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Vorteile und Nachteile

Trotz des eher geringen thermischen Wirkungsgrades dieser Geräte sind sie immer noch sehr gefragt und werden zum Einbau in funktionierende Lüftungsanlagen mit starker "Streuung" in der Leistung verwendet.

Außerdem:

• Mehrere Zu- oder Abluftströme können auf einen Wärmetauscher geleitet werden.
• Der Abstand zwischen Wärmetauschern kann mehr als 500 m erreichen.
• Ein solches System kann im Winter verwendet werden, da das Kühlmittel nicht gefriert.
• Die Luftströme aus den Abluft- und Zuluftkanälen vermischen sich nicht.

Unter den Mängeln kann festgestellt werden:

• Ausreichend niedrige Energieeffizienz (thermischer Wirkungsgrad), die zwischen 20 und 50 % variiert.
• Hohe Kosten für Strom, der für den Betrieb der Pumpe notwendig ist.
• Die Wärmetauscherverrohrung umfasst eine große Anzahl von Regel- und Messgeräten und Absperrventilen, die regelmäßig gewartet werden müssen.

Diese Geräte sind für den korrekten Betrieb von Lüftungsgeräten ausgelegt, die Glykol-Wärmetauscher enthalten, die die Funktion der Wärmerückgewinnung übernehmen.

Diese Mischeinheit wird in den Kreislauf eingebaut, der den Zu- und Abluft-Glykolwärmetauscher über eine Rohrleitung verbindet. Der Knoten enthält alle notwendigen Verbindungselemente, die für den korrekten Betrieb der Schaltung erforderlich sind. Damit das System ordnungsgemäß funktioniert, reicht es aus, den Knoten an das Rohrleitungsnetz anzuschließen und den Antrieb und die Pumpe an die Steuerung anzuschließen.

Während des Betriebs erzeugt das Gerät den erforderlichen Kühlmitteldurchsatz, der für die Wärmeübertragung vom beheizten Abgaswärmetauscher zum kalten Zuluftwärmetauscher erforderlich ist. Ein im Gerät installiertes Dreiwegeventil, das die Glykolströme in der richtigen Menge mischt, regelt die maximale Leistung der Wärmetauscher. Im Falle einer Unterkühlung eines der Wärmetauscher mischt ein Dreiwegeventil eine stärker erhitzte Flüssigkeit in den Kreislauf und verhindert so ein mögliches Einfrieren des Glykolerhitzers.

Die Verwendung eines modulierenden Elektroantriebs ermöglicht eine präzise Steuerung des Dreiwegeventils. In allen Teilen des Geräts installierte Thermomanometer ermöglichen die Überwachung der Temperatur- und Druckparameter in verschiedenen Teilen des Systems. An der Baugruppe ist eine Sicherheitsgruppe installiert, die ein Sicherheitsventil, eine Entlüftung und ein Ausdehnungsgefäß enthält. Eine Entlüftung ist erforderlich, um automatisch Luft aus dem System abzulassen, die während des Befüllens in den Kreislauf gelangt ist.

Ein im Glykolkreislauf installiertes Ausdehnungsgefäß ist erforderlich, um überschüssige Flüssigkeit im System bei einer starken Temperaturänderung im Kreislauf auszugleichen.

Das Sicherheitsventil soll bei einem Druckanstieg über den eingestellten Wert ansprechen und so andere Elemente vor Beschädigung schützen. Ebenfalls im Kreislauf der Einheit enthalten ist ein Ablassventil zum schnellen Ablassen von Flüssigkeit aus dem System.

Mit Kugelhähnen können Sie den Kreislauf des Geräts blockieren und dadurch bei Bedarf einzelne Elemente austauschen, ohne das gesamte System zu entleeren.

Mischeinheiten für den Betrieb von Glykolrekuperatoren dienen zur Steuerung des Durchflusses von Ethylenglykollösung im Kreislauf der Rekuperationswärmetauscher der Zu- und Ablufteinheit.

