stringtranslate.com

Вентиляция с рекуперацией тепла

Вентиляционная установка с тепловым насосом и грунтовым теплообменником - охлаждение

Вентиляция с рекуперацией тепла ( HRV ), также известная как механическая вентиляция с рекуперацией тепла ( MVHR ), представляет собой систему вентиляции , которая восстанавливает энергию , работая между двумя источниками воздуха при разных температурах. Она используется для снижения потребности в отоплении и охлаждении зданий.

За счет рекуперации остаточного тепла в отработавших газах свежий воздух, подаваемый в систему кондиционирования воздуха, предварительно нагревается (или предварительно охлаждается) перед тем, как поступить в помещение, или охладитель воздуха кондиционера выполняет тепловую и влагообрабатывающую обработку. [1] Типичная система рекуперации тепла в зданиях состоит из основного блока, каналов для свежего и отработанного воздуха и нагнетательных вентиляторов. Отработанный воздух здания используется как источник тепла или как поглотитель тепла в зависимости от климатических условий, времени года и требований здания. Системы рекуперации тепла обычно рекуперируют около 60–95% тепла в отработанном воздухе и значительно повышают энергоэффективность зданий . [2]

Вентиляция с рекуперацией энергии (ERV) — это процесс рекуперации энергии в жилых и коммерческих системах HVAC, который обменивает энергию, содержащуюся в обычном отработанном воздухе здания или кондиционируемого помещения, используя ее для обработки (предварительного кондиционирования) входящего наружного вентиляционного воздуха. Конкретное задействованное оборудование может называться вентилятором с рекуперацией энергии, также обычно называемым просто ERV .

ERV — это тип теплообменника «воздух-воздух», который передает как скрытое, так и явное тепло . Поскольку передаются как температура, так и влажность, ERV описываются как устройства с полной энтальпией . Напротив, вентилятор с рекуперацией тепла (HRV) может передавать только явное тепло. HRV можно считать устройствами, передающими только явное тепло, 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. [3]

В теплое время года система ERV предварительно охлаждает и осушает воздух; в прохладное время года система увлажняет [ требуется цитата для проверки ] и предварительно нагревает воздух. [4] Система ERV помогает проектированию HVAC 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 воздуха в помещении на уровне 40–50 %, по сути, при любых условиях. ERV должны использовать мощность для нагнетателя, чтобы преодолеть падение давления в системе, поэтому возникает небольшое энергопотребление. [4]

Принцип работы

Система рекуперации тепла предназначена для подачи кондиционированного воздуха в занимаемое помещение для поддержания определенной температуры. [5] Система рекуперации тепла помогает поддерживать вентиляцию дома, одновременно рекуперируя 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 твердой поверхности к жидкости при разных температурах и в 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 давления между жидкостями, что приводит к смешению двух жидкостей. [6]

Типы

Тепловое колесо

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

Тепловое колесо , также известное как роторный теплообменник, или роторное колесо энтальпии воздух-воздух, колесо рекуперации энергии или колесо рекуперации тепла, представляет собой тип теплообменника рекуперации энергии, размещенного в потоках приточного и вытяжного воздуха вентиляционных установок или крышных установок или в выхлопных газах промышленного процесса, чтобы рекуперировать тепловую энергию. Другие варианты включают колеса энтальпии и колеса осушителя. Тепловое колесо, предназначенное для охлаждения, иногда называют колесом Киото.

Вращающиеся тепловые колеса являются механическим средством рекуперации тепла. Вращающееся пористое металлическое колесо передает тепловую энергию от одного воздушного потока к другому, проходя через каждую жидкость поочередно. Система работает, работая как теплоаккумулирующая масса, посредством чего тепло из воздуха временно хранится в матрице колеса, пока не будет передано более холодному воздушному потоку. [7]

