Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation: qu'est-ce que c'est, principe de fonctionnement + schémas

Ventilation naturelle et ventilation avec échangeur de chaleur sur l'exemple du projet de maison Murator

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsLe bilan des deux types de ventilation est présenté sur l'exemple de conceptions de maisons proposées en version ventilation naturelle (Murator M93a) et récupération de chaleur (Murator EM93a). La maison "Autumn Dream" de la collection Murator a 155 m². m de surface habitable et un agencement typique des maisons unifamiliales modernes.Pour le chauffage de la maison, il s'agit d'une chaudière à combustible solide, il y a aussi une cheminée, donc quel que soit le système de ventilation choisi, vous devez construire deux cheminées. On dit que l'utilisation de la ventilation avec récupération de chaleur permet d'économiser cheminées - notre exemple montre que ce n'est pas toujours le cas.

Dans la variante avec ventilation mécanique, la chaufferie, étroitement séparée de la partie résidentielle de la maison, est ventilée naturellement, de sorte que le fonctionnement de la chaudière n'interfère pas avec le fonctionnement de l'échangeur de chaleur. La ventilation naturelle est également dans le garage. L'air pour la cheminée est fourni par un câble spécial de l'extérieur directement dans la chambre de combustion. Il est équipé d'une cartouche à porte étanche. Dans la version à ventilation naturelle, l'air est fourni par des ventilateurs sur les fenêtres de chaque pièce et sort de la cuisine, du garde-manger, des sanitaires, de l'armoire et de la buanderie par des conduits de ventilation dans deux cheminées.

Systèmes d'alimentation en air avec récupération

La centrale de traitement d'air avec récupération de chaleur est de plus en plus populaire auprès des particuliers. Et ses mérites, surtout pendant la saison froide, sont très élevés.

Comme vous le savez, il existe de nombreuses façons de doter un espace de vie de la ventilation nécessaire. Il s'agit de la circulation naturelle de l'air, qui s'effectue principalement par la ventilation des pièces. Mais vous devez admettre qu'il est tout simplement impossible d'utiliser cette méthode en hiver, car toute la chaleur quittera rapidement les locaux d'habitation.

Si, toutefois, dans une maison dans laquelle la circulation de l'air ne s'effectue que naturellement, il n'y a pas de système plus efficace, il s'avère que par temps froid, les pièces ne reçoivent pas respectivement le volume d'air frais et d'oxygène nécessaire, ce qui en outre affecte négativement le bien-être de tous les membres de la famille.

Et ici, la meilleure option serait la récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation. Idéalement, il est souhaitable d'acheter une unité qui pourrait également assurer la récupération de l'humidité.

Ce qui se cache derrière le concept de "récupération"

En termes simples, la récupération est identique au mot "préservation". La récupération de chaleur est le processus de stockage de l'énergie thermique. Cela est dû au fait que le flux d'air qui sort de la pièce refroidit ou réchauffe l'air entrant à l'intérieur. Schématiquement, le processus de récupération peut être représenté comme suit :

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

La ventilation avec récupération de chaleur se déroule selon le principe selon lequel les flux doivent être séparés par les caractéristiques de conception de l'échangeur de chaleur afin d'éviter le mélange. Cependant, par exemple, les échangeurs de chaleur rotatifs ne permettent pas d'isoler complètement l'air soufflé de l'air extrait.

Qu'est-ce qu'un récupérateur d'air

De par sa conception, un échangeur de chaleur air-air est une unité de récupération de chaleur de la masse d'air en sortie, qui permet l'utilisation la plus efficace de la chaleur ou du froid.

Pourquoi choisir une ventilation à récupération de chaleur

La ventilation, basée sur la récupération de chaleur, a un rendement très élevé. Cet indicateur est calculé par le rapport entre la chaleur que l'échangeur de chaleur produit réellement et la quantité maximale de chaleur qui ne peut être que stockée.

Comment est agencé un échangeur de chaleur rotatif ?

