Come risparmiare sull’aria condizionata con uno scambiatore di calore

Sezioni dell’articolo

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• Collettore
• Canale
• Radiatore o piastra
• Rotante
• Recuperatore di elementi Peltier
• Liquido
• Recuperatore fai-da-te
• Opzione 1 Lamellare
• Opzione due. Tubolare

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Come ridurre i costi di riscaldamento se la casa è dotata di ventilazione di mandata e di scarico? In questo articolo ti parleremo dei dispositivi che ti consentono di riscaldare l’aria fredda fresca a causa della temperatura dello scarico. Si tratterà di scambiatori di calore ad aria – recuperatori.

L’idea del recupero di calore è popolare da molto tempo. Il riscaldamento globale e l’alto costo dell’energia inducono le persone a pensare al risparmio anche di quelle i cui costi energetici sono trascurabili rispetto a quelli industriali. Quindi, “colpiamo” la prima legge della termodinamica sui costi di riscaldamento.

L’idea alla base del funzionamento di tutti i recuperatori è semplice, come ogni cosa geniale: il trasferimento di energia termica attraverso un mezzo più denso (metallo o acqua). Questo processo si verifica naturalmente, a causa del lavoro delle leggi della fisica, quindi il trasferimento di calore viene effettuato senza costi aggiuntivi. Tutti i recuperatori sono suddivisi in base a due criteri: principio di funzionamento (progettazione) e metodo di installazione. Considerare le opzioni per i recuperatori in base al metodo di installazione.

Collettore

L’alimentazione e lo scarico sono raccolti in canali comuni e un collettore con uno scambiatore di calore è installato in un determinato luogo. I grandi collettori che servono molte stanze sono installati sul tetto (recuperatori sul tetto). È una delle unità principali del sistema di ventilazione di mandata e di scarico. Parte del sistema di canali.

vantaggi:

1. Ti consente di scegliere una comoda posizione del nodo – in soffitta, sotto il soffitto o nel seminterrato.
2. Le prestazioni (e quindi il prezzo) vengono calcolate insieme al sistema di ventilazione, che consente di scegliere l’opzione migliore e non pagare in eccesso.
3. Non richiede fori o aperture aggiuntivi per il montaggio del dispositivo stesso.
4. Le unità di recupero possono essere sostituite singolarmente.

svantaggi:

1. Se installato in celle frigorifere, è necessario un isolamento termico aggiuntivo (scatola isolata).
2. Richiede competenze e conoscenze speciali, in particolare durante il calcolo e l’installazione.
3. Ha dimensioni lineari tangibili (da 600x600x200 mm).

Canale

Il recuperatore è una struttura a tubo installata in un canale posato a parete. Alcuni modelli hanno una funzione di “riscaldamento”.

vantaggi:

1. Dispositivo completamente autonomo che richiede solo il collegamento elettrico.
2. Facilità di installazione.
3. Semplicità di calcoli (selezione della potenza in base al volume della stanza).
4. Compattezza: non richiede spazio aggiuntivo (situato all’interno del muro).

svantaggi:

1. Manutenzione solo in officina.
2. Posa del canale nel muro (diametro da 150 mm).
3. Serve solo una stanza.
4. Livello di rumore relativamente elevato.

Il fattore comune per entrambi i tipi è che possono essere utilizzati con diversi tipi di scambiatori di calore. Forniscono inoltre l’installazione opzionale di vari filtri..

Una caratteristica più importante di un recuperatore è il tipo di scambiatore di calore che è installato in esso. Questo parametro diventa spesso decisivo quando si sceglie un’unità. Il tempo dovrebbe essere dedicato a questo argomento in quanto le prestazioni e le funzionalità possono variare in modo significativo. Considerare le opzioni per il dispositivo scambiatore di calore. Nel valutare i pro e i contro, riteniamo che ogni sistema richieda i fan della fornitura di aria. Anche la condensa (a vari livelli) è un sintomo comune..

Radiatore o piastra

La forma più semplice, ma allo stesso tempo efficace. L’aria di diverse temperature attraversa un canale separato da un mezzo conduttivo – una piastra metallica (plastica, carta) o una superficie del tubo. La temperatura viene trasferita attraverso il mezzo più denso del materiale della piastra.

vantaggi:

1. Non ha parti in movimento. Design meccanico senza usura.
2. Non consuma energia.
3. Possibilità di assemblaggio artigianale di un dispositivo efficace da materiali di scarto (da “rotture” del mercato).

svantaggi:

1. Rendimento relativamente basso: 40-65% *.
2. Condensa dell’umidità sulle costole e, di conseguenza, glassa (richiede un dispositivo di bypass per lo “scongelamento” periodico).

* – rispetto al rotary. L’efficienza del 50-60% è considerata la norma per il recupero dell’aria.

Il prezzo varia molto a seconda delle prestazioni. Quindi, per soddisfare le esigenze di una casa di campagna con una superficie di 60 mq. m il prezzo del dispositivo inizierà a 15.000 rubli e oltre (a seconda del volume dei locali). I recuperatori con prestazioni industriali costeranno da 25.000 rubli.

Rotante

È un tamburo a rotazione costante pieno di favi (attraverso canali) con un diametro di 2-4 mm. I condotti di ventilazione vengono immessi in parti uguali del tamburo, ma non si intersecano. Il flusso d’aria soffia costantemente le nervature del nido d’ape (tubuli) e le trasferisce la temperatura, che viene trasferita mediante rotazione in un altro compartimento.

vantaggi:

1. Massima efficienza – fino all’85%.
2. Controllo dell’elettronica per il consumo di energia in base alla differenza di temperatura.
3. Permette di regolare lo scambio di calore (velocità di rotazione del tamburo).
4. Trasporta un po ‘di umidità (non secca l’aria).
5. Condensazione minima. Nessuna glassa invernale (a causa del controllo elettronico).

svantaggi:

1. Il design semplice richiede una sofisticata automazione del controllo.
2. Richiede un’alimentazione costante.
3. Richiede un posto separato.
4. L’autoassemblaggio e la manutenzione richiedono competenze professionali.