Существуют два типа вращающихся тепловых колес: тепловые колеса и энтальпийные ( осушающие ) колеса. Хотя между тепловыми и энтальпийными колесами существует геометрическое сходство, существуют различия, которые влияют на работу каждой конструкции. В системе, использующей осушительное колесо, влага в воздушном потоке с самой высокой относительной влажностью переносится в противоположный воздушный поток после прохождения через колесо. Это может работать в обоих направлениях: от входящего воздуха к отработанному воздуху и отработанного воздуха к входящему воздуху. Затем приточный воздух можно использовать напрямую или применять для дальнейшего охлаждения воздуха. Это энергоемкий процесс. [8] [ нужна цитата для проверки ] [ почему? ]

Роторный энтальпийный теплообменник типа «воздух-воздух» представляет собой вращающийся цилиндр, заполненный воздухопроницаемым материалом, как правило, полимером, алюминием или синтетическим волокном, что обеспечивает большую площадь поверхности, необходимую для передачи чувствительной энтальпии ( энтальпия — это мера тепла). При вращении колеса между потоками приточного и вытяжного воздуха оно забирает тепловую энергию и отдает ее в более холодный поток воздуха. Движущей силой обмена является разница температур между встречными потоками воздуха (термический градиент).

Обмен энтальпией осуществляется посредством использования осушителей . Осушители переносят влагу посредством процесса адсорбции , который в основном обусловлен разницей парциального давления пара в встречных 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 для ротора, чаще всего полимера, алюминия или стекловолокна, определяет долговечность.

При использовании роторных устройств рекуперации энергии два воздушных потока должны быть смежными друг с другом, чтобы обеспечить локальную передачу энергии. Кроме того, следует уделить особое внимание холодному климату, чтобы избежать обледенения колес. Системы могут избежать обледенения путем модуляции скорости колес, предварительного нагрева воздуха или остановки/толчковой подачи системы.

О'Коннор и др. [9] изучали влияние вращающегося теплового колеса на скорость потока воздуха, подаваемого в здание. Была создана вычислительная модель для моделирования влияния вращающегося теплового колеса на скорость потока воздуха при включении в коммерческую систему ветряной башни . Моделирование было подтверждено с помощью эксперимента с масштабной моделью в замкнутой дозвуковой аэродинамической трубе. Данные, полученные в обоих испытаниях, сравнивались для анализа скорости потока. Хотя скорость потока была снижена по сравнению с ветряной башней, которая не включала вращающееся тепловое колесо, рекомендуемые скорости вентиляции для людей в школьном или офисном здании были соблюдены при скорости внешнего ветра выше 3 м/с, что ниже средней скорости ветра в Великобритании (4–5 м/с).

В этом исследовании не было завершено никаких полномасштабных экспериментальных или полевых данных испытаний, поэтому нельзя окончательно доказать, что вращающиеся тепловые колеса осуществимы для интеграции в коммерческую систему ветряных башен. Однако, несмотря на снижение скорости воздушного потока внутри здания после внедрения вращающегося теплового колеса, снижение было недостаточно большим, чтобы помешать выполнению нормативных показателей вентиляции. До сих пор не было проведено достаточных исследований для определения пригодности вращающихся тепловых колес для естественной вентиляции, скорости подачи вентиляции могут быть выполнены, но тепловые возможности вращающегося теплового колеса еще не были исследованы. Дальнейшая работа будет полезна для улучшения понимания системы. [10]

Стационарный пластинчатый теплообменник

Типы теплообменников . [ необходима ссылка ]

Теплообменники с фиксированными пластинами не имеют подвижных частей и состоят из чередующихся слоев пластин, которые разделены и запечатаны. Типичный поток — это перекрестный поток, и поскольку большинство пластин сплошные и непроницаемые, результатом является только ощутимая передача.

Закалка поступающего свежего воздуха осуществляется с помощью сердечника рекуперации тепла или энергии. В этом случае сердечник изготовлен из алюминиевых или пластиковых пластин. Уровень влажности регулируется путем передачи водяного пара. Это делается с помощью вращающегося колеса, содержащего либо осушающий материал, либо проницаемые пластины. [11]

Энтальпийные пластины были представлены в 2006 году компанией Paul, специализированной компанией по системам вентиляции для пассивных домов . Противоточный теплообменник типа «воздух-воздух» с перекрестным током, изготовленный из влагопроницаемого материала. Полимерные противоточные вентиляторы с фиксированными пластинами и рекуперацией энергии были представлены в 1998 году компанией Building Performance Equipment (BPE), производителем систем рекуперации энергии типа «воздух-воздух» для жилых, коммерческих и промышленных помещений. Эти теплообменники могут быть представлены как в качестве модернизации для повышения экономии энергии и притока свежего воздуха, так и в качестве альтернативы новому строительству. В ситуациях нового строительства рекуперация энергии эффективно снизит требуемую мощность нагрева/охлаждения системы. Процент от общей сэкономленной энергии будет зависеть от эффективности устройства (до 90% чувствительной) и широты здания.

