Гликолевый рекуператор расчет: Гликолевый рекуператор – принцип работы, популярные модели и цены, где купить – "Строим Дом"

Содержание

Гликолевый рекуператор: сфера применения устройства

Автор Евгений Апрелев На чтение 4 мин Просмотров 6.3к.

Гликолевый рекуператор является, утилизирующим тепловую энергию устройством, посредством циркуляции незамерзающей жидкости (антифриза) в замкнутом контуре теплообменников.

В приборах этого типа используется этиленгликолевый теплоноситель или раствор пропиленгликоля в воде, в соотношении 30/50; 40/50 или 50/50. Этот раствор обладает высокими эксплуатационными характеристиками, а именно:

Не замерзает при минусовых температурах, что дает возможность использовать рекуператор даже в условиях с достаточно низкими температурными показателями.
Высокая теплоемкость раствора позволяет использовать устройство для максимальной утилизации тепловой энергии.

[contents]

Конструктивные особенности

Данный прибор представляет собой два теплообменника (бойлера)соединенных между собой замкнутым контуром, с непрерывно циркулирующим в нем водно-гликолевым раствором. Благодаря замкнутому контуру исключается передача загрязнений и запахов от одного воздушного потока, второму. Вытяжной бойлер устанавливается в соответствующий вентиляционный канал, по которому проходит нагретый воздушный поток, а приточный монтируется в вентиляционных канал, по которым в помещение поступает холодный воздух.

Принцип действия

В этом разделе будет рассмотрен более подробно гликолевый рекуператор, принцип работы которого чем-то схож с работой обычного кондиционера. В зимний период один бойлер забирает из исходящего потока воздуха вытяжной вент системы тепловую энергию, и с помощью водно-гликолевого теплоносителя перемещает ее в приточный теплообменник. Именно во втором бойлере антифриз отдает накопленное тепло приточному воздуху, обогревая его. Летом, действие теплообменников этого устройства прямо противоположное, поэтому используя оборудование данного типа можно сэкономить не только на отоплении, но и на кондиционировании воздуха.

В холодное время года, бойлер, устанавливаемый в вытяжной вентиляционный канал, может подвергаться воздействию конденсата и как следствие – обледенению. Именно поэтому он оборудован емкостью с гидрозатвором для сбора и отвода конденсата. Кроме этого, для предотвращения попадания в воздушный поток влаги, за теплообменником обычно монтируют каплеуловитель. Для предотвращения загрязнения приточного теплообменника, в вентиляционный канал устанавливают фильтр грубой очистки воздуха.

Узел обвязки

На первый взгляд, устройство утилизации тепловой энергии посредством промежуточного теплоносителя выглядит достаточно просто: два теплообменника связанных между собой замкнутым контуром в который включен насос для перемещения водно-гликолевого раствора. На самом деле такая схема будет работать, но обеспечивать высокий КПД не будет. Для эффективной утилизации тепла в такой системе нужен грамотно спроектированный узел обвязки гликолевого рекуператора с наличием дополнительного оборудования.

Типовая схема узла обвязки устройств с промежуточным теплоносителем.

Важно!
Правильно смонтированная обвязка замкнутого контура с теплоносителем позволяет не только значительно повысить КПД гликолевого рекуператора, но и предотвратить его обмерзание в зимний период.

На этом рисунке представлена универсальная схема обвязки гликолевого рекуператора, подходящая для большинства устройств.

А так она выглядит в смонтированном состоянии.

Сфера применения

Гликолевые рекуператоры применяются:

В двухконтурных системах вентиляции.
На предприятиях, где не перемешивание воздушных потоков является приоритетным.
В вентиляционных системах по которым могут транспортироваться взрывоопасные газы.

Наиболее часто используют данное оборудование на предприятиях, в которых необходимо поддерживать различную температуру в помещениях. Кроме того, использование гликолевого рекуператора позволяет объединить две вентиляционные системы в единое целое, при этом не давая возможности соприкасаться воздушным потокам. Окупаемость таких устройств зависимости от региона, с определенными температурными показателями и интенсивности использования устройства.

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Для эффективной работы и максимального теплосбережения, как правило, требуется индивидуальный расчет такого оборудования, которым занимаются специализированные компании. Можно рассчитать тепловой КПД и энергоэффективность такого рекуператора самостоятельно, используя методику расчета гликолевых рекуператоров. Для расчета теплового КПД необходимо знать затраты энергии на нагрев или охлаждение приточного воздуха, которые рассчитываются по формуле:

Q = 0,335 х L х (tкон. – tнач.),

L расход водуха.
t нач. (температура входа воздуха в рекуператоре)
tкон. (температура вытяжного воздуха из помещения)
0, 335 это коэффициент, взятый из справочника Климатологии для конкретного региона.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

Е = Q x n

где:
Q– энергетические затраты на нагрев или охлаждение воздушного потока,
n – заявленный производителем КПД рекуператора.

Достоинства и недостатки

Несмотря на достаточно низкие показатели тепловой эффективности данных приборов, они до сих пор достаточно востребованы и используются для монтажа в функционирующие вентиляционной системы с серьезным «разбросом» по производительности.

Кроме того:

На один теплообменник можно направить несколько приточных или вытяжных воздушных потоков.
Расстояние между теплообменниками может достигать более 500 м.
Такую систему можно использовать в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.
Не смешиваются воздушные потоки из вытяжного и приточного канала.

Из недостатков можно отметить:

Достаточно низкую энергоэффективность (тепловой КПД), которая варьируется от 20 до 50 %.
Серьезные затраты на электроэнергию, которая необходима для работы насоса.
Обвязка рекуператора насчитывает большое количество контрольно-измерительных устройств и запорной арматуры, которая требует периодического технического обслуживания.

Совет:
Грамотный расчет теплообменников гликолевого рекуператора, позволит вам значительно повысить энергоэффективность устройства. Несмотря на обилие методик для самостоятельного расчета, лучше всего, если этим будут заниматься профессионалы.

Что такое гликолевый рекуператор? – Кондиционеры Gree

Системы вентиляции с рекуперацией тепла становятся все более популярными. Один из интересных видов теплообменников — гликолевый рекуператор. Этот вид рекуперации привлекает тем, что может соединить две системы вентиляции — приточную и вытяжную. При этом есть возможность подключения нескольких каналов даже при удалении друг от друга.

Что такое гликолевый рекуператор воздуха?

Гликолевый рекуператор воздуха — это устройство, перерабатывающее тепловую энергию посредством циркуляции в системе незамерзающей жидкости. В качестве такой жидкости может использоваться антифриз или раствор этиленгликоля с водой.

Два теплообменника соединяются между собой замкнутым контуром, по которому передается гликолевый раствор. Загрязнения и запахи из потоков не перемешиваются между собой и не передаются благодаря замкнутому контуру.

Особенности гликолевых рекуператоров

К перечню особенностей гликолевых рекуператоров относят:

Работа циркуляционного насоса приводит к большому расходу электроэнергии.
Большое количество запорно-регулирующей арматуры и применение циркуляционного насоса заставляет чаще делать эксплуатационное техническое обслуживание.
Между вытяжкой и притоком отсутствует влагообмен.

Несмотря на низкую эффективность (45-60%) гликолевый рекуператор пользуется спросом благодаря возможности его установки в действующих раздельных системах вентиляции, простой регулировки теплоотдачи, его применения в агрессивных средах и пр.

Работники компании ДНП, имея большой опыт по проектированию, установке и обслуживанию гликолевых рекуператоров, предложит вам вариант, который решит ваши проблемы. Мы имеем большой модельный ряд этих устройств, который удовлетворит любые ваши требования.

Конструктивные особенности гликолевого рекуператора

По конструктивным особенностям гликолевый рекуператор представляет собой два теплообменника (бойлера)соединенных между собой замкнутым контуром, с непрерывно циркулирующим в нем водно-гликолевым раствором. Благодаря замкнутому контуру исключается передача загрязнений и запахов от одного воздушного потока, второму. Вытяжной бойлер устанавливается в соответствующий вентиляционный канал, по которому проходит нагретый воздушный поток, а приточный монтируется в вентиляционных канал, по которым в помещение поступает холодный воздух.

Принцип действия и устройство гликолевого рекуператора

Рассмотрим устройство и принцип работы гликолевого рекуператора.

Два теплообменника соединены между собой в замкнутую систему, по которой совершает циркуляцию теплоноситель (водно-гликолевый раствор).
Первый теплообменник забирает тепло из потока приточного воздуха и с помощью раствора перемещает тепло во второй теплообменник.
Здесь антифриз отдает тепло приточному воздуху.
В теплое время года энергию рекуператора можно использовать не на обогрев, а на кондиционирование воздуха.

Важно: теплообменники устанавливаются в противоточном режиме относительно воздушного потока. При прямоточном подключении результативность их работы снижается.

При использовании в холодное время года на бойлере вытяжного канала может образоваться конденсат. Для него необходимо оборудовать емкость для сбора и отвода конденсата.

Помимо этого, за теплообменником устанавливают каплеуловитель, чтобы капли влаги не попадали в воздушный поток. Фильтр грубой очистки воздуха, помещенный в вентиляционный канал приточного теплообменника, предотвратит загрязнение воздуха.

Узел обвязки гликолевого рекуператора

На первый взгляд, устройство утилизации тепловой энергии посредством промежуточного теплоносителя выглядит достаточно просто: два теплообменника связанных между собой замкнутым контуром в который включен насос для перемещения водно-гликолевого раствора; на самом деле такая схема будет работать, но обеспечивать высокий КПД не будет — для эффективной утилизации тепла в такой системе нужен грамотно спроектированный узел обвязки гликолевого рекуператора с наличием дополнительного оборудования.

Типовая схема узла обвязки устройств с промежуточным теплоносителем.

Правильно смонтированная обвязка замкнутого контура с теплоносителем позволяет не только значительно повысить КПД гликолевого рекуператора, но и предотвратить его обмерзание в зимний период.

Узел обвязки предназначен для правильной работы приточно-вытяжной системы вентиляции с гликолевым рекуператором. Он включает в себя необходимые элементы, которые нужны для работы системы. В состав узла обвязки гликолевого рекуператора входят:

трехходовой клапан,
электропривод,
насос,
грязевик,
обратный клапан,
шаровые краны,
термоманометры,
расширительный бачок,
сливной кран,
воздухоотводчик.

Каждый элемент выполняет свою функцию, создавая необходимый расход теплоносителя.

Трехходовой клапан регулирует максимальную производительность посредством смешивания в нужном количестве потоков гликоля. В случае переохлаждения одного из теплообменников, он добавляет в контур более нагретую жидкость, чтобы не допустить обмерзания калорифера.
Циркуляционный насос обеспечивает необходимый расход пропиленгликоля, нужный для передачи тепла.
Электропривод позволяет регулировать степень открытия и закрытия трехходового крана.
Термоманометры позволяют следить за состоянием температуры и давления на разных участках системы.

В состав узла входит так называемая группа безопасности. В нее входят:

воздухоотводчик,
расширительный бак,
предохранительный клапан.

Они также имеют свои функции.

Узел безопасности:

Воздухоотводчик автоматически выводит воздух, попавший в контур при его заполнении.
Расширительный бак необходим для компенсации излишка жидкости в системе при резком изменении температуры.
Предохранительный клапан необходим для безопасности. Он срабатывает в случае повышения давления выше заданного.

В систему входит сливной кран для быстрого слива жидкости.

Шаровые краны устанавливаются для того, чтобы производить замену некоторых элементов, не сливая всю систему, а просто перекрыв ее.

Обычно узел обвязки ставится на вентиляционные системы средней и большой производительности от 5000 до 100000 м³/час. Для удобного и быстрого соединения элементы могут связаны между собой гофрированными гибкими подводками.

Правильно собранный и установленный узел обвязки позволяет:

значительно повысить КПД рекуператора,
предотвратить его обмерзание.

Возможности гликолевого рекуператора

К основным возможностям устройства гликолевого рекуператора относятся:

Можно подсоединить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

При двухконтурной схеме гликолевого рекуператора количество удаляемого и приточного воздуха должно совпадать, хотя и допускаются отклонения до 40%, ухудшающие показатель КПД.

Применение гликолевого рекуператора

Существуют сферы, где гликолевый рекуператор активно применяется:

В двухконтурных системах.
В случаях, когда приточный и выходящий потоки не должны перемешиваться.
При взаимодействии со взрывоопасными газами.
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.

Часто такое оборудование применяется в регионах с низкими температурами воздуха, так как раствор гликоля не замерзает.

Использование рекуператора позволяет объединить в одно целое две вентиляционные системы, в которых потоки воздуха не соприкасаются.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно подсоединить несколько притоков в одну вытяжку и наоборот.
Между притоком и вытяжкой может быть значительное расстояние — до 800 метров.
Автоматическая регуляция системы.
Использование в морозы, так как система не замерзает благодаря антифризу или гликолевому раствору.
Приточная и вытяжная системы не смешиваются, между ними отсутствует влагообмен.

Преимущества и недостатки гликолевых рекуператорах: отзывы

По отзывам пользователей, использование гликолевого рекуператора имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества	Недостатки
Возможность удаленного расположения теплообменников.	Низкий КПД.
Использование системы в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.	Требуется индивидуальный расчет.
Отсутствие подвижных частей, что существенно снижает риск поломок.	Затраты на электроэнергию, необходимую для работы насоса.
Регулировка скорости воздушного потока.	Узел обвязки включает в себя контрольно-измерительные устройства, которые требуют грамотного технического обслуживания.
Возможность использования нескольких приточных и вытяжных потоков.
Потоки воздуха входящего и выходящего воздуха не смешиваются.
Срок окупаемости системы — от 0,5 до 2 лет.

Что учитывать при выборе гликолевого рекуператора?

При выборе и установке гликолевого рекуператора нужно учитывать некоторые факторы.

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора гликолевого рекуператора

Чтобы с максимальной эффективностью использовать гликолевый рекуператор, необходимо сделать расчет КПД и энергоэффективности. Этим занимаются специальные фирмы. Но можно произвести такой расчет и самостоятельно, по формуле расчета для гликолевых рекуператоров.

Затраты энергии, необходимой для нагрева или охлаждения приточного воздуха, рассчитываются по формуле:

Q = 0,335*L*(t_кон — t_нач),

0,335 — постоянный коэффициент,
L — расход воздуха,
t_нач — температура входящего воздуха,
t_кон — температура выходящего воздуха.

Например, расход воздуха вентиляционной системы — 10000 м³, температура входящего воздуха — 20 ^оС, температура на выходе — +20^оС. Произведем необходимый расчет: Q = 0,335*10000*(20-(-20)) = 134000Вт.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

E = Q*n,

где:

Q — затраты энергии на охлаждение или нагрев воздуха,
n — ожидаемый КПД рекуператора.

