Výhody a nevýhody
Navzdory poměrně nízké tepelné účinnosti těchto zařízení jsou stále velmi žádaná a používají se pro instalaci ve fungujících ventilačních systémech s vážným "rozptylováním" ve výkonu.
Navíc:
- Do jednoho výměníku tepla může být nasměrováno několik proudů přiváděného nebo odváděného vzduchu.
- Vzdálenost mezi výměníky tepla může dosáhnout více než 500 m.
- Takový systém lze použít v zimě, protože chladicí kapalina nezamrzne.
- Proudy vzduchu z výfukového a přívodního potrubí se nemísí.
Mezi nedostatky lze poznamenat:
- Dostatečně nízká energetická účinnost (tepelná účinnost), která se pohybuje od 20 do 50 %.
- Vážné náklady na elektřinu, která je nezbytná pro provoz čerpadla.
- Potrubí výměníku obsahuje velké množství regulačních a měřicích zařízení a uzavíracích armatur, které vyžadují pravidelnou údržbu.
Tyto jednotky jsou určeny pro správný provoz vzduchotechnických jednotek, jejichž součástí jsou glykolové výměníky, které plní funkci zpětného získávání tepla.
Tato směšovací jednotka je instalována v okruhu spojujícím přívodní a výfukový glykolový výměník tepla pomocí potrubí. Uzel obsahuje všechny potřebné páskovací prvky nutné pro správnou funkci obvodu. Pro správnou funkci systému stačí připojit uzel do potrubní sítě a připojit pohon a čerpadlo k řídicímu regulátoru.
Jednotka za provozu vytváří potřebný průtok chladiva potřebného k přenosu tepla z ohřívaného výfukového výměníku do přívodu chladu. Třícestný ventil nainstalovaný v jednotce, který míchá proudy glykolu ve správném množství, reguluje maximální výkon výměníků tepla. V případě podchlazení jednoho z výměníků přimíchá třícestný ventil do okruhu více ohřátou kapalinu a tím zabrání možnosti zamrznutí glykolového ohřívače.
Použití modulačního elektrického pohonu umožňuje přesné ovládání třícestného ventilu. Termomanometry instalované ve všech částech jednotky umožňují sledovat parametry teploty a tlaku v různých částech systému. Na sestavě je instalována pojistná skupina, která obsahuje pojistný ventil, odvzdušňovací ventil a expanzní nádobu. Pro automatické vypouštění vzduchu ze systému, který se dostal do okruhu během plnění, je nutný odvzdušňovací otvor.
Expanzní nádrž instalovaná v glykolovém okruhu je nezbytná pro kompenzaci přebytečné kapaliny v systému při prudké změně teploty v okruhu.
Pojistný ventil by měl fungovat v případě zvýšení tlaku nad nastavenou hodnotu a tím chránit ostatní prvky před poškozením. Součástí okruhu jednotky je také vypouštěcí ventil pro rychlé vypuštění kapaliny ze systému.
Kulové kohouty umožňují zablokovat okruh jednotky a tím v případě potřeby vyměnit její jednotlivé prvky, aniž by došlo k vypuštění celého systému.
Směšovací jednotky pro provoz glykolových rekuperátorů jsou určeny k řízení průtoku roztoku etylenglykolu v okruhu rekuperačních výměníků přívodní a výfukové jednotky.
Úkolem je zajistit takové potřebné průtokové množství chladiva tak, aby se teplo odváděného vzduchu co nejvíce předávalo vzduchu přiváděnému samostatným uzavřeným okruhem spojujícím přívodní a odvodní výměníky tepla. Chladicí kapalinou těchto jednotek je obvykle roztok etylenglykolu.
Potrubní jednotka pro glykolové výměníky tepla obsahuje následující prvky.
- třícestný ventil;
- elektrický pohon;
- čerpadlo;
- jímka;
- zpětný ventil;
- Kulové ventily;
- termomanometry;
- expanzní nádoba;
- vypouštěcí kohout;
- větrací otvory.
V případě potřeby je jednotka doplněna vlnitými očními linkami.
