Kas yra mechaninis vėdinimas naudojant šilumos atgavimą (MVHR) – rekuperacija?

rekuperatorius

Tarptautiniame „Passivhaus“ standarte nėra aiškiai reikalaujama mechaninio vėdinimo. Be to, beveik kiekviename sertifikuotame „Passivhaus“ pastate yra mechaninė vėdinimo sistema su šilumos atgavimu.

Kas yra mechaninė ventiliacija su šilumos atgavimu (MVHR) – rekuperacija, ir kodėl ji reikalinga „Passivhaus“ pastatuose?

Mechaninė ventiliacija yra pažįstama daugumai žmonių. Tai leidžia daryti prielaidą, kad „Passivhaus“ vėdinimo sistema yra tokia pati kaip kitos mechaninės vėdinimo sistemos. Tai nėra.

Yra dalykų, kurių MVHR – rekuperacija, nedaro. Svarbu žinoti, kas tai yra, norint suprasti skirtumą tarp „Passivhaus MVHR“ ir kitų tipų ventiliacijos.

„Passivhaus MVHR“ – rekuperacija, daro tai, ko nedaro kitos vėdinimo sistemos, įskaitant „natūralų vėdinimą“. Svarbu žinoti, ką daro MVHR, nes MVHR yra gyvybiškai svarbus nuosekliam „passivhaus“ standarto sėkmingumui.

Mechaninė ventiliacija su šilumos atgavimu (MVHR) yra pagrindinė priemonė, kurią teikia „Passivhaus Standard“ pažadai – radikalus energijos vartojimo efektyvumas ir išskirtinis komfortas.

Kas yra mechaninis vėdinimas naudojant šilumos atgavimą (MVHR) – rekuperacija? Kas yra mechaninė ventiliacija su šilumos atgavimu (MVHR) – rekuperacija?

Yra du pagrindiniai MVHR aspektai – mechaninis vėdinimas ir šilumos atgavimas.

Mechaninė ventiliacija – tai tiesiog ortakis, įeinantis į pastatą su ventiliatoriumi, kuris pučia gryną orą, ir ortakis, išeinantis iš pastato su ventiliatoriumi, kuris pučia pasenusį orą. Kadangi ventiliatoriai maitinami ir valdomi, ventiliacija laikoma „mechanine“, priešingai nei ventiliacijos sistema, kuriai nėra energijos ir nėra tokios kontrolės kaip „natūrali ventiliacija“. Tikriausiai ten, kur šiuo metu esate, yra mechaninė vėdinimas, pavyzdžiui, ventiliacija iš vonios ar virtuvės.

Šilumos atgavimui naudojamas šilumokaitis, kuris šilumą paima iš šilto oro ir atiduoda šaltam orui. Paprastai oras pastato viduje yra šiltas, nes jis buvo tam tikru būdu pašildytas, kad kambariuose būtų patogu gyventi. Kita vertus, didžiąją metų dalį lauko oras paprastai yra šaltesnis nei patalpų oras. Dažnai visus metus lauko oras būna šaltesnis. Taip yra net klimato sąlygomis, kuriuos paprastai laikome šiltais. Naudojant šilumokaitį, šviežias šaltas lauko oras gali būti sušildomas iki patogios temperatūros, naudojant šilumą, kurį išeina šiltas pasenęs patalpų oras.

Du oro keliai niekada neliečia vienas kito, todėl pasenęs oras nėra maišomas su grynu oru. Į gryną tiekiamą orą negalima patekti užteršimo ar taršos. Į šilumokaitį perduodama tik šiluma. (Drėgmė taip pat gali būti pernešta energijos ar entalpijos keitiklyje, tačiau tai nėra šio įrašo tema.)

„Passivhaus“ mechaninė ventiliacija su šilumos atgavimu yra subalansuota viso namo (ar pastato) ventiliacija.