Cet appareil a la forme d'un cylindre et se compose de l'élément principal - un rotor en aluminium, complété de plaques plates et ondulées. Le rotor en aluminium est recouvert d'un boîtier en acier galvanisé.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsRécupérateur d'air rotatif

De plus, l'appareil comprend un mécanisme d'entraînement avec une courroie pour la rotation, ainsi que des roulements axiaux, un capteur (capteur) pour contrôler la rotation du rotor lui-même et un ruban d'étanchéité. Ce dernier est conçu pour isoler les masses d'air.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement de l'appareil est assez simple. L'appareil est mis en service en enclenchant un entraînement par courroie trapézoïdale. Si le produit fonctionne à des températures élevées, le moteur électrique est monté à l'extérieur du corps de l'échangeur de chaleur. Dans ce cas également, une chaîne est utilisée à la place d'une ceinture.

À l'intérieur de l'échangeur de chaleur rotatif, la chaleur est transférée du gaz chauffé au gaz froid. Un rotor-cylindre rotatif, constitué de petites plaques de métal, en est responsable. Par la suite, le gaz chaud chauffe ces plaques, puis les plaques entrent dans le flux de gaz refroidi, après quoi elles lui transfèrent de l'énergie thermique.

Types de revêtement d'un tambour rotatif

Il existe une classification des récupérateurs selon le type de revêtement du tambour du rotor. Il existe actuellement cinq types de produits :

  • type de condensation - dans ce cas, un tambour en aluminium agit comme un rotor, qui n'a pas de revêtement et ne peut éliminer que l'énergie thermique des masses d'air, mais il n'est pas capable de déplacer la chaleur de l'humidité dans les masses d'air ;
  • vue hygroscopique - dans ce cas, le tambour est recouvert d'un revêtement hygroscopique spécial qui a des propriétés absorbantes - le tambour recueille l'humidité pendant le fonctionnement, après quoi il la transfère d'un flux à l'autre, au cours de laquelle l'humidité et la chaleur latente des masses d'air sont éliminées ;
  • type de sorption - dans ce cas, nous parlons d'une modification de type hygroscopique utilisant un revêtement de gel de silice - ce sorbant a une surface énorme, environ 800 m2/g, ce qui en fait un agent extrêmement puissant pour absorber l'humidité ;
  • type époxy - un tel revêtement est utilisé dans les cas où il est nécessaire de protéger en outre le tambour en aluminium des effets destructeurs éventuels des composés chimiques dans l'air traité (par exemple, si l'air de la pièce contient du chlore ou diverses vapeurs, telles que l'ammoniac );
  • aspect antibactérien - dans ce cas, le tambour est protégé par un revêtement antibactérien qui peut résister à environ six cents types de micro-organismes pathogènes et non pathogènes (un tel revêtement est généralement requis pour les rotors enthalpiques).

Types par domaine d'application

Il existe maintenant trois principaux types de récupérateurs de masse d'air, qui diffèrent par le champ d'application et le "bourrage" supplémentaire.

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Type de produit :

  1. Vue générale. Dans ce cas, il y a une division du régénérateur en plusieurs parties de secteur (de 4 à 12). Ce type d'appareil est utilisé pour évacuer l'excès de chaleur de l'air évacué. De plus, un tel dispositif transfère l'humidité lors de l'élaboration de flux d'air inférieurs à la température du point de rosée.
  2. Aspect haute température. Ce type d'appareil est utilisé pour éliminer les flux d'air chauffés dont la température initiale atteint environ +250 degrés.
  3. Vue enthalpique. Cet appareil est utilisé pour éliminer toute l'énergie thermique, mais en plus de cela, l'appareil transfère également l'humidité.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsLe principe de fonctionnement du récupérateur d'air

Schéma de contrôle

Tous les composants de l'unité de traitement d'air doivent être correctement intégrés dans le système de fonctionnement de l'unité et remplir leurs fonctions en quantité appropriée. La tâche de contrôler le fonctionnement de tous les composants est résolue par un système de contrôle de processus automatisé. Le kit d'installation comprend des capteurs, analysant leurs données, le système de contrôle corrige le fonctionnement des éléments nécessaires. Le système de contrôle vous permet de remplir en douceur et avec compétence les objectifs et les tâches de la centrale de traitement d'air, en résolvant les problèmes complexes d'interaction entre tous les éléments de la centrale.

Panneau de commande de ventilationMalgré la complexité du système de contrôle de processus, le développement de la technologie permet de fournir à une personne ordinaire un panneau de commande de l'unité de telle sorte que dès le premier contact, il est clair et agréable d'utiliser l'unité tout au long de son durée de vie.

Exemple. Calcul de l'efficacité de la récupération de chaleur : calcule l'efficacité de l'utilisation d'un échangeur de chaleur à récupération de chaleur par rapport à l'utilisation d'un chauffe-eau uniquement électrique ou uniquement.