Tyto jednotky se používají pro všechny vzduchotechnické jednotky, kde je zajištěna možnost zpětného získávání tepla díky mezinosiče tepla. Tyto jednotky jsou zpravidla instalovány na ventilačních systémech střední a vysoké vzduchové kapacity od 5 000 do 100 000 m 3 h.
Pokud je jednotka navržena a sestavena správně, pak by při zapnutí systému měla automatika vzduchotechnické jednotky fungovat tak, aby zajistila nejprve maximální možný ohřev přiváděného vzduchu pomocí tepla glykolového okruhu. a poté připojte topný okruh za účelem ohřátí vzduchu na danou teplotu.
Jak funguje glykolový výměník tepla
Zařízení se skládá ze dvou žebrových výměníků tepla, které jsou vzájemně propojeny v uzavřeném okruhu, v němž cirkuluje chladivo (roztok etylenglykolu). Jeden výměník tepla je instalován v kanálu, kterým prochází odpadní vzduch, druhý je umístěn v proudu přiváděného vzduchu. Výměníky tepla musí pracovat v protiproudu vzhledem k proudění vzduchu. S připojením s přímým průtokem se účinnost jejich práce snižuje na 20%.
V chladném období je prvním výměníkem tepla chladič, který odebírá teplo z proudu odpadního vzduchu. Chladivo se pomocí oběhového čerpadla pohybuje uzavřeným okruhem a vstupuje do druhého výměníku tepla, který funguje jako ohřívač, kde je teplo předáváno přiváděnému vzduchu. V teplém období jsou funkce výměníků tepla přímo opačné.
V zimním období se na výměníku tepla v proudu výfukových plynů může tvořit kondenzát, který je shromažďován a odváděn pomocí šikmé nerezové vany s hydraulickým těsněním. Aby se zabránilo vniknutí kapek kondenzátu do proudu odpadního vzduchu při vysokých průtocích, je za výměníkem tepla instalován eliminátor kapek.
Kde se používá glykolový výměník tepla?
Nejúčinnější aplikací glykolových výměníků tepla je jejich použití ve dvouokruhových schématech. Jsou nepostradatelné ve výbušném prostředí, stejně jako v případech, kdy se proudy přívodu a odvodu vzduchu absolutně nesmí křížit. Podobné schéma se aktivně používá v továrnách s velkými plochami a v nákupních centrech, které udržují různé teplotní podmínky v různých oblastech.
Rekuperátor s mezinosičem tepla umožňuje propojit dva samostatně existující ventilační systémy - odtahový a přívodní. Taková zařízení jsou ideální pro jejich modernizaci v případě samostatného použití.
Všestrannost glykolových rekuperátorů umožňuje jejich instalaci do stávajících systémů o výkonu 500 - 150 000 m3/h. S jejich pomocí můžete vrátit až 55 % tepla. Návratnost takových systémů je od šesti měsíců do dvou let. Záleží na regionu, ve kterém je zařízení instalováno, a intenzitě jeho používání. Zpravidla je vyžadován individuální výpočet takových zařízení.
Princip fungování
V této části bude podrobněji rozebrán glykolový výměník tepla, jehož princip činnosti je do jisté míry podobný jako u běžné klimatizace. V zimním období odebírá jeden kotel tepelnou energii z proudění odváděného vzduchu výfukovým průduchem systému a pomocí chladiva voda-glykol ji předává do přívodního výměníku tepla. Právě ve druhém kotli nemrznoucí směs odevzdává naakumulované teplo přiváděnému vzduchu a ohřívá jej. V létě je činnost výměníků tepla tohoto zařízení přesně opačná, takže pomocí tohoto typu zařízení můžete ušetřit nejen na vytápění, ale také na klimatizaci.
V chladném období může být kotel nainstalovaný v odtahovém potrubí vystaven kondenzátu a v důsledku toho námraze. Proto je vybavena nádobou s vodním uzávěrem pro sběr a odvod kondenzátu.Navíc, aby se zabránilo vnikání vlhkosti do proudu vzduchu, je za výměníkem tepla obvykle namontován eliminátor kapek. Aby se zabránilo znečištění přívodního výměníku tepla, je ve vzduchotechnickém potrubí instalován hrubý vzduchový filtr.
