Rider3T Blog Educatief programma

Voor-en nadelen

Ondanks de vrij lage thermische efficiëntie van deze apparaten, is er nog steeds veel vraag naar en worden ze gebruikt voor installatie in functionerende ventilatiesystemen met een serieuze "spreiding" in prestaties.

Bovendien:

Er kunnen meerdere toevoer- of afvoerluchtstromen naar één warmtewisselaar worden geleid.
De afstand tussen warmtewisselaars kan meer dan 500 m bedragen.
Een dergelijk systeem kan in de winter worden gebruikt, omdat de koelvloeistof niet bevriest.
De luchtstromen uit de uitlaat- en toevoerkanalen vermengen zich niet.

Onder de tekortkomingen kan worden opgemerkt:

Voldoende laag energierendement (thermisch rendement), dat varieert van 20 tot 50%.
Ernstige kosten voor elektriciteit, die nodig is voor de werking van de pomp.
Het leidingwerk van de warmtewisselaar bevat een groot aantal regel- en meetapparatuur en afsluiters, die periodiek onderhoud vergen.

Deze units zijn ontworpen voor de juiste werking van luchtbehandelingsunits, waaronder glycol-warmtewisselaars die de functie van warmteterugwinning vervullen.

Deze mengeenheid wordt geïnstalleerd in het circuit dat de toevoer- en afvoerglycolwarmtewisselaar verbindt door middel van een pijpleiding. Het knooppunt bevat alle noodzakelijke omsnoeringselementen die nodig zijn voor de juiste werking van het circuit. Om het systeem goed te laten functioneren, is het voldoende om het knooppunt op het leidingnetwerk aan te sluiten en de omvormer en pomp op de regelcontroller aan te sluiten.

Tijdens bedrijf creëert de unit het benodigde debiet van het koelmiddel dat nodig is om warmte over te dragen van de verwarmde uitlaatwarmtewisselaar naar de koude toevoer. Een in de unit geïnstalleerde driewegklep, die de glycolstromen in de juiste hoeveelheid mengt, regelt de maximale prestaties van de warmtewisselaars. In het geval van onderkoeling van een van de warmtewisselaars, mengt een driewegklep een meer verwarmde vloeistof in het circuit, waardoor de mogelijkheid van bevriezing van de glycolverwarmer wordt voorkomen.

Het gebruik van een modulerende elektrische aandrijving maakt een nauwkeurige regeling van de driewegklep mogelijk. Thermomanometers die in alle delen van de unit zijn geïnstalleerd, stellen u in staat om de temperatuur- en drukparameters in verschillende delen van het systeem te bewaken. Op het geheel is een veiligheidsgroep geïnstalleerd, die een veiligheidsklep, een ontluchter en een expansievat bevat. Er is een ontluchter nodig om automatisch lucht te laten ontsnappen uit het systeem dat tijdens het vullen in het circuit is gekomen.

Een expansievat geïnstalleerd in het glycolcircuit is nodig om overtollige vloeistof in het systeem te compenseren tijdens een sterke temperatuurverandering in het circuit.

Het veiligheidsventiel moet werken bij een stijging van de druk boven de ingestelde waarde, om zo andere elementen tegen beschadiging te beschermen. Ook opgenomen in het circuit van de unit is een aftapklep voor het snel aftappen van vloeistof uit het systeem.

Met kogelkranen kunt u het circuit van de unit blokkeren en zo de afzonderlijke elementen vervangen, indien nodig, zonder het hele systeem af te tappen.

Mengeenheden voor de werking van glycolrecuperatoren zijn ontworpen om de stroom van ethyleenglycoloplossing in het circuit van recuperatiewarmtewisselaars van de toevoer- en afvoereenheid te regelen.

De taak is om een zo noodzakelijk debiet van het koelmiddel te verschaffen, op een zodanige manier dat de warmte van de afvoerlucht zoveel mogelijk wordt overgedragen aan de toevoerlucht, via een afzonderlijk gesloten circuit dat de toevoer- en afvoerwarmtewisselaars verbindt. Het koelmiddel van deze units is meestal een oplossing van ethyleenglycol.

De leidingeenheid voor glycol warmtewisselaars bevat de volgende elementen.

driewegklep;
elektrische aandrijving;
pomp;
opvangbak;
terugslagklep;
Kogelkranen;
thermomanometers;
expansievat;
aftapkraan;
ventilatieroosters.

Indien nodig wordt de unit aangevuld met gegolfde eyeliners.