Considérons un système de ventilation avec un débit de 500 m3/h. Les calculs seront effectués pour la saison de chauffage à Moscou. D'après SNiPa 23-01-99 "Climatologie et géophysique de la construction", on sait que la durée de la période avec une température moyenne quotidienne de l'air inférieure à +8°C est de 214 jours, la température moyenne de la période avec une température moyenne quotidienne inférieure à + 8°C correspond à -3,1°C .

Calculez la puissance calorifique moyenne requise : Pour chauffer l'air de la rue à une température confortable de 20°C, vous aurez besoin de :

N=G*Cp *p(en-ha) *(tposte-tÉpouser )= 500/3600 * 1,005 * 1,247 * = 4,021kW

Cette quantité de chaleur par unité de temps peut être transférée à l'air soufflé de plusieurs façons :

  1. Chauffage de l'air soufflé par une batterie électrique ;
  2. Chauffage du caloporteur d'alimentation évacué par l'échangeur de chaleur, avec chauffage supplémentaire par un radiateur électrique ;
  3. Réchauffement de l'air extérieur dans un échangeur à eau, etc.

Calcul 1 : La chaleur est transférée à l'air soufflé au moyen d'un radiateur électrique. Le coût de l'électricité à Moscou S=5,2 roubles/(kW*h). La ventilation fonctionne 24 heures sur 24, pendant 214 jours de la période de chauffage, le montant d'argent, dans ce cas, sera égal à:1\u003d S * 24 * N * n \u003d 5,2 * 24 * 4,021 * 214 \u003d 107 389,6 roubles / (période de chauffage)

Calcul 2 : Les récupérateurs modernes transfèrent la chaleur avec un rendement élevé. Laissez le récupérateur chauffer l'air de 60% de la chaleur requise par unité de temps. Ensuite, le radiateur électrique doit dépenser la quantité d'énergie suivante : N(charge électrique) = Q - Qrivières \u003d 4,021 - 0,6 * 4,021 \u003d 1,61 kW

À condition que la ventilation fonctionne pendant toute la durée de la période de chauffage, nous obtenons le montant de l'électricité := S * 24 * N(charge électrique) * n = 5,2 * 24 * 1,61 * 214 = 42 998,6 roubles / (période de chauffage) Calcul 3 : Un chauffe-eau est utilisé pour chauffer l'air extérieur. Estimation du coût de la chaleur de l'eau chaude technique pour 1 Gcal à Moscou : Sgw\u003d 1500 roubles / gcal. Kcal \u003d 4,184 kJ Pour le chauffage, nous avons besoin de la quantité de chaleur suivante : Q(VG) = N * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 4.021 * 214 * 24 * 3600 / (4.184 * 106) = 17.75 Gcal :C3 =S(VG) *Q(VG) \u003d 1500 * 17,75 \u003d 26 625 roubles / (période de chauffage)

Les résultats du calcul des coûts de chauffage de l'air soufflé pour la période de chauffage de l'année:

Chauffage électrique Chauffage électrique + récupérateur Chauffe-eau
107 389,6 roubles 42 998,6 roubles 26 625 roubles 

D'après les calculs ci-dessus, on peut voir que l'option la plus économique consiste à utiliser le circuit d'eau chaude sanitaire. De plus, la somme d'argent nécessaire pour chauffer l'air soufflé est considérablement réduite lors de l'utilisation d'un échangeur de chaleur récupérateur dans le système de ventilation d'alimentation et d'extraction par rapport à l'utilisation d'un radiateur électrique, ce qui permet de réduire les coûts énergétiques pour le chauffage de l'air soufflé. l'air, par conséquent, les coûts décaissés pour le fonctionnement du système de ventilation sont réduits. L'utilisation de la chaleur de l'air évacué est une technologie moderne d'économie d'énergie et vous permet de vous rapprocher du modèle de "maison intelligente", dans lequel tout type d'énergie disponible est utilisé au maximum et de la manière la plus utile.