Например, Е = 134000*60% = 80400 Дж.

Несмотря на то, что показатели эффективности и КПД гликолевого рекуператора не так высоки, как у других видов рекуператоров, эти приборы очень востребованы.

Особенно они необходимы при работе с взрывоопасными газами, при минусовой температуре, при удаленности приточной и вытяжной вентиляции друг от друга, когда потоки воздуха не должны смешиваться.

Грамотно сделанный индивидуальный расчет поможет повысить КПД рекуператора и его эффективность. Установка рекуперации позволяет экономить средства и за короткое время полностью себя окупает.

Источники:

https://ventilsystem.ru/klimaticheskaya-texnika/rekuperator/glikolevyj-rekuperator.html
http://ventilationpro.ru/rekuperation/glikolevyjj-rekuperator-naznachenie-i-sfera-primeneniya-ustrojjstva.html
http://dnp-studio.ru/pages/glikolevyj-rekuperator/
https://araratpark-hyatt.ru/glikolevyi-rekuperator-osobennosti-glikolevyh-rekuperatorov.html

Что из себя представляет гликолевый рекуператор воздуха

Гликолевый рекуператор – энергосберегающее устройство, позволяющее использовать тепловую энергию, содержащуюся в потоке вытяжного воздуха для подогрева потока приточного воздуха. Теплопередача организуется за счет организации циркуляции в рекуператоре, теплоносителя – незамерзающих водо-гликолевых растворов.

Принцип работы гликолиевого рекуператора

В теплый период года, гликолевый рекуператор способен работать в обратном направлении, передавая излишнее тепло потока приточного воздуха, вытяжному.

Таким образом, использование гликолиевого рекуператора позволяет сократить энергопотребление на подготовку приточного воздуха в течении всего года. Благодаря организации замкнутого гидравлического контура исключается передача загрязнений и запахов от вытяжного потока воздуха, приточному.

Сфера применения

В двухконтурных системах вентиляции
На предприятиях, где изоляция воздушных потоков является приоритетом
В вентиляционных системах, по которым могут транспортироваться взрывоопасные газы
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.

В регионах с низкими температурами воздуха, так как раствор гликоля не замерзает.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно увязать несколько вытяжных систем с одной приточной и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

Универсальность гликолевых рекуператоров даёт возможность устанавливать их в существующие системы, имеющие производительность 500 – 150 000 м3/час. С их помощью можно вернуть до 40% тепла. Она зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования, при этом необходим индивидуальный технический просчет этих систем.

Конструкция

Рекуператор, представляет собой два водо-воздушных теплообменника установленных по линии вытяжной и приточной вентиляции. Теплообменники соединены между собой замкнутым гидравлическим контуром, с непрерывно циркулирующим в нем теплоносителем. Первый теплообменник принято называть «утилизатор», второй «нагреватель». Утилизатор оборудуется поддоном для сбора и отвода конденсата и каплеуловителем.

Циркуляцию теплоносителя в гидравлическом контуре обеспечивает насосно-смесительный узел. Узел работает в двух режимах: режим рекуператора и режим оттаивания.

В состав узла входят:

Шаровые краны (1) служат для отключения узла регулирования от теплообменников (для проведения ремонтных работ).
Сетчатый фильтр (2) защищает регулирующий клапан, циркуляционный насос и теплообменники от попадания в них твердых частиц, способных повлиять на работоспособность.
Регулирующий клапан с приводом (3) переключает направление циркуляции теплоносителя.

Циркуляционный насос (4) обеспечивает номинальный расход теплоносителя.
Расширительный бак (9) с группой безопасности компенсируют температурное расширение теплоносителя.

Факторы, учитываемые при подборе рекуператора:

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Несмотря на низкую эффективность (40-50%) гликолевый рекуператор пользуется спросом благодаря возможности его установки в действующих раздельных системах вентиляции, простой регулировки теплоотдачи, его применения в агрессивных средах и пр.

Виды рекуператоров и их наиболее правильный расчет

На сегодняшний день «стал ребром» вопрос об энергоэффективности. Поэтому везде, и системы вентиляции не исключение, используют энергосберегающие установки и машины. Бережное отношение к энергии вынуждает потребителей все чаще обращаться к системам утилизации теплоты.

В зависимости от конкретных условий, установка со встроенным рекуператором позволяет сэкономить до 90% потребностей в энергии по сравнению с установкой без него. Это теоретические данные. На практике же наши исследования показали, что наиболее эффективный роторный рекуператор экономит 75% максимум, но это, согласитесь, тоже довольно внушительная цифра.О самой вентиляции с рекуперацией и принципе действия раньше упоминалось в статье по ссылке. Мы же не будем повторятся и рассмотрим именно сам рекуператор.

Содержание статьи:

Что такое рекуператор?

Благодаря теплоутилизатору, тепло, забираемое из удаляемого воздуха, передается приточному. При этом конструкция рекуператора определяет условия его применения, эффективность и качество приточного воздуха на выходе из устройства.

В соответствии со стандартами, утилизаторы тепла делятся на 4 категории:

рекуперативные теплоутилизаторы. Теплообмен между воздушными потоками происходит через разделяющую перегородку.
регенеративные теплоутилизаторы. Тепло воздуха передается промежуточному аккумулятору, а затем этот накопитель отдает тепло приточному потоку.
регенеративные с промежуточным теплоносителем. Теплоноситель контактирует с воздухом через разделяющую поверхность, а перенос тепла осуществляется газообразным или жидкостным теплоносителем.
тепловые насосы. О данной категории теплоутилизаторов читайте в статье по ссылке.

Все категории теплоутилизаторов обладают такими преимуществами как:

Высокая экономичность, благодаря снижению расходов на эксплуатацию
Уменьшение нагрузки на окружающую среду благодаря снижению энергопотребления
Снижение расходов предприятия за счет уменьшения расходов на отопление и кондиционирование.

Виды рекуператоров

Ознакомимся ближе с различными видами рекуператоров и их действием.

Пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор

Пластинчатый рекуператор изготавливают в двух конструктивных решениях: перекрестный и противоточный. Наиболее популярный и доступный вариант — это перекрестный пластинчатый рекуператор. КПД такого теплообменника может достигать 65%. Для достижения хорошей теплопроводимости перекрестный рекуператор изготавливается из пластин листового алюминия. Торцы пластин рекуператора скреплены между собой так, что образуются узкие прямоугольные каналы для потоков приточного и вытяжного воздуха. Учитывая, что максимальный переток воздуха через неплотности рекуператора оставляет 0,1%, данное устройство можно считать практически герметичным и пригодным к применению в случаях, где смешение подающесяго и удаляемого воздуха не допускается. Также могут быть изготовлены пластинчатые теплоутилизаторы, в которых обеспечена 100% герметичность от смешения потоков воздушных потоков. Максимальная температура перемещаемой среды не более 90°С. Для рекуператоров с силиконовым уплотнителем максимальная температура не должна превышать 200ºС. Повысить КПД пластинчатого рекуператора можно установив два перекрестных рекуператора последовательно. Это приведет к значительному увеличению длины установки, для начала нужно знать размеры венткамеры. Если же места нет, можете вместо двух перекрестных поставить один перекрестно-противоточный рекуператор, КПД которого соответствует их двойному использованию. Высокий КПД и низкое аэродинамическое сопротивление перекрестно-противоточного рекуператора сделали его конструкцию не прочной, и по этой причине применение этих рекуператоров ограничена системами с небольшим перепадом давления. Сбор и отвод конденсата производится при помощи конденсационных ванн.

Роторный рекуператор

Роторный теплорекуператор относится к группе регенеративных теплоутилизаторов и представляет собой медленно оборачивающийся ротор-теплонакопитель, что установлен перпендикулярно потокам входного и удаленного воздуха. Когда в установке включен обогрев, то удаляемый воздушный поток передает теплоту в тот сектор ротора через который проходит. Вращаясь, он попадает в поток приточного воздуха, отдавая ему тепло сектор охлаждается. Правильный подбор роторного рекуператора позволяет достичь КПД 80%, это сочитается с невысоким аэродинамическим сопротивлением и небольшой длиной самого устройства. Помимо переноса тепла роторный теплоутилизаторможет передавать и влагу.Такое решение идеально подходит для офисной вентиляции, ведь предохраняет воздушные массы от чрезмерной сухости. Частичный перенос удаляемого воздуха в приточный канал (примерно 5%) не позволяет использовать такой рекуператор в системах где это строго запрещено.

Чтобы уменьшить переток воздуха в качестве уплотнителя между рамой и ротором используется пластмасса или войлок. Достижение полной герметичности невозможно. Продуктивность теплообменного процесса регулируют изменяя скорость вращения ротора благодаря частотному преобразователю.

Гликолевый теплоутилизатор

Гликолевый рекуператор относится к регенеративным системам с промежуточным теплоносителем. Как промежуточный тепло-хладоноситель используют этиленгликолевый раствор. Устройство гликолевого теплоутилизатора: два теплообменника, что соединены друг с другом и образуют замкнутый контур. По нему и движется теплоноситель. Первый змеевик размещают в подающем канале, а другой в вытяжном. В холода вытяжной змеевик работает на охлаждение, а приточный на обогрев. Летом их задание меняется. Конденсационные ванны с гидравлическим затвором служат для собирания и удаления конденсата. Контроль мощности рекуператора делают при помощи трехходового регулировочного вентиля. При работе с взрывоопасными средами и во всех случаях, когда удаляемым и поступающим потокам нельзя соприкоснуться, без гликолевого рекуператора как без рук. Отдаленность в просторе змеевиков гликолевого теплоутилизатора — неоспоримое преимущество при обновлении и усовершенствовании существующих систем вентиляции.

Тепловая труба

Тепловая труба входит в регенеративные системы с промежуточным теплоносителем. Если вы слышите фразу «тепловая труба» знайте: это название сегмента с большим числом отдельных трубок, у которых внутри жидкость кипящая почти при 0ºС. Обмен теплом совершается посредством испарения жидкости в нагретом конце трубки, при этом она поглощает теплоту, затем следует конденсация на холодном конце трубки, и отдача тепла, а жидкость опять возвращается к нагретому концу тепловой трубы, в итоге цикл испарение-конденсация идет заново. КПД этих рекуператоров намного ниже нежели предыдущих. Монтировать тепловую трубу в установку следует строго в определенном порядке:1) если подающий и удаляемый потоки находятся один над другим, тепловые трубки монтируют вертикально 2) когда потоки идут в одну линию,тепловые трубки нужно монтировать горизонтально под углом к удаляемому воздушному потоку. И там и там отдача тепла может быть лишь в одну сторону, из-за этого их можно применять только для обогрева. Регулирование производится байпасным клапаном. Из всего этого следует, что тепловая труба имеет довольно узкую область применения. Поэтому хорошенько подумайте перед установкой именно этого теплоутилизатора.

Расчет рекуператора

Чтобы правильно подобрать и рассчитать рекуператор, нужно иметь достаточно данных о параметрах потоков, между которыми предстоит теплообмен. Во первых нужно знать какую среду вы удаляете ( есть ли агрессивные вещества, пыль или другие загрязнения и другое). Это поможет определить необходимый тип рекуператора. И конечно же нужно знать теплофизические свойства нагреваемого и охлаждаемого потоков, дабы легко произвести расчеты. И самое главное устанавливают нужную тепературу на входе в рекуператор и на выходе, допустимые аэродинамические потери давления.

Расчет рекуператора происходит в 2 этапа:

Надеемся наша статья была вам полезной и вы воспользуетесь изложенной информацией.

Гликолевый рекуператор принцип работы – Tokzamer

Гликолевый рекуператор: назначение и сфера применения устройства

Не замерзает при минусовых температурах, что дает возможность использовать рекуператор даже в условиях с достаточно низкими температурными показателями.
Высокая теплоемкость раствора позволяет использовать устройство для максимальной утилизации тепловой энергии.

[contents]

Конструктивные особенности
Принцип действия
Узел обвязки
Сфера применения
Расчет энергоэффективности устройства данного типа
Достоинства и недостатки

Конструктивные особенности

Принцип действия

Узел обвязки

Типовая схема узла обвязки устройств с промежуточным теплоносителем.

Важно!
Правильно смонтированная обвязка замкнутого контура с теплоносителем позволяет не только значительно повысить КПД гликолевого рекуператора, но и предотвратить его обмерзание в зимний период.

А так она выглядит в смонтированном состоянии.

Сфера применения

Гликолевые рекуператоры применяются:

В двухконтурных системах вентиляции.
На предприятиях, где не перемешивание воздушных потоков является приоритетным.
В вентиляционных системах по которым могут транспортироваться взрывоопасные газы.

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Q = 0,335 х L х (tкон. – tнач.),

L расход водуха.
t нач. (температура входа воздуха в рекуператоре)
tкон. (температура вытяжного воздуха из помещения)
0, 335 это коэффициент, взятый из справочника Климатологии для конкретного региона.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

Достоинства и недостатки

На один теплообменник можно направить несколько приточных или вытяжных воздушных потоков.
Расстояние между теплообменниками может достигать более 500 м.
Такую систему можно использовать в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.
Не смешиваются воздушные потоки из вытяжного и приточного канала.

Из недостатков можно отметить:

Достаточно низкую энергоэффективность (тепловой КПД), которая варьируется от 20 до 50 %.
Серьезные затраты на электроэнергию, которая необходима для работы насоса.
Обвязка рекуператора насчитывает большое количество контрольно-измерительных устройств и запорной арматуры, которая требует периодического технического обслуживания.

Совет:
Грамотный расчет теплообменников гликолевого рекуператора, позволит вам значительно повысить энергоэффективность устройства. Несмотря на обилие методик для самостоятельного расчета, лучше всего, если этим будут заниматься профессионалы.

Что из себя представляет гликолевый рекуператор воздуха

Гликолевый рекуператор — энергосберегающее устройство, позволяющее использовать тепловую энергию, содержащуюся в потоке вытяжного воздуха для подогрева потока приточного воздуха. Теплопередача организуется за счет организации циркуляции в рекуператоре, теплоносителя – незамерзающих водо-гликолевых растворов.

Принцип работы гликолиевого рекуператора

В холодный период года утилизатор забирает тепло вытяжного потока воздуха и передает его нагревателю. Тепло используется для подогрева приточного потока воздуха, поступающего с улицы.
В теплый период года, гликолевый рекуператор способен работать в обратном направлении, передавая излишнее тепло потока приточного воздуха, вытяжному.