Deze units worden toegepast voor alle luchtbehandelingskasten, waarbij de mogelijkheid van warmteterugwinning door de tussenliggende warmtedrager aanwezig is. In de regel worden dergelijke units geïnstalleerd op ventilatiesystemen met een gemiddelde en hoge luchtcapaciteit van 5.000 tot 100.000 m 3 h.

Als de unit correct is ontworpen en gemonteerd, moet de automatisering van de luchtbehandelingsunit, wanneer het systeem wordt ingeschakeld, zo werken dat eerst de maximaal mogelijke verwarming van de toevoerlucht wordt gegarandeerd, gebruikmakend van de warmte van het glycolcircuit en sluit vervolgens het verwarmingscircuit aan om de lucht op te warmen tot een bepaalde temperatuur.

Hoe een glycol warmtewisselaar werkt

Het apparaat bestaat uit twee warmtewisselaars met lamellen, die onderling zijn verbonden in een gesloten circuit waarin een koelvloeistof (ethyleenglycoloplossing) circuleert. Een warmtewisselaar is geïnstalleerd in het kanaal waardoor de afvoerlucht passeert, de tweede bevindt zich in de toevoerluchtstroom. De warmtewisselaars moeten in tegenstroom werken ten opzichte van de luchtstroom. Met een directe stroomaansluiting wordt de efficiëntie van hun werk teruggebracht tot 20%.

In het koude seizoen is de eerste warmtewisselaar een koeler, die warmte onttrekt aan de afvoerluchtstroom. Het koelmiddel beweegt door een gesloten circuit met behulp van een circulatiepomp en komt de tweede warmtewisselaar binnen, die fungeert als verwarming, waar warmte wordt overgedragen aan de toevoerlucht. In de warme periode zijn de functies van warmtewisselaars direct tegenovergesteld.

In de winter kan zich condens vormen op de warmtewisselaar in de uitlaatstroom, die wordt opgevangen en afgevoerd via een schuin RVS bad met hydraulische afdichting. Om te voorkomen dat condensdruppels bij hoge stroomsnelheden in de afvoerluchtstroom terechtkomen, is achter de warmtewisselaar een druppelvanger geïnstalleerd.

Waar wordt een glycol warmtewisselaar gebruikt?

De meest effectieve toepassing van glycol-warmtewisselaars is hun gebruik in schema's met twee circuits. Ze zijn onmisbaar in explosieve omgevingen, maar ook in gevallen waar luchttoevoer- en uitlaatstromen elkaar absoluut niet mogen kruisen. Een soortgelijk schema wordt actief gebruikt in fabrieken met grote gebieden en in winkelcentra die verschillende temperatuuromstandigheden in verschillende gebieden handhaven.

De recuperator met een tussenliggende warmtedrager maakt het mogelijk om twee afzonderlijk bestaande ventilatiesystemen aan te sluiten - afvoer en toevoer. Dergelijke apparaten zijn ideaal om ze bij afzonderlijk gebruik op te waarderen.

De veelzijdigheid van glycol recuperatoren maakt het mogelijk deze te installeren in bestaande systemen met een capaciteit van 500 - 150.000 m3/h. Met hun hulp kunt u tot 55% van de warmte teruggeven. De terugverdientijd van dergelijke systemen varieert van zes maanden tot twee jaar. Het hangt af van de regio waarin de apparatuur is geïnstalleerd en de intensiteit van het gebruik. In de regel is een individuele berekening van dergelijke apparaten vereist.

Operatie principe

In deze sectie zal een glycol-warmtewisselaar in meer detail worden besproken, waarvan het werkingsprincipe enigszins lijkt op dat van een conventionele airconditioner. In de winter haalt één ketel thermische energie uit de uitgaande luchtstroom van de uitlaatopening van het systeem en brengt deze met behulp van een water-glycol koelvloeistof over naar de toevoerwarmtewisselaar. Het is in de tweede ketel dat de antivries de opgehoopte warmte afgeeft aan de toevoerlucht en deze verwarmt. In de zomer is de werking van de warmtewisselaars van dit apparaat precies het tegenovergestelde, daarom kunt u met dit type apparatuur niet alleen besparen op verwarming, maar ook op airconditioning.

In het koude seizoen kan een ketel die in een afvoerkanaal is geïnstalleerd, worden blootgesteld aan condensaat en als gevolg daarvan ijsvorming. Daarom is hij uitgerust met een opvangbak met waterslot om condensaat op te vangen en af te voeren.Om te voorkomen dat er vocht in de luchtstroom komt, wordt bovendien meestal een druppelvanger achter de warmtewisselaar gemonteerd. Om vervuiling van de aanvoerwarmtewisselaar te voorkomen is in het ventilatiekanaal een grof luchtfilter geplaatst.