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Caractéristiques

Le récupérateur de chaleur se compose d'un boîtier recouvert de matériaux isolants thermiques et acoustiques et en tôle d'acier.Le boîtier de l'appareil est suffisamment solide et capable de supporter des charges de poids et de vibration. Il y a des ouvertures d'entrée et de sortie sur le boîtier, et le mouvement de l'air à travers le dispositif est assuré par deux ventilateurs, généralement de type axial ou centrifuge. La nécessité de leur installation est due à un ralentissement important de la circulation naturelle de l'air, provoqué par la résistance aérodynamique élevée de l'échangeur de chaleur. Afin d'éviter l'aspiration de feuilles mortes, de petits oiseaux ou de débris mécaniques, une grille d'entrée d'air est installée sur l'entrée située côté rue. Le même trou, mais du côté de la pièce, est également équipé d'une grille ou d'un diffuseur qui répartit uniformément les flux d'air. Lors de l'installation de systèmes ramifiés, des conduits d'air sont montés sur les trous.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

De plus, les entrées des deux flux sont équipées de filtres fins qui protègent le système des poussières et des gouttes de graisse. Cela empêche les canaux de l'échangeur de chaleur de se boucher et prolonge considérablement la durée de vie de l'équipement. Cependant, l'installation des filtres est compliquée par la nécessité de surveiller en permanence leur état, de les nettoyer et, si nécessaire, de les remplacer. Sinon, un filtre obstrué agira comme une barrière naturelle au flux d'air, à la suite de quoi leur résistance augmentera et le ventilateur se cassera.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

En plus des ventilateurs et des filtres, les récupérateurs comprennent des éléments chauffants, qui peuvent être à eau ou électriques. Chaque radiateur est équipé d'un interrupteur de température et peut s'allumer automatiquement si la chaleur sortant de la maison ne peut pas supporter le chauffage de l'air entrant.La puissance des radiateurs est choisie en stricte conformité avec le volume de la pièce et les performances de fonctionnement du système de ventilation. Cependant, dans certains appareils, les éléments chauffants ne protègent que l'échangeur de chaleur du gel et n'affectent pas la température de l'air entrant.

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Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsRécupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Les éléments de chauffe-eau sont plus économiques. Cela est dû au fait que le liquide de refroidissement, qui se déplace le long du serpentin de cuivre, y pénètre depuis le système de chauffage de la maison. À partir du serpentin, les plaques sont chauffées, ce qui, à son tour, dégage de la chaleur dans le flux d'air. Le système de régulation du chauffe-eau est représenté par une vanne à trois voies qui ouvre et ferme l'alimentation en eau, un papillon des gaz qui réduit ou augmente sa vitesse et un mélangeur qui régule la température. Les chauffe-eau sont installés dans un système de conduits d'air à section rectangulaire ou carrée.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsRécupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Les radiateurs électriques sont souvent installés sur des conduits d'air à section circulaire et une spirale sert d'élément chauffant. Pour un fonctionnement correct et efficace du réchauffeur à spirale, la vitesse du flux d'air doit être supérieure ou égale à 2 m/s, la température de l'air doit être comprise entre 0 et 30 degrés et l'humidité des masses qui passent ne doit pas dépasser 80 %. Tous les radiateurs électriques sont équipés d'une minuterie de fonctionnement et d'un relais thermique qui éteint l'appareil en cas de surchauffe.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsRécupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

En plus de l'ensemble standard d'éléments, à la demande du consommateur, des ioniseurs d'air et des humidificateurs sont installés dans les récupérateurs, et les échantillons les plus modernes sont équipés d'une unité de commande électronique et d'une fonction de programmation du mode de fonctionnement, en fonction de l'extérieur. et les conditions internes.Les tableaux de bord ont un aspect esthétique, permettant aux échangeurs de chaleur de s'intégrer organiquement dans le système de ventilation et de ne pas perturber l'harmonie de la pièce.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Tarifs des récupérateurs

À la recherche d'un récupérateur, nous rencontrerons des appareils coûtant de trois à une douzaine de milliers de roubles.

Qu'obtenons-nous en payant plus ? Probablement un produit d'une marque réputée, mais cela ne doit pas être une garantie que l'appareil répondra à nos attentes. Faites attention aux détails de sa mise en œuvre. Par exemple, l'étanchéité de sa carrosserie, sa rigidité et une bonne isolation thermique et phonique sont très importantes.

À cet égard, les produits les moins chers sont nettement inférieurs aux plus chers.

