stringtranslate.com

Вентиляция с рекуперацией тепла

Вентиляционная установка с тепловым насосом и наземным теплообменником – охлаждение

Вентиляция с рекуперацией тепла ( HRV ), также известная как механическая вентиляция с рекуперацией тепла ( MVHR ) или вентиляция с рекуперацией энергии ( ERV ), представляет собой систему вентиляции , которая восстанавливает энергию , работая между двумя источниками воздуха при разных температурах. Он используется для снижения требований к отоплению и охлаждению зданий.

За счет рекуперации остаточного тепла в выхлопных газах свежий воздух, подаваемый в систему кондиционирования воздуха, предварительно нагревается (или предварительно охлаждается) перед попаданием в помещение, либо воздухоохладитель установки кондиционирования воздуха выполняет тепловую и влагообработку. [1] Типичная система рекуперации тепла в здании состоит из основного блока, каналов для свежего и вытяжного воздуха и нагнетательных вентиляторов. Отработанный воздух здания используется либо в качестве источника тепла, либо в качестве радиатора, в зависимости от климатических условий, времени года и требований здания. Системы рекуперации тепла обычно восстанавливают около 60–95% тепла из отработанного воздуха и значительно повышают энергоэффективность зданий . [2]

Вентиляция с рекуперацией энергии (ERV) — это процесс рекуперации энергии в жилых и коммерческих системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, который обменивает энергию, содержащуюся в обычно вытяжном воздухе здания или кондиционируемого помещения, используя ее для обработки (предварительного кондиционирования) поступающего наружного вентиляционного воздуха . Конкретное используемое оборудование можно назвать вентилятором с рекуперацией энергии, также обычно называемым просто ERV .

В теплое время года система ERV предварительно охлаждает и осушает воздух; в прохладное время года система увлажняет и предварительно нагревает. [3] Система ERV помогает проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха соответствовать стандартам вентиляции и энергопотребления (например, ASHRAE ), улучшает качество воздуха в помещении и снижает общую мощность оборудования HVAC, тем самым снижая потребление энергии. Системы ERV позволяют системе HVAC поддерживать относительную влажность в помещении на уровне 40-50% практически в любых условиях. ERV должны использовать мощность нагнетателя, чтобы преодолеть падение давления в системе, что приводит к небольшому потреблению энергии. [3]

Принцип работы

Система рекуперации тепла предназначена для подачи кондиционированного воздуха в занимаемое помещение для поддержания определенной температуры. [4] Система рекуперации тепла помогает поддерживать вентиляцию дома, одновременно восстанавливая тепло, выделяемое из внутренней среды. Целью систем рекуперации тепла является передача тепловой энергии от одной жидкости к другой жидкости, от одной жидкости к твердому телу или от поверхности твердого тела к жидкости при различных температурах и при тепловом контакте. В большинстве систем рекуперации тепла нет прямого взаимодействия между жидкостью и жидкостью или жидкостью и твердым телом. В некоторых системах рекуперации тепла наблюдается утечка жидкости из-за разницы давлений между жидкостями, что приводит к смешиванию двух жидкостей. [5]

Типы

Тепловое колесо

Схема работы термоколеса
Воздухоподогреватель Ljungström шведского инженера Фредрика Люнгстрема (1875–1964)

Тепловое колесо , также известное как роторный теплообменник или вращающееся энтальпийное колесо воздух-воздух, колесо рекуперации энергии или колесо рекуперации тепла, представляет собой тип теплообменника-утилизатора энергии , расположенного внутри потоков приточного и вытяжного воздуха воздуха . установках обработки или установках на крыше или в выхлопных газах промышленного процесса для рекуперации тепловой энергии. Другие варианты включают энтальпийные колеса и осушающие колеса. Тепловое колесо, предназначенное для охлаждения, иногда называют «киотским колесом».

Роторные тепловые колеса представляют собой механическое средство рекуперации тепла. Вращающееся пористое металлическое колесо передает тепловую энергию от одного воздушного потока к другому, проходя через каждую жидкость поочередно. Система работает как аккумулирующая тепло масса, благодаря чему тепло воздуха временно сохраняется внутри матрицы колеса, пока оно не будет передано более холодному воздушному потоку. [6]

Существует два типа вращающихся термических колес: тепловые колеса и энтальпийные ( осушающие ) колеса. Хотя существует геометрическое сходство между тепловыми и энтальпийными колесами, существуют различия, которые влияют на работу каждой конструкции. В системе, использующей осушительное колесо, влага из воздушного потока с самой высокой относительной влажностью передается противоположному воздушному потоку после прохождения через колесо. Это может работать в обоих направлениях: входящий воздух в вытяжной воздух и вытяжной воздух в входящий воздух. Затем приточный воздух можно использовать напрямую или использовать для дальнейшего охлаждения воздуха. Это энергозатратный процесс. [7]