Un sistema complesso e ad alte prestazioni costerà da 60.000 rubli.

Recuperatore di elementi Peltier

Un modulo termoelettrico funge da scambiatore di calore.

vantaggi:

1. Costruzione elementare (amatoriale).
2. Basso consumo energetico.
3. Disponibilità degli elementi del recuperatore.
4. Non richiede abilità speciali.

svantaggi:

1. Bassa efficienza – 20%.
2. Bassa produttività.
3. Non funziona senza elettricità.
4. Portata estremamente stretta.

Non esistono tali dispositivi fabbricati in fabbrica ed è improbabile che resistano alla concorrenza con dispositivi collaudati tradizionali. Il prezzo di tale unità consisterà nel costo di acquisto delle sue parti – circa 1000 rubli.

Liquido

Ha un radiatore con un agente liquido (acqua, antigelo). Poiché l’efficienza di un tale recuperatore è praticamente uguale a quella di un recuperatore a piastre e il design è incomparabilmente più complicato (e quindi più costoso), non lo descriveremo in dettaglio (non partecipa alla classifica).

Recuperatore fai-da-te

In questa parte dell’articolo, analizzeremo i prototipi di scambiatori di calore per radiatori fatti in casa. Questo design è accettato da noi come il più semplice ed efficace..

Opzione 1 Lamellare

Metodo 1.Un tale radiatore può essere realizzato con qualsiasi materiale profilato: la conduttività termica non è critica, la cosa principale è che è sottile. Possono essere lastre di lamiera zincata profilata o qualsiasi materiale simile. Più spesso ci sono curve sul profilo (prese d’aria), più efficiente sarà il radiatore. Tagliare a una dimensione (300×300 mm) e incollarlo con un sigillante neutro, alternando la direzione dei canali, fino a quando la struttura non raggiunge la forma di un cubo.

Metodo 2.Piastre metalliche. Se è presente una lamiera piana di spessore 1-2 mm (preferibilmente in alluminio), è possibile ricavarne il radiatore. Ritagliamo rettangoli dritti di una determinata dimensione (nel nostro caso, 300×300 mm). Tagliamo strisce con una larghezza di 20 mm e una lunghezza lungo la piastra (300 mm). Incolliamo le strisce con sigillante sui piatti, due ai bordi e uno al centro. Alteriamo la direzione dei piatti in modo che risulti così: un “pavimento” è visto lungo, di fronte.

Il radiatore è pronto. Inoltre, saranno necessari solo 4 adattatori per il diametro del tubo (di solito 150 mm), che possono anche essere realizzati indipendentemente dall’acciaio zincato. Quindi l’intera struttura viene installata in un thermobox – una scatola isolata con un canale di condensa. Ai lati della scatola dovrebbero esserci dei fori attraverso i quali includeremo il recuperatore nel sistema di ventilazione.

Attenzione! La principale sfumatura dell’installazione è che il cubo del radiatore deve essere inclinato rispetto a tutti i canali. Ciò è necessario per rimuovere la condensa per gravità..

Opzione due. Tubolare

Abbiamo bisogno di tubi metallici piatti con un diametro di 10 mm – circa 30 metri lineari. m, una piastra in acciaio inossidabile (alluminio, duralluminio) 300x150x1-2 mm, un tubo per fognatura con un diametro di 150 mm e una lunghezza di 1,5 m, due tee, sigillante adesivo per metallo (neutro).

Attenzione! L’uso di un sigillante a base acida può portare alla corrosione in tutti i casi.

La principale difficoltà di questa opzione è tagliare esattamente due piastre e praticare fori a specchio. Principio di disposizione dei fori: l’area del foro è del 40% dell’intera area della piastra. In breve, con un diametro esterno del tubo di 12-13 mm, ci saranno 20 fori. Devono essere specchiati su entrambi i piatti.

Consigli.È meglio affidare questa parte del lavoro (piatti) a un professionista.

Montiamo il corpo del recuperatore – mettiamo un tubo per 1,5 m su un raccordo a T su entrambi i lati. Misuriamo attentamente le dimensioni dei tubi in modo che dopo l’installazione non sostituisca gli elementi successivi. Tagliamo con cura i tubi. Fissiamo i tubi in piastre (devono trovarsi alle estremità dei tubi) con sigillante per colla. Dopo l’essiccazione, montiamo la struttura nel corpo (tubo). Recuperatore pronto.

Installare nel sistema, mantenendo la pendenza per lo scarico della condensa.

Il costo delle unità fatte in casa sopra è difficile da calcolare, date le capacità locali del comandante (tutte le parti sono reperibili nel garage). Pertanto, prenderemo un valore nozionale pari a 1000 rubli..

In questo modo, praticamente gratuitamente, è possibile organizzare il riscaldamento dell’aria per il riscaldamento dell’aria e altri scopi. Chiedendo aiuto alle forze della natura, alle leggi della fisica e alla nostra ingegnosità, ci muoviamo verso l’armonia con il mondo che ci circonda. Come calcolare e selezionare le apparecchiature per un sistema di alimentazione e scarico con un recuperatore, vi diremo nel prossimo articolo..