Из-за необходимости использования нескольких секций, фиксированные пластинчатые теплообменники часто связаны с высоким падением давления и большими габаритами. Из-за их неспособности обеспечить большой объем скрытой передачи энергии эти системы также имеют высокую вероятность замерзания в холодном климате.

Технология, запатентованная финской компанией RecyclingEnergy Int. Corp. [12], основана на регенеративном пластинчатом теплообменнике, использующем влажность воздуха путем циклической конденсации и испарения, например, скрытого тепла, что обеспечивает не только высокую годовую тепловую эффективность, но и отсутствие микробов на пластинах благодаря методу самоочистки/мойки. Поэтому устройство называется вентилятором с рекуперацией энтальпии, а не вентилятором с рекуперацией тепла или энергии. Запатентованный компанией LatentHeatPump основан на вентиляторе с рекуперацией энтальпии, имеющем COP 33 летом и 15 зимой.

Теплообменники с фиксированными пластинами являются наиболее часто используемым типом теплообменников и разрабатываются в течение 40 лет. Тонкие металлические пластины укладываются друг на друга с небольшим зазором. Два разных потока воздуха проходят через эти пространства, смежные друг с другом. Передача тепла происходит, когда температура передается через пластину от одного потока воздуха к другому. Эффективность этих устройств достигла 90% эффективности явного тепла при передаче явного тепла от одного потока воздуха к другому. [13] Высокий уровень эффективности объясняется высокими коэффициентами теплопередачи используемых материалов, рабочим давлением и диапазоном температур. [2]

Тепловые трубки

Тепловые трубы — это устройство рекуперации тепла, которое использует многофазный процесс для передачи тепла от одного потока воздуха к другому. [2] Тепло передается с помощью испарителя и конденсатора внутри фитильной герметичной трубы, содержащей жидкость, которая претерпевает постоянный фазовый переход для передачи тепла. Жидкость внутри труб переходит из жидкого состояния в газообразное в секции испарителя, поглощая тепловую энергию из теплого потока воздуха. Газ конденсируется обратно в жидкость в секции конденсатора, где тепловая энергия рассеивается в более холодном потоке воздуха, повышая температуру. Жидкость/газ транспортируется с одной стороны тепловой трубы на другую посредством давления, сил фитиля или гравитации, в зависимости от расположения тепловой трубы.

Бег вокруг

Системы Run-around представляют собой гибридную систему рекуперации тепла, которая объединяет характеристики других технологий рекуперации тепла для формирования единого устройства, способного рекуперировать тепло из одного воздушного потока и передавать его другому на значительное расстояние. В общем случае рекуперации тепла Run-around два фиксированных пластинчатых теплообменника расположены в двух отдельных воздушных потоках и соединены замкнутым контуром, содержащим жидкость, которая непрерывно прокачивается между двумя теплообменниками. Жидкость постоянно нагревается и охлаждается по мере того, как она протекает по контуру, обеспечивая рекуперацию тепла. Постоянный поток жидкости через контур требует, чтобы насосы перемещались между двумя теплообменниками. Хотя это и требует дополнительной энергии, использование насосов для циркуляции жидкости менее энергоемко, чем вентиляторы для циркуляции воздуха. [14]

Материалы с фазовым переходом

Материалы с фазовым переходом , или PCM, представляют собой технологию, которая используется для хранения явного и скрытого тепла в конструкции здания с более высокой емкостью хранения, чем стандартные строительные материалы. PCM были тщательно изучены из-за их способности хранить тепло и переносить потребности в отоплении и охлаждении из обычных пиковых периодов в непиковые периоды.

