ВИДЫ РЕКУПЕРАЦИИ
ВИДЫ РЕКУПЕРАЦИИ
Общеизвестно, что для подогрева приточного вентиляционного воздуха, особенно в холодное время года, требуется большое количество тепловой энергии, которое может существенно превышать затраты тепла на отопление здания.
На улицу при этом бесполезно выбрасывается большое количество теплого воздуха.
Для сокращения энергетических затрат на вентиляцию, во всем мире, где наружные температуры могут существенно отличаться от внутренних температур помещений, стали использовать метод утилизации тепла и холода вытяжного воздуха с помощью различных систем рекуперации.
Рассмотрим наиболее распространенные системы рекуперации:
-
пластинчатые теплообменники с перекрестным или противоточным движением воздуха;
-
оребренные трубные теплообменники с незамерзающим промежуточным жидким теплоносителем;
-
вращающиеся роторные теплообменники;
-
фреоновые «тепловые трубы», точнее – «термосифоны».
-
тепловые насосы.
Первые четыре перечисленных вида рекуператоров, если не брать в расчет конструкционные отличия, являются классическими теплообменниками, в которых тепло через теплообменные поверхности естественно-природным путем, с той или иной степенью эффективности, перетекает от более нагретых масс к массам, имеющим меньшую температуру. Количество перетекаемого тепла определяется разностью температур между наружным и внутренним воздухом и температурной эффективностью рекуператора.
Если разность температур определяется климатом и конкретной погодой, то температурная эффективность зависит от конструкции рекуператора.
Теоретически температурная эффективность теплообменника-рекуператора при теплообменных поверхностях, имеющих бесконечную площадь, и противоточном движении равных количеств приточного и вытяжного воздуха, - стремится к 100%, т.е. приточный воздух должен нагреваться или охлаждаться точно до температуры вытяжного.
На практике, реальная температурная эффективность рекуператоров, имеющих конструктивно ограниченные теплообменные поверхности и не всегда противоточное движение воздуха, составляет от 20 до 90%.
Наибольшая температурная эффективность у вращающихся роторных теплообменников - 50-90%.
Эффективность пластинчатых теплообменников с перекрестным движением воздуха составляет 35-70%, а с противоточным – 60-85%.
У теплообменников с промежуточным теплоносителем и фреоновых «термосифонов» температурная эффективность составляет 20-60%.
Чтобы понять какой трудной ценой достигается повышение температурной эффективности рекуператора путем увеличения теплообменных поверхностей - достаточно обратить внимание на следующие данные:
Увеличение в 2 раза поверхности, а, следовательно, габаритов и веса теплообменника, имеющего эффективность, например, 30%, приводит к возрастанию КПД до 46%, следующее удвоение – до 63% и т.д.
По мере приближения к 100% прирост эффективности от удвоений площади сильно замедляется и для достижения эффективности в 95% - площадь теплообменных поверхностей, а, следовательно, объем и вес теплообменника должен возрасти в 64 раза.
Следует отметить, что приведенные данные имеют отношение только к противоточному движению воздуха. При перекрестном движении воздуха рост эффективности от удвоений площади теплообменных поверхностей будет значительно медленней, а при прямоточном движении обеих теплообменных масс воздуха в одну сторону при любых, самых больших теплообменных поверхностях не превысит 48-49%, т.к. при таком способе теплообмена теоретически достижимая эффективность составляет только 50%.
Рассмотрим эксплуатационные характеристики теплообменников-рекуператоров:
Наиболее эффективными по переносу тепла являются вращающиеся роторные теплообменники. Вместе с тем, из-за того, что одни и те же теплообменные поверхности находятся попеременно то в приточном, то в вытяжном воздухе – возможен перенос загрязнений. Введение производителями роторов специальных продувочных очистительных секторов предотвращает попадание в приточный воздух небольших количеств вытяжного, остающегося в каналах в момент перехода из вытяжной зоны в приточную. Но это не является абсолютной гарантией чистоты, т.к. загрязнения могут переноситься через конденсат, поэтому на производствах с выделением вредных веществ категорически запрещено применение роторных рекуператоров.
Пластинчатые перекрестные и противоточные теплообменники-рекуператоры имеют полностью изолированные каналы приточного и вытяжного воздуха и гарантируют чистоту, но перекрестные теплообменники имеют большие габариты и невысокую температурную эффективность (35-70%), а более эффективные противоточные пластинчатые теплообменники пока выпускаются только для малых производительностей по воздуху.
Теплообменники с промежуточным теплоносителем и фреоновые тепловые трубы могут гарантировать полную изоляцию приточного воздуха от вытяжного, но по стоимости значительно превосходят как пластинчатые, так и роторные теплообменники.
Важной особенностью теплообменников-рекуператоров является возможность их выключения в те периоды, когда рекуперация не нужна или наоборот – вредна. Такая ситуация может сложиться летом, когда на улице температура близка к нормальной температуре помещения и вытяжной воздух за счет тепловыделений нагрелся до 28-30 градусов. Приточный воздух при этом из-за рекуперации будет подогреваться, что весьма нежелательно.
В роторных рекуператорах эта проблема легко решается выключением электродвигателя, в рекуператорах с промежуточным теплоносителем выключается насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя.
Фреоновые «тепловые трубы – термосифоны» и пластинчатые теплообменники выключить невозможно, поэтому производители предусматривают летнюю процедуру по выемке этих блоков из вент. установок с заменой на продувные, что не всегда удобно, поскольку летом часто могут быть дни с температурой ниже 20 градусов, и рекуперация опять потребуется.
В больших вентиляционных установках для отключения таких рекуператоров предусматриваются специальные байпасные каналы с управляемыми воздушными заслонками, но это существенно увеличивает габариты и стоимость установок.
Компания MIRAVENT начала производить вентиляционные установки с пластинчатым рекуператором ПВВУ MIRAVENT серии PR. Вы можете изучить в каталоге компании МИРАВЕНТ. ЗДЕСЬ>>
Сотрудники компании МИРАВЕНТ смогут быстро, а главное грамотно проконсультировать Вас и подобрать требуемое вентиляционное оборудование.
Свои вопросы вы можете задать в письме и отправив его на почту компании
info@miravent.pro или позвонив нам по телефону 8(495)902-60-11. Всю контактную информацию Вы можете узнать на сайте http://miravent.pro/contacts/