Die Aufgabe besteht darin, über einen separaten geschlossenen Kreislauf, der den Zu- und Abluftwärmetauscher verbindet, einen so notwendigen Durchfluss des Kühlmittels bereitzustellen, dass die Wärme der Abluft so weit wie möglich auf die Zuluft übertragen wird. Das Kühlmittel dieser Einheiten ist normalerweise eine Lösung aus Ethylenglykol.

Die Verrohrungseinheit für Glykol-Wärmetauscher umfasst die folgenden Elemente.

• Dreiwegeventil;
• elektrischer Antrieb;
• Pumpe;
• Sumpf;
• Rückschlagventil;
• Kugelhähne;
• Thermomanometer;
• Ausgleichsbehälter;
• Ablasshahn;
• Ventilatoren.

Bei Bedarf wird die Einheit mit gewellten Eyelinern vervollständigt.

Diese Geräte werden bei allen RLT-Geräten eingesetzt, bei denen die Möglichkeit der Wärmerückgewinnung durch den zwischengeschalteten Wärmeträger gegeben ist. In der Regel werden solche Geräte an Lüftungsanlagen mittlerer und hoher Luftleistung von 5.000 bis 100.000 m 3 h installiert.

Wenn das Gerät richtig konstruiert und montiert ist, sollte die Automatisierung des Lüftungsgeräts beim Einschalten der Anlage so arbeiten, dass zunächst die maximal mögliche Erwärmung der Zuluft unter Verwendung der Wärme des Glykolkreislaufs sichergestellt wird , und schließen Sie dann den Heizkreis an, um die Luft auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen.

Funktionsweise eines Glykolwärmetauschers

Das Gerät besteht aus zwei Lamellenwärmetauschern, die in einem geschlossenen Kreislauf mit einem darin zirkulierenden Kühlmittel (Ethylenglykollösung) verbunden sind. Ein Wärmetauscher ist im Kanal installiert, durch den die Abluft strömt, der zweite befindet sich im Zuluftstrom. Die Wärmetauscher müssen im Gegenstrom zum Luftstrom arbeiten. Bei einer direkten Durchflussverbindung wird der Wirkungsgrad ihrer Arbeit auf 20 % reduziert.

In der kalten Jahreszeit ist der erste Wärmetauscher ein Kühler, der dem Abluftstrom Wärme entzieht. Das Kühlmittel bewegt sich mit Hilfe einer Umwälzpumpe durch einen geschlossenen Kreislauf und gelangt in den zweiten Wärmetauscher, der als Heizung fungiert, wo Wärme an die Zuluft übertragen wird. In der Warmzeit sind die Funktionen von Wärmetauschern genau entgegengesetzt.

Im Winter kann sich am Wärmetauscher im Abgasstrom Kondenswasser bilden, das über ein geneigtes Edelstahlbad mit hydraulischem Verschluss gesammelt und abgeleitet wird. Um zu verhindern, dass bei hohen Volumenströmen Kondensattropfen in den Abluftstrom gelangen, ist hinter dem Wärmetauscher ein Tropfenabscheider installiert.

Wo wird ein Glykolwärmetauscher eingesetzt?

Die effektivste Anwendung von Glykolwärmetauschern ist ihre Verwendung in Zweikreisschemata. Sie sind unverzichtbar in explosionsgefährdeten Umgebungen sowie dort, wo sich Zuluft- und Abluftströme absolut nicht kreuzen dürfen. Ein ähnliches Schema wird aktiv in Fabriken mit großen Flächen und in Einkaufszentren eingesetzt, die in verschiedenen Bereichen unterschiedliche Temperaturbedingungen aufrechterhalten.

Der Rekuperator mit Zwischenwärmeträger ermöglicht den Anschluss zweier separat vorhandener Lüftungssysteme – Abluft und Zuluft. Solche Geräte sind ideal, um sie bei separater Nutzung aufzurüsten.