Oro kiekis, patenkantis į pastatą per MVHR – rekuperacija, atitinka oro kiekį, kuris išeina iš pastato per MVHR. Tai suteikia galimybę valdyti oro judėjimą ir reiškia, kad iš išeinančio oro galima atgauti maksimalų šilumos kiekį. Tai yra viena iš priežasčių, kodėl „Passivhaus“ pastatas turi būti hermetiškas. Vis tiek galite atidaryti langus ir duris, kada tik norite. Lango atidarymas yra jūsų pasirinkimas, kurį galite padaryti jūs. Jūs neturite jokio pasirinkimo ar kontrolės dėl infiltracijos ir oro nutekėjimo per ne hermetišką pastato apvalkalą!

MVHR taip pat žinomas kaip šilumos atgavimo ventiliacija (HRV) ir mechaninė šilumos atgavimo ventiliacija (MHRV) – rekuperacija. „Passivhaus“ pastato kontekste šie terminai reiškia tą patį.

Mechaninė ventiliacija su šilumos atgavimu „Passivhaus“ pastate paprastai atrodo taip:

Išoriniame fasade yra dvi grotelės. Vienas iš jų skirtas įeinančiam grynam orui, o kitas – ištraukiamam ore.

Už kiekvienos grotelės yra trumpas ortakio ilgis, einantis tiesiai į MVHR įrenginį. Šių kanalų viduje yra šaltas oras. Viename ortakyje į pastatą pūsta šaltas grynas oras. Kitame ortakyje iš pastato išpūstas šaltas pasenęs oras. Nors pastarasis turi orą iš pastato vidaus, kur šiltas, šiuo metu šiluma jau pasikeitė, todėl oras yra šaltas. Šie du (šalti) ortakiai turi būti izoliuoti nuo (šilto) pastato vidaus; jie iš tikrųjų yra šiluminio apvalkalo dalis. Norint išvengti kondensato susidarymo ant šių kanalų, izoliacija turi būti nepralaidi garams. Šie ortakiai, kaip šiluminio apvalkalo dalis, taip pat turi būti hermetiški, uždaromi į išorinio audinio, pro kurį jie praeina, hermetišką barjerą ir uždaromi į MVHR – rekuperacija, bloką.

Šie du ortakiai jungiami prie MVHR – rekuperacija, bloko, kuriame oro keliai taip pat yra izoliuojami.

 

MVHR bloke šviežias įeinantis oras praeina pro filtrą, kad pašalintų žiedadulkes, šiukšles ir taršą. Tai apsaugo šilumokaitį nuo užsikimšimo, taip pat užtikrina, kad vidaus oras būtų švarus ir sveikas.

Tiek tiekiamo, tiek išmetamo oro srautai praeina per priešpriešinio srauto šilumokaitį. Priešpriešinio srauto šilumokaitis gali atgauti nuo 75 iki 95% šilumos, palyginti su šilumokaičiu, kuris nėra priešpriešinis, nes jis gali atgauti tik ne daugiau kaip 50% šilumos. Daugelis MVHR įrenginių taip pat turi aplinkkelio funkciją, todėl vasarą, kai lauko oras yra šiltas, šilumos nereikia atgauti. Funkcija „vasaros aplinkkelis“ sumažina perkaitimo riziką ir yra rekomenduojama!

Abiejuose oro srautuose yra mažas ventiliatorius, kuris orą pučia teisinga kryptimi.

Du ortakiai jungiami prie kitos MVHR bloko pusės. Vienas iš šių ortakių eina į visas gyvenamąsias pastato patalpas, kad gaivintų orą. Namuose tai yra gyvenamieji kambariai, valgomieji, miegamieji ir tt. Kitas kanalas grįžta į MVHR – rekuperacija, iš visų kambarių, iš kurių ištraukiamas oras. Namuose tai yra virtuvės, vonios kambariai, tualetai ir tt. Abu kanalai gali eiti iš vieno kambario į kitą arba kelis kartus išsišakoti, kad būtų pasiekti visi reikalingi kambariai.

