или ERV, сначала проведите исследование, чтобы определить правильное размещение вентиляции.Например, воздухозаборник в ванной, а не простой вытяжной вентилятор, будет означать нагретый входящий воздух вместо того, чтобы просто создавать отрицательное давление и позволять холодному воздуху находить свой путь каждый раз, когда кто-то включает вентилятор.

Конечно, если у вас есть воздухозаборник, вам не нужно устанавливать вентилятор для ванной, просто обязательно установите таймер, чтобы вы и ваши гости могли его включить. Воздухозаборник на кухне или рядом с ней помогает собирать общую влагу и загрязнения, но не подключайте ее к вытяжке.Посылать кулинарный жир через дорогой теплообменник — не лучший вариант.

Что касается монтажа воздуховодов, гибкие трубки дешевле и с ними проще работать, но они могут быть довольно шумными, а ребра замедляют движение воздуха, заставляя ваш воздухообменник работать тяжелее.

Так как вентиляционные отверстия для свежего воздуха лучше всего размещать в жилых помещениях и спальнях, вы можете обнаружить, что они оправдывают дополнительные затраты на массивные воздуховоды просто для снижения шума.

Дополнительные статьи о высокоэффективных системах вентиляции для пассивных домов и домов с сертификатом LEED см. Здесь из EcoHome

Выбор системы теплообменника воздух-воздух — Home Energy

Одним из способов минимизировать проблемы с качеством воздуха и влажностью в доме, не открывая окна, является установка системы механической вентиляции, такой как воздухо-воздушный теплообменник.Теплообменник воздух-воздух приводит в тепловой контакт два воздушных потока разной температуры, передавая тепло от выходящего внутреннего воздуха входящему наружному воздуху в течение отопительного сезона.

Летом теплообменник может охлаждать, а в некоторых случаях осушать горячий наружный воздух, проходящий через него в дом для вентиляции. Теплообменник воздух-воздух удаляет избыточную влажность и вымывает запахи и загрязняющие вещества, образующиеся в помещении.

Типы

Обычно теплообменники классифицируются по тому, как воздух проходит через агрегат.В противоточном теплообменнике потоки горячего и холодного воздуха проходят параллельно в противоположных направлениях. В устройстве с поперечным потоком воздушные потоки проходят перпендикулярно друг другу. В блоке с осевым потоком используется большое колесо. Воздух нагревает одну сторону колеса, которая передает тепло потоку холодного воздуха, когда оно медленно вращается. Блок с тепловыми трубками использует хладагент для передачи тепла. Другие блоки доступны для специализированных приложений. В небольших сооружениях, таких как дома, обычно используются противоточные или перекрестно-проточные теплообменники.

Вентилятор с рекуперацией энергии

Вентилятор с рекуперацией тепла или вентилятор с рекуперацией энергии и климат-контроль

Большинство теплообменников воздух-воздух, установленных в северном климате, представляют собой вентиляторы с рекуперацией тепла (HRV). Эти агрегаты регенерируют тепло из отработанного воздуха и возвращают его в здание.

Последние достижения в области технологий также увеличили использование вентиляторов с рекуперацией энергии (ERV). В прошлом ERV в основном использовались в климате с более высокой влажностью, где охлаждение было тяжелее, чем тепловая нагрузка.Основное различие между ними заключается в том, что HRV рекуперирует только тепло, а ERV — тепло и влажность. У ERV были проблемы с более низкой эффективностью из-за перенасыщения внутренних осушающих колес в течение более длительных периодов высокой влажности, но при правильной установке и техническом обслуживании они могут создать более здоровое жилое пространство и большую экономию энергии. Кроме того, большинство продаваемых сегодня ERV представляют собой ERV пластинчатого типа, которые не содержат осушающего колеса. Проконсультируйтесь с подрядчиком по отоплению / охлаждению, чтобы определить, будет ли HRV или ERV наиболее выгодным в ваших обстоятельствах.

Дизайн

В общей конструкции теплообменника воздух-воздух используется ряд пластин, называемых сердечником, уложенных друг на друга вертикально или горизонтально. Идеальная плита обладает высокой теплопроводностью, высокой устойчивостью к коррозии, способностью поглощать шум, невысокой стоимостью и небольшим весом. Обычные материалы пластин включают алюминий, различные типы пластиковых листов и современные композиты. Первоначально в теплообменниках использовались алюминиевые пластины. Возникли проблемы с коррозией во влажной среде из-за конденсации и плохими звуковыми характеристиками.Пластмасса решила проблему коррозии и некоторые проблемы со звуком, но проводимость была не такой, как у алюминия, а стоимость была выше. В современных высокотехнологичных теплообменниках используются композитные материалы, отвечающие всем критериям.

Помимо сердечника, агрегат состоит из изолированного контейнера, элементов управления размораживанием для предотвращения замерзания влаги на сердечнике и вентиляторов для перемещения воздуха. Все теплообменники нуждаются в изоляции для повышения эффективности и уменьшения образования конденсата снаружи агрегата.Для управления процессом размораживания доступны различные типы механизмов размораживания с датчиками внутри блока. Вентиляторы перемещают воздух, чтобы обеспечить необходимый воздушный поток и интенсивность вентиляции.

Противоточные теплообменники состоят из плоских пластин. Воздух поступает в оба конца теплообменника. Тепло передается через пластины более прохладному воздуху. Чем дольше воздух проходит в агрегате, тем выше теплообмен. Процент рекуперации тепла — это КПД агрегата. Эффективность обычно составляет около 80%.Обычно эти устройства бывают длинными, неглубокими и прямоугольными, с воздуховодами на любом из длинных концов.

В теплообменниках с перекрестным потоком также используются плоские пластины, но воздух течет под прямым углом. Блоки занимают меньше места и могут даже уместиться в окне, но теряют часть противоточной эффективности. КПД обычно не превышает 75%. Эти блоки часто имеют форму куба со всеми соединениями на одной стороне куба. Подавляющее большинство теплообменников, используемых в жилых помещениях, используют конструкцию с поперечным потоком.

Варианты выбора

Выберите модель, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Следует учитывать такие характеристики, как доступное пространство для установки, необходимый обменный курс и желаемый КПД. К сожалению, почти у каждого производителя есть разные способы сообщить показатели эффективности. Например, интенсивность вентиляции зависит от сопротивления воздушному потоку. Вентилятор с расходом воздуха 150 кубических футов в минуту (куб. Фут / мин) на самом деле может создавать этот поток только при очень низком давлении.Аналогичным образом, блок может иметь заявленную эффективность 85%, но не может быть лучше, чем блок с эффективностью 80%, в зависимости от температуры испытания.

Тестирование и сравнение

Чтобы стандартизировать заявления производителей об эффективности, Институт домашней вентиляции (HVI) испытывает воздухо-воздушные теплообменники и другое вентиляционное оборудование. Испытания используются для составления спецификации теплообменника воздух-воздух. Этот лист нормализует теплообменники к заданному набору давлений и температур, позволяя сравнивать эффективность и скорость воздушного потока между моделями.Показатели эффективности вентиляции соотносят скорость воздушного потока с заданным давлением, в то время как энергоэффективность связывает набор заданных температур наружного воздуха с различными типами эффективности. Наиболее важной эффективностью является реальная эффективность рекуперации , поскольку большая часть теплообмена происходит во время этого типа процесса.