Die Vielseitigkeit von Glykol-Rekuperatoren ermöglicht den Einbau in bestehende Systeme mit einer Kapazität von 500 - 150.000 m3 / h. Mit ihrer Hilfe können Sie bis zu 55 % der Wärme zurückgeben. Die Amortisation solcher Systeme beträgt sechs Monate bis zwei Jahre. Sie hängt von der Region ab, in der die Geräte installiert sind, und der Intensität ihrer Nutzung. In der Regel ist eine individuelle Berechnung solcher Geräte erforderlich.

Funktionsprinzip

In diesem Abschnitt wird näher auf einen Glykolwärmetauscher eingegangen, dessen Funktionsprinzip dem einer herkömmlichen Klimaanlage etwas ähnelt. Im Winter entzieht ein Kessel dem Abluftstrom der Abluftöffnung des Systems Wärmeenergie und überträgt sie mit Hilfe eines Wasser-Glykol-Kühlmittels auf den Zuluftwärmetauscher. Im zweiten Kessel gibt das Frostschutzmittel die gespeicherte Wärme an die Zuluft ab und erwärmt diese. Im Sommer ist die Wirkung der Wärmetauscher dieses Geräts genau umgekehrt, daher können Sie mit dieser Art von Ausrüstung nicht nur beim Heizen, sondern auch beim Klimatisieren sparen.

In der kalten Jahreszeit kann ein in einem Abluftkanal installierter Heizkessel Kondenswasser und damit Vereisung ausgesetzt sein. Aus diesem Grund ist er mit einem Behälter mit Wasserdichtung zum Sammeln und Ableiten von Kondensat ausgestattet.Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit in den Luftstrom eindringt, wird außerdem normalerweise ein Tropfenabscheider hinter dem Wärmetauscher montiert. Um eine Verschmutzung des Zuluftwärmetauschers zu vermeiden, ist im Lüftungskanal ein Luftgrobfilter eingebaut.

Installationsoptionen

• Sie können mehrere Zuläufe und einen Abluftanschluss anschließen und umgekehrt.
• Die Entfernung zwischen Zu- und Abluft kann bis zu 800 m betragen.
• Das Rückgewinnungssystem kann automatisch angepasst werden, indem die Kühlmittelzirkulationsrate geändert wird.
• Die Glykollösung gefriert nicht, d. h. bei Minustemperaturen ist ein Abtauen der Anlage nicht erforderlich.
• Da ein Zwischenwärmeträger verwendet wird, kann Luft aus der Haube nicht in den Zufluss gelangen.

Bei einem Zweikreisschema eines Glykolwärmetauschers müssen Abluft- und Zuluftmenge übereinstimmen, wobei Abweichungen von bis zu 40 % zulässig sind, die die Effizienzkennzahl verschlechtern.

Berechnung der Energieeffizienz eines solchen Gerätes

Für einen effizienten Betrieb und maximale Wärmeeinsparung ist in der Regel eine individuelle Berechnung solcher Geräte erforderlich, die von Fachfirmen durchgeführt wird. Den thermischen Wirkungsgrad und die Energieeffizienz eines solchen Wärmetauschers können Sie mit der Methode zur Berechnung von Glykolwärmetauschern selbst berechnen. Zur Berechnung des thermischen Wirkungsgrades ist es notwendig, die Energiekosten zum Heizen oder Kühlen der Zuluft zu kennen, die nach folgender Formel berechnet werden:

Q \u003d 0,335 x L x (Tendenz - tbegin),

• L Luftverbrauch.
• nicht anfangen (Lufteintrittstemperatur in den Wärmetauscher)
• tcon. (Temperatur der Abluft aus dem Raum)
• 0,335 ist ein Koeffizient aus dem Klimatologie-Handbuch für eine bestimmte Region.

Um die Energieeffizienz des Wärmetauschers zu berechnen, verwenden Sie die Formel:

wobei: Q die Energiekosten zum Heizen oder Kühlen des Luftstroms sind, n der vom Hersteller angegebene Wirkungsgrad des Wärmetauschers ist.