L'échangeur de chaleur fonctionne généralement toute l'année sans interruption, alors assurez-vous d'utiliser des ventilateurs de bonne qualité, de préférence d'un fabricant réputé. Ils doivent non seulement être durables, mais aussi silencieux et économes en énergie. Il arrive que des appareils soient proposés à des prix attractifs qui consomment tellement d'électricité que son coût réduit de plus de moitié les économies réalisées grâce à la récupération de chaleur. Bien sûr, l'importance de cette économie dépend principalement de l'efficacité de l'échangeur de chaleur.Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Je me demande si sa valeur telle qu'indiquée par le vendeur est fiable. S'agissant de produits de marques inconnues, il arrive souvent qu'aucune recherche n'ait été menée dans ce sens. Peu de récupérateurs sont capables de récupérer près de 90% de la chaleur et font partie des appareils les plus chers. Les produits bon marché avec une efficacité revendiquée de 90% en restaurent en fait presque la moitié.

La façon dont l'échangeur de chaleur est protégé contre le gel a un impact important sur l'efficacité.Dans les appareils plus coûteux, des systèmes de contrôle modernes sont utilisés à cette fin, grâce auxquels l'efficacité de la récupération de chaleur est réduite à des températures négatives. Payer pour cela, bien sûr, n'a pas de sens si nous avons l'intention de créer un échangeur de chaleur au sol. Mais alors vous devez vous préparer à des coûts supplémentaires de quatre à près de dix mille roubles, en fonction des matériaux à partir desquels nous le ferons (les plus chers sont des tuyaux spéciaux avec un revêtement antibactérien) et des difficultés associées aux conditions géologiques ou à un petit espace nous va affronter.

Ce que vous devez prendre en compte dans le fonctionnement de divers modèles d'équipement

Chaque système de récupération d'air pour une maison particulière a ses propres atouts et domaines d'application.

Le système de ventilation dans une maison privée avec récupération consiste non seulement à maintenir les indicateurs de température et d'humidité, mais également à éliminer les odeurs défavorables. Il existe une variété de modèles sur le marché, qui diffèrent par leurs caractéristiques fonctionnelles et leurs méthodes d'installation.

Par exemple, une hotte aspirante installée dans la ventilation permet d'éliminer la suie, les odeurs et la graisse. Dans le même temps, de l'air pur pénètre dans la pièce et la poussière graisseuse ne se dépose pas sur les meubles. De telles conditions ont un effet bénéfique sur le bien-être, facilitent le nettoyage des locaux.

Echangeur de chaleur à plaques

La conception de l'échangeur de chaleur est telle qu'en raison de la séparation par des plaques métalliques, les flux d'air ne se mélangent pas. Cette solution d'ingénierie simple permet un transfert de chaleur plus efficace. Créer un tel équipement ne nécessite pas de gros investissements. En raison de l'absence de pièces mobiles, un tel dispositif durera relativement longtemps.Actuellement, l'efficacité de ces appareils atteint 60 à 65%.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Les éléments sont en alliages d'aluminium. Ils ne sont pas soumis à des changements corrosifs et ont des taux de transfert de chaleur élevés.

Système de rotor

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Dans de tels équipements, une partie insignifiante des flux d'air est mélangée, car l'isolant des flux d'air est une brosse à poils fins. Le système de rotor occupe une plus grande surface que le système lamellaire, mais a également un rendement élevé (jusqu'à 86% dans les meilleurs modèles). Le rotor en rotation et la courroie qui le fait tourner réduisent la fiabilité globale de l'appareil et augmentent la consommation d'énergie pour la récupération.

Échangeur de chaleur liquide dans un immeuble de bureaux

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et optionsSchéma de récupération de liquide dans un immeuble de bureaux

Ce sont des modèles coûteux, alors que leur efficacité n'est pas supérieure à celle d'équipements similaires. La principale différence positive est la possibilité de placer des blocs individuels à grande distance les uns des autres. Par conséquent, les échangeurs de chaleur à liquide sont principalement utilisés dans les grands bâtiments commerciaux. Dans les zones résidentielles privées, on utilise généralement un récupérateur d'air à plaques ou rotatif pour l'habitation.

reniflard

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Le système de récupération d'air pour une maison privée et le reniflard diffèrent dans leurs objectifs. Le but direct du reniflard est de chauffer l'air. Il n'y a pas de processus d'échange de chaleur, donc beaucoup d'électricité sera nécessaire pour augmenter la température de l'air.