Концепция тепловой массы здания для хранения тепла, то есть физическая структура здания поглощает тепло, чтобы помочь охладить воздух, давно понята и исследована. Исследование PCM по сравнению с традиционными строительными материалами показало, что теплоемкость PCM в двенадцать раз выше, чем у стандартных строительных материалов в том же диапазоне температур. [15] Перепад давления на PCM не исследовался, чтобы можно было прокомментировать влияние, которое материал может оказывать на потоки воздуха. Однако, поскольку PCM может быть встроен непосредственно в конструкцию здания, это не повлияет на поток так же, как другие технологии теплообменников, можно предположить, что нет потери давления, создаваемой включением PCM в строительную ткань. [16]

Приложения

Вентиляция с рекуперацией тепла с теплообменником «земля-воздух», необходимая для соответствия немецким стандартам Passivhaus .

Стационарные пластинчатые теплообменники

Пластинчатый грунтовый теплообменник внутри фундаментных стен

Мардиана и др. [17] интегрировали фиксированный пластинчатый теплообменник в коммерческую ветряную башню, подчеркивая преимущества этого типа системы как средства вентиляции с нулевым потреблением энергии, которую можно легко модифицировать. Были проведены полномасштабные лабораторные испытания для определения эффектов и эффективности комбинированной системы. Ветряная башня была интегрирована с фиксированным пластинчатым теплообменником и установлена ​​по центру в герметичной испытательной комнате.

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 количественные данные по скорости вентиляции в испытательной комнате не были предоставлены, можно предположить, что из-за высоких потерь 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. [16]

Тепловые трубки

Из-за низкой потери давления в системах тепловых труб было проведено больше исследований по интеграции этой технологии в пассивную вентиляцию , чем в другие системы рекуперации тепла. Коммерческие ветровые башни снова использовались в качестве пассивной системы вентиляции для интеграции этой технологии рекуперации тепла. Это еще больше подтверждает предположение, что коммерческие ветровые башни представляют собой достойную альтернативу механической вентиляции, способную одновременно подавать и вытягивать воздух. [16]

Системы обхода

Флага-Марьянчик и др. [18] провели исследование в Швеции, в котором изучалась пассивная система вентиляции, которая интегрировала систему циркуляционного отопления, использующую тепловой насос с использованием грунтового источника в качестве источника тепла для нагрева входящего воздуха. Экспериментальные измерения и погодные данные были взяты из пассивного дома, использованного в исследовании. Была создана CFD-модель пассивного дома с использованием измерений, полученных с датчиков и метеостанции, в качестве входных данных. Модель была запущена для расчета эффективности системы циркуляционного отопления и возможностей грунтового теплового насоса.

Тепловые насосы, работающие на основе геотермального источника, обеспечивают надежный источник постоянной тепловой энергии при заглублении на 10–20 м под поверхность земли. Температура земли теплее окружающего воздуха зимой и холоднее окружающего воздуха летом, что обеспечивает как источник тепла, так и поглотитель тепла. Было обнаружено, что в феврале, самом холодном месяце в климате, тепловой насос, работающий на основе геотермального источника, способен обеспечить почти 25% потребностей в отоплении дома и жильцов. [16]

Материалы с фазовым переходом

Большая часть исследовательского интереса в PCM заключается в применении интеграции фазовых переходных материалов в традиционные пористые строительные материалы, такие как бетон и стеновые панели. Косни и др. [19] проанализировали тепловые характеристики зданий, в конструкции которых использованы строительные материалы, усиленные PCM. Анализ показал, что добавление PCM полезно с точки зрения улучшения тепловых характеристик.