Installatie opties

U kunt meerdere instromen en één uitlaat aansluiten en vice versa.
De afstand tussen aan- en afvoer kan tot 800 m bedragen.
Het terugwinningssysteem kan automatisch worden aangepast door de circulatiesnelheid van de koelvloeistof te wijzigen.
De glycoloplossing bevriest niet, d.w.z. bij temperaturen onder het vriespunt is ontdooien van het systeem niet nodig.
Doordat er gebruik wordt gemaakt van een tussenliggende warmtedrager, kan er geen lucht uit de kap in de instroom komen.

Bij een tweecircuitschema van een glycol-warmtewisselaar moet de hoeveelheid afvoer- en toevoerlucht overeenkomen, hoewel afwijkingen tot 40% zijn toegestaan, wat de efficiëntie-indicator verslechtert.

Berekening van de energie-efficiëntie van een apparaat van dit type

Voor een efficiënte werking en maximale warmtebesparing is in de regel een individuele berekening van dergelijke apparatuur vereist, die wordt uitgevoerd door gespecialiseerde bedrijven. Het thermisch rendement en het energierendement van zo'n warmtewisselaar kunt u zelf berekenen met behulp van de methode voor het berekenen van glycolwarmtewisselaars. Om het thermisch rendement te berekenen, is het noodzakelijk om de energiekosten voor het verwarmen of koelen van de toevoerlucht te kennen, die worden berekend met de formule:

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

L luchtverbruik.
niet beginnen (luchtinlaattemperatuur in de warmtewisselaar)
tcon. (temperatuur van afgevoerde lucht uit de kamer)
0,335 is een coëfficiënt uit het handboek Klimatologie voor een bepaalde regio.

Gebruik de formule om de energie-efficiëntie van de warmtewisselaar te berekenen:

waarbij: Q de energiekosten zijn voor het verwarmen of koelen van de luchtstroom, n het door de fabrikant opgegeven rendement van de warmtewisselaar is.

Hoe glycolanalyse wordt uitgevoerd

De procedure voor het bestuderen van de kwaliteit van het koelmiddel is vrij eenvoudig en vereist niet veel inspanning van de eigenaar van technische netwerken. Je neemt glycolmonsters en stuurt deze naar het laboratorium van de fabrikant voor analyse. Specialisten voeren de nodige analyses uit en bepalen de kwantitatieve kenmerken van de oplossing. Na het onderzoek ontvangt u een volledig rapport met aanbevelingen. Op basis daarvan wordt een besluit genomen. Het kan nodig zijn om de verbruikte ethyleenglycoloplossing weg te gooien en de koelvloeistof te vervangen door een nieuwe. Misschien zijn afwijkingen van de norm niet zo groot en hebben ze geen invloed op de efficiëntie van het klimaatsysteem.

Het is belangrijk op te merken dat als het onderzoek door de fabrikant wordt uitgevoerd, zij alle kenmerken van de gebruikte samenstelling perfect kent en deskundig advies kan geven. Je haalt in ieder geval veel voordelen uit zo'n uitgebreide service:

Bepaalde kwantitatieve kenmerken van glycol worden niet vergeleken met gemiddelde indicatoren, maar met de initiële parameters van deze specifieke oplossing;
U kunt de vervanging van de koelvloeistof snel bestellen bij het afvoeren van het afval;

De fabrikant heeft de benodigde materiaalbasis voor het transport van glycol naar de faciliteit en de verwijdering van het gebruikte mengsel in overeenstemming met de milieuregels en -voorschriften.

recuperatoren

Bovendien zijn ventilatie-eenheden momenteel, in de omstandigheden van constante stijging van de energieprijzen, vaak uitgerust met recuperatoren van verschillende typen en ontwerpen, die het mogelijk maken een deel van de warmte van de afgevoerde lucht naar de toevoerlucht over te brengen.

Dwarsstroomwarmtewisselaars leiden door hun ontwerp de toevoer- en afvoerlucht in elkaar kruisende kanalen zonder te mengen en door het oppervlak van dunne plaatcellen wordt de warmte van de afvoerlucht overgedragen aan de toevoerlucht. De efficiëntie van dergelijke recuperatoren kan oplopen tot 75%.

Roterende warmtewisselaars hebben een ontwerp waarbij de warmte van de afvoerlucht wordt overgedragen aan de toevoerlucht door middel van een langzaam roterende schijf, een set van vele plaatachtige geperforeerde schijven.Roterende warmtewisselaars laten een kleine (tot 15%) toevoeging van uitlaatlucht toe om lucht toe te voeren. Dit verkleint de reikwijdte van hun toepassing enigszins, maar aan de andere kant is het rendement van roterende warmtewisselaars veel hoger dan die van kruisstroomwarmtewisselaars - tot 85%, afhankelijk van de hoeveelheid en parameters van de uitlaat- en toevoerlucht.