Modèle de récupérateur compact

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Ce modèle est une ventilation locale avec un échangeur de chaleur dans une maison privée. Son utilisation mérite réflexion. Les modèles compacts peuvent être installés dans les murs de différentes pièces. Ils fonctionnent séparément, ils ne nécessitent donc pas de connexion à une installation centralisée qui configure et contrôle le fonctionnement de tous les appareils.

Dans de tels modèles, en raison des ventilateurs intégrés, le mouvement synchrone de deux flux d'air se produit. La productivité du travail est modifiée à l'aide de la télécommande. Pendant les heures de nuit, l'appareil peut être réglé en mode silencieux.

Pour éviter le gel, des canaux spéciaux sont prévus, à côté desquels passe une partie de l'air chaud. Mais l'efficacité de cette protection n'est maintenue que jusqu'à -15ºС. L'activation du mode d'extraction permet d'éliminer le givre et la glace de la surface de l'échangeur de chaleur. De plus, ce mode permettra de purifier l'air de la pièce de la fumée suffocante et d'autres contaminants.

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Le filtre intégré protège contre la pénétration de débris de la rue. La taille des cellules filtrantes est choisie de manière à ne pas créer d'obstacles particuliers aux flux d'air, mais à protéger contre la pénétration d'insectes et de peluches végétales. Pour l'entretien, un couvercle amovible est fixé à l'intérieur de l'échangeur de chaleur.

Types de récupérateurs

Lorsque vous fabriquez un appareil de vos propres mains, vous devez décider de son type. Il existe plusieurs types de récupérateurs :

  • rotatif;
  • lamellaire;
  • eau de recirculation ;
  • chambre;
  • fréon.

Rotatif

L'échangeur de chaleur rotatif est constitué de plaques d'acier ondulées. Extérieurement, la conception est un récipient cylindrique. Le tambour rotatif fait passer alternativement des courants chauds et froids. Pendant le fonctionnement, le rotor chauffe, ce qui dégage de la chaleur dans l'air froid. L'appareil rotatif est très économique.Vous pouvez définir le nombre de tours requis du rotor et régler la puissance. L'avantage est la possibilité d'utiliser ce type tout au long de l'année, car il ne forme pas de croûte de glace.

Les inconvénients incluent la conception globale. Il nécessite une grande chambre de ventilation.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

lamellaire

L'échangeur de chaleur à plaques est composé de plaques en aluminium, en plastique et en papier spécial. Dans certains modèles, les courants d'air se déplacent perpendiculairement les uns aux autres, dans d'autres, ils se déplacent dans des directions opposées.

Si des plaques d'aluminium sont utilisées dans la conception, le système se caractérise par une faible efficacité. Cela est dû au fait que l'appareil gèle souvent et nécessite un dégivrage régulier. Son avantage est son faible coût. En plus des plaques d'aluminium, il est permis d'utiliser de l'acier galvanisé.Les échangeurs de chaleur en plastique ont un meilleur rendement, mais ils sont également plus chers.

Si le matériau est du papier spécial, le rendement d'un tel équipement est élevé. Cependant, il y a un inconvénient important : l'appareil ne peut pas être utilisé dans une pièce humide. Le condensat obtenu imprègne les couches de papier.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Recirculation de l'eau

Une caractéristique distinctive de ce type est la dilution des échangeurs de chaleur d'alimentation et d'échappement. À l'aide d'antigel ou d'eau, l'énergie thermique est transférée de la partie échappement à l'alimentation.

Le système a ses avantages :

  • pas de possibilité de mélanger les flux ;
  • les échangeurs de chaleur divorcés facilitent le travail au stade de la conception ;
  • la possibilité de combiner plusieurs flux d'alimentation ou d'évacuation en un seul.

Désavantages:

  • le besoin d'une pompe à eau;
  • les récupérateurs ne sont capables que d'échanger de la chaleur et l'échange d'humidité est impossible.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Chambre

Les deux flux sont envoyés dans une seule chambre. Il est divisé par une cloison. Après avoir chauffé une partie, la cloison est tournée. La partie chauffée, qui chauffe la pièce, commence à recevoir de l'air frais. L'inconvénient est la forte probabilité de mélange des flux d'air, ce qui entraîne leur pollution.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Fréon

Il est basé sur les caractéristiques physiques du fréon, qui se trouve dans des tubes hermétiquement fermés. Au début du tuyau, l'air est chauffé avec du fréon, qui bout et s'évapore. La chaleur passe. Les vapeurs de fréon, au contact des courants froids, se condensent. Puis le cycle se répète.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Récupérateur - caloducs

Un tel échangeur de chaleur est un système fermé de canalisations pompées avec du réfrigérant, qui s'évapore sous l'effet du chauffage par l'air d'échappement, et lorsqu'il entre en contact avec l'air froid d'alimentation, il se condense à nouveau et prend un état liquide d'agrégation. L'indicateur d'efficacité se situe entre 50 et 70%.