В двухконтурных системах вентиляции
На предприятиях, где изоляция воздушных потоков является приоритетом
В вентиляционных системах, по которым могут транспортироваться взрывоопасные газы
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.
В регионах с низкими температурами воздуха, так как раствор гликоля не замерзает.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно увязать несколько вытяжных систем с одной приточной и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

Универсальность гликолевых рекуператоров даёт возможность устанавливать их в существующие системы, имеющие производительность 500 — 150 000 м3/час. С их помощью можно вернуть до 40% тепла. Она зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования, при этом необходим индивидуальный технический просчет этих систем.

В состав узла входят:

Шаровые краны (1) служат для отключения узла регулирования от теплообменников (для проведения ремонтных работ).
Сетчатый фильтр (2) защищает регулирующий клапан, циркуляционный насос и теплообменники от попадания в них твердых частиц, способных повлиять на работоспособность.
Регулирующий клапан с приводом (3) переключает направление циркуляции теплоносителя.
Циркуляционный насос (4) обеспечивает номинальный расход теплоносителя.
Расширительный бак (9) с группой безопасности компенсируют температурное расширение теплоносителя.

Факторы, учитываемые при подборе рекуператора:

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Гликолевый рекуператор принцип работы

Данные узлы предназначены для правильной работы приточно-вытяжных установок, в составе которых входят гликолевые теплообменники выполняющие функцию теплоутилизации.

Данный смесительный узел устанавливается в контуре, соединяющем приточный и вытяжной гликолевый теплообменник, по средствам трубопровода. Узел содержит все необходимые элементы обвязки, нужные для правильной работы контура. Для правильной работы системы достаточно подсоединить узел к сети трубопроводов и подключить привод и насос к контроллеру управления.

В процессе работы узел создает необходимый расход теплоносителя, нужный для переноса тепла с нагретого вытяжного теплообменника на холодный приточный. Трехходовой клапан установленный в узле, смешивая в нужном количестве потоки гликоля регулирует максимальную производительность теплоутилизаторов. В случае переохлаждения одного из теплообменников, трехходовой клапан подмешивает в контур более нагретую жидкость, тем самым предотвращая возможность обмерзания гликолевого калорифера.

Использование электропривода плавного регулирования позволяет осуществлять точное управление трехходовым клапаном. Термоманометры установленные во всех частях узла позволяют отслеживать параметры температуры и давления в разных участках системы. На узел устанавливается группа безопасности, которая содержит предохранительный клапан, воздухоотводчик и расширительный бак. Воздухоотводчик необходим для автоматического стравливания из системы воздуха, попавшего в контур при заполнении.

Предохранительный клапан, должен сработать в случае повышения давления выше заданного, тем самым уберечь остальные элементы от повреждения. Так же в контур узла входит сливной кран для быстрого слива жидкости из системы.

Шаровые краны позволяют перекрыть контур узла и тем самым заменять его отдельные элементы в случае необходимости, при этом, не сливая всю систему.

Смесительные узлы работы гликолевых рекуператоров предназначены для регулирования потоков этиленгликолевого раствора в контуре рекуперационных теплообменников приточно-вытяжной установки.

Задача этих смесительных узлов, обеспечить такой необходимый расход теплоносителя, таким образом, что бы максимально передать теплоту вытяжного воздуха приточному, через отдельный замкнутый контур соединяющий теплообменники приточки и вытяжки. Теплоносителем данных узлов как правило является раствор этиленгликоля.

В состав узла обвязки гликолевых теплообменников входят следующие элементы.

трехходовой клапан;
электропривод;
насос;
грязевик;
обратный клапан;
шаровые краны;
термоманометры;
расширительный бачок;
сливной кран;
воздухоотводчи.

При необходимости узел комплектуется гофрированными подводками.

Применяются данные узлы для всех приточно-вытяжных установок, где предусмотрена опция рекуперации тепла за счет промежуточного теплоносителя. Как правило такие узлы ставятся на вентиляционные системы средней и большой производительности по воздуху от 5 000 до 100 000 м 3 ч.

Если узел рассчитан и собран правильно, то при включении системы автоматика приточно-вытяжной установки должна работать таким образом, что бы обеспечить сначала максимально возможный прогрев приточного воздуха, используя, теплоту гликолевого контура, а далее, подключить контур нагревателя, для того, что бы догреть воздух до заданной температуры.

Компания ДНП оказывает целый ряд комплексных услуг, среди которых — подбор, поставка и монтаж рекуператоров разного типа. Среди большого разнообразия оборудования данного направления свою достойную нишу занимает гликолевый рекуператор.

Основная задача оборудования — максимально возвращать тепло, накопленное в помещении, используя его вторично при воздухообмене.

Такими устройствами оборудуют приточно-вытяжную вентиляцию для частичной передачи тепла от выходящего потока к воздуху, поступающему в помещение.

Водно-гликолевая смесь считается отличным теплоносителем, обладающим уникальными свойствами. Главные из них:

Высокая теплоёмкость, позволяющая активно использовать гликолевую смесь для утилизации тепла.
Раствор остаётся в жидком состоянии при отрицательной температуре, что даёт возможность применять гликолевый рекуператор в суровых температурных условиях.

После выбора оптимальной модели наши специалисты помогут сделать расчёт и подбор подходящего соотношения смеси, соответствующего условиям эксплуатации гликолевого контура. От плотности гликоля будет зависеть минимальная температура теплоносителя.

Принцип работы гликолевого рекуператора

Устройство состоит из двух оребрённых теплообменников, которые объединены между собой в замкнутый контур с циркулирующим в нём теплоносителем (раствор этиленгликоля). Один теплообменник устанавливают в канале, через который проходит удаляемый воздух, второй находится в потоке приточного воздуха. Теплообменники должны работать в противоточном режиме относительно воздушного потока. При прямоточном подключении эффективность их работы снижается до 20%.

В холодное время года первый теплообменник является охладителем, забирая тепло из потока вытяжного воздуха. Теплоноситель при помощи циркуляционного насоса перемещается по замкнутому контуру и попадает во второй теплообменник, выполняющий функцию обогревателя, где тепло передаётся приточному воздуху. В теплый период функции теплообменников – прямо противоположны.

Зимой на теплообменнике в вытяжном потоке возможно образование конденсата, который собирают и отводят при помощи наклонной ванны из нержавеющей стали с гидравлическим затвором. Чтобы в поток вытяжного воздуха не попадали капли конденсата при высокой скорости потока, за теплообменником ставят каплеуловитель.

Возможности установки

Можно подсоединить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

Где используется гликолевый рекуператор

Самым эффективным применением гликолевых теплообменников считается их использование в двухконтурных схемах. Они незаменимы во взрывоопасной среде, а также в случаях, когда воздушные приточные и вытяжные потоки абсолютно не должны пересекаться. Активно используют подобную схему на производствах с большими площадями и в торговых центрах, поддерживающих на разных участках различный температурный режим.

Универсальность гликолевых рекуператоров даёт возможность устанавливать их в существующие системы, имеющие производительность 500 — 150 000 м3/час. С их помощью можно вернуть до 55% тепла. Окупаемость таких систем – от полугода до двух лет. Она зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования. Как правило, необходим индивидуальный расчёт таких устройств.

Особенности гликолевых рекуператоров

Работа циркуляционного насоса приводит к большому расходу электроэнергии.
Большое количество запорно-регулирующей арматуры и применение циркуляционного насоса заставляет чаще делать эксплуатационное техническое обслуживание.
Между вытяжкой и притоком отсутствует влагообмен.

Принцип работы гликолиевого рекуператора

В двухконтурных системах вентиляции
На предприятиях, где изоляция воздушных потоков является приоритетом
В вентиляционных системах, по которым могут транспортироваться взрывоопасные газы
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.
В регионах с низкими температурами воздуха, так как раствор гликоля не замерзает.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно увязать несколько вытяжных систем с одной приточной и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

В состав узла входят:

Шаровые краны (1) служат для отключения узла регулирования от теплообменников (для проведения ремонтных работ).
Сетчатый фильтр (2) защищает регулирующий клапан, циркуляционный насос и теплообменники от попадания в них твердых частиц, способных повлиять на работоспособность.
Регулирующий клапан с приводом (3) переключает направление циркуляции теплоносителя.
Циркуляционный насос (4) обеспечивает номинальный расход теплоносителя.
Расширительный бак (9) с группой безопасности компенсируют температурное расширение теплоносителя.

Факторы, учитываемые при подборе рекуператора:

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Что такое гликолевый рекуператор?

Что такое гликолевый рекуператор воздуха?

Особенности гликолевых рекуператоров

К перечню особенностей гликолевых рекуператоров относят:

Работа циркуляционного насоса приводит к большому расходу электроэнергии.
Большое количество запорно-регулирующей арматуры и применение циркуляционного насоса заставляет чаще делать эксплуатационное техническое обслуживание.
Между вытяжкой и притоком отсутствует влагообмен.

Конструктивные особенности гликолевого рекуператора

Принцип действия и устройство гликолевого рекуператора

Рассмотрим устройство и принцип работы гликолевого рекуператора.

Два теплообменника соединены между собой в замкнутую систему, по которой совершает циркуляцию теплоноситель (водно-гликолевый раствор).
Первый теплообменник забирает тепло из потока приточного воздуха и с помощью раствора перемещает тепло во второй теплообменник.
Здесь антифриз отдает тепло приточному воздуху.
В теплое время года энергию рекуператора можно использовать не на обогрев, а на кондиционирование воздуха.

Узел обвязки гликолевого рекуператора

На первый взгляд, устройство утилизации тепловой энергии посредством промежуточного теплоносителя выглядит достаточно просто: два теплообменника связанных между собой замкнутым контуром в который включен насос для перемещения водно-гликолевого раствора; на самом деле такая схема будет работать, но обеспечивать высокий КПД не будет — для эффективной утилизации тепла в такой системе нужен грамотно спроектированный узел обвязки гликолевого рекуператора с наличием дополнительного оборудования.

Типовая схема узла обвязки устройств с промежуточным теплоносителем.

Правильно смонтированная обвязка замкнутого контура с теплоносителем позволяет не только значительно повысить КПД гликолевого рекуператора, но и предотвратить его обмерзание в зимний период.

трехходовой клапан,
электропривод,
насос,
грязевик,
обратный клапан,
шаровые краны,
термоманометры,
расширительный бачок,
сливной кран,
воздухоотводчик.

Трехходовой клапан регулирует максимальную производительность посредством смешивания в нужном количестве потоков гликоля. В случае переохлаждения одного из теплообменников, он добавляет в контур более нагретую жидкость, чтобы не допустить обмерзания калорифера.
Циркуляционный насос обеспечивает необходимый расход пропиленгликоля, нужный для передачи тепла.
Электропривод позволяет регулировать степень открытия и закрытия трехходового крана.
Термоманометры позволяют следить за состоянием температуры и давления на разных участках системы.

В состав узла входит так называемая группа безопасности. В нее входят:

воздухоотводчик,
расширительный бак,
предохранительный клапан.

Они также имеют свои функции.

Воздухоотводчик автоматически выводит воздух, попавший в контур при его заполнении.
Расширительный бак необходим для компенсации излишка жидкости в системе при резком изменении температуры.
Предохранительный клапан необходим для безопасности. Он срабатывает в случае повышения давления выше заданного.

Обычно узел обвязки ставится на вентиляционные системы средней и большой производительности от 5000 до 100000 м 3 /час. Для удобного и быстрого соединения элементы могут связаны между собой гофрированными гибкими подводками.

Правильно собранный и установленный узел обвязки позволяет:

значительно повысить КПД рекуператора,
предотвратить его обмерзание.

Возможности гликолевого рекуператора

К основным возможностям устройства гликолевого рекуператора относятся:

Можно подсоединить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

Применение гликолевого рекуператора

Существуют сферы, где гликолевый рекуператор активно применяется:

В двухконтурных системах.
В случаях, когда приточный и выходящий потоки не должны перемешиваться.
При взаимодействии со взрывоопасными газами.
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно подсоединить несколько притоков в одну вытяжку и наоборот.
Между притоком и вытяжкой может быть значительное расстояние — до 800 метров.
Автоматическая регуляция системы.
Использование в морозы, так как система не замерзает благодаря антифризу или гликолевому раствору.
Приточная и вытяжная системы не смешиваются, между ними отсутствует влагообмен.

Преимущества и недостатки гликолевых рекуператорах: отзывы

По отзывам пользователей, использование гликолевого рекуператора имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества	Недостатки
Возможность удаленного расположения теплообменников.	Низкий КПД.
Использование системы в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.	Требуется индивидуальный расчет.
Отсутствие подвижных частей, что существенно снижает риск поломок.	Затраты на электроэнергию, необходимую для работы насоса.
Регулировка скорости воздушного потока.	Узел обвязки включает в себя контрольно-измерительные устройства, которые требуют грамотного технического обслуживания.
Возможность использования нескольких приточных и вытяжных потоков.
Потоки воздуха входящего и выходящего воздуха не смешиваются.
Срок окупаемости системы — от 0,5 до 2 лет.

Что учитывать при выборе гликолевого рекуператора?

При выборе и установке гликолевого рекуператора нужно учитывать некоторые факторы.

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора гликолевого рекуператора

Затраты энергии, необходимой для нагрева или охлаждения приточного воздуха, рассчитываются по формуле:

0,335 — постоянный коэффициент,
L — расход воздуха,
t_нач — температура входящего воздуха,
t_кон — температура выходящего воздуха.

Например, расход воздуха вентиляционной системы — 10000 м 3 , температура входящего воздуха — 20 о С, температура на выходе — +20 о С. Произведем необходимый расчет: Q = 0,335*10000*(20-(-20)) = 134000Вт.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

Q — затраты энергии на охлаждение или нагрев воздуха,
n — ожидаемый КПД рекуператора.

Например, Е = 134000*60% = 80400 Дж.

Сферы применения, устройство и принцип работы гликолевого рекуператора воздуха: узел обвязки и расчет энергоэффективности системы

Что из себя представляет гликолевый рекуператор воздуха?

Это устройство, перерабатывающее тепловую энергию посредством циркуляции в системе незамерзающей жидкости. В качестве такой жидкости может использоваться антифриз или раствор этиленгликоля с водой.

Как работает: принцип действия и устройство

Рассмотрим устройство и принцип работы гликолевого рекуператора.

Два теплообменника соединены между собой в замкнутую систему, по которой совершает циркуляцию теплоноситель (водно-гликолевый раствор).
Первый теплообменник забирает тепло из потока приточного воздуха и с помощью раствора перемещает тепло во второй теплообменник.
Здесь антифриз отдает тепло приточному воздуху.
В теплое время года энергию рекуператора можно использовать не на обогрев, а на кондиционирование воздуха.

Как выглядит?

Когда и для чего нужен?