Существенным недостатком PCM, используемого в пассивной системе вентиляции для рекуперации тепла, является отсутствие мгновенной передачи тепла через различные потоки воздуха. Материалы с изменяемой фазой являются технологией хранения тепла, при которой тепло сохраняется внутри PCM до тех пор, пока температура воздуха не упадет до значительного уровня, где оно может быть возвращено обратно в поток воздуха. Не проводилось никаких исследований по использованию PCM между двумя потоками воздуха с разной температурой, где может происходить непрерывная мгновенная передача тепла. Исследование в этой области было бы полезным для исследований рекуперации тепла пассивной вентиляции. [16]

Преимущества и недостатки

Источник: [16]

Типы устройств рекуперации энергии

**Полный обмен энергией доступен только для гигроскопических агрегатов и агрегатов возврата конденсата.

Воздействие на окружающую среду

Источник: [21]

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 при одновременном снижении выбросов парниковых газов . Одним из наиболее эффективных способов снижения спроса на энергию является более эффективное ее использование. Поэтому в последние годы [ когда? ] становится популярной рекуперация отработанного тепла , поскольку она повышает энергоэффективность. Около 26% промышленной энергии по-прежнему теряется в виде горячего газа или жидкости во многих странах. [22] Однако в течение последних двух десятилетий [ когда? ] было уделено значительное внимание рекуперации отработанного тепла из различных отраслей промышленности и оптимизации установок, которые используются для поглощения тепла из отработанных газов. Таким образом, эти попытки способствуют снижению как глобального потепления, так и спроса на энергию.

Потребление энергии

В большинстве промышленно развитых стран на HVAC приходится треть общего потребления энергии . Более того, охлаждение и осушение свежего вентиляционного воздуха составляют 20–40% общей энергетической нагрузки для HVAC в жарких и влажных климатических регионах. Однако этот процент может быть выше, где 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 возросшей стоимости энергии для обработки свежего воздуха. Основная цель систем рекуперации тепла — снизить потребление энергии зданиями для отопления, охлаждения и вентиляции путем рекуперации отработанного тепла. В связи с этим автономные или комбинированные системы рекуперации тепла могут быть включены в жилые или коммерческие здания для экономии энергии. Снижение уровней потребления энергии также может внести значительный вклад в сокращение выбросов парниковых газов. [ необходима цитата ]

Вентиляция с рекуперацией энергии

Важность

Почти половина мировой энергии используется в зданиях, [23] [ устаревший источник ] и половина расходов на отопление/охлаждение вызвана вентиляцией, когда она осуществляется методом «открытого окна» [ требуется определение ] в соответствии с правилами [ требуется цитата ] . Во-вторых, производство энергии и сеть созданы для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию. Использовать надлежащую вентиляцию; рекуперация является экономически эффективным, устойчивым и быстрым способом снижения глобального потребления энергии и обеспечения лучшего качества воздуха в помещении (IAQ) и защиты зданий и окружающей среды. [ требуется цитата ]

Методы передачи

В течение сезона охлаждения система работает на охлаждение и осушение входящего наружного воздуха. Для этого система принимает отводимое тепло и отправляет его в поток отработанного воздуха. Впоследствии этот воздух охлаждает конденсаторный змеевик при более низкой температуре, чем если бы отводимое тепло не попадало в поток отработанного воздуха. В течение отопительного сезона система работает в обратном порядке. Вместо того, чтобы отводить тепло в поток отработанного воздуха, система забирает тепло из потока отработанного воздуха, чтобы предварительно нагреть входящий воздух. На этом этапе воздух проходит через первичный блок, а затем в кондиционируемое помещение. При использовании этого типа системы нормально, что в течение сезонов охлаждения отработанный воздух холоднее вентиляционного воздуха, а в течение отопительного сезона теплее вентиляционного воздуха. Именно по этой причине система работает эффективно и действенно. Коэффициент полезного действия (КПД) будет увеличиваться по мере того, как условия становятся более экстремальными (т. е. более жаркими и влажными для охлаждения и более холодными для отопления). [24]

Эффективность

Эффективность системы ERV представляет собой отношение энергии, передаваемой между двумя потоками воздуха, к общей энергии, передаваемой через теплообменник. [25] [26]

С разнообразием продуктов на рынке эффективность также будет различаться. Известно, что некоторые из этих систем имеют эффективность теплообмена до 70-80%, в то время как другие имеют всего лишь 50%. Несмотря на то, что этот более низкий показатель предпочтительнее базовой системы HVAC, он не соответствует остальной части своего класса. Проводятся исследования для увеличения эффективности теплопередачи до 90%. [25] [ устаревший источник ]