Вращающийся энтальпийный теплообменник «воздух-воздух» представляет собой вращающийся цилиндр, заполненный воздухопроницаемым материалом, обычно полимером, алюминием или синтетическим волокном, обеспечивающим большую площадь поверхности, необходимую для ощутимой передачи энтальпии ( энтальпия — это мера тепла). . Когда колесо вращается между потоками приточного и вытяжного воздуха, оно собирает тепловую энергию и передает ее в поток более холодного воздуха. Движущей силой обмена является разница температур противоположных потоков воздуха (термический градиент).

Обмен энтальпии осуществляется за счет использования осушителей . Осушители переносят влагу посредством процесса адсорбции , который преимущественно обусловлен разницей парциального давления пара в противоположных воздушных потоках. Типичные осушители состоят из силикагеля и молекулярных сит .

Энтальпийные колеса являются наиболее эффективными устройствами для передачи как скрытой , так и явной тепловой энергии. Выбор конструкционных материалов ротора, чаще всего полимера, алюминия или стекловолокна, определяет долговечность.

При использовании вращающихся устройств рекуперации энергии два воздушных потока должны располагаться рядом друг с другом, чтобы обеспечить местную передачу энергии. Кроме того, в холодном климате следует уделять особое внимание предотвращению обледенения колес. Системы могут избежать обледенения, регулируя скорость вращения колес, предварительно нагревая воздух или останавливая/перезагружая систему.

О'Коннор и др. [8] исследовали влияние вращающегося теплового колеса на скорость потока приточного воздуха в здание. Была создана вычислительная модель для моделирования влияния вращающегося теплового колеса на скорость потока воздуха при его включении в систему коммерческой ветряной башни . Моделирование было подтверждено экспериментом на масштабной модели в дозвуковой аэродинамической трубе с замкнутым контуром. Данные, полученные в результате обоих испытаний, сравнивались для анализа скоростей потока. Хотя скорость потока была снижена по сравнению с ветряной башней, которая не имела вращающегося теплового колеса, нормативные показатели вентиляции для находящихся в школе или офисном здании были соблюдены при скорости внешнего ветра 3 м/с, что ниже, чем средняя скорость ветра Великобритании (4–5 м/с).

В этом исследовании не было собрано никаких полномасштабных экспериментальных или полевых испытаний, поэтому невозможно окончательно доказать, что вращающиеся тепловые колеса можно интегрировать в коммерческую систему ветряных башен. Однако, несмотря на снижение расхода воздуха внутри здания после внедрения вращающегося теплового колеса, это снижение не было достаточно большим, чтобы не допустить соблюдения нормативных показателей вентиляции. Достаточные исследования еще не были проведены для определения пригодности вращающихся термических колес для естественной вентиляции, нормы подачи вентиляции могут быть соблюдены, но тепловые возможности вращающегося термического колеса еще не исследованы. Дальнейшая работа будет полезна для улучшения понимания системы. [9]

Фиксированный пластинчатый теплообменник

Неподвижные пластинчатые теплообменники не имеют движущихся частей и состоят из чередующихся слоев пластин, которые разделены и герметизированы. Типичным потоком является перекрестный ток, и поскольку большинство пластин являются твердыми и непроницаемыми, результатом является только разумный перенос.

Уравновешивание поступающего свежего воздуха осуществляется с помощью рекуператора тепла или энергии. В этом случае сердечник изготавливается из алюминиевых или пластиковых пластин. Уровень влажности регулируется путем переноса водяного пара. Это делается с помощью вращающегося колеса, содержащего осушающий материал или проницаемые пластины. [10]

Энтальпийные плиты были представлены в 2006 году компанией Paul, специальной компанией по системам вентиляции для пассивных домов . Противоточный теплообменник «воздух-воздух» с перекрестным током, изготовленный из влагопроницаемого материала. Противоточные вентиляторы с рекуперацией энергии с фиксированной пластиной из полимера были представлены в 1998 году компанией Building Performance Equipment (BPE), производителем рекуперации энергии воздух-воздух в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. Эти теплообменники могут быть использованы как в качестве модернизации для повышения экономии энергии и свежего воздуха, так и в качестве альтернативы новому строительству. В условиях нового строительства рекуперация энергии эффективно снизит требуемую мощность отопления/охлаждения системы. Процент общей экономии энергии будет зависеть от эффективности устройства (до 90 %) и широты здания.