Существуют сферы, где гликолевый рекуператор активно применяется.

В двухконтурных системах.
В случаях, когда приточный и выходящий потоки не должны перемешиваться.
При взаимодействии со взрывоопасными газами.
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно подсоединить несколько притоков в одну вытяжку и наоборот.
Между притоком и вытяжкой может быть значительное расстояние — до 800 метров.
Автоматическая регуляция системы.
Использование в морозы, так как система не замерзает благодаря антифризу или гликолевому раствору.
Приточная и вытяжная системы не смешиваются, между ними отсутствует влагообмен.

Отзывы о гликолевых рекуператорах воздуха: плюсы и минусы

По мнению пользователей, использование гликолевого рекуператора имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества	Недостатки
Возможность удаленного расположения теплообменников.	Низкий КПД.
Использование системы в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.	Требуется индивидуальный расчет.
Отсутствие подвижных частей, что существенно снижает риск поломок.	Затраты на электроэнергию, необходимую для работы насоса.
Регулировка скорости воздушного потока.	Узел обвязки включает в себя контрольно-измерительные устройства, которые требуют грамотного технического обслуживания.
Возможность использования нескольких приточных и вытяжных потоков.
Потоки воздуха входящего и выходящего воздуха не смешиваются.
Срок окупаемости системы — от 0,5 до 2 лет.

Узел обвязки с наличием дополнительного оборудования

Поскольку гликолевый рекуператор состоит из двух теплообменников, то именно для их соединения и служит смесительный узел. Он регулирует потоки незамерзающей жидкости в контуре и обеспечивает необходимый расход тепловой энергии, чтобы максимально передать тепло от вытяжного воздуха приточному.

трехходовой клапан,
электропривод,
насос,
грязевик,
обратный клапан,
шаровые краны,
термоманометры,
расширительный бачок,
сливной кран,
воздухоотводчик.

Трехходовой клапан регулирует максимальную производительность посредством смешивания в нужном количестве потоков гликоля. В случае переохлаждения одного из теплообменников, он добавляет в контур более нагретую жидкость, чтобы не допустить обмерзания калорифера.
Циркуляционный насос обеспечивает необходимый расход пропиленгликоля, нужный для передачи тепла.
Электропривод позволяет регулировать степень открытия и закрытия трехходового крана.
Термоманометры позволяют следить за состоянием температуры и давления на разных участках системы.

В состав узла входит так называемая группа безопасности. В нее входят:

воздухоотводчик,
расширительный бак,
предохранительный клапан.

Они также имеют свои функции.

Воздухоотводчик автоматически выводит воздух, попавший в контур при его заполнении.
Расширительный бак необходим для компенсации излишка жидкости в системе при резком изменении температуры.
Предохранительный клапан необходим для безопасности. Он срабатывает в случае повышения давления выше заданного.

Правильно собранный и установленный узел обвязки позволяет

значительно повысить КПД рекуператора,
предотвратить его обмерзание.

Что учитывать при выборе?

При выборе и установке гликолевого рекуператора нужно учитывать некоторые факторы.

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора оптимального оборудования

Чтобы с максимальной эффективностью использовать оборудование, необходимо сделать расчет КПД и тепловой энергии. Этим занимаются специальные фирмы. Но можно произвести такой расчет и самостоятельно, по формуле расчета для гликолевых рекуператоров.

Затраты энергии, необходимой для нагрева или охлаждения приточного воздуха, рассчитываются по формуле:

0,335 — постоянный коэффициент,
L — расход воздуха,
t_нач — температура входящего воздуха,
t_кон — температура выходящего воздуха.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

Q — затраты энергии на охлаждение или нагрев воздуха,
n — ожидаемый КПД рекуператора.

Например, Е = 134000*60% = 80400 Дж.

Ликбез

Достоинства и недостатки

Кроме того:

На один теплообменник можно направить несколько приточных или вытяжных воздушных потоков.
Расстояние между теплообменниками может достигать более 500 м.
Такую систему можно использовать в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.
Не смешиваются воздушные потоки из вытяжного и приточного канала.

Из недостатков можно отметить:

Достаточно низкую энергоэффективность (тепловой КПД), которая варьируется от 20 до 50 %.
Серьезные затраты на электроэнергию, которая необходима для работы насоса.
Обвязка рекуператора насчитывает большое количество контрольно-измерительных устройств и запорной арматуры, которая требует периодического технического обслуживания.

Расширительный бак, устанавливаемый в гликолевом контуре необходим для компенсации излишек жидкости в системе при резком изменении температуры в контуре.

Задача , обеспечить такой необходимый расход теплоносителя, таким образом, что бы максимально передать теплоту вытяжного воздуха приточному, через отдельный замкнутый контур соединяющий теплообменники приточки и вытяжки. Теплоносителем данных узлов как правило является раствор этиленгликоля.

В состав узла обвязки гликолевых теплообменников входят следующие элементы.

трехходовой клапан;
электропривод;
насос;
грязевик;
обратный клапан;
шаровые краны;
термоманометры;
расширительный бачок;
сливной кран;
воздухоотводчи.

При необходимости узел комплектуется гофрированными подводками.

Принцип работы гликолевого рекуператора

Где используется гликолевый рекуператор

Рекуператор с промежуточным теплоносителем даёт возможность соединить две отдельно существующие системы вентиляции — вытяжную и приточную. Такие устройства идеально подходят для их модернизации в случае раздельного использования.

Универсальность гликолевых рекуператоров даёт возможность устанавливать их в существующие системы, имеющие производительность 500 — 150 000 м3/час. С их помощью можно вернуть до 55% тепла. Окупаемость таких систем — от полугода до двух лет. Она зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования. Как правило, необходим индивидуальный расчёт таких устройств.

Принцип действия

Возможности установки

Можно подсоединить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Q = 0,335 х L х (tкон. – tнач.),

L расход водуха.
t нач. (температура входа воздуха в рекуператоре)
tкон. (температура вытяжного воздуха из помещения)
0, 335 это коэффициент, взятый из справочника Климатологии для конкретного региона.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

где: Q– энергетические затраты на нагрев или охлаждение воздушного потока, n – заявленный производителем КПД рекуператора.

Как выполняется анализ гликоля

Процедура исследования качества теплоносителя довольно проста и не требует от владельца инженерных сетей особых усилий. Вы отбираете пробы гликоля и передаете их на исследование в лабораторию производителя. Специалисты проводят необходимые анализы и определяют количественные характеристики раствора. После исследований вы получаете полный отчет с рекомендациями. На их основании и принимается решение. Возможно, необходима утилизация отработанного раствора этиленгликоля и замена теплоносителя на новый. Возможно, отклонения от нормы не столь существенны и не влияют на эффективность работы климатической системы

Важно заметить, что если исследования выполняет компания-производитель, она идеально знает все особенности используемого состава и может дать компетентные советы. В любом случае вы получаете немало преимуществ от такого комплексного обслуживания:

Определенные количественные характеристики гликоля сравниваются не с усредненными показателями, а первоначальными параметрами именно данного раствора;
Вы можете оперативно заказать замену теплоносителя с утилизацией отработанного;

Производитель располагает необходимой материальной базой для транспортировки гликоля на объект и утилизацией отработанной смеси согласно экологическим правилам и нормам.

Рекуператоры

Кроме этого, в условиях постоянного дорожания энергоносителей, в настоящее время вентиляционные установки очень часто комплектуются рекуператорами различных типов и конструкции, которые позволяют передавать часть теплоты вытяжного воздуха приточному.

Перекрестноточные рекуператоры, благодаря своей конструкции направляют приточный и вытяжной воздух во взаимопересекающиеся каналы без смешивания и через поверхность тонких пластинчатых ячеек тепло от вытяжного воздуха передается к приточному. Эффективность таких рекуператоров может достигать 75%.

Роторные рекуператоры имеют конструкцию, благодаря которой тепло вытяжного воздуха передается к приточному посредством медленно вращающегося диска, являющегося наборкой множества пластинчастых перфорированых дисков. Роторные рекуператоры допускают небольшой (до 15%) подмес вытяжного воздуха к приточному. Это несколько сужает область их применения, но зато эффективность роторные рекуператоры имеют значительно большую, чем перекрестноточные, — до 85%, в зависимости от количества и параметров вытяжного и приточного воздуха.

Когда габариты венткамеры или другие особенности вентилируемых помещений не позволяют разместить в одной вентустановке приточный и вытяжной агрегат, тогда может быть применен гликолевый рекуператор. Гликолевый рекуператор работает следующим образом: через два отдельных теплообменника на вытяжном и приточном потоках циркулирует теплоноситель — гликоль; вытяжной воздух отдает тепло через теплообменник гликолю, который, в свою очередь нагревает пластины приточного теплообменника. Расстояние между вытяжным и приточним агрегатами может быть значительным и ограничивается лишь техническими возможностями прокладки трубопроводов между теплообменниками, но эффективность гликолевый рекуператор имеет небольшую, значительно ниже, чем перекрестноточный и, тем более, роторный рекуператор.

В настоящее время многие производители имеют в своем ассортименте стандартные вентиляционные установки относительно небольшой производительности. Это вентиляционные установки для котеджей, офисов, небольших коммерческих помещений, укомплектованные водяными, электрическими нагревателями, либо без них, рекуператорами разных типов. Для больших производительностей или каких-то особых условий вентиляционные установки подбираются и изготавливаются индивидуально, под заказ. После расчета вентиляционной системы, указав все необходимые параметры для подбора и конструктивные особенности, проектировщик выдает техническое задание для представителя производителя и через некоторое время получает распечатку установки с необходимыми параметрами, техническими характеристиками, габаритами и конструкцией. Некоторые производители размещают программы подбора оборудования на своих сайтах в интернете, что позволяет в режиме онлайн создавать вентиляционные установки любой конфигурации самому проектировщику.

Ключевые свойства гликоля

Прежде чем приступать к заказу исследований, необходимо определиться: какие свойства и характеристики определяют качество антифриза с низкой температурой замерзания.

Теплопроводность;
Коэффициент теплопередачи;
Вязкость;
Максимальная температура кристаллизации.

В процессе эксплуатации теплоноситель может загрязняться побочными примесями, которые существенно ухудшают рабочие свойства жидкости. Если концентрация активного вещества в растворе не соответствует норме, то температура замерзания может оказаться гораздо выше, чем указывает производитель или требуют условия эксплуатации климатической системы. В некоторых случаях это становится опасно, ведь при использовании оборудования в суровых климатических условиях возникает риск замерзания жидкости в системе. В отличие от воды коэффициент объемного расширения у гликоля мал, что минимизирует риск повреждения и разрыва трубопровода. Но переход раствора в кашеобразное агрегатное состояние заметно ухудшает его транспортировку по системе и вызывает повышенную нагрузку насосного оборудования.

Загрязненный примесями теплоноситель имеет сниженный КПД, который выражается в способности переносить или отводить тепло. Чтобы обеспечить требуемую производительность системы, нужно постоянно следить за этим и не допускать отклонений от нормы. Аналогично обстоит вопрос и с вязкостью. Если она превышает допустимые пределы, транспортировка по трубопроводу возможна лишь при повышенной мощности насосного оборудования, которое в таком режиме изнашивается гораздо быстрее.

Выводы

Антифриз для системы отопления использовать имеет смысл, когда действительно есть вероятность того, что вода внутри сети может замерзнуть

При этом следует определять оптимальную концентрацию раствора для эффективной работы всей отопительной системы и принимать во внимание требования техники безопасности

Антифриз – охлаждающая жидкость, имеющая, в своей основе, этилен или пропилен гликоль, переводится «Antifreeze», с международного английского языка, как “не замерзающий”. Антифриз класса G12 предназначен для применения на автомобилях с 96-го по 2001 года, на современных авто, как правило, применяются антифризы 12+, 12 plus plus или g13.

Как можно сделать рекуператор воздуха своими руками

Поддержание комфортной температуры в помещениях требует высоких затрат энергии, особенно зимой. Использование рекуператора воздуха в системе вентиляции – один из методов экономии энергетических ресурсов.

Если мы захотим выяснить, как себя зарекомендовал рекуператор воздуха, отзывы будут, в основном, положительные. Даже недорогой рекуператор, а то и самодельный, способствует существенному снижению расходов на отопление помещений за счет рационального использования тепловой энергии.

Что же это такое и в чем суть?

Вентустановка с рекуператором позволяет передать тепло из вытяжного воздушного потока (который уже нагрет в помещении) тому воздуху, который забирается снаружи (холодному). Таким образом, наружный воздух поступает в помещение теплым, что снижает расходы на отопление.

Иногда, рекуперация означает очистку и повторное использование какого-либо ресурса (технической воды, например, или хладагента). В сущности, принцип рекуператора воды и фреона мало отличается от рекуперации воздуха: от выходного потока забирается максимум полезного, и передается входному.

Какими бывают?

Допустим, я хочу поставить себе рекуператор – какой лучше? Существуют следующие типы рекуператоров:

Пластинчатый.

Данная конструкция предполагает прохождение вытяжного (нагретого) воздуха через группу пластин, которой и передается тепло. Через них же пропускается и приточных (холодный) воздух, который это тепло забирает. Расчет пластинчатого рекуператора «воздух – воздух» основывается на общей площади пластин. Чем она выше, тем эффективнее будет теплообмен.

Этот тип отличается простотой конструкции. Если вы планируете сделать рекуператор воздуха своими руками, самодельные конструкции, в большинстве случаев, как раз пластинчатые. Достаточно поместить пластины в замкнутый объем и обеспечить прохождение потоков воздуха через него.
Трубчатый рекуператор воздуха.

Здесь теплообмен обеспечивается за счет прохождения воздуха через пучок сварных тонкостенных трубок. Технология изготовления чуть сложнее, но в обслуживании данный тип рекуператора довольно прост. Задумав сделать рекуператор воздуха своими руками для частного дома, обратите внимание на данную схему.
Роторный.

Теплообмен осуществляется за счет ротора, который вращается между вытяжным и приточным потоками воздуха. Расчет роторного рекуператора основывается на площади поверхности ротора и скорости его вращения. Эффективность теплообмена может достигать 75-90%. Однако, это открытая схема, то есть потоки воздуха контактируют, что может привести к передаче запахов из вытяжного потока приточному.
Рекуператор с промежуточным теплоносителем.

В данной конструкции обеспечивается циркуляция теплоносителя между двух теплообменников: в вытяжном и приточном канале. В качестве теплоносителя могут использоваться: вода, водно-гликолевый раствор. Расчет гликолевого рекуператора основывается на скорости циркуляции теплоносителя между потоками.
Камерный.

