Fordeler og ulemper
Til tross for den ganske lave termiske effektiviteten til disse enhetene, er de fortsatt ganske etterspurte og brukes til installasjon i fungerende ventilasjonssystemer med en alvorlig "spredning" i ytelse.
Dessuten:
- Flere til- eller avtrekksluftstrømmer kan ledes til én varmeveksler.
- Avstanden mellom varmevekslere kan nå mer enn 500 m.
- Et slikt system kan brukes om vinteren, da kjølevæsken ikke fryser.
- Luftstrømmene fra avtrekket og tilførselskanalene blandes ikke.
Blant manglene kan nevnes:
- Tilstrekkelig lav energieffektivitet (termisk effektivitet), som varierer fra 20 til 50 %.
- Alvorlige kostnader for elektrisitet, som er nødvendig for driften av pumpen.
- Varmevekslerrørene inkluderer et stort antall kontroll- og måleenheter og stengeventiler, som krever periodisk vedlikehold.
Disse enhetene er designet for korrekt drift av luftbehandlingsaggregater, som inkluderer glykolvarmevekslere som utfører funksjonen varmegjenvinning.
Denne blandeenheten er installert i kretsen som forbinder tilførsels- og eksosglykolvarmeveksleren ved hjelp av en rørledning. Noden inneholder alle nødvendige stroppeelementer som er nødvendige for korrekt drift av kretsen. For at systemet skal fungere ordentlig, er det tilstrekkelig å koble noden til rørnettet og koble frekvensomformeren og pumpen til kontrollkontrolleren.
Under drift skaper enheten den nødvendige strømningshastigheten til kjølevæsken som trengs for å overføre varme fra den oppvarmede eksosvarmeveksleren til den kalde forsyningen. En treveisventil installert i enheten, blander glykolstrømmene i riktig mengde, regulerer maksimal ytelse til varmevekslerne. Ved underkjøling av en av varmevekslerne blander en treveisventil en mer oppvarmet væske inn i kretsen, og forhindrer dermed muligheten for frysing av glykolvarmeren.
Bruken av en modulerende elektrisk drift muliggjør nøyaktig kontroll av treveisventilen. Termomanometre installert i alle deler av enheten lar deg overvåke temperatur- og trykkparametrene i forskjellige deler av systemet. En sikkerhetsgruppe er installert på enheten, som inneholder en sikkerhetsventil, en luftventil og en ekspansjonstank. En lufteventil er nødvendig for automatisk å tømme luft fra systemet som har kommet inn i kretsen under fylling.
En ekspansjonstank installert i glykolkretsen er nødvendig for å kompensere for overflødig væske i systemet under en kraftig endring i temperaturen i kretsen.
Sikkerhetsventilen skal fungere ved trykkøkning over innstilt verdi, og dermed beskytte andre elementer mot skade. Også inkludert i kretsen til enheten er en tømmeventil for raskt å tappe væske fra systemet.
Kuleventiler lar deg blokkere kretsen til enheten og dermed erstatte dens individuelle elementer, om nødvendig, uten å tømme hele systemet.
Blandeenheter for drift av glykolrekuperatorer er designet for å kontrollere strømmen av etylenglykolløsning i kretsen av rekuperasjonsvarmevekslere til tilførsels- og eksosenheten.
Oppgaven er å sørge for en slik nødvendig strømningshastighet av kjølevæsken, på en slik måte at varmen fra avtrekksluften overføres til tilluften så mye som mulig, gjennom en separat lukket krets som forbinder tilførsels- og avtrekksvarmeveksleren. Kjølevæsken til disse enhetene er vanligvis en løsning av etylenglykol.
Rørenheten for glykolvarmevekslere inkluderer følgende elementer.
- treveis ventil;
- elektrisk stasjon;
- pumpe;
- sump;
- tilbakeslagsventil;
- Kuleventiler;
- termometre;
- Ekspansjonstank;
- tømmekran;
- luftventiler.
Om nødvendig kompletteres enheten med korrugerte eyeliners.
