Предимства и недостатъци
Въпреки доста ниската топлинна ефективност на тези устройства, те все още са доста търсени и се използват за монтаж във функциониращи вентилационни системи със сериозно "разпръскване" в производителността.
Освен това:
- Към един топлообменник могат да бъдат насочени няколко потока за подаващ или отработен въздух.
- Разстоянието между топлообменниците може да достигне повече от 500 m.
- Такава система може да се използва през зимата, тъй като охлаждащата течност не замръзва.
- Въздушните потоци от изпускателните и захранващите канали не се смесват.
Сред недостатъците могат да се отбележат:
- Достатъчно ниска енергийна ефективност (термична ефективност), която варира от 20 до 50%.
- Сериозни разходи за електроенергия, която е необходима за работата на помпата.
- Тръбопроводите на топлообменника включват голям брой контролни и измервателни устройства и спирателни вентили, които изискват периодична поддръжка.
Тези агрегати са предназначени за правилна работа на климатични агрегати, които включват гликолови топлообменници, които изпълняват функцията за възстановяване на топлината.
Този смесителен агрегат е монтиран във веригата, свързваща захранващия и отработения гликолов топлообменник през тръбопроводи. Възелът съдържа всички необходими свързващи елементи, необходими за правилната работа на веригата. За да функционира правилно системата, достатъчно е да свържете възела към тръбопроводната мрежа и да свържете задвижването и помпата към контролера за управление.
В процеса на работа уредът създава необходимия дебит на охлаждащата течност, необходим за пренасяне на топлина от нагретия изпускателен топлообменник към студения захранващ. Трипътен вентил, инсталиран в уреда, смесващ гликоловите потоци в точното количество, регулира максималната производителност на топлообменниците. В случай на преохлаждане на един от топлообменниците, трипътен вентил смесва по-загрята течност във веригата, като по този начин предотвратява възможността за замръзване на гликоловия нагревател.
Използването на модулиращо електрическо задвижване позволява прецизно управление на трипътния вентил. Термоманометрите, монтирани във всички части на уреда, ви позволяват да наблюдавате параметрите на температурата и налягането в различни части на системата. На монтажа е монтирана група за безопасност, която съдържа предпазен клапан, вентилационен отвор и разширителен резервоар. Необходим е въздушен вентил за автоматично обезвъздушаване на въздуха от системата, който е влязъл във веригата по време на пълнене.
Разширителен резервоар, инсталиран в гликоловата верига, е необходим за компенсиране на излишната течност в системата по време на рязка промяна на температурата във веригата.
Предпазният клапан трябва да работи в случай на повишаване на налягането над зададената стойност, като по този начин предпазва други елементи от повреда. Във веригата на уреда е включен и дренажен клапан за бързо източване на течност от системата.
Сферичните вентили ви позволяват да блокирате веригата на уреда и по този начин да смените отделните му елементи, ако е необходимо, без да източвате цялата система.
Смесителни агрегати за работа на гликолови рекуператори са предназначени да контролират потока на разтвора на етиленгликол във веригата на рекуперационни топлообменници на захранващия и изпускателен блок.
Задачата е да се осигури такъв необходим дебит на охлаждащата течност, така че да прехвърли топлината на отработения въздух към захранващия въздух, колкото е възможно повече, чрез отделна затворена верига, свързваща захранващия и изпускателния топлообменник. Охлаждащата течност на тези агрегати обикновено е разтвор на етиленгликол.
Тръбната единица за гликолови топлообменници включва следните елементи.
- трипътен клапан;
- електрическо задвижване;
- помпа;
- шахта;
- възвратен клапан;
- сферични кранове;
- термоманометри;
- разширителен резервоар;
- кран за източване;
- вентилационни отвори.
Ако е необходимо, модулът се допълва с гофрирани очни линии.
Тези агрегати се използват за всички климатични инсталации, където е предвидена възможност за рекуперация на топлината чрез междинния топлоносител. По правило такива агрегати се монтират на вентилационни системи със среден и висок въздушен капацитет от 5 000 до 100 000 m 3 h.
Ако модулът е проектиран и сглобен правилно, тогава, когато системата е включена, автоматизацията на климатичната инсталация трябва да работи по такъв начин, че първо да осигури максимално възможно загряване на подавания въздух, използвайки топлината на гликоловата верига , и след това свържете веригата на нагревателя, за да загреете въздуха до определена температура.
Как работи гликолов топлообменник
Устройството се състои от два оребрени топлообменника, които са свързани помежду си в затворен кръг с циркулираща в него охлаждаща течност (разтвор на етилен гликол). Един топлообменник е монтиран в канала, през който преминава отработеният въздух, вторият е разположен в потока на захранващия въздух. Топлообменниците трябва да работят в противоток по отношение на въздушния поток. При връзка с директен поток ефективността на тяхната работа се намалява до 20%.
През студения сезон първият топлообменник е охладител, който взема топлина от потока на отработения въздух. Охлаждащата течност се движи през затворен кръг с помощта на циркулационна помпа и влиза във втория топлообменник, който действа като нагревател, където топлината се прехвърля към захранващия въздух. В топлия период функциите на топлообменниците са точно противоположни.
