AirPack 4 entalpinis rekuperatorius

Taip yra dėl intensyvaus drėgmės perdavimo per monolitinę polimero membraną ir originalaus dizaino, dėl kurio aktyvus šilumokaičio paviršius yra didesnis nei kituose tokio paties dydžio šilumokaičiuose. Pažiūrėkite, kaip veikia entalpijos keitiklis ir kodėl verta jį turėti.

Norint suprasti sauso oro problemą pastatuose žiemą, svarbu suprasti, kas yra drėgnas oras. Todėl pabandysime tai paaiškinti paprastais pavyzdžiais. Oras, kuriuo kvėpuojame, yra sauso oro (daugiausia azoto ir deguonies) ir vandens garų mišinys. Vandens garų kiekis, kurį oras gali absorbuoti, yra ribotas ir priklauso nuo jo temperatūros. Oras, kuris jau absorbavo didžiausią vandens garų kiekį, vadinamas sočiuoju oru, o jo drėgmė yra 100%. Kuo šiltesnis oras, tuo daugiau vandens garų jis gali sugerti.

Pavyzdžiui, 1 m³ oro, esant -5 °C temperatūrai, gali absorbuoti iki 3 g garų, tačiau kai orą pakaitinsime iki 18 ° C temperatūros, 1 m³ sugebės absorbuoti 15,6 g vandens garai. Būtent oro vandens absorbcijos pajėgumo pokytis jį kaitinant žiemą sukelia sausą orą pastatuose. Taip yra todėl, kad vėdinimo sistema žiemą įgauna lauko orą ir jį rekuperatoriuje pašildo iki kambario temperatūros, padidindama „oro gebėjimą absorbuoti vandens garus“, o tai automatiškai sumažina šio oro drėgmę.

Patikrinkime pavyzdį, kaip pasikeis oro drėgnumas, kai jį pašildysime nuo -5 °C iki + 18 °C. Įsivaizduokite 1 m³ oro, kurio temperatūra -5 °C, sudaro 2,4 g vandens. Tokio oro drėgnumas yra 80%, nes 2,4 / 3 * 100% = 80%. Šį orą pašildžius iki + 18 °C temperatūros, jo „vandens garų absorbcijos pajėgumas“ padidės daugiau nei penkiais kartais (nuo 3 gramų iki 15,6 gramų). Tačiau kaitinant mūsų ore vis tiek ištirps tik 2,4 gramo vandens garų, o 2,4 gramo dabar yra 15,4% iš 15,6 gramų, kuriuos oras galėjo absorbuoti (2,4 / 15,6 * 100% = 15,4%).

Štai kodėl žiemą oras yra sausas. Kaip matote, problema kyla ne dėl rekuperatoriaus naudojimo, o taikoma bet kuriai vėdinimo sistemai, o vienintelis būdas tai išspręsti yra drėkinti žiemą į pastatą tiekiamą orą.

Žinodami, kas yra drėgnas oras, mes analizuosime ventiliacijos sistemos veikimą namo, kuriame gyvena keturių asmenų šeima, pavyzdžiu. Patikrinsime, kokie oro parametrai bus nustatyti pastate naktį, nes tai laikas, kai daugiau pabūname namuose, o per sausas oras gali turėti neigiamos įtakos mūsų sveikatai ir savijautai. Tarkime, kad lauko oro temperatūra yra –5 °C, o drėgnumas – 80%, šildymo sistema palaiko viso pastato temperatūrą + 20 °C, o 150 m³/h ventiliacijos oras tiekiamas per rekuperatorių su labai efektyviu priešpriešinio srauto šilumokaičiu. Jei neturime drėkintuvo, naktį drėgmę gauname tik iš esančių namuose asmenų. Suaugęs vyras, nevykdantis jokios fizinės veiklos, per valandą vidutiniškai išskiria 38 gramus vandens garų, o tai 4 asmenų šeimai suteikia garų srautą 38 × 4 = 152 g/h.

Vėdinimo procesas pateiktas brėžinyje, kur išorinis tiekiamas ir šalinamas oras yra pažymėti atitinkamai raidėmis N, W, Z ir U: lauko oras (Z) rekuperatoriuje pašildomas iki + 18 °C temperatūros. (N), ir dėl to jo drėgmė sumažėja iki 16% (N). Įtraukus į kambarį, oras sušyla iki + 20° C (W) ir sudrėkinamas nuo kambaryje apsistojusių žmonių iki 19% (W). Tada oras pašalinamas rekuperatoriumi, kuriame jis atiduoda šilumą grynam orui ir pats atvėsta iki 2,6 °C (U). Drėgmė pastate bus 19% (U). Pagal PN-EN 12251 standartą kambarys atitinka IV komforto kategorijos kriterijų (aukščiausias komfortas yra I kategorija).