Disse enhetene brukes til alle luftbehandlingsaggregater, hvor det er gitt mulighet for varmegjenvinning på grunn av mellomvarmebærer. Som regel er slike enheter installert på ventilasjonssystemer med middels og høy luftkapasitet fra 5 000 til 100 000 m 3 timer.
Hvis aggregatet er konstruert og montert riktig, så når systemet er slått på, bør automatiseringen av luftbehandlingsaggregatet fungere på en slik måte at man først sikrer maksimal oppvarming av tilluften ved å bruke varmen fra glykolkretsen. , og koble deretter til varmekretsen for å varme opp luften til en gitt temperatur.
Hvordan fungerer en glykolvarmeveksler
Enheten består av to finnede varmevekslere, som er sammenkoblet i en lukket krets med en kjølevæske (etylenglykolløsning) som sirkulerer i den. En varmeveksler er installert i kanalen som avtrekksluften passerer gjennom, den andre er plassert i tilluftstrømmen. Varmevekslerne skal fungere i motstrøm i forhold til luftstrømmen. Med en direktestrømforbindelse reduseres effektiviteten til arbeidet deres til 20%.
I den kalde årstiden er den første varmeveksleren en kjøler som tar varme fra avtrekksluftstrømmen. Kjølevæsken beveger seg gjennom en lukket krets ved hjelp av en sirkulasjonspumpe og går inn i den andre varmeveksleren, som fungerer som en varmeovn, hvor varme overføres til tilluften. I den varme perioden er funksjonene til varmevekslere direkte motsatte.
Om vinteren kan det dannes kondensat på varmeveksleren i eksosstrømmen, som samles opp og slippes ut ved hjelp av et skråstilt rustfritt stålbad med hydraulisk tetning. For å hindre at dråper av kondensat kommer inn i avtrekksluftstrømmen ved høye strømningshastigheter, er en dråpeliminator installert bak varmeveksleren.
Hvor brukes en glykolvarmeveksler?
Den mest effektive anvendelsen av glykolvarmevekslere er deres bruk i to-kretsopplegg. De er uunnværlige i eksplosive miljøer, så vel som i tilfeller der lufttilførsel og eksosstrøm absolutt ikke må krysse hverandre. En lignende ordning brukes aktivt i fabrikker med store områder og i kjøpesentre som opprettholder forskjellige temperaturforhold i forskjellige områder.
Rekuperatoren med mellomvarmebærer gjør det mulig å koble sammen to separate eksisterende ventilasjonsanlegg - avtrekk og tilførsel. Slike enheter er ideelle for å oppgradere dem ved separat bruk.
Allsidigheten til glykolrecuperatorer gjør det mulig å installere dem i eksisterende systemer med en kapasitet på 500 - 150 000 m3 / t. Med deres hjelp kan du returnere opptil 55 % av varmen. Tilbakebetalingen av slike systemer er fra seks måneder til to år. Det avhenger av regionen der utstyret er installert og intensiteten på bruken. Som regel kreves en individuell beregning av slike enheter.
Driftsprinsipp
I denne delen vil en glykolvarmeveksler bli diskutert mer detaljert, hvis driftsprinsipp er noe likt det for et konvensjonelt klimaanlegg. Om vinteren tar en kjele termisk energi fra den utgående luftstrømmen til systemets eksosventil, og ved hjelp av en vannglykol-kjølevæske overføres den til tilførselsvarmeveksleren. Det er i den andre kjelen at frostvæsken avgir den akkumulerte varmen til tilluften og varmer den opp. Om sommeren er virkningen av varmevekslerne til denne enheten nøyaktig motsatt, derfor kan du ved å bruke denne typen utstyr spare ikke bare på oppvarming, men også på klimaanlegg.
I den kalde årstiden kan en kjele installert i en avtrekksventilasjonskanal bli utsatt for kondens og som et resultat ising. Derfor er den utstyrt med en beholder med vannforsegling for å samle og drenere kondensat.I tillegg, for å hindre at fukt kommer inn i luftstrømmen, er det vanligvis montert en dråpeeliminator bak varmeveksleren. For å hindre forurensning av tilførselsvarmeveksleren er det installert et grovluftfilter i ventilasjonskanalen.
