Утилизация тепла отработанного воздуха

Проблема вентиляции небольших помещений возникла в связи с широким использованием герметичных окон. Они подарили тепло, бесшумность, отсутствие пыли, однако лишили нас свежего воздуха. Расчет показывает, что, если исходить из норм термического сопротивления ограждающих конструкций для нового строительства, то около 2/3 потерь тепла в многоквартирном доме - это потери с вентиляционным воздухом. При этом под потерями понимается тепло, расходуемое на нагревание минимального количества воздуха, предусмотренного строительными нормами. Реальные потери намного больше.

В жилых и общественных зданиях для обеспечения минимально необходимого воздухообмена и в зимний, и в летний период целесообразно использовать принудительную вентиляцию. В этом случае возможно также использовать для подогрева холодного свежего воздуха тепло отработанного воздуха в рекуператорах (тепло передаётся через стенку трубопровода, потоки не перемешиваются), и в регенераторах (холодный и тёплый воздух поочерёдно проходят через металлическую насадку с высокой теплоёмкостью) тепла.

Пример использования рекуператора в приточно-вытяжной вентиляции пассивного дома представлен на рис.2.

В системе вентиляции происходят следующие процессы.

Зимой холодный воздух с температурой (-26 ^оС) входит в подземный воздуховод, за счет тепла земли нагревается до +3 ^оС градусов и поступает в рекуператор.

В рекуператоре старый воздух отдает тепло свежему( не смешиваясь с ним) и выбрасывается на улицу, а свежий воздух из рекуператора с температурой +17 ^оС поступает в дом. Использование тепла отработанного воздуха эквивалентно бесплатному отоплению.

Летом горячий воздух с температурой +30 ^оС входит в подземный воздуховод, за счет температуры земли охлаждается до 17 ^оС и поступает в дом, что равносильно бесплатному кондиционеру.

За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Рис.2. Применение рекуператора для утилизации тепла отработанного воздуха.

На рис.3. приведена схема рекуператора, используемого в механической приточно-вытяжная система вентиляции с утилизацией теплоты удаляемого воздуха для подогрева приточного в пластинчатом теплообменнике [15].

Рис. 3. Рекуператор с установкой догревателей воздуха:

1 - вентилятор удаляемого воздуха; 2 - вентилятор приточного воздуха; 3 - пластинчатый теплообменник; 4 - электрический нагреватель; 5 - подогреватель теплообменника; 6 - фильтр для наружного воздуха; 7 - фильтр для удаляемого воздуха; 8 - датчик против замерзания теплообменника; 9, 10 - автоматический сброс термозащиты; 11, 12 - ручной сброс термозащиты; 13 - датчик температуры приточного воздуха