Comment économiser sur la climatisation avec un échangeur de chaleur

Points d’article

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• Collectionneur
• Canal
• Radiateur ou plaque
• Rotatif
• Récupérateur d’éléments Peltier
• Liquide
• Récupérateur DIY
• Première option. Lamellaire
• Option deux. Tubulaire

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Comment réduire les coûts de chauffage si la maison est équipée d’une ventilation de soufflage et d’extraction? Dans cet article, nous vous parlerons des appareils qui vous permettent de chauffer de l’air frais et froid en raison de la température de l’échappement. Il s’agira d’échangeurs de chaleur à air – récupérateurs.

L’idée de la récupération de chaleur est populaire depuis longtemps. Le réchauffement climatique et le coût élevé de l’énergie poussent les gens à penser à économiser même ceux dont les coûts énergétiques sont négligeables par rapport aux coûts industriels. Alors, «frappons» la première loi de la thermodynamique sur les coûts de chauffage.

L’idée sous-jacente au fonctionnement de tous les récupérateurs est simple, comme tout ce qui est ingénieux – le transfert d’énergie thermique à travers un milieu plus dense (métal ou eau). Ce processus se produit naturellement, en raison du travail des lois de la physique, le transfert de chaleur est donc effectué sans frais supplémentaires. Tous les récupérateurs sont répartis selon deux critères: principe de fonctionnement (conception) et méthode d’installation. Considérez les options pour les récupérateurs selon la méthode d’installation.

Collectionneur

L’alimentation et l’échappement sont collectés dans des canaux communs et un collecteur avec un échangeur de chaleur est installé à un certain endroit. De grands collecteurs desservant de nombreuses pièces sont installés sur le toit (récupérateurs de toiture). C’est l’une des principales unités du système de ventilation d’alimentation et d’extraction. Partie du système de canaux.

Avantages:

1. Vous permet de choisir un emplacement pratique pour l’unité – dans le grenier, sous le plafond ou au sous-sol.
2. Les performances (et donc le prix) sont calculées avec le système de ventilation, ce qui vous permet de choisir la meilleure option et de ne pas payer trop cher.
3. Ne nécessite pas de trous ou d’ouvertures supplémentaires pour le montage de l’appareil lui-même.
4. Les unités de récupération peuvent être remplacées individuellement.

Désavantages:

1. En cas d’installation dans des chambres froides, une isolation thermique supplémentaire est nécessaire (boîte isolée).
2. Nécessite des compétences et des connaissances particulières, en particulier lors du calcul et de l’installation.
3. A des dimensions linéaires tangibles (à partir de 600x600x200 mm).

Canal

Le récupérateur est une structure de tuyau qui est installée dans un canal posé dans le mur. Certains modèles ont une fonction de « chauffage ».

Avantages:

1. Appareil entièrement autonome ne nécessitant qu’une connexion électrique.
2. Facilité d’installation.
3. Simplicité des calculs (sélection de la puissance par le volume de la pièce).
4. Compacité – ne nécessite pas d’espace supplémentaire (situé à l’intérieur du mur).

Désavantages:

1. Uniquement entretenu en atelier.
2. Caniveau posé dans le mur (diamètre à partir de 150 mm).
3. Ne dessert qu’une seule pièce.
4. Niveau sonore relativement élevé.

Le point commun aux deux types est qu’ils peuvent être utilisés avec différents types d’échangeurs de chaleur. Ils prévoient également l’installation facultative de divers filtres..

Une caractéristique plus importante d’un récupérateur est le type d’échangeur de chaleur qui y est installé. Ce paramètre devient souvent déterminant lors du choix d’une unité. Il faut prendre du temps sur cette question car les performances et les fonctionnalités peuvent varier considérablement. Considérez les options pour le dispositif d’échangeur de chaleur. En évaluant les avantages et les inconvénients, nous considérons que chaque système nécessite des ventilateurs d’alimentation en air. En outre, un symptôme courant sera la formation de condensation (à des degrés divers).

Radiateur ou plaque

La forme la plus simple, mais en même temps efficace. L’air de différentes températures passe à travers un canal séparé par un milieu conducteur – une plaque métallique (plastique, papier) ou une surface de tube. La température est transférée à travers le milieu plus dense du matériau de la plaque.

Avantages:

1. N’a pas de pièces mobiles. Conception mécanique sans usure.
2. Ne consomme pas d’énergie.
3. Possibilité d’assemblage artisanal d’un appareil efficace à partir de matériaux de rebut (provenant de «pannes» du marché).

Désavantages:

1. Rendement relativement faible: 40-65% *.
2. Condensation d’humidité sur les nervures et, par conséquent, givrage (nécessite un dispositif de dérivation pour un «dégivrage» périodique).

* – par rapport au rotatif. Une efficacité de 50 à 60% est considérée comme la norme pour la récupération d’air.

Le prix varie beaucoup en fonction des performances. Ainsi, pour répondre aux besoins d’une maison de campagne d’une superficie de 60 m². m le prix de l’appareil commencera à 15 000 roubles et plus (en fonction du volume des locaux). Les récupérateurs aux performances industrielles coûteront à partir de 25000 roubles.

Rotatif

Il s’agit d’un tambour en rotation constante rempli de nids d’abeilles (à travers des canaux) d’un diamètre de 2 à 4 mm. Les conduits de ventilation sont alimentés dans des parties égales du tambour, mais ne se croisent pas. Le flux d’air souffle en permanence les nervures du nid d’abeille (tubules) et leur transfère la température, qui est transférée par rotation dans un autre compartiment.