Entalpinis šilumokaitis yra priešpriešinis šilumokaitis, kuriame oro srautus dalijanti plastikinė pertvara buvo pakeista selektyvia membrana, kuri pralaidi vandens garų dalelėms ir nepralaidi oro dalelėms ir joje esančioms priemaišoms.

Rekuperatorių šilumokaičių membrana yra monolitinė polimero plėvelė, užtikrinanti vandens garų dalelių perdavimą (vidutinė = 0,265 nm (nanometras)). Tuo pačiu metu pagrindiniai oro komponentai, t.y. azotas (0,305 nm) ir deguonis (0,299 nm), PM2,5 dulkės (250 nm), bakterijos (0,8-5000 nm), gripo ir SARS virusai (80-120 nm) nepraeina pro membraną.

Žinodami entalpijos keitiklio veikimo principą, dabar patikrinsime aukščiau analizuoto namo oro drėgmę naudodami „AirPack 4w“ su entalpijos šilumokaičiu. Atliksime tų pačių oro sąlygų (lauko oro temperatūra –5 ° C ir 80% drėgnumas) ir tos pačios oro temperatūros analizę pastato viduje (+20 °C). Vėdinimo procesas yra toks: lauki oras (Z) rekuperatoriuje pašildomas iki + 15,2 °C temperatūros. Tuo pačiu metu entalpijos keitiklyje grynas oras iš išmetamo oro paima 3,5 gramo vandens garų iš kiekvieno kubinio metro oro, tekančio per šilumokaitį. Dėl to tiekiamo oro drėgnumas yra 45% (N). Pastato patalpose tiekiamas oras sušyla iki + 20 °C ir padidina vandens garų kiekį dar 0,9 gramo už kiekvieną kubinį metrą (drėgmė gaunama iš kambariuose apsistojusių žmonių). Rekuperatoriaus pašalintas oras perduoda šilumą ir drėgmę į gryną orą ir pats atsivėsina iki 0 °C (U). Galų gale oro drėgmė pastate bus 39% (W). Pagal PN-EN 12251 standartą kambarys atitinka I kategorijos komforto (didžiausio komforto) kriterijų.

Mūsų atliktas palyginimas parodo, kokie oro parametrai (įskaitant drėgmę) bus nustatyti namuose priklausomai nuo to, kurie šilumokaičiai bus naudojami rekuperatoriuje. Palyginome lauko oro temperatūrą, lygią -5 °C, nes tokiomis sąlygomis jau yra problemų su sausu oru, o tokios sąlygos žiemą Lietuvoje pasitaiko palyginti dažnai. Palyginimas nenurodo abiejų šilumokaičių drėgmės grąžinimo efektyvumo skirtumo, darant prielaidą, kad kambaryje yra drėgmė, pvz. 40%, nes be entalpijos keitiklio ar be drėkintuvo tokios drėgmės namuose be papildomų, dirbtinių drėgmės šaltinių paprasčiausiai negalima gauti.

Bet koks procesas, susijęs su drėgnu oru, gali būti pavaizduotas Mollier diagramoje. Žinodami oro temperatūrą ir drėgmę, galime nuskaityti entalpijos vertę ir vandens garų kiekį ore. Entalpitas atsižvelgia į vidinę sauso oro ir vandens garų energiją šiame ore. Oro energiją galime padidinti ją šildydami (temperatūra pakils) arba į ją įmaišant vandens garų. Tikrasis oras yra drėgnas oras, todėl tik naudojant entalpiją visiškai atsispindi energijos kiekis, reikalingas orui pašildyti, atvėsinti ar sudrėkinti. Mes naudojome Molière diagramą, kad pristatytume aukščiau aprašytus rekuperacijos procesus įprastame priešsrovės keitiklyje ir entalpijos keitiklyje. Atkreipkite dėmesį, kad abiejų procesų metu šalinamas oras (taškai pažymėti raide W) turi tą pačią temperatūrą (20 °C), bet tikrai skirtingą drėgmę. Todėl šių taškų entalpijos turi skirtingas vertes (34 kJ/kg šilumokaičiui su drėgmės atstatymu ir 27 kJ kg šilumokaičiui be drėgmės atstatymo).

Kuo entalpinis šilumokaitis yra pranašesnis už kitus?

Entalpinis šilumokaitis pašalina sauso oro problemą pastate žiemą. Entalpinis šilumokaitis yra pigiausias būdas išlaikyti gyvenamojo namo drėgmę žiemą> 25%, taip užtikrinant komfortą ir sveikatą gyventojams. Aukštos klasės entalpinis šilumokaitis (kurio drėgmės grąžinimo efektyvumas> 70%) daugumoje gyvenamųjų pastatų leis pasiekti> 30% drėgmę esant lauko oro temperatūrai -10 °C. 30% yra drėgmės lygis, reikalingas aukščiausiam pastatų šilumos komforto standartui, nurodytam PN-EN 12251 standarte.