Подразумевает использование двухкамерного блока с активной заслонкой. Сначала в одну из камер запускается выходной поток, который нагревает стенки камеры. Затем, заслонка меняет направление потоков, и в нагретую камеру запускается приточный воздух, а вытяжной направляется во вторую камеру. Цикл повторяется.

Как же выбрать оптимальную конструкцию?

Если вы ищите готовый рекуператор, технические характеристики модели – это основной момент, на который стоит ориентироваться.

Как подобрать рекуператор, если вы планируете делать его сами? В этом случае, большое значение обретает простота схемы. Для самостоятельной сборки мы бы рекомендовали пластинчатый или трубчатый типы.

Подключение рекуператора любого типа подразумевает соединение с вытяжным и приточным потоками воздуха в системе вентиляции. Отсюда важность габаритов собранной конструкции – она может просто не войти в вентиляционный канал и придется разрабатывать схему отвода потоков в удобное место. Устанавливая рекуператор, монтаж следует выполнять при отключенной вентиляции во избежание недоразумений.

Рекуператор гликоля. Смесительные установки для рекуператоров гликоля Рекуператоры гликоля

10 октября 2018

Рекуператор гликоля – энергосберегающее устройство, позволяющее использовать тепловую энергию, содержащуюся в потоке отработанного воздуха, для нагрева потока приточного воздуха … циркуляция в рекуператоре, теплоноситель – незамерзающие водно-гликолевые растворы.

Принцип работы рекуператора гликоля

В холодное время года блок рекуперации тепла забирает тепло из потока отработанного воздуха и передает его нагревателю.Тепло используется для обогрева приточного воздуха, идущего с улицы.
В теплый период года рекуператор гликоля может работать в обратном направлении, передавая избыточное тепло от потока приточного воздуха к вытяжному.

Таким образом, использование гликолевого рекуператора позволяет снизить энергозатраты на подготовку приточного воздуха в течение года. За счет организации замкнутого гидравлического контура исключена передача примесей и запахов из потока отработанного воздуха в приточный.

Сфера применения

В двухконтурных системах вентиляции
На предприятиях, где изоляция воздушного потока является приоритетом
В системах вентиляции, через которые можно транспортировать взрывоопасные газы
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещениях, где температура воздуха разная. следует поддерживать в разных местах.
В регионах с низкими температурами воздуха, так как раствор гликоля не замерзает.

Возможности рекуператора гликоля:

К одному приточному воздуху можно подключить несколько вытяжных систем и наоборот.
Расстояние между притоком и выпуском может составлять до 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически, изменяя скорость циркуляции теплоносителя.
Раствор гликоля не замерзает, то есть размораживание системы при минусовых температурах не требуется.
Поскольку используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание воздуха из вытяжки в приточную.

Универсальность рекуператоров гликоля позволяет устанавливать их в существующие системы производительностью от 500 до 150 000 м3 / час. С их помощью можно вернуть до 40% тепла. Это зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования, при этом требуется индивидуальный технический расчет этих систем.

Конструкция

Рекуператор состоит из двух водовоздушных теплообменников, установленных вдоль вытяжной и приточной вентиляции… Теплообменники связаны между собой замкнутым гидравлическим контуром, в котором непрерывно циркулирует хладагент. Первый теплообменник принято называть утилизатором, второй – нагревателем. Теплообменник оборудован поддоном для сбора и слива конденсата и поддоном для сбора капель.

Циркуляция теплоносителя в гидравлическом контуре обеспечивается насосно-смесительным агрегатом. Агрегат работает в двух режимах: режиме рекуперации и режиме оттаивания.

В состав узла входят:

Шаровые краны (1) служат для отключения блока управления от теплообменников (при проведении ремонтных работ).
Сетчатый фильтр (2) защищает регулирующий клапан, циркуляционный насос и теплообменники от твердых частиц, которые могут повлиять на производительность.
Регулирующий клапан с электроприводом (3) переключает направление циркуляции теплоносителя.
Циркуляционный насос (4) обеспечивает номинальный расход теплоносителя.
Расширительный бачок (9) с группой безопасности для компенсации теплового расширения теплоносителя.

Факторы, учитываемые при выборе рекуператора:

Размер служебной площади системы вентиляции.
Требуемый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат на электроэнергию.
Регулярное обслуживание является обязательным.

Несмотря на невысокий КПД (40-50%), рекуператор гликоля востребован из-за возможности его установки в существующие раздельные системы вентиляции, простого регулирования теплопередачи, использования в агрессивных средах и т. Д.

Компания

DNP предоставляет полный комплекс услуг, включая подбор, поставку и установку рекуператоров различных типов.Среди большого разнообразия оборудования в этой области достойную нишу занимает рекуператор гликоля.

Основная задача оборудования – максимально вернуть накопленное в помещении тепло, повторно используя его при воздухообмене.

Такие устройства оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией для частичной передачи тепла от выходящего потока воздуху, поступающему в помещение.

Рекуператор гликоля – это регенеративное устройство, в котором используется промежуточный теплоноситель.Обычно используют раствор этилен- или пропиленгликоля с дистиллированной водой в разных пропорциях (30-50%).

Водно-гликолевая смесь считается отличным теплоносителем, обладающим уникальными свойствами … Основные из них:

Высокая теплоемкость, позволяющая активно использовать смесь гликоля для рекуперации тепла.
Раствор остается в жидком состоянии при отрицательных температурах, что позволяет использовать рекуператор гликоля в жестких температурных условиях.

После выбора оптимальной модели наши специалисты помогут вам рассчитать и подобрать подходящую пропорцию смеси, соответствующую условиям эксплуатации гликольного контура … Минимальная температура охлаждающей жидкости будет зависеть от плотности гликоля.

Принцип работы рекуператора гликоля

Устройство состоит из двух оребренных теплообменников, соединенных между собой в замкнутый контур с циркулирующим в нем теплоносителем (раствор этиленгликоля).Один теплообменник установлен в канале, по которому проходит отработанный воздух, второй – в потоке приточного воздуха. Теплообменники должны работать в противоточном режиме по отношению к воздушному потоку. При прямоточном подключении КПД их работы снижается до 20%.

В холодное время года первый теплообменник действует как охладитель, забирая тепло из потока вытяжного воздуха. Теплоноситель с помощью циркуляционного насоса движется по замкнутому контуру и поступает во второй теплообменник, выполняющий роль нагревателя, где тепло передается приточному воздуху.В теплое время года функции теплообменников с точностью до наоборот.

Зимой в потоке выхлопных газов на теплообменнике может образовываться конденсат, который собирается и отводится с помощью наклонной ванны из нержавеющей стали с гидравлическим затвором. Чтобы капли конденсата не попадали в поток отработанного воздуха при высоких расходах, за теплообменником размещается каплеуловитель.

Варианты установки

Можно подключить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот.
Расстояние между притоком и выпуском может составлять до 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически, изменяя скорость циркуляции теплоносителя.
Раствор гликоля не замерзает, то есть размораживание системы при минусовых температурах не требуется.
Поскольку используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание воздуха из вытяжки в приточную.

При двухконтурной схеме рекуператора гликоля количество удаляемого и подаваемого воздуха должно быть одинаковым, хотя допускаются отклонения до 40%, ухудшающие показатель КПД.

Где используется рекуператор гликоля

Рассмотрено наиболее эффективное использование гликолевых теплообменников в двухконтурных схемах. Они незаменимы во взрывоопасных средах, а также в тех случаях, когда потоки приточного и вытяжного воздуха абсолютно не должны пересекаться. Подобная схема активно используется на фабриках с большими площадями и в торговых центрах, которые поддерживают разные температурные режимы в разных помещениях.

Рекуператор с промежуточным теплоносителем позволяет подключить две отдельно существующие системы вентиляции – вытяжную и приточную.Такие устройства идеально подходят для дооснащения в случае отдельного использования.

Универсальность рекуператоров гликоля позволяет устанавливать их в существующие системы с производительностью от 500 до 150 000 м3 / ч. С их помощью можно вернуть до 55% тепла. Срок окупаемости таких систем составляет от шести месяцев до двух лет. Это зависит от региона, в котором установлено оборудование, и интенсивности его использования. Как правило, требуется индивидуальный расчет таких устройств.

Характеристики рекуператоров гликоля

Работа циркуляционного насоса приводит к высокому энергопотреблению.
Большое количество запорной и регулирующей арматуры, а также использование циркуляционного насоса делают техническое обслуживание более частым.
Отсутствует влагообмен между вытяжкой и подачей.

Несмотря на невысокий КПД (45-60%), рекуператор гликоля востребован из-за возможности его установки в существующие раздельные системы вентиляции, простого регулирования теплопередачи, использования в агрессивных средах и т. Д.

сотрудников DNP, имеющих большой опыт в проектировании, установке и обслуживании рекуператоров гликоля, предложат вам вариант, который решит ваши проблемы. У нас большой модельный ряд этих устройств, который удовлетворит любые ваши требования.

Рекуператор гликоля – это устройство, рекуперирующее тепловую энергию путем циркуляции антифриза (антифриза) в замкнутом контуре теплообменников.

В устройствах этого типа используется охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля или раствор пропиленгликоля в воде в соотношении 30/50; 40/50 или 50/50.Данное решение имеет высокие рабочие характеристики, а именно:

Не замерзает при минусовых температурах, что дает возможность использовать рекуператор даже в условиях с достаточно низкими температурными показателями.
Высокая теплоемкость раствора позволяет использовать устройство для максимального использования тепловой энергии.

Особенности конструкции

Устройство состоит из двух теплообменников (котлов), объединенных в замкнутый контур, в котором непрерывно циркулирует водно-гликолевый раствор.Благодаря замкнутому контуру исключен перенос примесей и запахов от одного воздушного потока ко второму. Котел-утилизатор устанавливается в соответствующий вентиляционный канал, по которому проходит поток нагретого воздуха, а входной котел монтируется в вентиляционных каналах, по которым в помещение поступает холодный воздух.

Принцип действия

В этом разделе более подробно будет рассмотрен гликоль-рекуператор, принцип работы которого в чем-то аналогичен работе обычного кондиционера.В зимний период один котел забирает тепловую энергию из выходящего воздушного потока системы вытяжной вентиляции системы и с помощью водно-гликолевого теплоносителя передает ее в приточный теплообменник. Именно во втором котле антифриз передает накопленное тепло приточному воздуху, нагревая его. Летом действие теплообменников этого устройства с точностью до наоборот, поэтому, используя оборудование такого типа, можно сэкономить не только на отоплении, но и на кондиционировании.

В холодное время года котел, установленный в вытяжном вентиляционном канале, может подвергаться конденсации и, как следствие, обледенению. Именно поэтому он оборудован емкостью с гидрозатвором для сбора и слива конденсата. Кроме того, чтобы предотвратить попадание влаги в воздушный поток, за теплообменником обычно устанавливают каплеуловитель. Для предотвращения загрязнения приточного теплообменника в вентиляционном канале установлен воздушный фильтр грубой очистки.

На первый взгляд устройство для утилизации тепловой энергии с помощью промежуточного теплоносителя выглядит довольно просто: два теплообменника, соединенные между собой в замкнутый контур, в который входит насос для перемещения водно-гликолевого раствора.На самом деле такая схема будет работать, но не обеспечит высокого КПД. Для эффективной рекуперации тепла в такой системе требуется хорошо спроектированный блок трубопроводов для рекуператора гликоля с дополнительным оборудованием.

Типовая схема обвязки для устройств с промежуточным теплоносителем.

Важно!
Правильно смонтированный трубопровод замкнутого контура с теплоносителем позволяет не только значительно повысить КПД гликоль-рекуператора, но и предотвратить его замерзание зимой.

На этом рисунке показана универсальная схема трубопроводов рекуператора гликоля, подходящего для большинства применений.

А вот так это выглядит в смонтированном состоянии.

Сфера применения

Рекуператоры гликоля используются:

В двухконтурных системах вентиляции.
На предприятиях, где смешение воздушных потоков является приоритетной задачей.
В системах вентиляции, по которым могут транспортироваться взрывоопасные газы.

Это оборудование чаще всего используется на предприятиях, где необходимо поддерживать разную температуру в помещениях.Кроме того, использование рекуператора гликоля позволяет объединить две системы вентиляции в единое целое, не допуская соприкосновения воздушных потоков. Окупаемость таких устройств зависит от региона, определенных температурных показателей и интенсивности использования устройства.

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Для эффективной работы и максимальной экономии тепла, как правило, требуется индивидуальный расчет такого оборудования, которым занимаются специализированные компании.Вы можете рассчитать тепловой и энергетический КПД такого рекуператора самостоятельно, используя метод расчета для рекуператоров гликоля. Для расчета теплового КПД необходимо знать расход энергии на нагрев или охлаждение приточного воздуха, который рассчитывается по формуле:

Q = 0,335 x L x (конец t – начало t),

Расход воды л.
т старт. (температура воздуха на входе в рекуператор)
ткон. (температура вытяжного воздуха в помещении)
0, 335 – коэффициент, взятый из справочника по климатологии для конкретного региона.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используйте формулу:

где:
Q – затраты энергии на нагрев или охлаждение воздушного потока,
n – заявленный производителем КПД рекуператора.

Преимущества и недостатки

Несмотря на довольно низкие показатели теплового КПД этих устройств, они по-прежнему достаточно востребованы и используются для установки в действующие системы вентиляции с серьезным «разбросом» по производительности.

Кроме того:

На один теплообменник можно направить несколько потоков приточного или вытяжного воздуха.
Расстояние между теплообменниками может быть более 500 м.
Такую систему можно использовать зимой, так как теплоноситель не замерзает.
Воздушные потоки из вытяжного и приточного каналов не смешиваются.

Из недостатков можно отметить:

Достаточно низкая энергоэффективность (тепловой КПД), которая колеблется от 20 до 50%.
Значительные затраты энергии на работу насоса.
В трубопроводе рекуператора имеется большое количество приборов и клапанов, которые требуют периодического обслуживания.

Совет:
Грамотный расчет теплообменников гликолевого рекуператора позволит значительно повысить энергоэффективность устройства. Несмотря на обилие методов самостоятельного расчета, лучше всего, если этим займутся профессионалы.

Эффективность рекуперации тепла

Общие принципы рекуперации энергии

Установки рекуперации тепла, используемые в системах вентиляции и кондиционирования, основаны на некоторых общих принципах:

Возвратный воздух
Вращающиеся теплообменники
Воздух-жидкость-воздух
Крест проточные теплообменники
Тепловые насосы

Поперечно-проточные и вращающиеся теплообменники показаны ниже:

Блоки рекуперации возвратного воздуха

В блоке рекуперации возвратного воздуха – использованный воздух смешивается с подпиточным или приточным воздухом.Энергия выходящего воздуха подается непосредственно в подпиточный воздух. Передается как явное, так и скрытое (влага) тепло.