Wie die Glykolanalyse durchgeführt wird

Das Verfahren zur Untersuchung der Kühlmittelqualität ist recht einfach und erfordert vom Eigentümer von Engineering-Netzwerken keinen großen Aufwand. Sie nehmen Glykolproben und schicken sie zur Analyse an das Labor des Herstellers. Spezialisten führen die notwendigen Analysen durch und bestimmen die quantitativen Eigenschaften der Lösung. Nach der Recherche erhalten Sie einen vollständigen Bericht mit Empfehlungen. Auf deren Grundlage wird eine Entscheidung getroffen. Es kann erforderlich sein, die verbrauchte Ethylenglykollösung zu entsorgen und das Kühlmittel durch ein neues zu ersetzen. Vielleicht sind die Abweichungen von der Norm nicht so erheblich und beeinträchtigen die Effizienz des Klimasystems nicht.

Es ist wichtig zu beachten, dass, wenn die Forschung vom Hersteller durchgeführt wird, dieser alle Eigenschaften der verwendeten Zusammensetzung genau kennt und kompetent beraten kann. In jedem Fall profitieren Sie von einem so umfassenden Service:

• Bestimmte quantitative Eigenschaften von Glykol werden nicht mit Durchschnittsindikatoren verglichen, sondern mit den Anfangsparametern dieser bestimmten Lösung;
• Mit der Entsorgung des Abfalls können Sie schnell den Austausch des Kühlmittels bestellen;

Der Hersteller verfügt über die notwendige Materialbasis für den Transport von Glykol zur Anlage und die umweltgerechte Entsorgung des gebrauchten Gemisches.

Rekuperatoren

Darüber hinaus sind Lüftungsgeräte angesichts ständig steigender Energiepreise derzeit sehr oft mit Rekuperatoren verschiedener Typen und Ausführungen ausgestattet, die es ermöglichen, einen Teil der Wärme von der Abluft auf die Zuluft zu übertragen.

Kreuzstromwärmetauscher leiten die Zu- und Abluft konstruktionsbedingt ohne Vermischung in sich kreuzende Kanäle und durch die Oberfläche dünner Plattenzellen wird die Wärme der Abluft auf die Zuluft übertragen. Der Wirkungsgrad solcher Rekuperatoren kann 75 % erreichen.

Rotationswärmetauscher haben eine Konstruktion, bei der die Wärme der Abluft mittels einer langsam rotierenden Scheibe, die aus vielen plattenförmigen Lochscheiben besteht, auf die Zuluft übertragen wird.Rotationswärmetauscher ermöglichen eine geringe (bis zu 15 %) Beimischung von Abluft zur Zuluft. Dies schränkt den Anwendungsbereich etwas ein, andererseits ist der Wirkungsgrad von Rotationswärmetauschern viel höher als der von Kreuzstromwärmetauschern - bis zu 85%, abhängig von der Menge und den Parametern der Ab- und Zuluft.

Wenn die Abmessungen der Lüftungskammer oder andere Eigenschaften des belüfteten Raums es nicht zulassen, eine Zu- und Ablufteinheit in einer Lüftungseinheit unterzubringen, kann ein Glykol-Wärmetauscher verwendet werden. Der Glykol-Wärmetauscher funktioniert wie folgt: Durch zwei separate Wärmetauscher an den Ab- und Zuflüssen zirkuliert das Kühlmittel — Glykol; Die Abluft überträgt Wärme durch den Wärmetauscher auf das Glykol, das wiederum die Platten des Zuluftwärmetauschers erwärmt. Der Abstand zwischen den Abgas- und Versorgungseinheiten kann erheblich sein und wird nur durch die technischen Möglichkeiten der Verlegung von Rohrleitungen zwischen den Wärmetauschern begrenzt, aber der Wirkungsgrad des Glykolwärmetauschers ist gering, viel geringer als der des Kreuzstroms und darüber hinaus der Rotationswärmetauscher.