Из-за необходимости использования нескольких секций теплообменники с фиксированными пластинами часто связаны с высоким перепадом давления и занимают большую площадь. Из-за своей неспособности обеспечить передачу большого количества скрытой энергии эти системы также имеют высокую вероятность обледенения в более холодном климате.

Технология запатентована финской компанией RecyclingEnergy Int. Corp. [11] основан на регенеративном пластинчатом теплообменнике, использующем влажность воздуха за счет циклической конденсации и испарения, например, скрытого тепла, что обеспечивает не только высокий годовой тепловой КПД, но и отсутствие микробов на пластинах благодаря методу самоочистки/мойки. . Поэтому данный агрегат называется вентилятором с рекуперацией энтальпии, а не вентилятором с рекуперацией тепла или энергии. Запатентованный компанией LatentHeatPump основан на вентиляторе с рекуперацией энтальпии, имеющем КПД 33 летом и 15 зимой.

Фиксированные пластинчатые теплообменники являются наиболее часто используемым типом теплообменников и разрабатываются уже 40 лет. Тонкие металлические пластины укладываются друг на друга с небольшим расстоянием между пластинами. Через эти пространства, прилегающие друг к другу, проходят два разных потока воздуха. Передача тепла происходит при передаче температуры через пластину от одного воздушного потока к другому. Эффективность этих устройств достигла 90% эффективности явного тепла при передаче явного тепла от одного воздушного потока к другому. [12] Высокий уровень эффективности объясняется высокими коэффициентами теплопередачи используемых материалов, рабочим давлением и температурным диапазоном. [2]

Тепловые трубки

Тепловые трубы — это устройство рекуперации тепла, в котором используется многофазный процесс передачи тепла от одного воздушного потока к другому. [2] Тепло передается с помощью испарителя и конденсатора внутри герметичной герметичной трубы, содержащей жидкость, которая претерпевает постоянное фазовое изменение для передачи тепла. Жидкость внутри труб превращается из жидкости в газ в секции испарителя, поглощая тепловую энергию из потока теплого воздуха. Газ конденсируется обратно в жидкость в секции конденсатора, где тепловая энергия рассеивается в поток более холодного воздуха, повышая температуру. Жидкость/газ переносится с одной стороны тепловой трубы на другую под действием давления, сил фитиля или силы тяжести, в зависимости от расположения тепловой трубы.

Виды теплообменников . [ нужна цитата ]

Бегать

Обходные системы представляют собой гибридную систему рекуперации тепла, которая объединяет характеристики других технологий рекуперации тепла в единое устройство, способное рекуперировать тепло из одного воздушного потока и передавать его другому, находящемуся на значительном расстоянии. В общем случае кольцевой рекуперации тепла два фиксированных пластинчатых теплообменника расположены в двух отдельных воздушных потоках и соединены замкнутым контуром, содержащим жидкость, которая постоянно перекачивается между двумя теплообменниками. Жидкость постоянно нагревается и охлаждается по мере прохождения контура, обеспечивая рекуперацию тепла. Постоянный поток жидкости через контур требует перемещения насосов между двумя теплообменниками. Хотя это требует дополнительных затрат энергии, использование насосов для циркуляции жидкости менее энергозатратно, чем использование вентиляторов для циркуляции воздуха. [13]

Материалы с фазовым переходом

Материалы с фазовым переходом , или PCM, представляют собой технологию, которая используется для хранения явного и скрытого тепла внутри конструкции здания с более высокой емкостью, чем стандартные строительные материалы. PCM были тщательно изучены из-за их способности накапливать тепло и передавать потребности в отоплении и охлаждении из обычного времени пиковой нагрузки в непиковое время.

Концепция тепловой массы здания для хранения тепла, заключающаяся в том, что физическая структура здания поглощает тепло, помогая охлаждать воздух, уже давно понята и исследована. Исследование ПКМ по сравнению с традиционными строительными материалами показало, что теплоемкость ПКМ в двенадцать раз выше, чем у стандартных строительных материалов в том же температурном диапазоне. [14] Падение давления на PCM не исследовалось, чтобы можно было прокомментировать влияние, которое материал может оказывать на воздушные потоки. Однако, поскольку PCM может быть встроен непосредственно в конструкцию здания, это не повлияет на поток так же, как другие технологии теплообменников, можно предположить, что при включении PCM в конструкцию здания потери давления не возникают. . [15]

Приложения

Вентиляция с рекуперацией тепла с теплообменником «земля-воздух», необходимая для достижения немецких стандартов пассивного дома .

