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El ventilador de aire fresco con bomba de calor es un dispositivo que combina la ventilación de aire fresco con la tecnología de bomba de calor. Recupera el calor o el frío del aire interior y exterior para lograr una ventilación eficiente y ahorrar energía. Su principio de funcionamiento se basa principalmente en el ciclo de refrigeración/calefacción de la bomba de calor y la tecnología de intercambio de calor del aire. A continuación, se detalla su principio de funcionamiento:
1. Composición básica
Los ventiladores de aire fresco con bomba de calor generalmente incluyen los siguientes componentes principales:
- Sistema de bomba de calor:Incluye compresor, evaporador, condensador, válvula de expansión y refrigerante para transferencia de calor.
- Intercambiador de calor total (o intercambiador de calor sensible):Se utiliza para el intercambio de calor y/o humedad entre el aire interior y el exterior.
- Conductos de aire fresco y de escape: Introducir aire fresco del exterior y extraer el aire contaminado del interior respectivamente.
- Admirador:Impulsa el flujo de aire, generalmente incluyendo ventiladores de suministro y ventiladores de extracción.
- Sistema de filtración:Purifica el aire fresco que ingresa a la habitación y elimina partículas, contaminantes, etc.
- Sistema de control:Ajuste el modo de funcionamiento, la temperatura, el volumen de aire y otros parámetros.
2. Cómo funciona
El proceso de funcionamiento del ventilador de aire fresco de la bomba de calor se puede dividir enVentilaciónyRecuperación/acondicionamiento de calorDos partes principales:
(1) Ventilación
- Introducción de aire fresco:El aire fresco del exterior es aspirado por el ventilador a través del conducto de aire fresco y purificado por el filtro para eliminar contaminantes como el polvo y PM2.5.
- Escape:El aire contaminado del interior (incluido el dióxido de carbono, el olor, etc.) se descarga al exterior a través del conducto de escape.
- Las dos corrientes de aire se encuentran en el intercambiador de calor total pero están separadas por tabiques para evitar la mezcla directa.
(2) Recuperación de calor y regulación de la bomba de calor
El objetivo principal del ventilador de aire fresco con bomba de calor es lograr un uso eficiente de la energía mediante el sistema de bomba de calor y el intercambiador de calor. El proceso específico es el siguiente:
- Intercambio de calor total (o intercambio de calor sensible):
- En el intercambiador de calor total, el aire de escape interior y el aire fresco exterior intercambian calor y humedad.
- verano:El aire frío interior (baja temperatura y baja humedad) se intercambia con aire caliente exterior (alta temperatura y alta humedad), enfriando previamente el aire fresco y reduciendo la temperatura y la humedad del aire fresco.
- invierno:El aire caliente interior (alta temperatura y baja humedad) se intercambia con el aire frío exterior (baja temperatura y alta humedad), precalentando el aire fresco, aumentando la temperatura del aire fresco y recuperando parte de la humedad.
- La eficiencia de intercambio generalmente puede alcanzar 60%-80%, lo que reduce significativamente la carga de diferencia de temperatura del aire fresco.
- Regulación del sistema de bomba de calor:
- La bomba de calor ajusta aún más la temperatura del aire fresco a través de la circulación del refrigerante.
- Modo enfriamiento (verano)El evaporador de la bomba de calor absorbe el calor del aire fresco. Tras evaporarse, el refrigerante es comprimido por el compresor y libera calor al aire de escape o al exterior, en el condensador. El aire fresco se enfría y se envía a la habitación.
- Modo calefacción (invierno):La bomba de calor funciona en sentido inverso, el refrigerante absorbe calor del aire de escape o del aire exterior, libera el calor en el condensador para calentar el aire fresco y lo envía a la habitación.
- El sistema de bomba de calor logra una transferencia de calor eficiente a través del ciclo de Carnot inverso, y su índice de eficiencia energética (COP) suele ser alto, con importantes efectos de ahorro energético.
(3) Purificación del aire y ventilación
- El aire fresco acondicionado mediante intercambio de calor y bomba de calor se purifica aún más a través del sistema de filtración para garantizar la calidad del aire.
- El aire fresco purificado se entrega a la habitación mediante el soplador de aire, manteniendo el aire interior fresco mientras se mantiene una presión positiva para evitar que se filtren contaminantes externos.
3. Modo de trabajo
El ventilador de aire fresco con bomba de calor puede cambiar a diferentes modos según el entorno y las necesidades:
- Modo de intercambio de calor completo：Confíe únicamente en intercambiadores de calor para la recuperación de calor y humedad, adecuados para temporadas con grandes diferencias de temperatura.
- Modo de asistencia de la bomba de calor:El sistema de bomba de calor comienza a ajustar aún más la temperatura del aire fresco, lo que es adecuado para climas extremos (como calor o frío extremos).
- Modo de derivación:Cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es pequeña (como en primavera y otoño), se puede introducir aire fresco directamente sin pasar por el intercambiador de calor para ahorrar energía.
- Modo de ventilación unidireccional:Solo suministra aire fresco o aire de escape, utilizado en escenarios específicos (como descarga rápida de aguas residuales).
4. Ahorro y ventajas energéticas
- Alta eficiencia y ahorro energético:La capacidad de calor/frío del 70%-90% se recupera a través del intercambiador de calor, y el sistema de bomba de calor reduce aún más el consumo de energía, y la eficiencia energética integral supera ampliamente la de los equipos de ventilación ordinarios.
- Comodidad:La temperatura del aire fresco es cercana a la temperatura interior, evitando la entrada directa de aire frío/caliente y manteniendo estables la temperatura y la humedad interiores.
- Calidad del aire:Introduce continuamente aire fresco, expulsa el aire sucio, filtra contaminantes y mejora el ambiente interior.
- flexibilidad:El sistema de bomba de calor puede enfriar o calentar según las condiciones climáticas y es adecuado para su uso durante todo el año.
5. Escenarios de aplicación típicos
- Residencias, oficinas, escuelas y otros lugares que requieren alta calidad del aire.
- Los edificios de ahorro energético o casas pasivas utilizan estructuras cerradas para lograr ventilación y ahorro de energía.
- En zonas con climas extremos, se utilizan bombas de calor para regular la temperatura del aire fresco.
Resumir
Los ventiladores de aire fresco con bomba de calor recuperan el calor y la humedad del aire interior y exterior mediante un intercambiador de calor total, combinando la función de refrigeración y calefacción del sistema de bomba de calor para lograr una ventilación eficiente, ahorro energético y purificación del aire. Su principio de funcionamiento se basa en la transferencia de calor y la circulación del aire. Utiliza el ciclo de Carnot inverso y la tecnología de intercambio de calor de la bomba de calor para ajustar la temperatura del aire fresco a un nivel cercano al interior, manteniendo el aire fresco. Este tipo de equipo ofrece importantes ventajas en cuanto a ahorro energético, confort y calidad del aire, y se utiliza ampliamente en los sistemas de ventilación de edificios modernos.
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