Использование современной недорогой технологии газофазного теплообменника позволит значительно повысить эффективность. Считается, что использование пористого материала с высокой проводимостью обеспечивает эффективность обмена более 90%, что обеспечивает пятикратное улучшение рекуперации энергии. [25] [ устаревший источник ]

Институт домашней вентиляции (HVI) разработал стандартный тест для всех устройств, произведенных в Соединенных Штатах. Несмотря на это, не все были протестированы. Крайне важно исследовать заявления об эффективности, сравнивая данные, полученные от HVI, а также данные, полученные от производителя. (Примечание: все устройства, проданные в Канаде, проходят программу R-2000 , стандартный тест, эквивалентный тесту HVI). [26] [ устаревший источник ]

Тепловой насос с отработанным воздухом

Тепловой насос с отработанным воздухом (EAHP) извлекает тепло из отработанного воздуха здания и передает его в приточный воздух, горячую водопроводную воду и/или систему водяного отопления ( теплый пол , радиаторы). [27] [28] Для этого требуется как минимум механическая вытяжка, но механическая подача необязательна; см. механическая вентиляция . Этот тип теплового насоса требует определенной скорости воздухообмена для поддержания своей выходной мощности. Поскольку температура внутреннего воздуха составляет приблизительно 20–22 градуса Цельсия круглый год, максимальная выходная мощность теплового насоса не меняется в зависимости от сезона и наружной температуры. [ необходима цитата ]

Воздух, выходящий из здания, когда работает компрессор теплового насоса, обычно имеет температуру около −1° в большинстве версий. [29] Таким образом, блок 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 блок, поэтому есть чистый «прирост». Необходимо следить за тем, чтобы они использовались только в домах правильного типа. Тепловые насосы с отработанным воздухом имеют минимальную скорость потока, поэтому при установке в небольшой квартире поток воздуха хронически чрезмерно проветривает квартиру и увеличивает потери тепла, втягивая большие объемы нежелательного наружного воздуха. [30] Однако существуют некоторые модели, которые могут забирать дополнительный наружный воздух, чтобы свести это на нет, и этот воздух также подается в компрессор, чтобы избежать чрезмерной вентиляции. Для большинства ранних тепловых насосов с отработанным воздухом будет низкая тепловая мощность для горячей воды и отопления, всего около 1,8 кВт от процесса компрессора/теплового насоса, но если этого будет недостаточно для потребностей здания, дополнительное тепло будет автоматически запускаться в виде погружных нагревателей или внешнего газового котла. Дозаправка погружного нагревателя может быть существенной (если вы выберете неправильный блок), и когда блок с погружным нагревателем мощностью 6 кВт работает на полной мощности, его работа будет стоить 1 фунт стерлингов в час. [31] [32]

Проблемы

В период с 2009 по 2013 год в Великобритании было построено около 15 000 новых социальных домов с использованием NIBE EAHP в качестве основного отопления. Владельцы и арендаторы жилищных ассоциаций сообщили о непомерных счетах за электроэнергию. [33] [34] Высокие эксплуатационные расходы являются обычным явлением для тепловых насосов с вытяжным воздухом и их следует ожидать из-за очень небольшой рекуперации тепла этими устройствами. Обычно поток вентиляционного воздуха составляет около 31 литра в секунду, а рекуперация тепла составляет 750 Вт и не более. Все дополнительное тепло, необходимое для отопления и горячего водоснабжения, поступает от электричества, либо от электрического входа компрессора, либо от погружного нагревателя. При наружной температуре ниже 0 градусов по Цельсию этот тип теплового насоса забирает из дома больше тепла, чем поставляет. За год около 60% энергии, потребляемой недвижимостью с тепловым насосом с вытяжным воздухом, будет поступать от электричества. [35]