Derzeit haben viele Hersteller Standard-Lüftungsgeräte mit relativ geringer Produktivität in ihrem Sortiment. Dies sind Lüftungsgeräte für Cottages, Büros, kleine Gewerberäume, die mit Wasser, Elektroheizungen oder ohne Rekuperatoren verschiedener Art ausgestattet sind. Für hohe Leistung oder einige besondere Bedingungen werden Lüftungsgeräte individuell auf Bestellung ausgewählt und gefertigt. Nach der Berechnung des Lüftungssystems unter Angabe aller erforderlichen Parameter für die Auswahl und Konstruktionsmerkmale erteilt der Konstrukteur dem Vertreter des Herstellers eine technische Aufgabe und erhält nach einiger Zeit einen Ausdruck der Installation mit den erforderlichen Parametern, technischen Eigenschaften, Abmessungen und Konstruktion. Einige Hersteller stellen Geräteauswahlprogramme auf ihren Websites im Internet zur Verfügung, die es dem Konstrukteur ermöglichen, Lüftungsgeräte jeder Konfiguration online zu erstellen.

Haupteigenschaften von Glykol

Bevor Sie mit der Forschungsreihenfolge fortfahren, müssen Sie entscheiden, welche Eigenschaften und Merkmale die Qualität von Frostschutzmitteln mit niedrigem Gefrierpunkt bestimmen.

• Wärmeleitfähigkeit;
• Hitzeübertragungskoeffizient;
• Viskosität;
• Maximale Kristallisationstemperatur.

Während des Betriebs kann das Kühlmittel mit seitlichen Verunreinigungen kontaminiert werden, die die Arbeitseigenschaften des Fluids erheblich beeinträchtigen. Entspricht die Wirkstoffkonzentration in der Lösung nicht der Norm, kann der Gefrierpunkt deutlich höher liegen als vom Hersteller angegeben oder von den Betriebsbedingungen des Klimasystems gefordert. In einigen Fällen wird dies gefährlich, da beim Einsatz der Geräte unter rauen klimatischen Bedingungen die Gefahr des Einfrierens der Flüssigkeit im System besteht. Im Gegensatz zu Wasser hat Glykol einen niedrigen volumetrischen Ausdehnungskoeffizienten, wodurch das Risiko von Rohrleitungsschäden und -brüchen minimiert wird. Der Übergang der Lösung in einen matschigen Aggregatzustand verschlechtert jedoch ihren Transport durch das System erheblich und verursacht eine erhöhte Belastung der Pumpausrüstung.

Ein mit Verunreinigungen verunreinigtes Kühlmittel hat einen reduzierten Wirkungsgrad, der sich in der Fähigkeit ausdrückt, Wärme zu übertragen oder abzuführen. Um die erforderliche Leistung des Systems sicherzustellen, müssen Sie diese ständig überwachen und Abweichungen von der Norm vermeiden. Gleiches gilt für die Viskosität. Wenn es die zulässigen Grenzen überschreitet, ist der Transport durch die Pipeline nur mit erhöhter Leistung der Pumpausrüstung möglich, die sich in diesem Modus viel schneller abnutzt.

Schlussfolgerungen

Es ist sinnvoll, Frostschutz für eine Heizungsanlage zu verwenden, wenn wirklich die Möglichkeit besteht, dass das Wasser im Inneren des Netzwerks gefriert

In diesem Fall ist es notwendig, die optimale Konzentration der Lösung für den effizienten Betrieb der gesamten Heizungsanlage zu ermitteln und die Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen

Frostschutzmittel - ein Kühlmittel auf Basis von Ethylen- oder Propylenglykol, übersetzt "Frostschutzmittel" aus dem internationalen Englisch als "nicht gefrierend". Frostschutzmittel der Klasse G12 sind für Autos von 96 bis 2001 vorgesehen; moderne Autos verwenden normalerweise 12+, 12 plus plus oder g13 Frostschutzmittel.