Вращающиеся теплообменники

Во вращающемся теплообменнике – выходящий воздух нагревает (или охлаждает) теплообменник, когда колесо проходит через выходящий воздушный поток. Энергия передается подпиточному воздуху, когда колесо проходит через подпиточный воздух.

Может передаваться как явное, так и скрытое тепло. Скрытое тепло, когда влага из выходящего воздуха конденсируется на колесе.Больше влаги можно передать с помощью гигроскопического колеса. В теплообменниках без гигроскопических колес сливается большая часть конденсата.

Обменники воздух-жидкость-воздух

В теплообменнике воздух-жидкость-воздух тепло передается в теплообменнике от выходящего воздуха к циркулирующей жидкости. Жидкость циркулирует в теплообменнике с подпиточным воздухом, где тепло передается приточному воздуху.

Может передаваться как явное, так и скрытое тепло. Скрытое тепло, когда влага из выходящего воздуха конденсируется в теплообменнике.Влага не передается.

Теплообменники с перекрестным потоком

В теплообменниках с перекрестным потоком тепло передается непосредственно от выходящего воздуха к воздуху подпитки через разделительные стенки теплообменника.

Может передаваться как явное, так и скрытое тепло. Скрытое тепло, когда влага из выходящего воздуха конденсируется на теплообменнике. Влага не передается.

Тепловые насосы

Тепловой насос позволяет – с некоторой дополнительной энергией – передавать в подпиточный воздух больше энергии выходящего воздуха, чем любая другая система.Потребление энергии составляет приблизительно от 1/3 до 1/5 рекуперированной энергии.

Процесс нагрева – рекуперация без переноса влаги

Процесс нагрева без переноса влаги с рекуператором – типичный, как и устройство с поперечным потоком на рисунке выше – можно визуализировать на психрометрической диаграмме Молье как

Процесс нагрева – рекуперация с переносом влаги

Процесс нагрева с переносом влаги и рекуперацией – типичный, как блок с вращающимся колесом на рисунке выше – можно визуализировать на психрометрической диаграмме Молье как

Процесс нагрева с рекуперацией тепла и влаги может альтернативно быть визуализированным на психрометрической диаграмме как

Эффективность теплопередачи

Эффективность теплопередачи для рекуператора тепла может быть рассчитана как

μ _t = (t ₂ – t ₁) / (т ₃ – т ₁) (1)
, где
μ _t = эффективность передачи температуры
t ₁ = температура внешнего подпиточного воздуха перед теплообменником (^o C, ^o F)
t ₂ = температура наружного подпиточного воздуха после теплообменника (^o C , ^o F )
t ₃ = температура выходящего воздуха от до теплообменника (^o C , ^o F )

Эффективность передачи влаги

Эффективность передачи влаги для рекуператора тепла можно рассчитать как

μ _м = (x ₂ – x ₁) / (x ₃ – x ₁) (2)
где
μ _м = эффективность влагопереноса
x ₁ = влажность внешнего подпиточного воздуха перед теплообменником (кг / кг, гран / фунт)
x ₂ = влажность внешнего подпиточного воздуха после теплообменника (кг / кг, гран / фунт )
x ₃ = влажность выходной воздух до теплообменник (кг / кг, гран / фунт )

Эффективность передачи энтальпии

Эффективность передачи энтальпии для блока рекуперации тепла можно рассчитать как

μ _e = (h ₂ – h ₁) / (h ₃ – h ₁) (3)
где
μ 903 42 e = эффективность передачи энтальпии
h ₁ = энтальпия внешнего подпиточного воздуха до теплообменника (кДж / кг, БТЕ / фунт)
h ₂ = энтальпия внешнего подпиточного воздуха после теплообменника (кДж / кг , БТЕ / фунт )
ч ₃ = энтальпия выходящего воздуха перед теплообменником (кДж / кг , британских тепловых единиц / фунт )

Связанные мобильные приложения из Engineering ToolBox

– бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.

Калькулятор КПД теплообменника

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета КПД по температуре, влажности или энтальпии для теплообменника – как в британских, так и в метрических единицах. Расчет теплообмена (кВт) действителен для метрических единиц.

(PDF) Интеграция теплообменника приточного воздуха с наземным тепловым насосом в пассивном доме – пример

2-я Международная конференция по устойчивой энергетике и экологическому развитию

IOP Conf.Серия: Наука о Земле и окружающей среде 214 (2019) 012087 Публикация IOP

doi: 10.1088 / 1755-1315 / 214/1/012087

вариации, относительная влажность, влажность и интенсивность излучения для разных ориентаций и

угол падения на каждый час в году.

Для расчета потребности в отоплении и охлаждении был составлен профиль ежедневного использования устройств и дневной посещаемости

жителей. Были приняты следующие величины:

– Явное и скрытое тепловыделение от людей,

– Тепловыделение от системы освещения,

– Тепловыделение от устройств,

– Тепловыделение через ткань здания,

– Прирост тепла от солнечного излучения через прозрачные отсеки здания,

– Приток тепла или рассеивание тепла через проникновение свежего воздуха в трещины,

– Эффективность использования вышеуказанного притока тепла.

Имитационная модель была создана на основе уравнений теплообмена, приведенных в разделе 3.1. В связи с тем, что

были выполнены в приложении MS Excel, были сделаны некоторые упрощающие допущения

Предполагалось, что теплообмен между почвой и смесью гликоля в теплообменнике грунтового тепла

влияет на температуру почвы только тогда, когда тепловой поток Q̇



больше, чем тепловой поток, который может быть

. распределенный Q̇



, который зависит от теплопроводности H

[Вт / K] земли.H

равно

, рассчитанное как произведение теплопроводности почвы λ



, длины GHE L

GHE

и логарифмической разницы температур между почвой и гликолем

Δt

log , S-Gl
в GHE [Ур. 4., 5., 6.]. В таком случае грунт
распределяет тепло в соответствии с проводимостью, а избыточный тепловой поток Q̇ ’нагревает или охлаждает грунт
пропорционально проводимости почвы.Если температура почвы изменяется из-за теплового потока от
GHE, земля стремится к выравниванию температуры почвы в пограничном слое t
S, B
и бесконечной
невозмущенной температуры почвы t
S, P& W
. В противном случае, если тепловой поток ниже, чем теплопроводность почвы
, тепловой поток полностью поглощается и распределяется почвой, а температура почвы
остается неизменной.Тепловой поток Q̇

рассчитывается согласно Сандену [8] в предположении, что значение N
равно внешнему радиусу трубы GHE. Контрольная температура земли на глубине
2 м рассчитывается с высокой точностью в соответствии с методологией, упомянутой Попелем, Войтковяком
[9,10,11] для почвы, покрытой газоном. Температура почвы в пограничном слое для n-го часа рассчитывается по формуле
по формуле 7. Q̇

= H

∙ Δt
р, 
[Вт] (Ур.4.)
H

= 2 ∙ L

∙ λ

[Вт / К] (уравнение 5)
Q̇

= Q̇

+ Q̇

[Вт] (уравнение 6)
t
, , 
= t
, , 
+ Q̇

∙ H

+ Δt
,, ,  и 
[° C] (Ур.7.)
Эффективная площадь теплообменника воздух-гликоль A
HE
= 5,53 м
2
указывается производителем. Для
во избежание итерационных расчетов для преобразования воздуха в гликоль HE, логарифмическая разница температур Δt
rt
была заменена
арифметической разностью температур Δt

с использованием поправочного коэффициента k, так что :
Δt

= k ∙ Δt

[K] (Ур.8.)
Определены характерные параметры теплоотдачи в воздушно-гликолевом теплообменнике в виде отношения
кЮА [Вт / К] в случае сухого охлаждения и нагрева и кЮА »для функции влажного охлаждения
на основе усредненных результатов 40 точек измерения, полученных с помощью расчетного приложения
, предоставленного производителем [14].
Основная цель моделирования – изучить и сравнить эффекты интегрированного (или индивидуального)
работа системы HGSHP при изменении температуры рабочей среды в течение всего года.
Расчеты и моделирование проводились для трех вариантов режима работы (см. Пункт 2.3).
3.3. Результаты и обсуждение
Графики, иллюстрирующие ежечасно [Рис. 3] и среднесуточной температуры смеси гликоля [Рис. 4] в трех
характерных точках системы HGSHP. Эти температуры сравниваются с
теплообменников
теплообменников. ТЕПЛООБМЕННИКИ
Цель
В этом упражнении ученики будут (1) управлять нагревательной трубкой в кожухе. теплообменник и (2) анализировать работу теплообменника с помощью LMTD и -NTU методы.
Фон
Теплообменник – это устройство, в котором энергия передается от одного жидкость к другому по твердой поверхности. Анализ и проектирование обменников следовательно, включают как конвекцию, так и проводимость. Перенос излучения между обменником и окружающей средой обычно можно пренебречь, если только обменник не изолирован, а его внешние поверхности очень горячие.
Две важные проблемы в анализе теплообменника: (1) оценка существующих теплообменники и (ii) определение размеров теплообменников для конкретного применения.Рейтинг предполагает определение скорости теплопередачи, изменение температуры двух жидкостей, а перепад давления в тепле обменник. Определение размеров предполагает выбор конкретного теплообменника из доступные в настоящее время или определяющие размеры для дизайна нового теплообменника с учетом требуемой скорости теплопередачи и допустимой падение давления. Метод LMTD можно легко использовать, когда на входе и выходе известны температуры как горячих, так и холодных жидкостей. Когда розетка температуры неизвестны, LMTD можно использовать только в итерационной схеме.В этом случае можно использовать метод -NTU для упростить анализ.
Энергетика
Первый закон термодинамики в форме скорости, применяемый к контролю объем (CV), может быть выражен как
(1)
, где обозначает массовый расход (например, 1 барр. / Мин. или кг / мин), пересекающих границы CV, h – удельная энтальпия (энергия / масса), _surr – скорость передачи тепла от CV к его окружению, а _st – скорость изменения энергии хранится в резюме.Эта упрощенная форма Первого закона не предполагает работы – производственные процессы, отсутствие выработки энергии внутри CV и незначительное кинетическая и потенциальная энергия входящих и выходящих потоков жидкости резюме. В установившемся режиме энергия, находящаяся в CV, постоянна, Это означает, что _st = 0. Если, кроме того, граница CV является адиабатической (т. е. идеально изолированной), тогда _surr = 0. В этих обстоятельствах уравнение. (1) сводится к простому балансу энтальпии притока и оттока энтальпии:.
(2)
Применяется к теплообменнику с двумя потоками, проходящими через него, уравнение. (2) можно переставить, чтобы получить

_ч (ч _{ч, я}-ч _{h, o}) = _c (h _{c, o} -h _{c, i}) (3)
где нижние индексы h и c обозначают горячую и холодную жидкости, соответственно, а i и o обозначают условия на входе и выходе. Проще говоря, уравнение. (3) говорит что скорость потери энергии горячей жидкостью (левая часть) равна скорость набора энергии холодной жидкостью. Помните : этот баланс ставок выполняется, только если оболочка теплообменника адиабатическая, а теплообменник достиг устойчивого состояния.
Кожухотрубный теплообменник
Рисунок 1 – принципиальная схема кожухотрубного теплообменника. с одним проходом оболочки и одним проходом трубы. Перекрестно-противоточный режим работы указывается.
Рис. 1. Кожухотрубный теплообменник с одним кожухом и одним проходом. трубный проход; перекрестно-противоточный режим.
Внутри теплообменника распределение температуры горячей и холодной жидкости имел бы форму, изображенную на рис. 2 (а).

Рис. 2. (a) Распределение температуры в противоточном теплообменнике.

Рис. 2. (b) Энергетический баланс в элементе дифференциальной длины.
Точки 1 и 2 на оси x представляют два конца нагрева. обменник. При условии отсутствия потерь энергии в окружающей среде и теплообменник достиг установившегося состояния, затем dq, скорость теплопередачи от горячей жидкости, точно равна скорости передачи тепла к холодная жидкость на разной длине dx поверхности теплообменника.Для частный случай жидкостей, которые не меняют фазы и имеют постоянную удельную нагревает
dq = – _h c _{p, h} dT _h = -C _h dT _h,
(4)

dq = _c c _{p, c} dT _c = C _c dT _c,
(5)

, где C _h и C _c называются горячей и холодной жидкостью. теплоемкости соответственно.Интегрирование уравнений (4) и (5) по теплообменник (от 1 до 2) дает