Многие семьи все еще борются с застройщиками, чтобы заменить свои системы EAHP на более надежные и эффективные системы отопления, отмечая успех жителей Ковентри. [36]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Чжунчжэн, Лу; Цзуньюань, Се; Цянь, Лу; Чжиджин, Чжао (2000). Энциклопедия архитектуры и гражданского строительства Китая . Китайское архитектурно-строительное издательство.
  2. ^ abc Mardiana-Idayu, A.; Riffat, SB (февраль 2012 г.). «Обзор технологий рекуперации тепла для применения в строительстве». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 16 (2): 1241–1255. doi :10.1016/j.rser.2011.09.026. ISSN  1364-0321. S2CID  108291190.
  3. ^ Институт здорового дома. Сотрудники. "ERV". Понимание вентиляции: как проектировать, выбирать и устанавливать жилые вентиляционные системы. 4 июня 2009 г. 9 декабря 2009 г.
  4. ^ ab Dieckmann, John. «Улучшение контроля влажности с помощью вентиляции с рекуперацией энергии». ASHRAE Journal . 50, № 8, (2008)
  5. ^ SC Sugarman (2005). Основы HVAC . Fairmont Press, Inc.
  6. ^ Рамеш К. Шах, Душан П. Секулич (2003). Основы проектирования теплообменников . Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc.
  7. ^ Mardiana-Idayu, A.; Riffat, SB (февраль 2012 г.). «Обзор технологий рекуперации тепла для применения в строительстве». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 16 (2): 1241–1255. doi :10.1016/j.rser.2011.09.026. ISSN  1364-0321. S2CID  108291190.
  8. ^ Ферм, Матс; Райнерс, Вильгельм; Унгемах, Маттиас (июнь 2002 г.). «Рекуперация тепла отработанного воздуха в зданиях». International Journal of Refrigeration . 25 (4): 439–449. doi :10.1016/s0140-7007(01)00035-4. ISSN  0140-7007.
  9. ^ 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.
  10. ^ 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. doi :10.1016/j.rser.2015.10.039. ISSN  1364-0321.
  11. ^ Huelman, Pat, Wanda Olson. Общие вопросы о системах отопления и рекуперации энергии. Архивировано 30 декабря 2010 г. в Wayback Machine University of Minnesota Extension. 1999. 2010.
  12. ^ Переработка энергии
  13. ^ Нильсен, Токе Раммер; Роуз, Йорген; Краг, Йеспер (февраль 2009 г.). «Динамическая модель противоточного воздухо-воздушного теплообменника для комфортной вентиляции с конденсацией и образованием инея». Applied Thermal Engineering . 29 (2–3): 462–468. Bibcode : 2009AppTE..29..462N. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2008.03.006. ISSN  1359-4311.
  14. ^ Vali, Alireza; Simonson, Carey J.; Besant, Robert W.; Mahmood, Gazi (декабрь 2009 г.). «Численная модель и корреляции эффективности для системы рекуперации тепла с комбинированными противоточными и перекрестными теплообменниками». International Journal of Heat and Mass Transfer . 52 (25–26): 5827–5840. doi :10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.07.020. ISSN  0017-9310.
  15. ^ Фельдман, Д.; Бану, Д.; Хоуз, Д.В. (февраль 1995 г.). «Разработка и применение органических смесей с изменяемой фазой в гипсовых стеновых панелях с теплоаккумулирующим эффектом». Материалы солнечной энергии и солнечные элементы . 36 (2): 147–157. doi :10.1016/0927-0248(94)00168-r. ISSN  0927-0248.
  16. ^ 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. doi :10.1016/j.rser.2015.10.039. ISSN  1364-0321.
  17. ^ Мардиана А., Риффат С.Б., Уоралл М. Интегрированная система рекуперации тепла с ветрозащитным устройством для зданий: на пути к энергоэффективным технологиям. В: Мендес-Вилас А., редактор. Материалы и процессы для энергии: информирование о текущих исследованиях и технологических разработках. Бадахос: Исследовательский центр Formatex; 2013 .
