Рекуператори як шлях підвищення ефективності систем механічної вентиляції в питанні енергозбереження будинків

Валерій Савін Павло Кіріченко
Отримано 21.12.2022, Доопрацьовано 23.03.2023, Прийнято 25.04.2023
Анотація

Мета. Стаття присвячена вивченню рекуператорів у ролі забезпечення ефективності системи вентиляції в будинках з погляду енергозбереження. Метою є представлення результатів технічного огляду деяких видів рекуперативних припливно-витяжних систем механічної вентиляції, відповідно до концепції та класифікації на основі будови рекуператора і напрямку руху потоку повітря, які допомагають зменшити споживання енергії та, з точки зору санітарногігієнічних норм, повністю забезпечують баланс тепла і холоду, вуглекислого газу та кисню в будинку під час опалювального сезону. Методи дослідження. Результати, наведені у статті, отримані з використанням методів, різних за напрямом і масштабом охоплення предмету дослідження: узагальнення результатів попередніх досліджень, комплексного аналізу, логіко-структурного аналізу, науково-аналітичного аналізу тощо. Наукова новизна. Огляд типів рекуператорів тепла, їх переваг та недоліків, дозволяє систематизувати наявні дані та тенденції застосування у використанні рекуператорів у вентиляційних системах будинків, дає можливість фахівцям швидко ознайомитися з можливими варіантами в одному джерелі та допоможе дослідникам розширити основні типи рекуператорів. Практична значимість. Представлена стаття виступає значним методичним підґрунтям при виборі найбільш ефективних рекуператорів тепла для припливно-витяжних систем вентиляції та надає змогу зрозуміти, який рекуператор краще підходить для конкретного типу будинку або приміщення залежно від особливостей, умов використання, вимог до якості повітря та енергоефективності. Викладена інформація допоможе визначитись з оптимальним типом рекуператора для будинку з вимогами до якості повітря та енергоефективності, що дозволить забезпечити максимально комфортні умови для проживання, та з формуванням порівняльної бази для розроблюваних конструкцій рекуператорів тепла вентиляційного повітря. Результати. Наведено основні переваги та недоліки найбільш популярних на ринку України рекуператорів теплоти, що дозволяє підібрати оптимальний варіант для конкретної ситуації. Стаття буде корисною для будівельників, проектувальників, інженерів та всіх, хто цікавиться ефективним використанням енергії та зменшенням витрат на опалення та кондиціонування приміщень

Ключові слова:
вентиляція; рекуператор; тепло; теплообмінник; енергоощадність; енергоефективність

Взято з Том 21, № 1, 2023

Сторінки 104–109

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Рекупераційні системи вентиляції / О.В. Васильєва, А. М. Косік, А. Г. Плакшін та ін.; за заг. ред. В. І. Боровика. – К.: Видавничий дім «Проспект»,- 2018. – 262 с.

[2] Кравченко Є. В., Голубков А. В. Аналіз рекупераційних систем вентиляції в житлових будівлях // Енергетика та електрифікація. Київ,- 2015.-№ 1. С.- 64-67.

[3] Кравченко Є. В., Шубін В. О. Рекупераційні системи вентиляції з повітряними теплообмінниками // Енергетика та електрифікація. Київ,- 2016.-№ 2.- С. 56-60.

[4] Скульський В. С., Вакалюк Ю. В., Дзюндзя М. І. Теплообмінники рекупераційних систем вентиляції // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Львів,- 2008. 

[5] Amanowicz Ł., Ratajczak K., Dudkiewicz E. Recent. Advancements in Ventilation Systems Used to Decrease Energy Consumption in Buildings- Literature Review. Energies 2023, 16, 853.

[6] Fehrm M, Reiners W, Ungemach M. Exhaust air heat recovery in buildings. International Journal of Refrigeration 2002;(25):439–49.

[7] Royuela-del-Val A., Padilla-Marcos M.Á.and etc. Air Infiltration Monitoring Using Thermography and Neural Networks. Energy Build. 2019, 191, 187–199.

[8] Bhandari M., Hun D., Shrestha S., Pallin S., Lapsa M. A Simplified Methodology to Estimate Energy Savings in Commercial Buildings from Improvements in Airtightness. Energies 2018, 11, 3322.

[9] Michalak P. Annual Energy Performance of an Air Handling Unit with a Cross-Flow Heat Exchanger. Energies 2021, 14, 1519.

[10] Sakhri N., Menni Y., Ameur H. Experimental Investigation of the Performance of Earth-to-Air Heat Exchangers in Arid Environments. J. Arid Environ. 2020, 180, 104215.

[11] Li J., Shao S., Wang Z., Xie G. and etc. Review of Air-to-Air Membrane Energy Recovery Technology for Building Ventilation. Energy Build. 2022, 265, 112097.

[12] Liu P., Justo Alonso M., Mathisen H.M., Halfvardsson A. Development and Optimization of Highly Efficient Heat Recoveries for Low Carbon Residential Buildings. Energy Build. 2022, 268, 112236.

[13] Tang Y., Ji J., Wang C., Xie H., Ke W. Performance Prediction of a Novel Double-Glazing PV Curtain Wall System Combined with an Air Handling Unit Using Exhaust Cooling and Heat Recovery Technology. Energy Convers. Manag. 2022, 265, 115774.

[14] Gainza-Barrencua J., Odriozola-Maritorena M. and etc. Use of Sunspaces to Obtain Energy Savings by Preheating the Intake Air of the Ventilation System: Analysis of Its Main Characteristics in the Different Spanish Climate Zones. J. Build. Eng. 2022, 62, 105331.

[15] Bai H.Y., Liu P., Justo Alonso, M., Mathisen H.M. A Review of Heat Recovery Technologies and Their Frost Control for Residential Building Ventilation in Cold Climate Regions. Renew. Sustain. Energy Rev. 2022, 162, 112417.

[16] Liu S., Ma G., Xu S., Jia X., Wu G. Experimental Study of Ventilation System with Heat Recovery Integrated by Pump-Driven Loop Heat Pipe and Heat Pump. J. Build. Eng. 2022, 52, 104404.

[17] Jia X.; Ma G.; Zhou F.; Liu S.; Wu G.; Sui Q. The Applicability and Energy Consumption of a Parallel-Loop Exhaust Air Heat Pump for Environment Control in Ultra-Low Energy Building. Appl. Therm. Eng. 2022, 210, 118292.

Savin, V., & Kirichenko, P. (2023). Recuperators as a way to improve the efficiency of systems mechanical ventilation systems in terms of energy saving in buildings. Journal of Kryvyi Rih National University, 21(1), 104-109. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2023-1-56-104-109
uk