и

1. Метод логарифмической средней разности температур (LMTD)
Дифференциальная скорость теплопередачи dq через элемент с площадью поверхности dA также можно выразить как
dq = UTdA,
(8)
где – местная разница температур между горячей и холодной средами. U – общий коэффициент теплопередачи при dA.И U, и T варьируются в зависимости от положения внутри теплообменника (т. е. x), но путем комбинирования Уравнения (4) и (5) с уравнением. (8) возможно однопроходный теплообменник для интеграции по контактной поверхности теплообменника от входа до выхода. В результат интеграции
q = AU _м T _ln,
(9)
где q – общая скорость теплопередачи (БТЕ / мин), A – общая внутренняя площадь контакта (футы ²), U _м – средний общий коэффициент теплопередачи (БТЕ / мин фут ² º F), определяемая как
(10) и – средняя логарифмическая разница температур (LMTD), определяемая как (11)
Как показано на рис.2 (а), T ₁ = T _{h, i} -T _{c, o} и T ₂ = T _{h, o} -T _{c, i} для противотока, однопроходный вариант. Уравнение (9) также применяется к более сложные конструкции теплообменников с многопроходными и перекрестными потоками договоренности с поправочным коэффициентом, применяемым к LMTD. См. Ozisik (1). Как упоминалось выше, если указаны температуры на входе и выходе LMTD можно рассчитать по формуле. (11) и q из любого уравнения. (6) или уравнение. (7). Тогда продукт явно задается формулой.(9). Дальнейшая спецификация затем «размеров» теплообменника, т. е. определяет A и размеры внутренних проточных каналов.
2. -NTU Method
В случаях, когда только температура на входе горячих и холодных жидкостей известны, LMTD не может быть рассчитан заранее и применение метод LMTD требует итеративного подхода. Рекомендуемый подход это эффективность или метод -NTU. Теплообменник эффективность“ определяется
= q / q _макс,
(12)
где q – фактическая скорость передачи тепла от горячей к холодной жидкости, а q _max представляет максимально возможную скорость теплопередачи, которое задается соотношением
q _макс = C _мин (T _{h, i} – T _{c, i})
(13)
, где C _мин. – меньшая из двух величин теплоемкости. (см. выше уравнения (4) и (5).Таким образом, фактическая скорость теплопередачи может быть выражается как
q = C _мин (T _{h, i} – T _{c, i})
(13)
и рассчитано с учетом эффективности теплообменника, массовый расход и удельная теплоемкость двух жидкостей и входа температуры.
Значение зависит от геометрии теплообменника и схемы потока (параллельный поток, противоток, поперечный поток и т. д.). Теоретические соотношения для а графические характеристики предоставлены Ozisik (1) и Incropera & DeWitt (2) для ограниченного выбора типов теплообменников.Для одного пройти противоточный теплообменник, подобный тому, который использовался в этом упражнении
(15)
, где C C _min / C _max и N U _м A / C _мин. Безразмерный коэффициент известен как количество единиц передачи. Это индикатор фактическая площадь теплопередачи или физический размер теплообменника. Экспериментальный определение эффективности определяется
(16)
Аппарат
Рисунок A1 в Приложении представляет собой схематическую диаграмму двух контуров потока. которые обмениваются энергией через теплообменник.Горячая вода циркулирует через кожух теплообменника, в то время как охлажденный раствор пропиленгликоля (PG) в воде (приблизительно 30% PG по весу) циркулирует по трубкам. Поток охлажденной воды приводится в движение центробежным насосом с постоянной скоростью вращения. поток горячей воды идет из водопровода здания. Оба потока управляется вручную с помощью клапанов. Массовый расход указан линейным расходомеры ротаметрового типа. Калибровочные кривые для двух расходомеров добавлены. Четыре термопары, установленные рядом с четырьмя портами теплообменник и подключенный к цифровому считывающему устройству показывают T _{h, i}, T _{h, o} , T _{c, i} и T _{c, o}.
Основные геометрические характеристики теплообменника: следующее:
Диаметр корпуса (внешний) 3,63 дюйма Длина корпуса 27-1 / 4 дюйма Внешний диаметр трубы 0,250 дюйм. Объем корпуса 0,70 галлона. Объем трубки (внутренний) 0,40 галлона. Поверхность трубки площадь 11,1 фута ² Количество трубок 76 Длина трубок 26-11 / 16 дюймов
Процедура
1. Найдите график данных калибровки и уравнение для расхода воды. метр в лаборатории напиши.
2. Найдите график данных калибровки и уравнение для пропиленгликоля. расходомер.Поскольку эта калибровка проводилась с использованием воды в качестве рабочего жидкости необходимо исправить уравнение для использования с пропиленгликолем, используя следующие отношения:
_стр. = _h3
O (S.G. _pg) ^1/2
Удельный вес (S.G.) пропиленгликоля указан на графика, представленная в описании 30% решения
3. Определите показания расходомера для шестнадцати возможных экспериментов. в следующем массиве выбирает расход воды как «минимальную» жидкость :
Таблица 1.Номинальные значения теплоемкости жидкости для контура пропиленгликоля.
C (C _p) _макс. [БТЕ / мин ° F]
1,00 5 10 20 40
0,75 5 10 30 60
0,50 7 15 30 60
0,25 15 30 45 65

C – это соотношение теплоемкостей двух потоков жидкости, которое определяется:
(17)
Из первого ряда (5, 10, 20, 40) можно определить расход воды. показания счетчика, а также показания расходомера пропиленгликоля, т.е.е., С = 1,0. По соотношению “C” определите другой поток пропиленгликоля. показания счетчика для шестнадцати экспериментов с использованием значений C _p из графика, представленного в рецензии.
4. Проведение эксперимента.
a) Установите расходомер H ₂ O на самое низкое показание в массиве. а затем следить за разницей между температурами на входе и выходе как для воды, так и для пропиленгликоля (C = 1,0), пока не установится устойчивое состояние (обычно через несколько минут).
b) Измерьте и запишите входные и выходные значения и разницу температур для течет и вода, и пропиленгликоль.
c) Измените поток пропиленгликоля, чтобы получить C = 0,75, затем 0,5 и 0,25, каждый раз повторяя а) и б) выше.
d) Последовательность через второй, третий и четвертый столбцы экспериментальной множество.
5. Лабораторный отчет.
а) Организуйте лабораторные данные и рассчитанные значения в аккуратной электронной таблице. множество. Используйте только английскую систему единиц .
б) Постройте график зависимости теплопередачи пропиленгликолю от средней логарифмической температуры. разница.
c) Из шестнадцати проведенных экспериментов определите средний общий коэффициент теплопередачи U из следующего определения:
Теплопередача = (C _p) _PG T _PG = U A T _LMTD Обратите внимание, что наклон кривой, построенной в b), равен UA.
г) На одном участке построить эффективность,, по сравнению с NTU, и кривая соответствует данным, где C – константа, путем построения графика аналогично рис.11.15 Incropera & DeWitt с использованием ур. (15). Помнить из ваших данных определяется из четырех измеренных температур с использованием экв. (16), а не из уравнения (15).
Приложение (распечатайте перед приездом в лабораторию):
Рис A1: Принципиальная схема, контуры потока
Рис A2: Калибровочная кривая для расходомера PENWALT № YYN-3447
Рис A3: Калибровочная кривая для расходомера Fischer & Porter No.М2-1014 / 55
Рис A4: Удельный вес водных растворов пропиленгликоля.
Рис A5: Удельная теплоемкость водных растворов пропиленгликоля.
Перейти к оглавлению
Перейти следующая лаборатория
Перейти Топ Фактор обрастания
– обзор
8.6.3 Подход к оценке факторов обрастания
Тепловое влияние загрязнения на производительность обычно выражается как дополнительное сопротивление или фактор загрязнения R _f (m ² K / W), который является обратной величиной коэффициента теплопередачи.Это сопротивление добавляется к сопротивлению пленки и стенок пораженной стороны, а иногда и обеих сторон в процессе проектирования, обеспечивая увеличенную площадь поверхности для компенсации загрязнения. Принцип заключается в том, что теплообменник сконструирован для чистых условий – так что он превосходит – но сходится к своей предполагаемой производительности и, вероятно, превосходит ее (ниже) в качестве его засорения, пока не будет достигнута точка, требующая очистки. Таблицы рекомендуемых факторов загрязнения кожухотрубных теплообменников публикуются TEMA и другими организациями.
Опасность слепого применения приведенных значений R _f для компактных теплообменников была четко продемонстрирована (например, Боттом (1990)) и проиллюстрирована ниже. Опасность возникает из-за того, что чрезмерная конструкция приводит к более низким скоростям чистого потока, что, в свою очередь, способствует большему количеству осадков и засорению. Альтернативные значения для пластинчатых теплообменников даны Panchal и Rabas (1999), как показано в таблице 8.3.
Таблица 8.3. Факторы загрязнения для ПТО по сравнению со значениями TEMA
–₃₆_{36 _{84 0,033 903 9128 9128 9128 9128}}
Технологическая жидкость Rf − PHE (м2 / кВт) Rf − TEMA (м2 / кВт)
Вода ₈₃₆
Мягкая вода ₈₁₄ 0.018 0,18–0,35
Вода для градирни 0,044 0,18–0,35
Морская вода 0,026 0,18–0,35
0,18–0,35
Смазочное масло 0,053 0,36
Органические растворители 0,018–0,053 0,36
Пар (масляный подшипник) 0,009 0.18
От Panchal, C.H., Rabas, T.J., 1999. Характеристики загрязнения компактных теплообменников и усиленных труб. В: Proc. Международная конференция по компактным теплообменникам и усовершенствованным технологиям для обрабатывающей промышленности, Банф, Канада. Begell House, New York, с разрешения, Begell House, Inc.
Для обычных компактных поверхностей, возможно, более рациональным подходом является рассмотрение сопротивления загрязнению с точки зрения двух его составляющих (средней) толщины и проводимости.Толщина влияет как на гидравлическое сопротивление (падение давления), так и на термическое сопротивление, но теоретически не зависит от типа отложений, хотя шероховатость поверхности влияет на трение. Электропроводность влияет только на термическое сопротивление, но зависит от типа отложений. Термическое сопротивление определяется как
(8.10) Rf = δλf,
, где δ – толщина, а λ _f – проводимость слоя загрязнения. Если электропроводность известна или приближена, тогда уравнение 8.10 означает соответствующее значение δ .
Некоторые типичные значения проводимости для различных отложений показаны в Таблице 8.4, адаптированной на основе данных, представленных Марнером и Суитором (1987). Также показаны рабочие температуры и измеренная толщина.
Таблица 8.4. Электропроводность различных отложений
12 – 0,17–1,08
Каталожный номер Тип покрытия Температура (K) Плотность (кг / м ³) Относительная шероховатость Теплопроводность W / (м K) Толщина (K) мм)
Chow et al.[49] Затравочный шлак MHD 700–810 – – 0,33–0,40 2,6–9,5
Масса [50] Котел на угле ₃₃ 8 673 – – 0,1–10,0 –
Characklis [51] Биопленка – – 0,003–0,157 – 3 0,4836 Биопленка – – 0.57–0,71 –
Lister [53] Карбонат кальция – – 0,0001–0,0006 2,6 1,65–2,62
[54] Карбонат кальция – – – 2,26–2,93 –
Сульфат кальция – 14 – 14 – 14 – 14 – Фосфат кальция – – – 2.60 –
Фосфат магния – – – 2,16 –
Магнитный оксид железа –
Анальцит – – – 1,27 –
Bioflim – – – 0.63 –
Raask [55] Угольный котел 500–1200 500 – 0,03–3,0 0–50
Calcium [9] карбонат – – – 1,6 –
Рогальский [47] Дизельный выхлоп, работающий на жидком топливе – – – – 0,0358
Wagoner et al.[57] Угольный котел 889 – – 0,0520 –
Characklis [58] Биопленка 300–1093 – –
Parry [37] Фосфат кальция 310 – – 1,0 0,25
Данные от Marner.Обрастание с конвективной теплопередачей. В: Какач, С., Шах, Р.К., Аунг, В. (ред.), Справочник по однофазной конвективной теплопередаче. Джон Вили, Нью-Йорк.
Вероятно, что проводимость данного осадка изменяется по мере его роста: существует тенденция к увеличению плотности осадка со временем из-за массопереноса через слой. Это аналогично известному уплотнению слоев инея на испарителях со временем. Затем проводимость возрастает с увеличением плотности.
Таким образом, если мы рассматриваем фактор загрязнения как представление заданной толщины (подразумевая условную толщину, после которой выполняется очистка), мы можем связать этот момент с критерием падения давления. Таким образом, если взять трубку диаметром 25 мм, указанный коэффициент загрязнения ТЕМА для охлаждающей воды составляет 0,18–0,35 м ² К / кВт, а среднее значение 0,27 при типичном значении проводимости карбоната кальция 2,5 Вт / мК. подразумевается толщина слоя 0,675 мм. Если эту толщину нанести на трубку с внутренним диаметром 25 мм, как схематично показано на рис.8.9, эффективный диаметр уменьшается до 23,65 мм, что дает увеличение падения давления на 12%. Теперь, если тот же коэффициент (т.е. толщина) применяется к трубе диаметром 2 мм, эффективный диаметр становится 2 – 1,35 = 0,65 мм, что дает увеличение падения давления на 946% в типичном турбулентном потоке.
Рис. 8.9. Последствия отсутствия масштабирования фактора загрязнения (схематично, не в масштабе). (A) Трубка диаметром 25 мм. (B) Трубка диаметром 2 мм.
Абсурдность практики, представленной в этом примере, очевидна.Таким образом, может показаться, что одним из логических подходов было бы масштабирование фактора загрязнения и, как следствие, допустимой толщины загрязнения по гидравлическому диаметру рассматриваемой поверхности. Это автоматически даст такое же пропорциональное увеличение падения давления с соответствующим относительным уменьшением расхода и изменением тепловой нагрузки. Следующий подход резюмирует подход, описанный Hesselgreaves (2002).
Для внутренней трубчатой поверхности, если допустимый максимум пропорционального падения давления составляет, скажем, 20%, подразумеваемый относительным уменьшением площади проходного сечения на 10% для турбулентного потока, игнорируя для простоты системные эффекты, рассмотренные в последнем разделе, это означает следующий критерий толщины обрастания δ :
(8.11) 2δdh≤0,1.
(Для поверхностей пластин числитель должен быть 4 вместо 2.)
Таким образом, для данного значения λ _d , как указано выше, критерий (8.11) может быть выражен через коэффициент загрязнения R _f , для труб как
(8,12) 2Rfλddh≤0,1,
и снова с 4 для поверхностей пластин, что дает коэффициенты загрязнения, приведенные к гидравлическому диаметру как
(8,13) Rf≤0,12dhλd,
для трубок , и
(8,14) Rf≤0.14dhλd,
для пластинчатых теплообменников.
Чтобы проиллюстрировать применение описанного здесь критерия падения давления, в таблице 8.5 показаны некоторые значения R _f , рассчитанные с использованием типичной проводимости отложений.
Таблица 8.5. Типичные свойства отложений загрязняющих веществ
; T – – – 917 917 917 917 гор.25
Типичные теплообменники d _h тип (мм) λ _d тип (Вт / м K) Толщина наплавления δ _{2 (мм) R _f (м ² K / кВт) Уравнения (8.13), (8.14)} R _f в литературе (м ² K / кВт) Ссылка на значение в литературе
Значения на уровне воды – CaCo ₃
25 2,5 1,25 0,1 0,1–0,36 TEMA
S & amp; T 10 2,5 0,5 6 0,0 5 2.5 0,125 0,033 0,043 Marriott
PCHE 1 2,5 0,05 0,02
0,02
0,02
S&T 25 3 1,25 2,00 0,18–0,36 TEMA
Рекуперация тепла 10 3 1,43 0,08–10 Weiermann
Ребристая труба 3 3 0,075 1,00 0,09–0,6
93_{_{_{_E1}}}
0,05 0,5
Очевидно, что выбор увеличения падения давления на 20% является несколько произвольным, но цифры в таблице, особенно для жидкостей, хорошо согласуются с опубликованными данными и рационализируют разница между кожухотрубными теплообменниками и ПТО.Выбор проводимости отложения важен и, вероятно, должен быть между значениями высокой и низкой плотности, отражая прогрессирование уплотнения отложения. Компактные теплообменники часто имеют более низкую Δ T s, чем кожухотрубные теплообменники, поэтому мы ожидаем, что в этих случаях будут применяться более низкие коэффициенты загрязнения.
Дальнейшие этапы улучшения подхода могут заключаться во включении эффектов скорости, температуры и геометрии. Тонон (1998) показал, что асимптотическое поведение фактора загрязнения, наблюдаемое для ПТО, сильно зависит от скорости, заметно снижаясь с увеличением скорости; также наблюдалось сильное уменьшение при увеличении угла гофра с 30 до 60 градусов.Эти соображения особенно применимы к загрязнению твердыми частицами.
Для загрязнения, вызванного массообменом, вероятно, что разница температур движения (Δ T ), которая часто контролирует массоперенос, также будет важным фактором при определении асимптотического сопротивления загрязнению. Polley et al. (2002a, b) исследовали механистическую модель коксования на стороне трубы печи в линии подогрева теплообменников S&T на нефтеперерабатывающем заводе, обнаружив, что можно оценить приблизительные пороговые температурные условия, зависящие от скорости, ниже которых не произойдет значительного загрязнения.Баттерворт (2002) предложил родственный подход к проектированию теплообменников S&T с учетом скорости и температуры.
Вероятно, что будут разработаны дополнительные механистические модели для более широкого диапазона процессов, чтобы сузить расчетные диапазоны условий в ситуациях загрязнения, чтобы снизить как применяемые факторы загрязнения, так и стоимость простоев.
Турбулизаторы в теплообменниках: типы и назначение
В теплообменниках с ребристыми трубами жидкость (газ / вода / гликоль / хладагент / т.) циркуляция через трубки змеевика чрезвычайно важна для общей производительности змеевика – это половина дела, наряду с передачей тепла в воздух. Степень контакта жидкости со стенками трубы влияет на производительность змеевика и общую эффективность системы – чем больше жидкость контактирует со стенкой трубы, тем лучше и экономичнее теплопередача.
Один из методов, используемых производителями змеевиков для повышения эффективности теплообменного оборудования – особенно в приложениях, где используются жидкости с низкой скоростью, высокой вязкостью или и тем, и другим – заключается в создании турбулентности в трубках теплообменника.Таким образом достигается турбулентный поток , который по сравнению с менее энергичным ламинарным потоком способствует усиленному контакту со стенками трубы.
Одним из средств достижения этого желательного турбулентного потока является использование устройств, называемых турбулизаторами , которые изменяют поток жидкости, увеличивая контакт со стенкой трубы. Турбулизаторы также уменьшают пограничный слой в трубке – небольшую область возле стенки трубки, где усиливается влияние вязкости, а теплопередача имеет тенденцию быть относительно плохой.В SRC часто возникают вопросы от клиентов о турбулизаторах. Что такое турбулятор? Какие бывают типы турбулизаторов? Стоят ли турбуляторы? Этот блог призван ответить на эти вопросы.
Работа в HVAC? Ознакомьтесь с руководством SRC по хладагентам и никогда больше не гуглите свойства хладагента. Совершенно новый и совершенно бесплатный!
Основным преимуществом турбулизаторов является меньшая занимаемая площадь для змеевика. В зависимости от области применения добавление турбулизаторов к змеевику может привести к значительному уменьшению размера змеевика без ущерба для тепловых характеристик.
Например, в примерной системе, змеевик размером 45 x 45 дюймов, работающий с рабочей жидкостью, состоящей из 35% гликоля, добавление турбулизаторов может уменьшить количество требуемых рядов труб наполовину.
В теплообменниках используются четыре основных типа турбулизаторов: шаровые, скрученные, пружинные и матричные.
Шаровая турбина