Фиксированные пластинчатые теплообменники

Пластинчатый грунтовый теплообменник внутри фундаментных стен

Мардиана и др. [16] интегрировали фиксированный пластинчатый теплообменник в коммерческую ветряную башню, подчеркнув преимущества этого типа системы как средства вентиляции с нулевым энергопотреблением, которое можно легко модифицировать. Для определения эффекта и эффективности комбинированной системы были проведены полномасштабные лабораторные испытания. Ветряная башня была интегрирована с фиксированным пластинчатым теплообменником и установлена ​​по центру герметичной испытательной камеры.

Результаты этого исследования показывают, что сочетание пассивной системы вентиляции ветряной башни и устройства рекуперации тепла с фиксированной пластиной может обеспечить эффективную комбинированную технологию для рекуперации отработанного тепла из отработанного воздуха и охлаждения входящего теплого воздуха с нулевым потреблением энергии. Хотя никаких количественных данных о скорости вентиляции в испытательном помещении предоставлено не было, можно предположить, что из-за потерь высокого давления в теплообменнике они были значительно снижены по сравнению со стандартной работой ветряной башни. Дальнейшее исследование этой комбинированной технологии имеет важное значение для понимания характеристик воздушного потока системы. [15]

Тепловые трубки

Из-за низких потерь давления в системах тепловых трубок было проведено больше исследований по интеграции этой технологии в пассивную вентиляцию , чем по другим системам рекуперации тепла. Коммерческие ветряные башни снова использовались в качестве пассивной системы вентиляции для интеграции этой технологии рекуперации тепла. Это еще больше подтверждает предположение о том, что коммерческие ветряные башни представляют собой достойную альтернативу механической вентиляции, способную одновременно подавать и вытягивать воздух. [15]

Обходные системы

Флага-Марьянчик и др. [17] провели исследование в Швеции, в котором исследовалась система пассивной вентиляции, включающая в себя систему обхода с использованием геотермального теплового насоса в качестве источника тепла для нагрева входящего воздуха. Экспериментальные измерения и погодные данные были взяты из пассивного дома, использованного в исследовании. CFD-модель пассивного дома была создана с использованием измерений, полученных от датчиков и метеостанции, которые использовались в качестве входных данных. Модель была запущена для расчета эффективности системы обхода и возможностей геотермального теплового насоса.

Геотермальные тепловые насосы обеспечивают надежный источник постоянной тепловой энергии, если их зарыть на глубине 10–20 м под поверхностью земли. Температура земли теплее, чем окружающий воздух зимой, и холоднее, чем окружающий воздух летом, обеспечивая одновременно источник тепла и теплоотвод. Было обнаружено, что в феврале, самом холодном месяце в климате, геотермальный тепловой насос был способен обеспечить почти 25% потребностей в отоплении дома и жильцов. [15]

Материалы с фазовым переходом

Основной исследовательский интерес к ПКМ представляет собой применение интеграции материалов с фазовым переходом в традиционные пористые строительные материалы, такие как бетон и стеновые плиты. Косни и др. [18] проанализировали тепловые характеристики зданий, в конструкции которых используются строительные материалы, улучшенные PCM. Анализ показал, что добавление PCM полезно с точки зрения улучшения тепловых характеристик.

Существенным недостатком ПКМ, используемых в пассивной системе вентиляции с рекуперацией тепла, является отсутствие мгновенной передачи тепла по разным воздушным потокам. Материалы с фазовым переходом представляют собой технологию аккумулирования тепла, при которой тепло сохраняется внутри PCM до тех пор, пока температура воздуха не упадет до значительного уровня, при котором оно может быть выпущено обратно в воздушный поток. Никаких исследований по использованию PCM между двумя воздушными потоками с разными температурами, где может происходить непрерывная мгновенная теплопередача, не проводилось. Исследование этой области было бы полезно для исследования рекуперации тепла пассивной вентиляции. [15]

Преимущества и недостатки

Источник: [15]

Воздействие на окружающую среду

Источник: [19]

Энергосбережение является одним из ключевых вопросов как для потребления ископаемого топлива, так и для защиты глобальной окружающей среды. Рост стоимости энергии и глобальное потепление подчеркнули, что разработка усовершенствованных энергетических систем необходима для повышения энергоэффективности и одновременного сокращения выбросов парниковых газов . Одним из наиболее эффективных способов снижения спроса на энергию является более эффективное использование энергии. Поэтому в последние годы утилизация отходящего тепла становится популярной, поскольку она повышает энергоэффективность. Во многих странах около 26% промышленной энергии по-прежнему тратится в виде горячего газа или жидкости. [20] Однако в течение последних двух десятилетий значительное внимание уделялось утилизации отходящего тепла из различных отраслей промышленности и оптимизации установок, которые используются для поглощения тепла из отходящих газов. Таким образом, эти попытки способствуют снижению глобального потепления, а также спроса на энергию.