Iš patalpų išeinantis oras taip pat praeina pro filtrą, kuris pašalina ore esančias dulkes ir šiukšles prieš patenkant į šilumokaitį, kad jis neužsiblokuotų.
Abu kanalai turi duslintuvus, esančius arti MVHR – rekuperacijos, įrenginio, kad ventiliatorių garsas, nors ir labai tylus, neplistų po kanalais ir į kambarius. Tarptautinis „Passivhaus“ standartas reikalauja, kad MVHR – rekuperacijos, padaliniai visais tikslais ir tikslais būtų visiškai tylūs visose apgyvendintose patalpose. Netylus ventiliatoriaus garsas, net jei jis labai tylus, yra nepatogus ir nepageidautinas.

Kai ortakis eina tarp skirtingų kambarių, ortakis turi „kryžminio pokalbio“ duslintuvą, kad garsai nevirstų tarp kambarių. Jei kuris nors ortakis eina pro gaisro įvertintą pastato dalį, įrengiamas priešgaisrinis sklendė.

Kai ortakiai tiekia arba išleidžia orą iš kambarių, ant sienos arba lubų yra gnybtas. Terminalas gali būti grotelės arba kita tinkama armatūra.
Kuriant tarptautinį „Passivhaus“ standartą, buvo keletas pastatų pavyzdžių, kuriuose taip pat įmontuotas „žemės šilumokaitis“ (arba „žemės vamzdžiai“). Ar tai yra sistema, šviežias oras praeina pro požeminį ortakį, kurį reikia pašildyti iki žemės, kurio temperatūra yra stabili ištisus metus, prieš jam patenkant į MVHR. Dabar „Passivhaus“ pastatuose tokio tipo sistema nėra būtina ar rekomenduojama.

Knygoje „Pasyvaus namo projektavimas – energiją taupančių pastatų planavimas ir projektavimas“ yra keletas puikių „Passivhaus“ pastatų pavyzdžių. (Perskaitykite mano apžvalgą čia.) Kiekvienu atveju MVHR – rekuperacijos, sistema yra aiškiai aprašyta ir iliustruota brėžiniais ir schemomis. Jei norite sužinoti daugiau apie šią temą, labai rekomenduoju šią knygą.

MVHR – šviežias lauko oras filtruojamas ir pašildomas šiluma, atgaunama iš pasenusio ištraukiamo oro. Šviežias oras tiekiamas ten, kur jums reikia, o pasenęs oras pašalinamas iš pastato.

Šeši žingsniai norint įsirengti rekuperaciją

rekuperatoriai

Rekuperatoriaus pranašumai

 

Vėdinimas yra būtinas visuose šiuolaikiniuose namuose. Kai namai statomi atsižvelgiant į energijos vartojimo efektyvumą, jie yra sandariau uždaromi oru nei vidutinis pastatas, todėl jiems reikalingas grynas oras, paskirstytas per visus namus. Centrinė vėdinimo sistema išstumia sustingusį orą iš patalpų, kuriose yra daug drėgmės, pvz., Vonios kambarių ir virtuvių, tuo pačiu metu tiekdama gryną orą į gyvenamąsias zonas ir miegamuosius. Centrinėje ventiliacijoje taip pat galima filtruoti lauko orą, kad būtų pašalintos dalelės, alergenai ir cheminiai teršalai. Rezultatas yra gerai paskirstytas, gaivus, švarus oras.

Visi namai moka už ventiliaciją, nes oras, kuris patenka pro plyšius ir angas, turi būti šildomas arba aušinamas. Labai sandari konstrukcija kartu su centrinėmis vėdinimo sistemomis suteikia galimybę pašildyti įeinantį orą perduodant šilumą iš išeinančio oro srauto. Šilumos keitiklis gali sugauti nuo 70% iki 95% tos šilumos, kad sumažėtų energija, reikalinga įeinančiam orui šildyti – tai, kas ypač vertinga šaltesnio klimato sąlygomis.

Šilumos rekuperatoriai: 6 žingsniai į sėkmę


Nors HRV įranga yra gerai suprojektuota ir patvari, technologiją vargina prasta montavimo praktika, dėl kurios sumažėja jų vertė. „Per visus mano ŠVOK pramonės metus, – sako Manclarkas. „Niekada nemačiau nieko panašaus į HRV.“ Štai šeši sėkmės žingsniai renkantis ir montuojant HRV.

