Типи теплоутилізаторів

Об’єкти

Типи теплоутилізаторів

При проектуванні вентиляції та кондиціювання для економії тепла та холоду доцільно використовувати теплові вторинні енергетичні ресурси, такі як:

тепло повітря, яке видаляється системами загальнообмінної вентиляції кондиціонування повітря та місцевих відсмоктувачів, коли рециркуляція повітря неприпустима;
тепло та холод технологічних установок, придатні для вентиляції та кондиціювання.

Для використання тепла повітря, що видаляється з приміщень, застосовуються теплоутилізатори, які поділяються на три типи:

перехресно-точні (рекуперативні) теплообмінники;
обертові (регенеративні) теплообмінники;
система з проміжним теплоносієм, що складається із двох теплообмінників.

Тип теплоутилізатора визначає тип відповідної секції центрального кондиціонера.

Перехресно-точний теплообмінник

Теплообмінник виготовлений із алюмінієвих пластин, що створюють систему каналів для протікання двох потоків повітря. У теплообміннику відбувається теплопередача між цими ретельно розділеними потоками з різною температурою. Витяжний повітря, що видаляється з приміщення, протікає в кожному другому каналі між пластинами теплообмінника, нагріваючи їх.

Припливне повітря, що кондиціонується, протікає через інші канали теплообмінника і поглинає тепло нагрітих пластин. Варіанти різних компоновок секції перехресноточного теплообмінника представлені на рис. 1.

Завдяки турбулентному перебігу повітря в каналах теплообмінника, досягають високої ефективності утилізації тепла за порівняно низького гідравлічного опору.

У зв’язку з можливістю конденсації вологи з повітря, що видаляється, за теплообмінником встановлений сепаратор зі зливним піддоном і відведенням конденсату через сифон.

Для виключення зледеніння взимку на теплообміннику встановлений термостат, що керує положенням обвідної лінії клапана.

Рис. 1 - Секції перехресноточного теплообмінника: а - ванна та сепаратор на виході з витяжної секції; б - ванна та сепаратор на виході з витяжної секції. Ванна і сепаратор на виході з припливної секції (застосовується влітку під час охолодження припливного повітря в перехресноточному теплообміннику; в -ванна і сепаратор на виході з витяжної секції. Фільтри першого ступеня класу Е113 на вході в припливну і витяжну секції. Можливий монтаж еластичних вставок, г - ванна і сепаратор на виході з витяжної секції. повітряного клапана та еластичних вставок.

Теплообмінник, що обертається

Теплообмінник, що обертається – це пристрій, в якому теплообмін відбувається в результаті акумуляції тепла регенеративною «насадкою», що обертається.

Насадка є гофрованим сталевим листом, згорнутим так, щоб були створені канали для горизонтального протікання повітря. Виготовлена у формі колеса, вона обертається двигуном із редуктором та ремінною передачею.

Витяжне повітря, що видаляється, має високу температуру, проходить через насадку, нагріваючи її. Обертаючись, насадка виявляється в потоці холодного повітря, де відбувається передача тепла від насадки до повітря припливу (рис. 2).

Регулювання ефективності теплоутилізації здійснюється шляхом зміни числа обертів двигуна.

У зв’язку з можливістю конденсації вологи з потоку повітря за теплообмінником встановлюється сепаратор зі зливним піддоном і відведенням конденсату через сифон.

Секція теплообмінника, що обертається, включає:

теплообмінник;
привід, що складається з електродвигуна, редуктора та ремінної передачі (привід може бути з постійним або змінним числом оборотів);
щит керування;
корпус.

Швидкість руху повітря через теплообмінник – 4,5 м/с; максимальна робоча температура 50 °С.

Теплообмінники, що обертаються, мають найвищу ефективність теплоутилізації (до 80%), проте основним їх недоліком є наявність взаємного перетікання повітряних потоків, що робить їх непридатними там, де потрібний повний поділ припливного і витяжного повітря.

Система з проміжним теплоносієм

Система з проміжним теплоносієм застосовується в системах, де неприпустиме змішання потоків повітря, а також у разі великої відстані між припливною та витяжною установкою. Ефективність теплоутилізації у такій системі становить 60%. Перевагою цієї системи є і те, що як проміжний теплоносій використовується незамерзаюча рідина, що дуже важливо в умовах холодного клімату.

Система складається з двох теплообмінників з алюмінієвими трубками та алюмінієвим ребра.

Теплообмінник, розташований у потоці повітря, що видаляється, оснащений краплеуловлювачем. У піддоні краплеуловлювача встановлений переливний патрубок, що виходить назовні кожуха секції.

Теплообмінники можуть бути закріплені в одному кожусі або кожен теплообмінник встановлюється окремою секцією, представленою на рис. 3.

Теплообмінники з’єднуються системою трубопроводів, заповнених теплоносієм, який найчастіше є 40%-ним розчином етиленгліколю в дистильованій воді. Теплоносій, нагрівшись у теплообміннику-теплоприймачі, що обдувається теплим витяжним повітрям, переносить це тепло в теплообмінник-теплопередавач, розташований у потоці повітря. Робота здійснюється у замкнутому контурі. Теплообмінник-теплопередавач, розташований на припливній стороні, найчастіше відіграє роль підігрівача першого ступеня. Цю схему можна використовувати в системах кондиціонування приміщень з високими вимогами до чистоти повітря, а також у разі великої відстані між припливною та витяжною установкою. Ефективність рекуперації тепла сягає 60%.

Використані матеріали книги “Системи вентиляції та кондиціювання. Теорія та практика.”

@ 2009-2023 МПК Інжінірінг