Потребление энергии

В большинстве промышленно развитых стран на системы отопления, вентиляции и кондиционирования приходится треть общего потребления энергии . При этом охлаждение и осушение свежего вентиляционного воздуха составляют 20–40% общей энергетической нагрузки на системы отопления, вентиляции и кондиционирования в регионах с жарким и влажным климатом. Однако этот процент может быть выше, если требуется 100% вентиляция свежим воздухом. Это означает, что для удовлетворения потребностей жильцов в свежем воздухе требуется больше энергии. Рекуперация тепла становится все более необходимой из-за увеличения затрат энергии на обработку свежего воздуха. Основная цель систем рекуперации тепла — снизить потребление энергии зданиями на отопление, охлаждение и вентиляцию за счет рекуперации отходящего тепла. В связи с этим автономные или комбинированные системы рекуперации тепла могут быть встроены в жилые или коммерческие здания для экономии энергии. Снижение уровня энергопотребления также может внести существенный вклад в сокращение выбросов парниковых газов. [ нужна цитата ]

противоточный перекрестный пластинчатый теплообменник с рекуперацией энергии

Вентиляция с рекуперацией энергии

Важность

Почти половина мировой энергии используется в зданиях, [21] и половина затрат на отопление/охлаждение обусловлена ​​вентиляцией, когда она осуществляется методом «открытого окна» [ необходимо определение ] в соответствии с правилами [ необходима ссылка ] . Во-вторых, производство энергии и сеть созданы для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию. Использовать правильную вентиляцию; Восстановление — это экономичный, устойчивый и быстрый способ сократить глобальное потребление энергии и улучшить качество воздуха в помещениях (IAQ), а также защитить здания и окружающую среду. [ нужна цитата ]

Способы передачи

ERV — это тип воздухо-воздушного теплообменника, который передает как явное , так и скрытое тепло . Поскольку передаются и температура, и влага, ERV описываются как устройства с полной энтальпией . Напротив, вентилятор с рекуперацией тепла (HRV) может передавать только ощутимое тепло. HRV можно считать только разумными устройствами, поскольку они обмениваются только явным теплом. Другими словами, все ERV являются HRV, но не все HRV являются ERV. Неправильно использовать термины HRV, AAHX (теплообменник «воздух-воздух») и ERV как взаимозаменяемые. [22]

В сезон охлаждения система охлаждает и осушает поступающий наружный воздух. Для этого система забирает отброшенное тепло и отправляет его в поток вытяжного воздуха. Впоследствии этот воздух охлаждает змеевик конденсатора при более низкой температуре, чем если бы отведенное тепло не попадало в поток вытяжного воздуха. В отопительный сезон система работает в обратном порядке. Вместо того, чтобы отводить тепло в поток отработанного воздуха, система забирает тепло из потока отработанного воздуха для предварительного нагрева входящего воздуха. На этом этапе воздух проходит через первичный блок и затем попадает в кондиционируемое помещение. В системах этого типа обычно в сезоны охлаждения вытяжной воздух оказывается холоднее вентиляционного воздуха, а в отопительный сезон теплее вентиляционного воздуха. Именно по этой причине система работает эффективно и результативно. Коэффициент производительности (COP) будет увеличиваться по мере того, как условия становятся более экстремальными (т. е. становится более жарко и влажно для охлаждения и холоднее для отопления). [23]

Эффективность

Эффективность системы ERV — это отношение энергии, передаваемой между двумя воздушными потоками, к общей энергии, передаваемой через теплообменник. [24] [25]

Учитывая разнообразие продуктов на рынке, эффективность также будет различаться. Известно, что некоторые из этих систем имеют эффективность теплообмена до 70-80%, тогда как у других - всего 50%. Несмотря на то, что этот более низкий показатель предпочтительнее базовой системы HVAC, он не соответствует остальным моделям своего класса. Проводятся исследования по увеличению эффективности теплопередачи до 90%. [24]