Možnosti instalace
- Můžete připojit několik přítoků a jeden výfuk a naopak.
- Vzdálenost mezi přívodem a odvodem může být až 800 m.
- Rekuperační systém lze nastavit automaticky změnou rychlosti cirkulace chladicí kapaliny.
- Glykolový roztok nemrzne, to znamená, že při teplotách pod nulou není nutné odmrazování systému.
- Vzhledem k tomu, že se používá meziprodukt tepla, vzduch z digestoře nemůže vstupovat do přítoku.
U dvouokruhového schématu glykolového výměníku se musí množství odváděného a přiváděného vzduchu shodovat, i když jsou povoleny odchylky až 40 %, což zhoršuje ukazatel účinnosti.
Výpočet energetické účinnosti zařízení tohoto typu
Pro efektivní provoz a maximální úsporu tepla je zpravidla vyžadován individuální výpočet takového zařízení, který provádějí specializované firmy. Tepelnou účinnost a energetickou účinnost takového výměníku tepla můžete vypočítat sami pomocí metody výpočtu glykolových výměníků tepla. Pro výpočet tepelné účinnosti je nutné znát energetické náklady na ohřev nebo chlazení přiváděného vzduchu, které se počítají podle vzorce:
Q \u003d 0,335 x L x (směrnice - tzačátek),
- L spotřeba vzduchu.
- t začít (teplota vzduchu na vstupu do výměníku)
- tcon. (teplota odváděného vzduchu z místnosti)
- 0,335 je koeficient převzatý z příručky klimatologie pro konkrétní region.
Pro výpočet energetické účinnosti výměníku tepla použijte vzorec:
kde: Q jsou náklady na energii na ohřev nebo chlazení proudu vzduchu, n je účinnost výměníku tepla deklarovaná výrobcem.
Jak se provádí analýza glykolu
Postup pro studium kvality chladicí kapaliny je poměrně jednoduchý a nevyžaduje velké úsilí od majitele inženýrských sítí. Odeberete vzorky glykolu a odešlete je k analýze do laboratoře výrobce. Specialisté provedou potřebné analýzy a určí kvantitativní charakteristiky řešení. Po průzkumu obdržíte úplnou zprávu s doporučeními. Na jejich základě se rozhoduje. Může být nutné zlikvidovat použitý roztok etylenglykolu a vyměnit chladicí kapalinu za novou. Možná, že odchylky od normy nejsou tak výrazné a neovlivňují účinnost klimatického systému.
Je důležité si uvědomit, že pokud výzkum provádí výrobce, dokonale zná všechny vlastnosti použitého složení a může kompetentně poradit. V každém případě získáte mnoho výhod z takto komplexní služby:
- Některé kvantitativní charakteristiky glykolu nejsou srovnávány s průměrnými ukazateli, ale s výchozími parametry tohoto konkrétního řešení;
- Můžete si rychle objednat výměnu chladicí kapaliny s likvidací odpadu;
Výrobce má potřebnou materiálovou základnu pro přepravu glykolu do zařízení a likvidaci použité směsi v souladu s pravidly a předpisy na ochranu životního prostředí.
Rekuperátory
Navíc v podmínkách neustálého růstu cen energií jsou v současnosti větrací jednotky velmi často vybaveny rekuperátory různých typů a provedení, které umožňují předat část tepla z odpadního vzduchu do vzduchu přiváděného.
Křížové výměníky tepla svou konstrukcí usměrňují přiváděný a odváděný vzduch do vzájemně se protínajících kanálů bez směšování a přes povrch tenkých deskových článků je teplo z odpadního vzduchu předáváno přiváděnému vzduchu. Účinnost takových rekuperátorů může dosáhnout 75 %.
Rotační výměníky tepla mají konstrukci, díky které je teplo odpadního vzduchu předáváno přiváděnému vzduchu pomocí pomalu se otáčejícího kotouče, což je soustava mnoha deskových děrovaných kotoučů.Rotační výměníky umožňují malé (až 15%) přimíchání odpadního vzduchu do přiváděného vzduchu. To poněkud zužuje rozsah jejich použití, ale na druhou stranu je účinnost rotačních výměníků mnohem vyšší než u výměníků s křížovým prouděním - až 85% v závislosti na množství a parametrech odváděného a přiváděného vzduchu.