  18. ^ Флага-Марьянчик, Агнешка; Шнотале, Яцек; Радон, Ян; Вас, Кшиштоф (январь 2014 г.). «Экспериментальные измерения и моделирование CFD теплообменника с использованием грунтового тепла, работающего в холодном климате для пассивной системы вентиляции дома». Энергия и здания . 68 : 562–570. Bibcode : 2014EneBu..68..562F. doi : 10.1016/j.enbuild.2013.09.008. ISSN  0378-7788.
  19. ^ Kosny J, Yarbrough D, Miller W, Petrie T, Childs P, Syed AM, Leuthold D. Тепловые характеристики систем ограждающих конструкций зданий с использованием PCM. В: Труды конференции ASHRAE/DOE/BTECC по теплотехническим характеристикам наружных ограждающих конструкций целых зданий X. Clear Water Beach, FL; 2–7 декабря 2007 г. стр. 1–8 .
  20. ^ "Глава 44: Воздушно-воздушная рекуперация энергии" (PDF) . Справочник по системам и оборудованию ASHRAE. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Июль 2000 г. стр. 44.17. ISBN 978-1883413804.
  21. ^ Cuce, Pinar Mert; Riffat, Saffa (июль 2015 г.). «Комплексный обзор систем рекуперации тепла для зданий». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 47 : 665–682. doi :10.1016/j.rser.2015.03.087. ISSN  1364-0321.
  22. ^ 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.
  23. ^ "2.3 Сектор зданий - Межакадемический совет". www.interacademycouncil.net . Архивировано из оригинала 1 июня 2008 г.
  24. ^ Браун, Джеймс Э., Кевин Б. Мерсер. «Доклады симпозиума - OR-05-11 - Вентиляция с рекуперацией энергии: энергия, влажность и экономические последствия - Оценка вентиляционного теплового насоса для небольших коммерческих зданий». ASHRAE Transactions. 111, № 1, (2005)
  25. ^ abc Pulsifer, JE, AR Raffray и MS Tillack. «Улучшение производительности вентиляторов с рекуперацией энергии с использованием усовершенствованной пористой теплопередающей среды». UCSD-ENG-089. Декабрь 2001 г.
  26. ^ ab Christensen, Bill. "Sustainable Building Sourcebook". Программа зеленого строительства города Остин. Руководство 3.0. 1994. Архивировано 28 сентября 2011 г. на Wayback Machine
  27. ^ Ферм, Матс (1993), «Опыт применения 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. ^ "Exhaust air heat pumps". Energy Saving Trust . Получено 22 февраля 2024 г.
  29. ^ Ge, Fenghua; Guo, Xinglong; Liu, Hongkai; Wang, Jian; Lu, Cuiyin (2013). «Энергоэффективность систем охлаждения воздуха с учетом температуры в помещении и относительной влажности в различных климатических зонах Китая». Energy and Buildings . 64 : 145–153. Bibcode : 2013EneBu..64..145G. doi : 10.1016/j.enbuild.2013.04.007.
  30. ^ «Как работает тепловой насос с воздушным источником тепла?». www.heatpumpchooser.com . Получено 1 сентября 2022 г. .
  31. ^ Ширани, Арсалан; Мерцкирх, Александр; Реслер, Дженнифер; Лейер, Стефан; Шольцен, Франк; Маас, Стефан (2021). «Экспериментальная и аналитическая оценка тепловых насосов отработанного воздуха в системах отопления на основе вентиляции». Журнал строительной инженерии . 44 : 102638. doi :10.1016/j.jobe.2021.102638.
  32. ^ "Калькулятор эксплуатационных расходов электрического погружного водонагревателя". Sust-it - simply efficient shopping . Получено 1 сентября 2022 г.
  33. ^ «Эффективная» система отопления оставила семьи с большими счетами». BBC News . 10 сентября 2012 г. Получено 23 октября 2022 г.
  34. NIBE on Rip Off Britain, 10 сентября 2012 г. , получено 23 октября 2022 г.
  35. ^ «Эффективная» система отопления оставила семьи с большими счетами». BBC News онлайн. 10 сентября 2012 г. Получено 21 ноября 2012 г.
  36. ^ "Победа соседей поместья Тайл-Хилл в кампании за демонтаж бойлеров". Coventry Telegraph. 31 мая 2013 г. Получено 31 мая 2013 г.

Внешние ссылки