Системы вентиляции с рекуперацией тепла сегодня являются самыми современными. Они используют отработанное тепло/холод отработанного воздуха (отработанный воздух) для нагрева свежего воздуха (приточного воздуха) зимой и для его охлаждения летом. Их можно использовать для минимизации потребления первичной энергии в здании. Компоненты теплообменника расположены в приточных и вытяжных воздуховодах системы вентиляции. В основном есть 3 различных процедуры:
- Рекуперативная рекуперация тепла
- Регенеративная рекуперация тепла
- Использование тепловых насосов
Рекуперативная рекуперация тепла
В рекуперативных системах тепло от потока отработанного воздуха передается непосредственно приточному воздуху через перегородку теплообменника. Нет прямой связи между вытяжным и наружным воздухом, то есть, нет смешивания и переноса влаги. Примерами являются пластинчатые и трубчатые теплообменники, например, в бытовых вентиляционных системах.
Пластинчатые теплообменники
В пластинчатых теплообменниках воздух проходит через пакет параллельных тонких пластин (листы алюминия или нержавеющей стали, пластиковая пленка). Они составлены таким образом, что приточный и отработанный воздух чередуются в последовательных пространствах. Теплопроводящая пластина передает энергию от теплого воздуха к холодному. Системы построены либо по принципу противотока, либо по принципу поперечного потока, либо из комбинации обоих потоков. Пластинчатые теплообменники кубической или прямоугольной формы имеют коэффициент рекуперации тепла от 50 до 80%. Пластинчатые теплообменники обычно являются наиболее экономичным решением при небольшой производительности по воздуху от 1000 до 25000 м³ / ч. Их рыночная доля составляет около 30%. Одним из примеров применения является управляемая бытовая вентиляция.
Регенеративная рекуперация тепла
В регенеративных системах для передачи тепла используется твердая или жидкая промежуточная среда. Тепловая энергия временно накапливается в твердом теле, а затем выделяется в приточный воздух с той же поверхности.
Роторный теплообменник
В роторном теплообменнике, также известном как тепловое колесо, ротор вращается как фиксированный накопитель примерно от 5 до 20 раз в минуту. Он состоит из нержавеющих тонких листов или фольги (алюминия или нержавеющей стали), которые имеют структуру, аналогичную гофрированному картону, то есть один гладкий слой следует за гофрированным слоем. При постоянном вращении теплый отработанный воздух попеременно течет в одном направлении, а холодный – в другом через ротор. Он нагревается одним потоком воздуха и охлаждается другим. Накопительная масса ротора передает энергию между двумя воздушными потоками. Летом в режиме охлаждения действует обратный принцип. В дополнение к разумным целям, т.е., то роторный теплообменник может также поглощать влагу (скрытой теплоты) из отработанного воздуха или восстановить потоки выхлопных газов.
По конструкции различают роторные теплообменники с гигроскопичным (притягивающим воду) покрытием и без него. Устройства с покрытием используются для дополнительной передачи влаги, в то время как устройства без гигроскопического покрытия переносят лишь небольшое количество влаги из отработанного воздуха при конденсации.
Роторы, которые дороги по сравнению с пластинчатыми теплообменниками, используются с большой производительностью от 10 000 до 200 000 м³ / ч. Амортизация происходит быстро с помощью более высоких темпов восстановления тепла. Рыночный диаметр ротора находится в диапазоне от примерно 40 см до примерно 6 м.
Система с высокой циркуляцией
Состоит из двух теплообменников (чаще всего пластинчатых трубчатых теплообменников), каждый из которых установлен в вытяжном и наружном потоках воздуха. Блоки наружного и вытяжного воздуха также могут быть установлены отдельно друг от друга. Между ними в системе трубопроводов циркулирует теплоноситель (например, рассол). Накопитель жидкости передает тепло от теплового регистра к тепловому регистру.
Распространены высокопроизводительные системы с 80% степенью передачи воздуха. Встроенные высокоэффективные теплообменники с общей длиной (от 600 до 1200 мм) и имеют очень высокую термодинамическую противоточную долю всех используемых сред (вода, рассол или воздух) от 98 до 99%.
В дополнение к системе с высокой рекуперацией тепла в системе могут быть реализованы дополнительные функции, такие как передача остаточного тепла, подогрев воды, а также использование солнечной энергии и отработанного тепла.
Теплообменники
Внешне теплообменники с тепловыми трубками имеют тот же вид, что и обычные регистры нагрева или охлаждения. Однако вместо змеевиков устанавливаются тепловые трубки. Они работают независимо друг от друга. Они состоят из откачанных пластинчатых трубок, содержащих хладагент. Теплый отработанный воздух проходит через нижнюю часть тепловой трубы и нагревает хладагент. Он испаряется, поднимается и передает тепло испарения холодному наружному воздуху. Теплообменники с трубками используются, среди прочего, в крупных системах кондиционирования воздуха и в технологических процессах.
Реверсивный теплообменник
Переключаемый блок рекуперации тепла состоит из двух или более пакетов статического аккумулирования тепла из алюминиевых листов. Через них попеременно проходит наружный и отработанный воздух. Управление происходит через переключающие заслонки, которые работают с электродвигателями и динамически с короткими интервалами переключения. Теплый отработанный воздух заряжает накопительный бак, а проходящий мимо холодный наружный воздух разгружает накопительный бак. Так называемая батарея используется, когда требуется особенно высокая степень рекуперации тепла (от 0,6 до 0,9).
С тепловым насосом в системе кондиционирования также возможна рекуперация тепла с помощью тепловых насосов. Тепловой насос извлекает тепло из отработанного воздуха и передает его поступающему холодному наружному воздуху. Процесс также обратимый. Тепловые насосы воздух/воздух или тепловые насосы воздух/вода могут быть интегрированы в устройства для регулируемой вентиляции общепитовских помещений.
Материал предоставлен Московской климатической компанией.
