Učinkovitost pojedinačnog sustava grijanja u privatnoj kući može se značajno povećati ako je prilično visoka (do 3000C) temperatura dimnih plinova koji se oslobađaju tijekom izgaranja bilo koje vrste goriva.
Upravo je to cilj oporavka (od latinske riječi recuperatio). Ovaj se pojam razumijeva kao očuvanje, povratak dijela toplinske energije koja je već potrošena na izgaranje plina, ugljena, peleta itd.
Rekuperacija se široko koristi u tehnologiji: u metalurškoj industriji, u pećima za grijanje, na glavnom električnom transportu. Ništa manje korisno je koristiti ga u svakodnevnom životu. Dakle, što je rekuperator - jedinica koja u praksi povećava učinkovitost opreme za grijanje u privatnoj kući?
Malo o principu povrata topline
Za izgaranje goriva potreban je čist zrak: njegov nedostatak i - posebno u hladnoj sezoni - niske početne temperature značajno povećavaju vrijednosti potrošnje goriva potrebne za njegovo stabilno izgaranje. Ako uredimo tako da je protok dolaznog zraka i ispušnih dimnih plinova odvojen zidom izrađenim od materijala dobre toplinske vodljivosti, tada će značajan dio izlazne topline svoju toplinsku energiju predati dovedenom zraku. Opisani postupak je rekuperacija zraka, odnosno uređaj koji ga provodi naziva se rekuperator.
Povrat topline provodi se u slijedećem slijedu. Hladni čisti zrak (s padom vanjske temperature, rekuperacija se javlja intenzivnije) usisava se kroz ventilacijske rupe u sustavu grijanja privatne kuće i ulazi u izmjenjivač topline, čije tijelo može biti izrađeno od bilo kojeg materijala s dobra toplinska vodljivost. U suprotnom smjeru (nasuprot ili poprečno), dimni plinovi koje ispušta odvod dima iz kotla ili peći kreću se duž susjednog kanala za zrak. U procesu kretanja, u skladu s pravilima izmjene topline, do 80% toplinske energije uklanja se iz toplog zraka hladnim zrakom, nakon čega se šalje na opremu za grijanje privatne kuće. Izbacuju se dimni plinovi koji su odavali toplinu.
Usput, čak i nakon rekuperacije, temperatura ispuštenih proizvoda izgaranja prilično je visoka (do 80 ... 1000C), u vezi s kojima nije isključena njihova ponovna upotreba, na primjer, za grijanje kupelji, garaže i drugih pomoćnih prostorija privatnog domaćinstva.
Rekuperator u privatnoj kući - luksuz ili potreba
Oporavak čistog zraka kontrolirani je termofizički postupak. Njegov se intenzitet može povećati zbog sljedećih čimbenika:
- uporaba materijala koji imaju povećanu vrijednost koeficijenta prijenosa topline (na primjer, čelik otporan na toplinu, mineralna keramika);
- povećanje površine izmjene topline;
- produljenje samog rekuperatora;
- poboljšanje kvalitete proizvodnje i ugradnje rekuperatora, pri čemu bi bilo isključeno curenje zraka iz jednog dijela rekuperatora.
Oporavak zraka u sustavu grijanja, strogo govoreći, nije obavezan. Ali, uzimajući u obzir stvarne komponente toplinske bilance privatne kuće, kada do 30% toplinske energije napusti kuću kroz postojeće pukotine i propuštanja, a do 15% topline baci se u ispuh dima uređaji,postojeći rekuperator za stan omogućit će svojim vlasnicima da značajno uštede na grijanju. S obzirom na to da sezona grijanja u našoj zemlji traje šest mjeseci ili više, financijske koristi su očite.
Bolje je ako je rekuperator zraka za ventilaciju stana osiguran čak i u fazi gradnje privatne kuće, kada se razvija opskrbni i ispušni sustav ventilacije.
Gdje instalirati rekuperator
Budući da dimenzije izmjenjivača topline ne bi trebale ometati funkcioniranje sustava grijanja, obično se postavlja u potkrovlje kuće. Ondje je rekuperator obični paralelepiped od keramike, čelika ili opeke, opremljen odgovarajućim brojem cijevi za dim i zrak. U tom slučaju zagrijani zrak ulazi u jedinicu za grijanje, a ispušni zrak izbacuje se kroz deflektor.
Rekuperator za kuću ne samo da povećava učinkovitost opreme za grijanje, već vam omogućuje i podešavanje relativne vlažnosti čistog zraka u svim sobama. To je zbog činjenice da rekuperaciju uvijek prati izmjena topline između plinova za izgaranje i svježeg zraka, te se stoga vlaga neprestano stvara na stijenkama izmjenjivača topline. Kroz porozne površine komunicira s dovodnim zrakom. Dakle, s trenutnim grijanjem, vlažnost zraka u prostorijama se ne smanjuje, što povoljno utječe na klimatske parametre i zdravlje stanovnika, stanje sobnih biljaka itd.
Industrijski dizajn rekuperatora je kompaktniji i stoga se može ugraditi u druge tehničke prostorije kuće / stana.
Strukture kućnih rekuperatora
Rekuperator zraka za stan i / ili kuću strukturno je jednostavna, ali vrlo važna jedinica ventilacijskog sustava, stoga su mu nametnuti broj obveznih zahtjeva potrošača:
- kompaktnost;
- zaštita na radu;
- otpornost na toplinu;
- jednostavnost instalacije, rutinsko održavanje i popravak.
- stabilnost funkcioniranja.
Serijski proizvedeni rekuperatori za ventilaciju podijeljeni su u sljedeće vrste:
- čelika tipa rotora, u kojem se izmjena topline događa neprekidnim okretanjem aluminijskog rotora smještenog unutar tijela. Brzinom rotacije (i, shodno tome, brzinom oporavka) može se upravljati promjenom brzine takve rotacije.
- tip čelične ploče s izmjenjivačem topline koji koristi uklonjive kasete od celuloze: to osigurava kontrolu pokazatelja vlažnosti u prostorijama.
- izrađene od vatrostalnih opeka u obliku (ili keramike): povećanih dimenzija odlikuju se velikom stabilnošću procesa izmjene topline, stoga su prikladne za upotrebu na visokim temperaturama dimnih plinova.
- čelični cjevasti: odlikuju se povećanom glomaznošću, ali dobro funkcioniraju u uvjetima složenih ventilacijskih sustava opskrbe i ispuha dvo- i trokatnih privatnih kuća.
Rekuperator - i za ventilacijski sustav privatne kuće i za grijanje zraka - može se izraditi ručno. Najlakši je način izraditi pločni rekuperator, dok se aluminij koristi kao materijal ploče (pri temperaturama dimnih plinova do 3000C) ili razreda čelika 12XM ili 15MX, čija je otpornost na toplinu 550 ... 6000C. Šamot se koristi za polaganje rekuperatora od opeke.