През зимата може да се образува кондензат върху топлообменника в потока отработени газове, който се събира и отвежда с помощта на наклонена вана от неръждаема стомана с хидравлично уплътнение. За да се предотврати навлизането на капки кондензат в потока отработен въздух при високи скорости на потока, зад топлообменника е монтиран капкоуловител.
Къде се използва гликолов топлообменник?
Най-ефективното приложение на гликоловите топлообменници е използването им в двуконтурни схеми. Те са незаменими в експлозивна среда, както и в случаите, когато потоците на въздуха и отработените газове абсолютно не трябва да се пресичат. Подобна схема се използва активно във фабрики с големи площи и в търговски центрове, които поддържат различни температурни условия в различни райони.
Рекуператорът с междинен топлоносител дава възможност за свързване на две отделно съществуващи вентилационни системи - изпускателна и захранваща. Такива устройства са идеални за надграждането им в случай на отделна употреба.
Универсалността на гликоловите рекуператори прави възможно монтирането им в съществуващи системи с капацитет от 500 - 150 000 m3 / h. С тяхна помощ можете да върнете до 55% от топлината. Възвръщаемостта на такива системи е от шест месеца до две години. Зависи от региона, където е инсталирано оборудването и интензивността на неговото използване. По правило е необходимо индивидуално изчисление на такива устройства.
Принцип на действие
В този раздел ще бъде разгледан по-подробно гликолов топлообменник, чийто принцип на работа е донякъде подобен на този на обикновен климатик. През зимата един котел взема топлинна енергия от изходящия въздушен поток на изпускателния отвор на системата и с помощта на водно-гликолова охлаждаща течност я прехвърля към захранващия топлообменник. Именно във втория котел антифризът отдава натрупаната топлина на захранващия въздух, загрявайки го. През лятото действието на топлообменниците на това устройство е точно обратното, следователно, използвайки този тип оборудване, можете да спестите не само от отопление, но и от климатизация.
През студения сезон котел, инсталиран в изпускателен вентилационен канал, може да бъде изложен на кондензат и в резултат на заледяване. Ето защо е оборудван с контейнер с водно уплътнение за събиране и източване на кондензат.Освен това, за да се предотврати навлизането на влага във въздушния поток, обикновено зад топлообменника се монтира капкоуловител. За да се предотврати замърсяване на захранващия топлообменник, във вентилационния канал се монтира груб въздушен филтър.
Опции за инсталиране
- Можете да свържете няколко притока и един изпускателен и обратно.
- Разстоянието между захранване и изпускане може да бъде до 800 m.
- Системата за възстановяване може да се регулира автоматично чрез промяна на скоростта на циркулация на охлаждащата течност.
- Разтворът на гликол не замръзва, т.е. при минусови температури не е необходимо размразяване на системата.
- Тъй като се използва междинен топлоносител, въздухът от аспиратора не може да влезе в притока.
При двуконтурна схема на гликолов топлообменник количеството на отработения и подавания въздух трябва да съвпада, въпреки че са разрешени отклонения до 40%, което влошава индикатора за ефективност.
Изчисляване на енергийната ефективност на устройство от този тип
За ефективна работа и максимално спестяване на топлина по правило е необходимо индивидуално изчисление на такова оборудване, което се извършва от специализирани фирми. Можете сами да изчислите топлинната ефективност и енергийната ефективност на такъв топлообменник, като използвате метода за изчисляване на гликолови топлообменници. За да се изчисли топлинната ефективност, е необходимо да се знаят разходите за енергия за отопление или охлаждане на захранващия въздух, които се изчисляват по формулата:
Q \u003d 0,335 x L x (тенденция - начало),
- L потребление на въздух.
- t започнете (температура на входящия въздух в топлообменника)
- tcon. (температура на изходящия въздух от помещението)
- 0,335 е коефициент, взет от наръчника по климатология за определен регион.
За да изчислите енергийната ефективност на топлообменника, използвайте формулата:
където: Q е енергийните разходи за отопление или охлаждане на въздушния поток, n е ефективността на топлообменника, декларирана от производителя.
Как се извършва анализът на гликол
Процедурата за изследване на качеството на охлаждащата течност е доста проста и не изисква много усилия от собственика на инженерните мрежи. Вземате проби от гликол и ги изпращате в лабораторията на производителя за анализ. Специалистите извършват необходимите анализи и определят количествените характеристики на разтвора. След проучването получавате пълен доклад с препоръки. Въз основа на тях се взема решение. Може да се наложи да изхвърлите отработения разтвор на етилен гликол и да смените охлаждащата течност с нова. Може би отклоненията от нормата не са толкова значителни и не влияят на ефективността на климатичната система.
