Энтальпийные теплоутилизаторы для систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Как нам всем известно, сейчас вопросам энергоэффективности уделено особое внимание. Основной целью государственной программы Российской Федерации «энергосбережение и повышение энергетической эффективности» является снижение энергоемкости валового внутреннего продукта Российской Федерации на 40 процентов к 2020 году. Одна из мер по энергоэффективности в кондиционировании и вентиляции - это использование теплоты удаляемого воздуха, для обработки приточного. Для решения этой задачи существуют различные теплоутилизаторы. В них вытяжной воздух обменивается теплотой с приточным через металлические пластины, разделяющие потоки, или через промежуточный теплоноситель.

В условиях российской зимы, всегда встает вопрос увлажнения воздуха. Однако, использование контактных или паровых увлажнителей воздуха не дешево, как в монтаже, так и в эксплуатации. Возникает необходимость возвращать в помещение не только тепло, но и влагу.

Для возврата теплоты и влаги в помещение достаточно давно используются роторные регенераторы. Ротор имеет оптимальную конструкцию с точки зрения высокого КПД и низкого падения давления. КПД ротора при сбалансированной вентиляции может достигать 85 %. Конструкция роторного теплоутилизатора проста: теплоаккумулирующая насадка, выполненная в виде алюминиевого ротора, вращается одновременно в вытяжном и приточном канале. Процесс теплообмена в аппаратах осуществляется по регенеративному принципу. Через ротор встречными потоками поступает наружный и удаляемый воздух. Если система работает на обогрев, то вытяжной воздух отдает теплоту тому сектору ротора, через который он проходит. Когда нагретый сектор ротора попадает в поток холодного наружного воздуха, приточный воздух нагревается, а ротор, соответственно, охлаждается. Если система работает на охлаждение, то теплота передается от теплого наружного холодному вытяжному воздуху. Теплообменники могут поставляться с сектором очистки, которые предотвращают смешение потоков и загрязнение наружного воздуха вытяжным.

По типу покрытия рабочего колеса можно выделить три вида роторов: негигроскопический (температурный), гигроскопический, сорбционный.

Ротор негигроскопического или температурного регенератора изготовлен из гофрированного алюминиевого листа без покрытия или с эпоксидным покрытием для работы в агрессивной среде. Такие теплоутилизаторы возвращают минимум влаги в помещение, так как поверхность ротора не смачивается водой и сконденсировавшаяся влага выбрасывается вместе с потоком удаляемого воздуха.

Поверхность гигроскопического ротора, в отличие от температурного, смачивается. В вытяжном канале на поверхности ротора образуется пленка конденсата, которая вместе с ротором попадает канал подачи наружного воздуха, в котором испаряется.

Сорбционный роторный теплоутилизатор становится все более популярным, ввиду возможности значительной экономии холода в летний период времени. Сорбционный ротор переносит влажность с вытяжного воздуха в приточный. При этом потребуется на 40% меньше холодильной мощности, чем в стандартных теплоутилизаторах. Другим плюсом являются отличные гигиенические свойства сорбционных роторов. В качестве материала для создания покрытия поверхностей для влаго- или теплообмена применяется синтетический наноцеолит, который состоит из частиц с размером частиц <1мкм.

Но не только роторные аппараты способны вернуть влагу в помещение. В настоящее время, производятся, так называемые, мембранные теплоутилизаторы. Принцип рекуперации заключается в том, что теплообмен происходит без физического смешения встречных потоков воздуха. Тепло удаляемого из помещения воздуха передаётся поступающему воздуху посредством паропроницаемого материала пластин теплообменных кассет. Движение воздушных потоков в кассетах перекрёстное. По сути, мембранный рекуператор является не чем иным, как хорошо известным пластинчатым перекрестноточным рекуператором, но пластины в нем изготовлены из специального паропроницаемого материала, за счет которого возвращается не только теплота, но и влага, находящаяся в воздухе помещения.

Обработка воздуха с одновременным подводом теплоты и влаги устраняет проблему конденсата в аппарате, поэтому аппарат имеет высокий показатель морозоустойчивости. Для повышения эффективности последовательно соединяют два, а в некоторых новейших моделях и три рекуператора. Заявленный коэффициент полезного действия для двух теплообменных кассет - до 92%, для трех - до 96%.

энергосбережение теплоутилизатор роторный аппарат

Для сравнения характеристик аппаратов, ниже приведены два примера.

Пример 1.

tн=-3°С;

цн=80%;

tу=+18°С;

цу=60%;

Таблица 1

Пример 2.

tн=-23°С;

цн=70%;

tу=+18°С;

цу=45%;

Таблица 2

Как видно из примеров, мембранные рекуператоры значительно эффективнее аппаратов роторного типа. Также не следует забывать о том, что ротор нуждается в приводе, а значит существуют затраты на электроэнергию. Однако роторные аппараты имеют свои преимущества: возможность регулировать производительность за счет скорости вращения ротора, а так же не возникает необходимости в дисбалансе системы во время размораживания теплоутилизатора (в отличие от мембранного рекуператора, процесс оттайки в роторе регулируется скоростью его вращения).

Список литературы

Белова Е.М. Центральные системы кондиционирования воздуха в зданиях. -- М.: Евроклимат, 2006. 640 с.: ил. -- (Библиотека климатехника).

www.systemair.com

www.airlaska.ru

www.x-ventair.ru

http://ds-moscow.ru/

Размещено на Allbest.ru