Рекуперація в системах вентиляції і кондиціонування

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

• тепло повітря, що видаляється системами загальнообмінної вентиляції кондиціонування повітря і місцевих відсмоктувачів, коли рециркуляція повітря неприпустима;
• тепло і холод технологічних установок, придатні для вентиляції і кондиціонування.

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

• перекрестноточние (рекуперативні) теплообмінники;
• обертові (регенеративні) теплообмінники;
• система з проміжним теплоносієм, що складається з двох теплообмінників.

Тип теплоутилизатора визначає і тип відповідної секції центрального кондиціонера.

Перекрестноточний теплообмінник

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

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

Завдяки турбулентному течією повітря в каналах теплообмінника, домагаються високої ефективності утилізації тепла при порівняно низькому гідравлічному опорі.

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

Для виключення обмерзання взимку на теплообміннику встановлений термостат, керуючий становищем клапана обвідної лінії.

Мал. 1 - Секції перехресно точного теплообмінника:

а - ванна і сепаратор на виході з витяжною секції;

6 - ванна і сепаратор на виході з витяжною секції. Ванна і сепаратор на виході з припливної секції (застосовується влітку під час охолодження припливного повітря в перекрестноточном теплообміннику;

в -ванна і сепаратор на виході з витяжною секції. Фільтри першого ступеня класу Е113 на вході в приточную і витяжну секції. Можливий монтаж регулює повітряного клапана і еластичних вставок;

г - ванна і сепаратор на виході з витяжною секції. Ванна і сепаратор на виході з припливної секції (необхідні влітку при охолодженні припливного повітря в перекрестноточном теплообміннику}. Фільтри першого ступеня класу ЕU3 на вході в приточную і витяжну секції. Можливий монтаж регулює повітряного клапана і еластичних вставок.

Обертається теплообмінник

Обертається теплообмінник - це пристрій, в якому теплообмін відбувається в результаті акумуляції тепла обертається регенеративної «насадкою».

Насадка є гофрований сталевий лист, згорнутий так, щоб були створені канали для горизонтального протікання повітря. Виготовлена ​​в формі колеса, вона обертається двигуном з редуктором і ремінною передачею.

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

Регулювання ефективності теплоутілізаціі проводиться шляхом зміни числа обертів двигуна.

У зв'язку з можливістю конденсації вологи з потоку повітря, що виходить за теплообмінником встановлюється сепаратор із зливним піддоном і відведенням конденсату через сифон.

Мал. 2 - Секція з обертовим теплоутілізатором:

1 - обертається насадка;

2 - щит керування;

3 - електропривод з клиноремінною передачею;

4 - піддон

Секція обертового теплообмінника включає:

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

Допустима швидкість руху повітря через теплообмінник - 4,5 м / с; максимальна робоча температура 50 ° С.

Обертові теплообмінники мають найвищу ефективність теплоутілізаціі (до 80%), проте основним їх недоліком є наявність взаємного перетікання повітряних потоків, що робить їх непридатними там, де потрібно повне розділення припливного і витяжного повітря.

Система з проміжним теплоносієм

Система з проміжним теплоносієм застосовується в системах, де неприпустимо змішання потоків повітря, а також в разі великої відстані між припливної та витяжної установкою. Ефективність теплоутілізаціі в такій системі становить 60%. Перевагою цієї системи є і те, що в якості проміжного теплоносія використовується рідина, що дуже важливо в умовах холодного клімату.

Система складається з двох теплообмінників з алюмінієвими трубками і алюмінієвими ребрами.

Теплообмінник, розташований в потоці повітря, що видаляється, оснащений каплеуловителем. У піддоні краплевловлювача встановлений переливної патрубок, що виходить назовні кожуха секції.

Теплообмінники можуть бути закріплені в одному кожусі або кожен теплообмінник встановлюється в окремій секції, представленої на рис. 3.

Теплообмінники з'єднуються системою трубопроводів, заповнених теплоносієм, який найчастіше є 40% -ний розчин етиленгліколю в дистильованої воді. Теплоносій, нагрівшись в теплообміннику-теплоприемник, обдувається теплим витяжним повітрям, переносить це тепло в теплообмінник-теплопередатчик, розташований в потоці припливного повітря. Робота здійснюється в замкнутому контурі. Теплообмінник-теплопередатчик, розташований на припливної стороні, найчастіше грає роль підігрівача першої ступені. Цю схему можна використовувати в системах кондиціонування приміщень з високими вимогами до чистоти повітря, а також в разі великої відстані між припливної та витяжної установкою. Ефективність рекуперації тепла доходить до 60%.

Мал. 3 - Секції теплоутілізаціі з проміжним теплоносієм:

а - теплообмінник розташований на відстані;

6- теплообмінник поруч