Installasjonsmuligheter
- Du kan koble til flere tilløp og ett avtrekk og omvendt.
- Avstanden mellom tilførsel og avtrekk kan være opptil 800 m.
- Gjenvinningssystemet kan justeres automatisk ved å endre kjølevæskesirkulasjonshastigheten.
- Glykolløsningen fryser ikke, det vil si ved minusgrader, avriming av systemet er ikke nødvendig.
- Siden det brukes en mellomvarmebærer, kan ikke luft fra hetten komme inn i tilløpet.
Med et to-kretsskjema for en glykolvarmeveksler, må mengden av eksos- og tilluftsluft samsvare, selv om avvik på opptil 40% er tillatt, noe som forverrer effektivitetsindikatoren.
Beregning av energieffektiviteten til en enhet av denne typen
For effektiv drift og maksimal varmesparing kreves som regel en individuell beregning av slikt utstyr, som utføres av spesialiserte selskaper. Du kan selv beregne den termiske virkningsgraden og energieffektiviteten til en slik varmeveksler ved å bruke metoden for beregning av glykolvarmevekslere. For å beregne den termiske effektiviteten, er det nødvendig å kjenne energikostnadene for oppvarming eller kjøling av tilluften, som beregnes med formelen:
Q \u003d 0,335 x L x (tend - tbegin),
- L luftforbruk.
- ikke starte (luftinntakstemperatur i varmeveksleren)
- tcon. (temperatur på avtrekksluft fra rommet)
- 0,335 er en koeffisient hentet fra klimahåndboken for en bestemt region.
For å beregne energieffektiviteten til varmeveksleren, bruk formelen:
hvor: Q er energikostnadene for oppvarming eller avkjøling av luftstrømmen, n er varmevekslereffektiviteten oppgitt av produsenten.
Hvordan glykolanalyse utføres
Prosedyren for å studere kvaliteten på kjølevæsken er ganske enkel og krever ikke mye innsats fra eieren av ingeniørnettverk. Du tar glykolprøver og sender dem til produsentens laboratorium for analyse. Spesialister utfører de nødvendige analysene og bestemmer de kvantitative egenskapene til løsningen. Etter forskningen mottar du en fullstendig rapport med anbefalinger. Basert på dem tas en beslutning. Det kan være nødvendig å kaste den brukte etylenglykolløsningen og erstatte kjølevæsken med en ny. Kanskje er avvikene fra normen ikke så betydelige og påvirker ikke effektiviteten til klimasystemet.
Det er viktig å merke seg at hvis undersøkelsen utføres av produsenten, kjenner hun perfekt alle funksjonene til sammensetningen som brukes og kan gi kompetente råd. Uansett får du mange fordeler av en så omfattende tjeneste:
- Visse kvantitative egenskaper til glykol sammenlignes ikke med gjennomsnittlige indikatorer, men med de første parametrene til denne spesielle løsningen;
- Du kan raskt bestille utskifting av kjølevæsken med avhending av avfallet;
Produsenten har det nødvendige materielle grunnlaget for transport av glykol til anlegget og avhending av den brukte blandingen i henhold til miljøregler og forskrifter.
Recuperatorer
I tillegg, under forholdene med konstant økning i energiprisene, er ventilasjonsenheter for tiden svært ofte utstyrt med recuperatorer av forskjellige typer og design, som tillater overføring av deler av varmen fra avtrekksluften til tilluften.
Kryssstrømvarmevekslere leder på grunn av sin utforming til- og avtrekksluften inn i gjensidig kryssende kanaler uten å blande seg og gjennom overflaten av tynnplateceller overføres varmen fra avtrekksluften til tilluften. Effektiviteten til slike recuperatorer kan nå 75%.
Roterende varmevekslere har en design som gjør at varmen fra avtrekksluften overføres til tilluften ved hjelp av en sakte roterende skive, som er et sett med mange platelignende perforerte skiver.Roterende varmevekslere tillater en liten (opptil 15 %) innblanding av avtrekksluft for å tilføre luft. Dette begrenser bruksområdet noe, men på den annen side er effektiviteten til roterende varmevekslere mye høyere enn kryssstrømvarmevekslere - opptil 85%, avhengig av mengden og parameterne til avtrekks- og tilluftsluften.