Avantages:

1. Efficacité maximale – jusqu’à 85%.
2. Contrôle de l’électronique pour la consommation d’énergie en fonction de la différence de température.
3. Permet de réguler les échanges thermiques (vitesse de rotation du tambour).
4. Transporte de l’humidité (ne sèche pas l’air).
5. Condensation minimale. Pas de givrage hivernal (grâce au contrôle électronique).

Désavantages:

1. Une conception simple nécessite une automatisation de contrôle sophistiquée.
2. Nécessite une alimentation électrique constante.
3. Nécessite un siège séparé.
4. L’auto-assemblage et la maintenance nécessitent des compétences professionnelles.

Un système complexe et performant coûtera à partir de 60000 roubles.

Récupérateur d’éléments Peltier

Un module thermoélectrique agit comme un échangeur de chaleur.

Avantages:

1. Construction élémentaire (amateur).
2. Faible consommation d’énergie.
3. Disponibilité des éléments récupérateurs.
4. Ne nécessite pas de compétences particulières.

Désavantages:

1. Faible efficacité – 20%.
2. Faible productivité.
3. Ne fonctionne pas sans électricité.
4. Portée extrêmement étroite.

Il n’existe pas de tels appareils fabriqués en usine et il est peu probable qu’ils résisteront à la concurrence des appareils traditionnels éprouvés. Le prix d’une telle unité sera composé du coût d’achat de ses pièces – environ 1000 roubles.

Liquide

Dispose d’un radiateur avec un agent liquide (eau, antigel). Étant donné que l’efficacité d’un tel récupérateur est presque égale à celle d’un récupérateur à plaques, et que la conception est incomparablement plus compliquée (et donc plus chère), nous ne la décrirons pas en détail (elle ne participe pas à la notation).

Récupérateur DIY

Dans cette partie de l’article, nous analyserons des prototypes d’échangeurs de chaleur de radiateur artisanaux. Cette conception est acceptée par nous comme la plus simple et la plus efficace..

Première option. Lamellaire

Méthode 1.Un tel radiateur peut être fabriqué à partir de n’importe quel matériau profilé – la conductivité thermique n’est pas critique, l’essentiel est qu’il soit mince. Il peut s’agir de plaques de tôle profilée galvanisée ou de tout autre matériau similaire. Plus il y a de coudes sur le profil (bouches d’aération), plus le radiateur sera efficace. Découpez-le à une taille (300×300 mm) et collez-le avec un mastic neutre, en alternant le sens des canaux, jusqu’à ce que la structure atteigne la forme d’un cube.

Méthode 2.Des plaques métalliques. S’il y a une tôle plate de 1 à 2 mm d’épaisseur (de préférence en aluminium), le radiateur peut être fabriqué à partir de celle-ci. Nous découpons des rectangles droits d’une taille donnée (dans notre cas, 300×300 mm). Nous découpons des bandes d’une largeur de 20 mm et d’une longueur le long de la plaque (300 mm). Nous collons les bandes avec du mastic sur les plaques, deux sur les bords et une au centre. Nous alternons la direction des plaques pour que cela se passe comme ceci: un « étage » est vu le long, voisin à travers.

Le radiateur est prêt. De plus, vous n’aurez besoin que de 4 adaptateurs de douille pour le diamètre du tuyau (généralement 150 mm), qui peuvent également être fabriqués indépendamment de l’acier galvanisé. Ensuite, toute la structure est installée dans une thermobox – une boîte isolée avec un canal de condensat. Sur les côtés de la boîte, il devrait y avoir des trous à travers lesquels nous allons inclure le récupérateur dans le système de ventilation.

Attention! La principale nuance de l’installation est que le cube de radiateur doit être incliné par rapport à tous les canaux. Ceci est nécessaire pour que le condensat soit éliminé par gravité..

Option deux. Tubulaire

Nous avons besoin de tubes métalliques plats d’un diamètre de 10 mm – environ 30 mètres linéaires. m, une plaque en acier inoxydable (aluminium, duralumin) 300x150x1-2 mm, un tuyau d’égout d’un diamètre de 150 mm et d’une longueur de 1,5 m, deux tés, mastic adhésif pour métal (neutre).

Attention! L’utilisation d’un scellant à base d’acide peut entraîner de la corrosion dans tous les cas.

La principale difficulté de cette option est de couper exactement deux plaques et de percer des trous en forme de miroir. Principe de disposition des trous: la surface du trou représente 40% de la surface totale de la plaque. En bref, avec un diamètre extérieur de tube de 12-13 mm, il y aura 20 trous. Ils doivent être reflétés sur les deux plaques.

Conseil.Il vaut mieux confier cette partie du travail (plaques) à un professionnel.

Nous assemblons le corps du récupérateur – nous mettons un tuyau de 1,5 m sur un té des deux côtés. Nous mesurons soigneusement la taille des tubes afin qu’après l’installation, il ne remplace pas les éléments suivants. Nous coupons soigneusement les tubes. Nous fixons les tubes dans des plaques (ils doivent se tenir aux extrémités des tubes) avec de la colle-scellant. Après séchage, nous montons la structure dans le corps (tuyau). Récupérateur prêt.

Nous installons dans le système, en maintenant la pente pour l’évacuation des condensats.

Le coût des unités artisanales ci-dessus est difficile à calculer, compte tenu des capacités locales du maître (toutes les pièces se trouvent dans le garage). Par conséquent, nous prendrons une valeur notionnelle égale à 1000 roubles..

C’est ainsi que, pratiquement gratuitement, vous pouvez organiser le chauffage de l’air pour le chauffage de l’air et à d’autres fins. Appelant à l’aide des forces de la nature, des lois de la physique et de notre propre ingéniosité, nous nous dirigeons vers l’harmonie avec le monde qui nous entoure. Comment calculer et sélectionner un équipement pour un système d’alimentation et d’échappement avec un récupérateur, nous vous le dirons dans le prochain article..