Wanneer de afmetingen van de ventilatiekamer of andere kenmerken van de geventileerde ruimten het niet toelaten om een aan- en afvoerunit in één ventilatie-unit te plaatsen, dan kan een glycol-warmtewisselaar worden toegepast. De glycol-warmtewisselaar werkt als volgt: via twee afzonderlijke warmtewisselaars op de uitlaat- en toevoerstroom circuleert de koelvloeistof — glycol; De afgevoerde lucht draagt warmte via de warmtewisselaar over aan de glycol, die op zijn beurt de platen van de aanvoerwarmtewisselaar verwarmt. De afstand tussen de uitlaat- en toevoerunits kan aanzienlijk zijn en wordt alleen beperkt door de technische mogelijkheden van het leggen van pijpleidingen tussen de warmtewisselaars, maar het rendement van de glycolwarmtewisselaar is laag, veel lager dan de dwarsstroom en bovendien de roterende warmtewisselaar.

Momenteel hebben veel fabrikanten in hun assortiment standaard ventilatie-units met een relatief lage productiviteit. Dit zijn ventilatie-eenheden voor huisjes, kantoren, kleine commerciële gebouwen, uitgerust met water, elektrische kachels, of zonder hen, recuperatoren van verschillende typen. Voor hoge prestaties of speciale omstandigheden worden ventilatie-units op bestelling individueel geselecteerd en geproduceerd. Na het berekenen van het ventilatiesysteem, met vermelding van alle noodzakelijke parameters voor selectie en ontwerpkenmerken, geeft de ontwerper een technische taak aan de vertegenwoordiger van de fabrikant en ontvangt na een tijdje een afdruk van de installatie met de nodige parameters, technische kenmerken, afmetingen en ontwerp. Sommige fabrikanten plaatsen apparatuurselectieprogramma's op hun websites op internet, waardoor de ontwerper online ventilatie-eenheden van elke configuratie kan maken.

Belangrijkste eigenschappen van glycol

Voordat u doorgaat met de onderzoeksvolgorde, moet u beslissen: welke eigenschappen en kenmerken bepalen de kwaliteit van antivries met een laag vriespunt.

Warmtegeleiding;
Warmteoverdrachtscoëfficiënt;
viscositeit;
Maximale kristallisatietemperatuur.

Tijdens bedrijf kan het koelmiddel worden verontreinigd met zijdelingse onzuiverheden, die de werkingseigenschappen van de vloeistof aanzienlijk verminderen. Als de concentratie van de werkzame stof in de oplossing niet overeenkomt met de norm, kan het vriespunt veel hoger zijn dan aangegeven door de fabrikant of vereist door de bedrijfsomstandigheden van het klimaatsysteem. In sommige gevallen wordt dit gevaarlijk, omdat bij gebruik van de apparatuur in barre klimatologische omstandigheden het risico bestaat dat de vloeistof in het systeem bevriest. In tegenstelling tot water heeft glycol een lage volumetrische uitzettingscoëfficiënt, wat het risico op beschadiging en breuk van de pijpleiding minimaliseert. Maar de overgang van de oplossing naar een papperige staat van aggregatie verslechtert het transport door het systeem aanzienlijk en veroorzaakt een verhoogde belasting van pompapparatuur.

Een met verontreinigingen verontreinigd koelmiddel heeft een verminderd rendement, wat zich uit in het vermogen om warmte af te voeren of af te voeren. Om de vereiste prestaties van het systeem te garanderen, moet u dit constant bewaken en afwijkingen van de norm voorkomen. Hetzelfde geldt voor viscositeit. Als het de toegestane limieten overschrijdt, is transport door de pijpleiding alleen mogelijk met een groter vermogen van pompapparatuur, die in deze modus veel sneller verslijt.

conclusies

Het is zinvol om antivries te gebruiken voor een verwarmingssysteem als er echt een mogelijkheid is dat het water in het netwerk kan bevriezen

In dit geval is het noodzakelijk om de optimale concentratie van de oplossing te bepalen voor de efficiënte werking van het gehele verwarmingssysteem en rekening te houden met de veiligheidseisen

Antivries - een koelvloeistof op basis van ethyleen- of propyleenglycol, vertaald "Antivries", uit het internationaal Engels, als "niet-bevriezend". Klasse G12 antivries is bedoeld voor gebruik op auto's van 96 tot 2001; moderne auto's gebruiken meestal 12+, 12 plus plus of g13 antivries.