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Le ventilateur d'air frais à pompe à chaleur est un appareil combinant ventilation d'air frais et technologie de pompe à chaleur. Il récupère la chaleur ou le froid de l'air intérieur et extérieur pour une ventilation efficace et des économies d'énergie. Son principe de fonctionnement repose principalement sur le cycle de refroidissement/chauffage de la pompe à chaleur et la technologie d'échange thermique de l'air. Voici son principe de fonctionnement détaillé :
1. Composition de base
Les ventilateurs d'air frais à pompe à chaleur comprennent généralement les composants principaux suivants :
- Système de pompe à chaleur: Comprend un compresseur, un évaporateur, un condenseur, un détendeur et un réfrigérant pour le transfert de chaleur.
- Échangeur de chaleur total (ou échangeur de chaleur sensible):Utilisé pour l'échange de chaleur et/ou d'humidité entre l'air intérieur et extérieur.
- Conduits d'air frais et d'évacuation:Introduire de l'air frais extérieur et évacuer l'air pollué intérieur respectivement.
- Ventilateur: Entraîne le flux d'air, comprenant généralement des ventilateurs d'alimentation et des ventilateurs d'extraction.
- Système de filtration: Purifie l'air frais entrant dans la pièce et élimine les particules, les polluants, etc.
- Système de contrôle: Réglez le mode de fonctionnement, la température, le volume d'air et d'autres paramètres.
2. Comment ça marche
Le processus de fonctionnement du ventilateur d'air frais à pompe à chaleur peut être divisé enVentilationetRécupération/conditionnement de chaleurDeux parties principales :
(1) Ventilation
- Introduction d'air frais:L'air frais extérieur est aspiré dans le ventilateur via le conduit d'air frais et purifié par le filtre pour éliminer les polluants tels que la poussière et les PM2,5.
- Échappement：L'air intérieur pollué (y compris le dioxyde de carbone, les odeurs, etc.) est évacué vers l'extérieur par le conduit d'évacuation.
- Les deux flux d'air se rencontrent dans l'échangeur de chaleur total mais sont séparés par des cloisons pour éviter le mélange direct.
(2) Récupération de chaleur et régulation de la pompe à chaleur
Le principe de base du ventilateur d'air frais à pompe à chaleur est d'optimiser l'utilisation de l'énergie grâce au système de pompe à chaleur et à l'échangeur de chaleur. Le processus spécifique est le suivant :
- Échange de chaleur total (ou échange de chaleur sensible):
- Dans l'échangeur de chaleur total, l'air évacué intérieur et l'air frais extérieur échangent de la chaleur et de l'humidité.
- été：L'air froid intérieur (basse température et faible humidité) est échangé avec l'air chaud extérieur (température élevée et humidité élevée), pré-refroidissant l'air frais et réduisant la température et l'humidité de l'air frais.
- hiver：L'air chaud intérieur (température élevée et faible humidité) est échangé avec l'air froid extérieur (basse température et humidité élevée), préchauffant l'air frais, augmentant la température de l'air frais et récupérant une partie de l'humidité.
- L'efficacité d'échange peut généralement atteindre 60%-80%, réduisant considérablement la charge de différence de température de l'air frais.
- Régulation du système de pompe à chaleur:
- La pompe à chaleur ajuste en outre la température de l'air frais grâce à la circulation du réfrigérant.
- Mode refroidissement (été)L'évaporateur de la pompe à chaleur absorbe la chaleur de l'air neuf. Après évaporation, le fluide frigorigène est comprimé par le compresseur et libère la chaleur vers l'air extrait ou vers l'extérieur via le condenseur. L'air neuf est alors refroidi et diffusé dans la pièce.
- Mode chauffage (hiver)：La pompe à chaleur fonctionne en sens inverse, le réfrigérant absorbe la chaleur de l'air évacué ou de l'air extérieur, libère la chaleur dans le condenseur pour chauffer l'air frais et l'envoie dans la pièce.
- Le système de pompe à chaleur permet un transfert de chaleur efficace grâce au cycle de Carnot inversé, et son rapport d'efficacité énergétique (COP) est généralement élevé, avec des effets d'économie d'énergie significatifs.
(3) Purification de l'air et ventilation
- L'air frais conditionné par échange de chaleur et pompe à chaleur est ensuite purifié grâce au système de filtration pour garantir la qualité de l'air.
- L'air frais purifié est délivré dans la pièce par le ventilateur, gardant l'air intérieur frais tout en maintenant une pression positive pour empêcher les polluants externes de s'infiltrer.
3. Mode de fonctionnement
Le ventilateur d'air frais à pompe à chaleur peut basculer vers différents modes en fonction de l'environnement et des besoins :
- Mode d'échange de chaleur complet：Faire confiance uniquement aux échangeurs de chaleur pour la récupération de chaleur et d'humidité, adaptés aux saisons avec de grandes différences de température.
- Mode d'assistance de la pompe à chaleur:Le système de pompe à chaleur commence à ajuster davantage la température de l'air frais, ce qui est adapté aux conditions météorologiques extrêmes (comme la chaleur ou le froid extrêmes).
- Mode de contournement:Lorsque la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur est faible (comme au printemps et en automne), de l'air frais peut être introduit directement en contournant l'échangeur de chaleur pour économiser de l'énergie.
- Mode de ventilation unidirectionnel: Fournit uniquement de l'air frais ou de l'air d'échappement, utilisé dans des scénarios spécifiques (tels que l'évacuation rapide des eaux usées).
4. Économies d'énergie et avantages
- Haute efficacité et économie d'énergie:La capacité de chaleur/froid du 70%-90% est récupérée via l'échangeur de chaleur, et le système de pompe à chaleur réduit encore la consommation d'énergie, et l'efficacité énergétique globale dépasse de loin celle des équipements de ventilation ordinaires.
- Confort：La température de l'air frais est proche de la température intérieure, évitant l'entrée directe d'air froid/chaud et maintenant la température et l'humidité intérieures stables.
- Qualité de l'air:Introduisez continuellement de l'air frais, expulsez l'air sale, filtrez les polluants et améliorez l'environnement intérieur.
- flexibilité:Le système de pompe à chaleur peut refroidir ou chauffer en fonction des conditions climatiques et peut être utilisé tout au long de l'année.
5. Scénarios d'application typiques
- Résidences, bureaux, écoles et autres lieux nécessitant une qualité de l’air élevée.
- Les bâtiments économes en énergie ou maisons passives utilisent des structures fermées pour réaliser une ventilation et des économies d'énergie.
- Dans les régions aux climats extrêmes, les pompes à chaleur sont utilisées pour réguler la température de l’air frais.
Résumer
Les ventilateurs d'air neuf à pompe à chaleur récupèrent la chaleur et l'humidité de l'air intérieur et extérieur grâce à un échangeur de chaleur total. Ils combinent les fonctions de refroidissement et de chauffage du système de pompe à chaleur pour une ventilation efficace, des économies d'énergie et une purification de l'air. Leur principe de fonctionnement repose sur le transfert de chaleur et la circulation de l'air. Ils utilisent le cycle de Carnot inversé et la technologie d'échange thermique de la pompe à chaleur pour ajuster la température de l'air neuf à un niveau proche de celui de l'air intérieur tout en préservant la fraîcheur de l'air. Ce type d'équipement présente des avantages significatifs en termes d'économies d'énergie, de confort et de qualité de l'air, et est largement utilisé dans les systèmes de ventilation des bâtiments modernes.
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