Использование современной недорогой технологии газофазного теплообменника позволит значительно повысить эффективность. Считается, что использование пористого материала с высокой проводимостью обеспечивает эффективность обмена, превышающую 90%, что обеспечивает пятикратное улучшение рекуперации энергии. [24]

Институт домашней вентиляции (HVI) разработал стандартные испытания для всех устройств, производимых на территории США. Несмотря на это, не все были проверены. Крайне важно исследовать заявления об эффективности, сравнивая данные, предоставленные HVI, а также данные, предоставленные производителем. (Примечание: все устройства, продаваемые в Канаде, участвуют в программе R-2000 , стандартном тесте, эквивалентном тесту HVI). [25]

Виды устройств рекуперации энергии

**Полный энергетический обмен доступен только для гигроскопических агрегатов и агрегатов с возвратом конденсата.

Тепловой насос вытяжного воздуха

Тепловой насос вытяжного воздуха (EAHP) извлекает тепло из вытяжного воздуха здания и передает его приточному воздуху, горячей водопроводной воде и/или водяной системе отопления ( полы с подогревом , радиаторы). [27] Для этого требуется как минимум механический выхлоп, но механическая подача не является обязательной; см. механическая вентиляция . Тепловому насосу этого типа требуется определенная скорость воздухообмена для поддержания его выходной мощности. Поскольку температура внутреннего воздуха круглый год составляет примерно 20–22 градуса Цельсия, максимальная выходная мощность теплового насоса не зависит от времени года и температуры наружного воздуха. [ нужна цитата ]

Воздух, выходящий из здания при работающем компрессоре теплового насоса, в большинстве версий обычно имеет температуру около -1°. [28] Таким образом, установка извлекает тепло из воздуха, который необходимо заменить (со скоростью около половины воздухообмена в час ). Воздух, поступающий в дом, конечно, обычно теплее, чем воздух, проходящий через установку, поэтому существует чистый «выигрыш». Необходимо следить за тем, чтобы они использовались только в домах правильного типа. Тепловые насосы вытяжного воздуха имеют минимальную производительность, поэтому при установке в небольшой квартире поток воздуха постоянно приводит к чрезмерной вентиляции квартиры и увеличивает потери тепла за счет втягивания большого количества нежелательного наружного воздуха. [29] Однако есть некоторые модели, которые могут поглощать дополнительный наружный воздух, чтобы нейтрализовать это, и этот воздух также подается в компрессор, чтобы избежать чрезмерной вентиляции. Для большинства более ранних тепловых насосов с вытяжным воздухом мощность тепла для горячей воды будет низкой. и нагрев всего около 1,8 кВт от процесса компрессора/теплового насоса, но если это не соответствует потребностям здания, будет автоматически запущено дополнительное тепло в виде погружных нагревателей или внешнего газового котла. Пополнение погружного нагревателя может быть значительным (если вы выберете неправильный агрегат), а когда агрегат с погружным нагревателем мощностью 6 кВт работает на полную мощность, его работа будет стоить 1 фунт стерлингов в час. [30] [31]

Проблемы

В период с 2009 по 2013 год в Великобритании было построено около 15 000 новых социальных домов, в которых в качестве основного отопления использовались системы NIBE EAHP. Владельцы и арендаторы жилищных ассоциаций сообщили о огромных счетах за электричество. [32] [33] Высокие эксплуатационные расходы являются обычным явлением для тепловых насосов с вытяжным воздухом, и их следует ожидать из-за очень небольшой рекуперации тепла с помощью этих агрегатов. Обычно поток воздуха при вентиляции составляет около 31 литра в секунду, а мощность рекуперации тепла — 750 Вт и не более. Все дополнительное тепло, необходимое для отопления и горячего водоснабжения, поступает от электричества, либо от компрессора, либо от погружного нагревателя. При температуре наружного воздуха ниже 0 градусов по Цельсию тепловой насос этого типа отводит больше тепла из дома, чем отдает. В течение года около 60% энергии, потребляемой объектом с тепловым насосом с вытяжным воздухом, будет приходиться на электричество. [34]