Pokud rozměry větrací komory nebo jiné vlastnosti větraných prostor neumožňují umístit přívodní a odvodní jednotku do jedné větrací jednotky, lze použít glykolový výměník tepla. Glykolový výměník tepla funguje následovně: přes dva samostatné výměníky tepla na výfukovém a přívodním toku cirkuluje chladicí kapalina — glykol; Odpadní vzduch předává teplo přes výměník tepla glykolu, který zase ohřívá desky přívodního výměníku. Vzdálenost mezi výfukovými a napájecími jednotkami může být značná a je omezena pouze technickými možnostmi uložení potrubí mezi výměníky tepla, ale účinnost glykolového výměníku tepla je nízká, mnohem nižší než křížové proudění a navíc rotační výměník tepla.
V současné době má mnoho výrobců ve svém sortimentu standardní ventilační jednotky s relativně nízkou produktivitou. Jedná se o větrací jednotky pro chaty, chalupy, kanceláře, malé nebytové prostory, vybavené vodními, elektrickými přímotopy, nebo bez nich, rekuperátory různých typů. Pro vysoký výkon nebo některé speciální podmínky jsou ventilační jednotky vybírány a vyráběny individuálně na zakázku. Po výpočtu ventilačního systému s uvedením všech potřebných parametrů pro výběr a konstrukčních prvků projektant vydá technický úkol pro zástupce výrobce a po chvíli obdrží výtisk instalace s potřebnými parametry, technickými charakteristikami, rozměry a designem. Někteří výrobci umísťují programy pro výběr zařízení na své webové stránky na internetu, což umožňuje projektantovi vytvářet ventilační jednotky libovolné konfigurace online.
Klíčové vlastnosti glykolu
Před pokračováním v pořadí výzkumu je nutné rozhodnout: jaké vlastnosti a vlastnosti určují kvalitu nemrznoucí směsi s nízkým bodem tuhnutí.
- Tepelná vodivost;
- Součinitel prostupu tepla;
- Viskozita;
- Maximální teplota krystalizace.
Během provozu může být chladicí kapalina kontaminována bočními nečistotami, které výrazně zhoršují pracovní vlastnosti kapaliny. Pokud koncentrace účinné látky v roztoku neodpovídá normě, může být bod tuhnutí mnohem vyšší, než uvádí výrobce nebo vyžadují provozní podmínky klimatického systému. V některých případech se to stává nebezpečným, protože při používání zařízení v náročných klimatických podmínkách hrozí zamrznutí kapaliny v systému. Na rozdíl od vody má glykol nízký koeficient objemové roztažnosti, což minimalizuje riziko poškození a prasknutí potrubí. Přechod roztoku do kašovitého stavu agregace však výrazně zhoršuje jeho transport systémem a způsobuje zvýšené zatížení čerpacího zařízení.
Chladivo znečištěné nečistotami má sníženou účinnost, která se projevuje schopností přenášet nebo odvádět teplo. Abyste zajistili požadovaný výkon systému, musíte to neustále sledovat a vyhýbat se odchylkám od normy. Totéž platí pro viskozitu. Pokud překročí přípustné limity, je přeprava potrubím možná pouze se zvýšeným výkonem čerpacího zařízení, které se v tomto režimu mnohem rychleji opotřebovává.
závěry
Má smysl používat nemrznoucí kapalinu pro topný systém, pokud skutečně existuje možnost, že voda uvnitř sítě může zamrznout
V tomto případě je nutné stanovit optimální koncentraci roztoku pro efektivní provoz celé otopné soustavy a zohlednit bezpečnostní požadavky
Nemrznoucí směs - chladicí kapalina na bázi etylenu nebo propylenglykolu, v překladu "Nemrznoucí směs", z mezinárodní angličtiny, jako "nemrznoucí". Nemrznoucí směs třídy G12 je určena pro použití na vozech od roku 96 do roku 2001, v moderních vozech se obvykle používají nemrznoucí směsi 12+, 12 plus plus nebo g13.