Шаровые турбулизаторы соответствуют своему названию – маленькие шарики, обычно сделанные из алюминия, используются для воздействия на поток рабочей жидкости в данном змеевике.Они делают это, занимая пространство внутри трубки, увеличивая скорость за счет уменьшения объема.
Из турбулизаторов, описанных в этой статье, шаровые турбулизаторы являются наиболее эффективными, поскольку они лучше всего уменьшают площадь внутренней поверхности трубы. Однако уменьшение площади поверхности приводит к наибольшему падению давления из четырех турбулизаторов, обсуждаемых в этой статье. Как и в случае с некоторыми другими элементами теплопередачи, выражение «если что-то хорошо, значит больше – лучше» не применяется, поскольку должен быть достигнут оптимальный баланс между перепадом давления и идеальной турбулентностью.
Что касается стоимости, шаровые турбулизаторы довольно недороги, но при регулярном использовании их следует покупать на складе, чтобы лучше понять их ценность.
Пружинный турбулятор

Еще один пример отличных способностей к именованию его создателей – пружинный турбулятор, представляющий собой витую пружину. Они продаются в виде туго намотанных катушек (изобразите обтяжку небольшого диаметра), а затем вытягивают внутри трубки (представьте разрушенную обтяжку небольшого диаметра).Маленькие крючки на обоих концах трубки в сочетании с плотной посадкой внутри внутреннего диаметра трубки предотвращают возврат пружины к своей первоначальной форме и обеспечивают контакт между пружиной и стенкой трубки.
Пружинные турбулизаторы создают волнообразное движение, направляя энергию жидкости вверх и вниз больше, чем придают вращение. Это движение направляет жидкость к стенкам трубы, проникая в пограничный слой и улучшая теплопередачу.
Они могут быть изготовлены из различных материалов, но наши, как правило, из латуни, и они предлагают отличный баланс между относительно низкой стоимостью и хорошими характеристиками.Как и в шаровых турбулизаторах, пружины лучше всего осознаются, когда они заказываются оптом и хранятся на складе для труб определенного диаметра.
Турбулятор витой ленты

Эти стержни спиральной формы вставляются в трубы теплообменника, где они создают турбулентность. Они создают турбулентный поток способом, аналогичным методу пружинного турбулизатора, но не идентичным, и могут быть изготовлены из любого количества материалов.
Турбулизаторы из скрученной ленты по существу делят внутренний диаметр трубки пополам, входя в контакт со стенкой трубки, где они создают турбулентность и направляют поток от центра трубки наружу к пограничному слою.Это делает жидкость ближе к стенке более турбулентной, чем в центре, что желательно, поскольку основная часть теплопередачи происходит в этой области трубы.
Турбулизаторы со скрученной лентой работают несколько лучше, чем пружинные, но цена намного выше, а затраты быстро растут в зависимости от количества трубок. Время изготовления турбулизаторов со скрученной лентой также больше, так как каждый турбулизатор должен быть изготовлен в соответствии с определенной длиной трубок. Заказчик также может указать количество поворотов на фут в зависимости от требуемого уровня турбулентности.
Матричный турбулятор

, фото: CALGAVIN’s hiTRAN® Thermal Systems
Турбулятор матрицы состоит из скрученной проволоки, украшенной тонкими проволочными петлями по всей длине. Обычно эти устройства изготавливаются из нержавеющей стали и служат статическими смесителями, взбалтывая жидкость и создавая турбулентность.Как и скрученная лента, они должны быть изготовлены индивидуально для каждой катушки, что приведет к более высокой стоимости. Этой более высокой стоимости и высокой производительности способствует тот факт, что конфигурация и плотность матриц могут быть изменены в соответствии с потребностями конкретного приложения.
Срок изготовления этих турбулизаторов также может быть больше, иногда до 10 недель и более, в зависимости от местонахождения поставщика. Их стоимость может быть непомерно высокой, и хотя они не подходят для нескольких рабочих мест, они очень эффективны в приложениях, где их имеет смысл использовать.Матричные турбулизаторы экономически целесообразны для больших змеевиков, например, таких, как те, что используются в воздухоохладителях. Более того, точность их конструкции позволяет инженерам очень точно рассчитывать такие параметры, как производительность и падение давления.
Не оставайтесь незамеченными, когда речь идет об информации о теплопередаче. Чтобы быть в курсе самых разных тем по этой теме, подпишитесь на The Super Blog, наш технический блог, Doctor’s Orders и подпишитесь на нас в LinkedIn, Twitter и YouTube.
% PDF-1.7 % 2 0 obj > / Контуры 6 0 R / Страницы 7 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 4 0 obj > транслировать application / pdfuuid: 4a4a3466-f946-411a-bfc0-df23247c6761uuid: 60765b0e-6a90-4d1c-bc0e-cfdbdb6fd9502018-12-04T22: 39: 24 + 02: 00PDF-XChange18 Editor: 6.0.322+ 39: 00PDF-XChange18 Editor: 6.0.322+ 02: 00PDF-XChange Core API SDK (6.0.322.7) конечный поток эндобдж 3 0 obj > транслировать xͽYs9 & _} ĊUi / # O1YdE * 8Tv; / U @ F͉ = m: q1’ԙpNr’T) OTO Զ ƞEOCInN & !; m7sJ NJp Ժ D (۞ (unT ժ eNu (sNrZ6U ں 9 QT {OuT = ͩiOt {jDScl’ZEÜИDSK DSN © eO7i9Ѧa Ե N · O> sv 6q: 1> j} {b: So’9.

Рис A1:	Принципиальная схема, контуры потока
Рис A2:	Калибровочная кривая для расходомера PENWALT № YYN-3447
Рис A3:	Калибровочная кривая для расходомера Fischer & Porter No.М2-1014 / 55
Рис A4:	Удельный вес водных растворов пропиленгликоля.
Рис A5:	Удельная теплоемкость водных растворов пропиленгликоля.

Технологическая жидкость	Rf − PHE (м2 / кВт)	Rf − TEMA (м2 / кВт)
Вода ₈₃₆	Мягкая вода ₈₁₄	0.018	0,18–0,35
Вода для градирни	0,044	0,18–0,35
Морская вода	0,026	0,18–0,35
0,18–0,35
Смазочное масло	0,053	0,36
Органические растворители	0,018–0,053	0,36
Пар (масляный подшипник)	0,009	0.18

Каталожный номер	Тип покрытия	Температура (K)	Плотность (кг / м ³)	Относительная шероховатость	Теплопроводность W / (м K)	Толщина (K)	мм)
Chow et al.[49]	Затравочный шлак MHD	700–810	–	–	0,33–0,40	2,6–9,5
Масса [50]	Котел на угле ₃₃	8 673 –	–	0,1–10,0	–
Characklis [51]	Биопленка	–	–	0,003–0,157	–	3 0,4836	Биопленка	–	–	0.57–0,71	–
Lister [53]	Карбонат кальция	–	–	0,0001–0,0006	2,6	1,65–2,62
[54]	Карбонат кальция	–	–	–	2,26–2,93	–
	Сульфат кальция	–	14 –		14 –		14 –		14 –	Фосфат кальция	–	–	–	2.60	–
	Фосфат магния	–	–	–	2,16	–
	Магнитный оксид железа	–
	Анальцит	–	–	–	1,27	–
	Bioflim	–	–	–	0.63	–
Raask [55]	Угольный котел	500–1200	500	–	0,03–3,0	0–50
Calcium [9] карбонат	–	–	–	1,6	–
Рогальский [47]	Дизельный выхлоп, работающий на жидком топливе	–	–	–	– 0,0358
Wagoner et al.[57]	Угольный котел	889	–	–	0,0520	–
Characklis [58]	Биопленка	300–1093	–	–
Parry [37]	Фосфат кальция	310	–	–	1,0	0,25

Типичные теплообменники	d _h тип (мм)	λ _d тип (Вт / м K)	Толщина наплавления δ _{2 (мм) R _f (м ² K / кВт) Уравнения (8.13), (8.14)}	R _f в литературе (м ² K / кВт)	Ссылка на значение в литературе
Значения на уровне воды – CaCo ₃
25	2,5	1,25	0,1	0,1–0,36	TEMA
S & amp; T	10	2,5	0,5	6 0,0 5	2.5	0,125	0,033	0,043	Marriott
PCHE	1	2,5	0,05	0,02
0,02
0,02
S&T	25	3	1,25	2,00	0,18–0,36	TEMA
Рекуперация тепла	10	3	1,43	0,08–10	Weiermann
Ребристая труба	3	3	0,075	1,00	0,09–0,6

Гликолевый рекуператор: сфера применения устройства

Конструктивные особенности

Принцип действия

Узел обвязки

Сфера применения

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Достоинства и недостатки

Что такое гликолевый рекуператор? – Кондиционеры Gree

Что такое гликолевый рекуператор воздуха?

Особенности гликолевых рекуператоров

Конструктивные особенности гликолевого рекуператора

Принцип действия и устройство гликолевого рекуператора

Узел обвязки гликолевого рекуператора

Возможности гликолевого рекуператора

Применение гликолевого рекуператора

Преимущества и недостатки гликолевых рекуператорах: отзывы

Что учитывать при выборе гликолевого рекуператора?

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора гликолевого рекуператора

Что из себя представляет гликолевый рекуператор воздуха

Виды рекуператоров и их наиболее правильный расчет

Что такое рекуператор?

Виды рекуператоров

Пластинчатый рекуперативный теплоутилизатор

Роторный рекуператор

Гликолевый теплоутилизатор

Тепловая труба

Расчет рекуператора

Читайте также:

Гликолевый рекуператор принцип работы – Tokzamer

Гликолевый рекуператор: назначение и сфера применения устройства

Конструктивные особенности

Принцип действия

Узел обвязки

Сфера применения

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Достоинства и недостатки

Что из себя представляет гликолевый рекуператор воздуха

Гликолевый рекуператор принцип работы

Принцип работы гликолевого рекуператора

Возможности установки

Где используется гликолевый рекуператор

Особенности гликолевых рекуператоров

Что такое гликолевый рекуператор?

Что такое гликолевый рекуператор воздуха?

Особенности гликолевых рекуператоров

Конструктивные особенности гликолевого рекуператора

Принцип действия и устройство гликолевого рекуператора

Узел обвязки гликолевого рекуператора

Возможности гликолевого рекуператора

Применение гликолевого рекуператора

Преимущества и недостатки гликолевых рекуператорах: отзывы

Что учитывать при выборе гликолевого рекуператора?

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора гликолевого рекуператора

Сферы применения, устройство и принцип работы гликолевого рекуператора воздуха: узел обвязки и расчет энергоэффективности системы

Что из себя представляет гликолевый рекуператор воздуха?

Как работает: принцип действия и устройство

Как выглядит?

Когда и для чего нужен?

Отзывы о гликолевых рекуператорах воздуха: плюсы и минусы

Узел обвязки с наличием дополнительного оборудования

Что учитывать при выборе?

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора оптимального оборудования

Ликбез

Достоинства и недостатки

Принцип работы гликолевого рекуператора

Где используется гликолевый рекуператор

Принцип действия

Возможности установки

Расчет энергоэффективности устройства данного типа

Как выполняется анализ гликоля

Рекуператоры

Ключевые свойства гликоля

Выводы

Как можно сделать рекуператор воздуха своими руками

Что же это такое и в чем суть?

Какими бывают?

Как же выбрать оптимальную конструкцию?

Рекуператор гликоля. Смесительные установки для рекуператоров гликоля Рекуператоры гликоля

Принцип работы рекуператора гликоля

Варианты установки