Многие семьи до сих пор борются с застройщиками за замену своих систем EAHP на более надежные и эффективные системы отопления, отмечая успех жителей Ковентри. [35]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Чжунчжэн, Лу; Цзуньюань, Се; Цянь, Лу; Чжиджин, Чжао (2000). Энциклопедия архитектуры и гражданского строительства Китая . Китайская архитектурно-строительная пресса.
  2. ^ abc Мардиана-Идаю, А.; Риффат, С.Б. (февраль 2012 г.). «Обзор технологий рекуперации тепла для строительства». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 16 (2): 1241–1255. дои : 10.1016/j.rser.2011.09.026. ISSN  1364-0321. S2CID  108291190.
  3. ^ аб Дикманн, Джон. «Улучшение контроля влажности с помощью вентиляции с рекуперацией энергии». Журнал ASHRAE . 50, нет. 8, (2008)
  4. ^ SC Шугармен (2005). Основы отопления, вентиляции и кондиционирования . Fairmont Press, Inc.
  5. ^ Рамеш К. Шах, Душан П. Секулич (2003). Основы проектирования теплообменников . Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc.
  6. ^ Мардиана-Идаю, А.; Риффат, С.Б. (февраль 2012 г.). «Обзор технологий рекуперации тепла для строительства». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 16 (2): 1241–1255. дои : 10.1016/j.rser.2011.09.026. ISSN  1364-0321. S2CID  108291190.
  7. ^ Ферм, Матс; Райнерс, Вильгельм; Унгемах, Матиас (июнь 2002 г.). «Рекуперация тепла вытяжного воздуха в зданиях». Международный журнал холодильного оборудования . 25 (4): 439–449. дои : 10.1016/s0140-7007(01)00035-4. ISSN  0140-7007.
  8. ^ О'Коннор, Доминик; Калаутит, Джон Кайзер; Хьюз, Бен Ричард (октябрь 2014 г.). «Исследование пассивной вентиляции, интегрированной с рекуперацией тепла» (PDF) . Энергия и здания . 82 : 799–811. doi :10.1016/j.enbuild.2014.05.050. ISSN  0378-7788.
  9. ^ О'Коннор, Доминик; Калаутит, Джон Кайзер С.; Хьюз, Бен Ричард (февраль 2016 г.). «Обзор технологии рекуперации тепла для пассивной вентиляции» (PDF) . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 54 : 1481–1493. дои : 10.1016/j.rser.2015.10.039. ISSN  1364-0321.
  10. ^ Хюлман, Пэт, Ванда Олсон. Общие вопросы о вентиляторах с отоплением и рекуперацией энергии. Архивировано 30 декабря 2010 г. в расширении Университета Wayback Machine в Миннесоте. 1999. 2010.
  11. ^ Переработка энергии
  12. ^ Нильсен, Токе Раммер; Роуз, Йорген; Краг, Джеспер (февраль 2009 г.). «Динамическая модель противоточного воздухо-воздушного теплообменника для комфортной вентиляции с образованием конденсата и инея». Прикладная теплотехника . 29 (2–3): 462–468. Бибкод : 2009AppTE..29..462N. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2008.03.006. ISSN  1359-4311.
  13. ^ Вали, Алиреза; Симонсон, Кэри Дж.; Безант, Роберт В.; Махмуд, Гази (декабрь 2009 г.). «Численная модель и корреляции эффективности для системы рекуперации тепла с комбинированным противотоком и перекрестноточными теплообменниками». Международный журнал тепломассообмена . 52 (25–26): 5827–5840. doi :10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.07.020. ISSN  0017-9310.
  14. ^ Фельдман, Д.; Бану, Д.; Хоуз, Д.В. (февраль 1995 г.). «Разработка и применение смесей с органическим фазовым переходом в теплоаккумулирующих гипсовых плитах». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 36 (2): 147–157. дои : 10.1016/0927-0248(94)00168-р. ISSN  0927-0248.
  15. ^ abcdef О'Коннор, Доминик; Калаутит, Джон Кайзер С.; Хьюз, Бен Ричард (февраль 2016 г.). «Обзор технологии рекуперации тепла для пассивной вентиляции» (PDF) . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 54 : 1481–1493. дои : 10.1016/j.rser.2015.10.039. ISSN  1364-0321.
  16. ^ Мардиана А., Риффат С.Б., Уоралл М. Интегрированная система рекуперации тепла с ветроуловителем для зданий: на пути к энергоэффективным технологиям. В: Мендес-Вилас А., редактор. Материалы и процессы для энергетики: информация о текущих исследованиях и технологических разработках. Бадахос: Исследовательский центр Formatex; 2013 .