Når dimensjonene til ventilasjonskammeret eller andre funksjoner i de ventilerte lokalene ikke tillater plassering av en tilførsels- og avtrekksenhet i en ventilasjonsenhet, kan en glykolvarmeveksler brukes. Glykolvarmeveksleren fungerer som følger: gjennom to separate varmevekslere på eksos- og tilførselsstrømmene, sirkulerer kjølevæsken — glykol; Avtrekksluften overfører varme gjennom varmeveksleren til glykolen, som igjen varmer opp platene til tilførselsvarmeveksleren. Avstanden mellom eksos- og tilførselsenhetene kan være betydelig og begrenses bare av de tekniske egenskapene til å legge rørledninger mellom varmevekslerne, men effektiviteten til glykolvarmeveksleren er lav, mye lavere enn tverrstrømmen og dessuten roterende varmeveksler.
For tiden har mange produsenter i sitt utvalg av standard ventilasjonsenheter med relativt lav produktivitet. Dette er ventilasjonsenheter for hytter, kontorer, små kommersielle lokaler, utstyrt med vann, elektriske varmeovner, eller uten dem, rekuperatorer av forskjellige typer. For høy ytelse eller spesielle forhold, velges og produseres ventilasjonsaggregater individuelt etter bestilling. Etter å ha beregnet ventilasjonssystemet, angitt alle nødvendige parametere for valg og designfunksjoner, utsteder designeren en teknisk oppgave for produsentens representant og mottar etter en stund en utskrift av installasjonen med nødvendige parametere, tekniske egenskaper, dimensjoner og design. Noen produsenter plasserer utstyrsvalgprogrammer på sine nettsider på Internett, noe som lar designeren lage ventilasjonsenheter av enhver konfigurasjon online.
Nøkkelegenskapene til glykol
Før du fortsetter med rekkefølgen av forskning, er det nødvendig å bestemme: hvilke egenskaper og egenskaper bestemmer kvaliteten på frostvæske med et lavt frysepunkt.
- Termisk ledningsevne;
- Varmeoverføringskoeffisient;
- Viskositet;
- Maksimal krystalliseringstemperatur.
Under drift kan kjølevæsken forurenses med urenheter på siden, noe som betydelig forringer væskens arbeidsegenskaper. Hvis konsentrasjonen av det aktive stoffet i løsningen ikke samsvarer med normen, kan frysepunktet være mye høyere enn angitt av produsenten eller kreves av driftsforholdene til klimasystemet. I noen tilfeller blir dette farlig, fordi ved bruk av utstyret under tøffe klimatiske forhold er det fare for frysing av væsken i systemet. I motsetning til vann har glykol en lav volumetrisk ekspansjonskoeffisient, som minimerer risikoen for rørledningsskader og brudd. Men overgangen av løsningen til en grøtaktig aggregeringstilstand forverrer transporten gjennom systemet betydelig og forårsaker økt belastning på pumpeutstyr.
En kjølevæske forurenset med urenheter har en redusert effektivitet, som kommer til uttrykk i evnen til å overføre eller fjerne varme. For å sikre den nødvendige ytelsen til systemet, må du hele tiden overvåke dette og unngå avvik fra normen. Det samme gjelder for viskositet. Hvis det overskrider de tillatte grensene, er transport gjennom rørledningen bare mulig med økt kraft til pumpeutstyr, som slites mye raskere i denne modusen.
konklusjoner
Det er fornuftig å bruke frostvæske for et varmesystem når det virkelig er en mulighet for at vannet inne i nettverket kan fryse
I dette tilfellet er det nødvendig å bestemme den optimale konsentrasjonen av løsningen for effektiv drift av hele varmesystemet og ta hensyn til sikkerhetskravene
Frostvæske - en kjølevæske basert på etylen eller propylenglykol, oversatt "Antifreeze", fra internasjonal engelsk, som "ikke-frysende". Klasse G12 frostvæske er beregnet for bruk på biler fra 96 til 2001; moderne biler bruker vanligvis 12+, 12 pluss pluss eller g13 frostvæsker.