Rekuperatorius su entalpiniu šilumokaičiu sunaudoja mažiau elektros energijos. Entalpinis šilumokaitis, kurio drėgmės grąžinimo efektyvumas yra> 70%, praktiškai nereikalauja naudoti antifrizinio šilumokaičio sistemos net iki -7 °C. Nepamirškite, kad klasikiniuose šilumokaičiuose antifrizo sistemos šildytuvas įsijungia esant +1 °C temperatūrai.

Naudojant entalpinį šilumokaitį, pastato šildymo išlaidos yra mažesnės. Pastato, kuriame veikia rekuperatorius su entalpijos šilumokaičiu, šildymo išlaidos visada bus mažesnės nei to paties pastato, naudojančio identišką rekuperacinę sistemą, bet su klasikiniu šilumokaičiu, išlaidos. Taip yra dėl 5-15% didesnio entalpinio šilumokaičio energijos vartojimo efektyvumo, palyginti su klasikiniu šilumokaičiu.

Naudojant entalpinį šilumokaitį pastato oro kondicionavimo išlaidos yra mažesnės. Pastato, kuriame veikia rekuperatorius su entalpiniu šilumokaičiu, oro kondicionavimo išlaidos bus keliais procentais mažesnės nei pastate, kuriame yra rekuperatorius su klasikiniu šilumokaičiu. Vasarą pastate su oro kondicionieriumi vandens garų kiekis ore yra mažesnis nei lauko ore, nes oras džiovinamas oro kondicionieriaus radiatoriuje. Tokiomis sąlygomis rekuperatorius su entalpiniu šilumokaičiu išdžiovins orą, taip sumažindamas kondensato kiekį oro kondicionieriaus aušintuve ir taip sumažindamas šio oro kondicionieriaus energijos sąnaudas maždaug 15%.

Kokie entalpinio šilumokaičio minusai?

Žemesnė tiekiamo oro temperatūra žiemą. Tiekiamo oro, pašildyto entalpiniame šilumokaityje, temperatūra visada bus žemesnė nei priešpriešinio srauto šilumokaičio be drėgmės susigrąžinimo. Nepriklausomai nuo to, kurį produktą pasirinktumėte, mes nesiskaitome su aukštesnėmis nei 16–17 °C vertėmis, o esant dideliems šalčiams tiekiamo oro temperatūra gali nukristi net iki + 14 °C , jis vis tiek yra geresnis nei klasikinio šilumokaičio atveju, nes entalpiniam šilumokaičiui nereikia antifrizo sistemos. Komforto požiūriu žemesnė temperatūra vartotojui gali būti nepriimtina. Štai kodėl „AirPack“ rekuperatoriuose su entalpiniu šilumokaičiu yra nedideli antriniai šildytuvai, kurių užduotis yra padidinti tiekiamo oro temperatūrą 1-2 °C.

Didesnės rekuperatoriaus išlaidos. Įrenginiai su oro šilumokaičiu yra 15-20% brangesni, o tai lemia didesnė šilumokaičio ir papildomos įrangos kaina antrinio šildytuvo ir šildytuvo valdymo sistemos pavidalu.

Šilumokaičių efektyvumo palyginimas

Dėl naujos monolitinės polimero membranos su dideliu vandens garų pralaidumu ir novatoriško dizaino „AirPack“ entalpinis šilumokaitis nustato naujus drėgmės atstatymo efektyvumo standartus.

Entalpijos veikimo palyginimas gyvenamajame name

Drėgmės susigrąžinimo efektyvumo palyginimas, darant prielaidą, kad pastate yra specifinės temperatūros ir drėgmės sąlygos, leidžia aiškiai palyginti šilumokaičius. Tačiau prielaida palaikyti pastovią drėgmę pastate nustatytu lygiu kyla tik tame pastate, kuriame veikia drėkintuvas. Tada didesnis drėgmės atgavimo efektyvumas reikštų mažesnes drėkintuvo eksploatacijos išlaidas. Daugumoje pastatų nėra oro drėkintuvo, todėl žemiau palyginome oro, kurį galima gauti pastate, parametrus, kai naudojame rekuperatorių su priešsroviniu šilumokaičiu, rekuperatorių su klasikiniu entalpijos šilumokaičiu ir „AirPack“ su entalpijos šilumokaičiu. Palyginome su prielaida, kad šildymo sistema pastate palaiko 20°C temperatūrą. Lauko oro temperatūra yra –5 °C, o drėgmė – 80%.