  17. ^ Флага-Марьянчик, Агнешка; Шнотале, Яцек; Радон, Ян; Был, Кшиштоф (январь 2014 г.). «Экспериментальные измерения и CFD-моделирование геотермального теплообменника, работающего в холодном климате, для пассивной системы вентиляции дома». Энергия и здания . 68 : 562–570. doi :10.1016/j.enbuild.2013.09.008. ISSN  0378-7788.
  18. ^ Косни Дж., Ярбро Д., Миллер В., Петри Т., Чайлдс П., Сайед А.М., Лейтольд Д. Тепловые характеристики систем ограждающих конструкций зданий с улучшенными PCM. В: Материалы конференции ASHRAE/DOE/BTECC по термическим характеристикам наружных оболочек целых зданий X. Клир-Уотер-Бич, Флорида; 2–7 декабря 2007 г. с. 1–8 .
  19. ^ Куче, Пинар Мерт; Риффат, Саффа (июль 2015 г.). «Всесторонний обзор систем рекуперации тепла для зданий». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 47 : 665–682. doi :10.1016/j.rser.2015.03.087. ISSN  1364-0321.
  20. ^ Теке, Исмаил; Агра, Озден; Атайылмаз, Ш. Озгюр; Демир, Хакан (май 2010 г.). «Определение лучшего типа теплообменников для рекуперации тепла». Прикладная теплотехника . 30 (6–7): 577–583. Бибкод : 2010AppTE..30..577T. doi :10.1016/j.applthermaleng.2009.10.021. ISSN  1359-4311.
  21. ^ «2.3 Сектор зданий - Межакадемический совет» . www.interacademycouncil.net . Архивировано из оригинала 1 июня 2008 года.
  22. ^ Институт здорового дома. Персонал. «ЭРВ». Понимание вентиляции: как спроектировать, выбрать и установить системы вентиляции в жилых домах. 4 июня 2009 г. 9 декабря 2009 г.
  23. ^ Браун, Джеймс Э., Кевин Б. Мерсер. «Документы симпозиума - OR-05-11 - Вентиляция с рекуперацией энергии: энергия, влажность и экономические последствия - Оценка вентиляционного теплового насоса для небольших коммерческих зданий». Сделки ASHRAE. 111, нет. 1, (2005)
  24. ^ abc Пульсифер, Дж. Э., А. Р. Раффрей и М. С. Тиллак. «Повышение производительности вентиляторов с рекуперацией энергии с использованием усовершенствованных пористых теплопередающих материалов». UCSD-ENG-089. Декабрь 2001 года.
  25. ^ Аб Кристенсен, Билл. «Справочник по устойчивому строительству». Программа зеленого строительства города Остина. Рекомендации 3.0. 1994.
  26. ^ «Глава 44: Рекуперация энергии воздух-воздух» (PDF) . Справочник по системам и оборудованию ASHRAE. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Июль 2000. с. 44.17. ISBN 978-1883413804.
  27. ^ Ферм, Матс (1993), «Опыт тепловых насосов с отработанным воздухом», Тепловые насосы для энергоэффективности и экологического прогресса , Elsevier, стр. 177–181, doi : 10.1016/b978-0-444-81534-7.50027-9, ISBN 978-0-444-81534-7, получено 1 сентября 2022 г.
  28. ^ Ге, Фэнхуа; Го, Синлун; Лю, Хонкай; Ван, Цзянь; Лу, Цуйинь (2013). «Энергетическая эффективность систем воздушного охлаждения с учетом температуры и относительной влажности в помещении в различных климатических зонах Китая». Энергия и здания . 64 : 145–153. doi :10.1016/j.enbuild.2013.04.007.
  29. ^ «Как работает воздушный тепловой насос?». www.heatpumpchooser.com . Проверено 1 сентября 2022 г.
  30. ^ Ширани, Арсалан; Мерцкирх, Александр; Рослер, Дженнифер; Лейер, Стефан; Шольцен, Франк; Маас, Стефан (2021). «Экспериментально-аналитическая оценка эффективности вытяжных тепловых насосов в вентиляционных системах отопления». Журнал строительной техники . 44 : 102638. doi : 10.1016/j.jobe.2021.102638.
  31. ^ «Калькулятор эксплуатационных расходов погружного водонагревателя» . Sust-it – просто эффективный шопинг . Проверено 1 сентября 2022 г.
  32. ^ «Эффективная» система отопления оставила семьям большие счета» . Новости BBC . 10 сентября 2012 года . Проверено 23 октября 2022 г.
  33. ^ NIBE на Rip Off Britain , получено 23 октября 2022 г.
  34. ^ «Эффективная» система отопления оставила семьям большие счета» . Новости BBC онлайн. 10 сентября 2012 года . Проверено 21 ноября 2012 г.
  35. ^ «Победа соседей по поместью Тайл-Хилл в кампании по демонтажу котлов» . Ковентри Телеграф. 31 мая 2013 года . Проверено 31 мая 2013 г.

Внешние ссылки