Le récupérateur d'air utilisé dans le système de ventilation permet d'obtenir une réduction significative de la charge sur le système de chauffage. Cependant, même l'utilisation d'un échangeur de chaleur nécessite généralement l'utilisation de sections supplémentaires dans le système de ventilation. Des éléments chauffants électriques ou des radiateurs à liquide sont utilisés pour chauffer l'air d'alimentation, et des climatiseurs centraux ou des refroidisseurs sont utilisés pour refroidir l'air d'alimentation à une température prédéterminée.

L'utilisation de types classiques de récupérateurs dans les systèmes de ventilation permet de réutiliser jusqu'à 45% de la chaleur de l'air vicié.

Cependant, le développement des systèmes de récupération ne s'arrête pas, et les méthodes et l'efficacité de la récupération de la chaleur de l'air extrait pour la conserver à l'intérieur des locaux desservis sont constamment améliorées. Le résultat de ce développement est, par exemple, un système avec récupération de chaleur thermodynamique (une pompe à chaleur air-air est utilisée en conjonction avec un échangeur à plaques ou rotatif), qui utilise un circuit convertisseur de chaleur à détente directe, placé dans le forme d'échangeurs de chaleur au fréon dans le conduit d'évacuation et d'alimentation -installation d'évacuation après l'échangeur de chaleur à plaques (ou rotatif) classique. Un tel système, après échange de chaleur directement dans l'échangeur de chaleur, permet d'obtenir un peu plus de chaleur de l'air extrait pour le transfert vers l'air soufflé, portant le rendement global à 95-100 %. Ainsi, il est possible d'atteindre le plus confortable, c'est-à-dire la température de consigne de l'air soufflé, presque sans consommation de ressources énergétiques.

Récupération de chaleur dans les systèmes de ventilation : principe de fonctionnement et options

Un autre avantage incontestable de la récupération thermodynamique ou active est que le besoin de sections de chauffage et de refroidissement supplémentaires est éliminé.

Actuellement, des unités ont déjà été développées et sont en cours de fabrication, combinant des dispositifs de ventilation d'alimentation et d'extraction, un échangeur de chaleur pompe à air et à chaleur type "air-air" pour une récupération active. Ces unités récupérateurs d'alimentation et d'extraction sont une excellente solution universelle pour organiser un système de ventilation dans les bâtiments et les structures modernes.

Toute la gamme d'unités de traitement d'air (SHU) avec récupération de chaleur, selon leurs caractéristiques, est parfaitement adaptée à la mise en œuvre de projets de systèmes de ventilation d'alimentation et d'extraction de tous les bâtiments et locaux à usage domestique, de bureau ou industriel grâce à l'utilisation de technologie de récupération de chaleur "active" (section de refroidissement intégrée ou chauffage avec une pompe à chaleur air-air). Un effet d'économie d'énergie significatif est démontré par les versions industrielles des installations considérées.

Dans le même temps, plus la capacité de production est élevée ou plus les besoins en renouvellement d'air sont élevés, plus les économies sont importantes. Qu'il suffise de dire que selon les normes de renouvellement d'air dans un certain nombre d'industries industrielles (métallurgie, production chimique, forgerons) et dans les systèmes d'aspiration, cinq voire dix fois un renouvellement d'air horaire est requis. Les projets de ventilation industrielle utilisant les données PES sont rapidement rentables.

Les centrales de traitement d'air domestiques utilisent des refroidisseurs EC, qui, ayant une pression d'air et un volume pompé accrus, consomment jusqu'à un quart d'énergie électrique en moins par rapport à des moteurs électriques asynchrones identiques.

La gamme industrielle d'installations pour le contrôle de capacité est complétée par des convertisseurs de fréquence.

Les modèles peuvent également être équipés en option d'onduleurs et d'échangeurs de chaleur supplémentaires, adaptant parfaitement l'installation aux exigences d'un projet particulier.

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