 

1) Apskaičiuokite reikalingą oro srautą


Bet kokio tipo vėdinimo sistemų gryno oro srautas apskaičiuojamas pagal nacionalinį standartą, vadinamą ASHRAE 62.2 – 2010, atsižvelgiant į tiek keleivių skaičių, tiek į kondicionuojamą namo grindų plotą. Paprasta lygtis eina taip:

keleiviai x 7,5 + kondicionuojamo grindų ploto kvadratinės pėdos x 0,1 = vėdinimo greitis CFM

Taigi keturiems žmonėms, gyvenantiems 2000 kvadratinių pėdų namuose, reikia nuolatinio oro srauto

(4 x 7,5) + (2000 x 0,01) = 50 cfm

Ši formulė priartins jus prie pakankamai arti, tačiau, jei norite būti dar tikslesni, yra sudėtingas internetinis skaičiuotuvas, leidžiantis gauti išsamius duomenis tikslesniems rezultatams gauti.

2) Pasirinkite efektyvią įrangą


ŽSV turi vidinius ventiliatorius, kurie veikia daugybę valandų per dieną ir kartais nepertraukiamai. Turėtumėte pasirinkti modelį, kuris užtikrintų reikiamą oro srautą, kartu sunaudodamas kuo mažiau energijos. HRV turi būti patikrinta ir sertifikuota Šildymo ir vėdinimo institute. Daugelis gamintojų pateikia šiuos bandymų rezultatus savo produktų literatūroje. Puikus būdas palyginti produktus yra internetinė HVI sertifikuotų produktų katalogo versija.

Norėdami pasirinkti efektyvų modelį, pirmiausia HVI kataloge raskite protingo atkūrimo efektyvumo (SRE) stulpelį. Tai rodo, kaip efektyviai įrenginys perduoda šilumą tarp oro srautų. Ieškokite mažiausiai 80% SRE. Ši vertė aiškiai parodyta duomenų bazėje. Tada turėsite apskaičiuoti, kaip efektyviai įrenginys judina orą. Tai vadinama efektyvumu ir išreiškiama cfm už vatą. Nors šis skaičius duomenų bazėje nerodomas, galite lengvai jį apskaičiuoti, padalydami grynąjį oro srautą (CFM) iš sunaudotos energijos (vatais). Norite, kad efektyvumas būtų ne mažesnis kaip 1,25 cfm už vatą.

3) Raskite išmetimo taškus


Kadangi idėja yra pašalinti iš namo drėgną, nemalonų orą, kiekviename vonios kambaryje, virtuvėje, namų apyvokos kambaryje ir kitose aukštos drėgmės vietose suraskite pasenusio oro šalinimo taškus. Tai leidžia atgauti šilumą iš namų, kuriuose drėgmė ir kvapai yra gausiausi. Šiuose kambariuose HRV gali pakeisti vietoje esančius ventiliacijos (ištraukiamuosius) ventiliatorius, kad sutaupytų pinigų ir užtikrintų malonesnę aplinką. Jei namų savininkai mėgsta garų dušą, tačiau vengia rūko veidrodžio, HRV papildymui galima įrengti standartinį vonios ventiliatorių.

Išmetimo taškas, esantis netoli virtuvės, turėtų būti ne mažiau kaip šešių pėdų atstumu nuo virimo paviršiaus. Šis išmetimo taškas yra skirtas pašalinti bendrą drėgmę ir maisto gaminimo kvapus. Nors HRV nėra skirti visiškai pakeisti gartraukį, kai kuriais atvejais naudojant HRV virtuvėje, gali būti įmanoma pašalinti išorinį gartraukio vėdinimą ir naudoti jį tik recirkuliacijos režimu. Kaip ir vonios kambario ventiliacijos metu, keleivių įpročiai gali diktuoti standartinį gaubtą virtuvėje, kad būtų pašalinta drėgmė ir kvapai.