Важно е да се отбележи, че ако изследването се извършва от производителя, тя отлично познава всички характеристики на използвания състав и може да даде компетентен съвет. Във всеки случай получавате много предимства от такава цялостна услуга:
- Определени количествени характеристики на гликола се сравняват не със средните показатели, а с първоначалните параметри на този конкретен разтвор;
- Можете бързо да поръчате подмяна на охлаждащата течност с изхвърляне на отпадъците;
Производителят разполага с необходимата материална база за транспортиране на гликол до съоръжението и изхвърляне на използваната смес в съответствие с екологичните правила и разпоредби.
Рекуператори
Освен това, в условията на постоянно покачване на цените на енергията, понастоящем вентилационните агрегати много често са оборудвани с различни видове и конструкции рекуператори, които позволяват прехвърляне на част от топлината от отработения въздух към захранващия въздух.
Топлообменниците с напречен поток, поради своята конструкция, насочват подаващия и отработения въздух във взаимно пресичащи се канали без смесване и през повърхността на тънки пластинчати клетки, топлината от отработения въздух се предава на захранващия въздух. Ефективността на такива рекуператори може да достигне 75%.
Ротационните топлообменници имат конструкция, поради която топлината на отработения въздух се прехвърля към захранващия въздух посредством бавно въртящ се диск, който представлява набор от множество пластинчати перфорирани дискове.Ротационните топлообменници позволяват малка (до 15%) примес на отработен въздух към подавания въздух. Това донякъде стеснява обхвата на тяхното приложение, но от друга страна, ефективността на ротационните топлообменници е много по-висока от топлообменниците с напречен поток - до 85%, в зависимост от количеството и параметрите на отработения и подавания въздух.
Когато размерите на вентилационната камера или други характеристики на вентилираните помещения не позволяват поставянето на захранващ и изпускателен блок в един вентилационен блок, тогава може да се използва гликолов топлообменник. Гликоловият топлообменник работи по следния начин: през два отделни топлообменника на изпускателния и захранващия потоци, охлаждащата течност - гликол циркулира; Изходящият въздух пренася топлината през топлообменника към гликола, който от своя страна загрява плочите на захранващия топлообменник. Разстоянието между изпускателния и захранващия блок може да бъде значително и е ограничено само от техническите възможности за полагане на тръбопроводи между топлообменниците, но ефективността на гликоловия топлообменник е ниска, много по-ниска от напречния поток и, освен това, ротационен топлообменник.
В момента много производители имат в асортимента си стандартни вентилационни устройства с относително ниска производителност. Това са вентилационни агрегати за вили, офиси, малки търговски помещения, оборудвани с вода, електрически нагреватели или без тях, различни видове рекуператори. За висока производителност или някои специални условия, вентилационните модули се избират и произвеждат индивидуално, по поръчка. След изчисляване на вентилационната система, посочвайки всички необходими параметри за избор и конструктивни характеристики, проектантът издава техническо задание за представителя на производителя и след известно време получава разпечатка на инсталацията с необходимите параметри, технически характеристики, размери и дизайн. Някои производители поставят програми за избор на оборудване на своите уебсайтове в Интернет, което позволява на дизайнера да създава вентилационни модули с всякаква конфигурация онлайн.
Основни свойства на гликола
Преди да продължите с реда на изследване, е необходимо да решите: какви свойства и характеристики определят качеството на антифриза с ниска точка на замръзване.
- Топлопроводимост;
- Коефициент на топлопреминаване;
- вискозитет;
- Максимална температура на кристализация.
По време на работа охлаждащата течност може да бъде замърсена със странични примеси, които значително влошават работните свойства на течността. Ако концентрацията на активното вещество в разтвора не съответства на нормата, тогава точката на замръзване може да бъде много по-висока от посочената от производителя или изисквана от условията на работа на климатичната система. В някои случаи това става опасно, тъй като при използване на оборудването в сурови климатични условия съществува риск от замръзване на течността в системата. За разлика от водата, гликолът има нисък коефициент на обемно разширение, което свежда до минимум риска от повреда и разкъсване на тръбопровода. Но преходът на разтвора в кашево агрегатно състояние значително влошава транспортирането му през системата и причинява повишено натоварване на помпено оборудване.
Охлаждащата течност, замърсена с примеси, има намалена ефективност, която се изразява в способността да пренася или отвежда топлина. За да осигурите необходимата производителност на системата, трябва постоянно да наблюдавате това и да избягвате отклонения от нормата. Същото важи и за вискозитета. Ако надвишава допустимите граници, транспортирането през тръбопровода е възможно само с повишена мощност на помпено оборудване, което се износва много по-бързо в този режим.
заключения
Има смисъл да се използва антифриз за отоплителна система, когато наистина има вероятност водата в мрежата да замръзне
В този случай е необходимо да се определи оптималната концентрация на разтвора за ефективна работа на цялата отоплителна система и да се вземат предвид изискванията за безопасност
Антифриз - охлаждаща течност на базата на етилен или пропилей гликол, преведена от международен английски като "антифриз", като "незамръзващ". Антифризът от клас G12 е предназначен за използване на автомобили от 96 до 2001 г.; съвременните автомобили обикновено използват антифриз 12+, 12 plus plus или g13.