 

4) Suraskite šviežio oro tiekimo taškus


Norint maišyti gryną orą visame name, tiekimo taškai turėtų būti išdėstyti dideliu atstumu nuo išmetimo taškų. Miegamieji ir gyvenamieji kambariai yra geras pasirinkimas. Nors šilumnešis atgaivina gaivų orą, jis paprastai būna šiek tiek žemesnis nei kambario temperatūra, todėl stenkitės, kad keleiviai nepakenktų pučiant orą tiesiai į juos. Įveskite gaunamas ventiliacijos angas aukštai ant sienos, kad jos susimaišytų su šiltu oru ir nepastebėtų. Į miegamąjį įnešus šviežio oro į spintą, galima švelniai maišyti su kambario oru. Be to, jis turi papildomą pranašumą, nes padeda drabužiams kvepėti gaiviai ir švariai!

5) Sukurkite specialų kanalų sistemą


Dauguma ekspertų sutinka, kad ŽTSV geriausia turėti savo kanalų sistemą. Jei namuose yra hidrono šilumos arba be kanalų šilumos siurbliai, tai vienintelis pasirinkimas. Tokiu atveju HRV maišo orą visame name. Tačiau namuose, kuriuose yra priverstinės oro šildymo ir aušinimo sistemos, galima naudoti šiuos kanalus. Tai taupo lėšas medžiagoms ir darbo jėgai bei leidžia gerai paskirstyti gryną orą. Norint integruoti ŽSV su priverstinio oro sistemomis, reikia kruopštaus planavimo, tinkamo valdymo ir patikimo įrengimo praktikos. „Manclark“ išsamiai aptaria šiuos klausimus mūsų serijos 2 dalyje: Šilumos regeneravimo ventiliatorių integravimas su gyvenamųjų oro ventiliatoriais.

6) Pasirinkite HRV arba ERV


Aukščiau pateikta informacija taikoma tiek HRV, tiek ERV, kurie vienodai gerai veikia daugumoje klimato zonų. Tačiau kuo skiriasi šilumos grąžinimo ventiliatorius (HRV) ir energijos regeneravimo ventiliatorius (ERV)? Pagrindinis skirtumas yra tas, kad HRV perduoda tik oro temperatūrą tarp išeinančio ir gaunamo oro srautų. Inžinieriai tai vadina protinga šiluma. Tai šiluma, kurią tiesiogiai jaučiate kaip oro temperatūros pokyčius. Bet ore visada yra šiek tiek vandens garų, o tie garai taip pat sulaiko energiją. ERV perduoda protingą šilumą plius nemažą kiekį vandens garų tarp įeinančio ir išeinančio oro srautų kartu su energija tuose garuose – savybė, vadinama entalpija. Kadangi ERV fiksuoja šią papildomą energijos formą, jų efektyvumo reitingai paprastai yra aukštesni nei HRV.

Bet palauk! Ar ventiliacija nėra skirta pašalinti drėgmę iš namų? Kodėl turi prietaisą, kuris grąžina dalį vandens garų? Kai kurie klimatai yra labai sausi ir jiems bus naudinga ši ERV savybė. Tai gali būti naudinga daugelyje Amerikos vakarų vidaus rajonų. Amerikos pietryčiuose padėtis yra atvirkštinė, tačiau vis dar tinka ERV. Čia patalpų oras buvo sausinamas, todėl vėdinimas patektų į išorės orą su daug didesne santykine drėgme. Tokiu atveju ERV pašalina drėgmę į išorę ir padeda palaikyti mažesnę oro drėgmę patalpose.

Šie du pavyzdžiai gali atrodyti prieštaringi. Vienu atveju namuose palaikoma drėgmė, o kitu atveju – pašalinama drėgmė. Tačiau abiem atvejais vandens garai šokinėja per šerdį, iš drėgnesnio oro srauto į ne tokį drėgną oro srautą ir grįžta ten, iš kur jis atsirado. Laikantis pagrindinės fizikos, vandens garai juda iš didesnės koncentracijos į mažesnę.
Jei atliksite šiuos šešis veiksmus, norėdami pasirinkti tinkamą įrangą, eisite teisingu keliu, kad pasiektumėte geresnę oro kokybę patalpose ir padidintumėte energijos vartojimo efektyvumą.