Rider3T Blog Program edukacyjny

Zalety i wady

Pomimo dość niskiej sprawności cieplnej tych urządzeń, nadal są one dość poszukiwane i są wykorzystywane do instalacji w funkcjonujących systemach wentylacyjnych z poważnym „rozproszeniem” wydajności.

Ponadto:

• Do jednego wymiennika ciepła można skierować kilka strumieni powietrza nawiewanego lub wywiewanego.
• Odległość między wymiennikami ciepła może sięgać ponad 500 m.
• Taki system można stosować zimą, ponieważ płyn chłodzący nie zamarza.
• Strumienie powietrza z kanałów wywiewnego i nawiewnego nie mieszają się.

Wśród niedociągnięć można zauważyć:

• Wystarczająco niska sprawność energetyczna (sprawność cieplna), która waha się od 20 do 50%.
• Poważne koszty energii elektrycznej, która jest niezbędna do działania pompy.
• Orurowanie wymiennika ciepła zawiera dużą liczbę urządzeń kontrolno-pomiarowych oraz zaworów odcinających, które wymagają okresowej konserwacji.

Centrale te przeznaczone są do prawidłowej pracy central wentylacyjnych, w skład których wchodzą glikolowe wymienniki ciepła pełniące funkcję odzysku ciepła.

Ten zespół mieszający jest instalowany w obwodzie łączącym glikolowy wymiennik ciepła nawiewno-wywiewny za pomocą rurociągu. Węzeł zawiera wszystkie niezbędne elementy spinające niezbędne do prawidłowego działania obwodu. Aby system działał prawidłowo, wystarczy podłączyć węzeł do sieci rurociągów oraz podłączyć napęd i pompę do sterownika sterującego.

Podczas pracy urządzenie wytwarza niezbędne natężenie przepływu chłodziwa potrzebne do przeniesienia ciepła z ogrzewanego wymiennika ciepła spalin do wymiennika zimnego. Zamontowany w agregacie zawór trójdrogowy mieszający przepływy glikolu w odpowiedniej ilości reguluje maksymalną wydajność wymienników ciepła. W przypadku przechłodzenia jednego z wymienników ciepła, zawór trójdrogowy miesza do obiegu bardziej podgrzaną ciecz, zapobiegając tym samym możliwości zamarznięcia grzałki glikolowej.

Zastosowanie modulującego napędu elektrycznego pozwala na precyzyjne sterowanie zaworem trójdrożnym. Termomanometry zainstalowane we wszystkich częściach urządzenia pozwalają na monitorowanie parametrów temperatury i ciśnienia w różnych częściach systemu. Na zespole zainstalowana jest grupa bezpieczeństwa, która zawiera zawór bezpieczeństwa, odpowietrznik i zbiornik wyrównawczy. Odpowietrznik jest wymagany do automatycznego usuwania powietrza z systemu, które weszło do obwodu podczas napełniania.

Zbiornik wyrównawczy zainstalowany w obwodzie glikolu jest niezbędny do skompensowania nadmiaru cieczy w układzie podczas gwałtownej zmiany temperatury w obwodzie.

Zawór bezpieczeństwa powinien zadziałać w przypadku wzrostu ciśnienia powyżej ustawionej wartości, chroniąc tym samym inne elementy przed uszkodzeniem. W obwodzie urządzenia znajduje się również zawór spustowy do szybkiego spuszczania płynu z układu.

Zawory kulowe umożliwiają zablokowanie obwodu urządzenia, a tym samym wymianę jego poszczególnych elementów, jeśli to konieczne, bez opróżniania całego układu.

Zespoły mieszające do pracy rekuperatorów glikolowych przeznaczone są do sterowania przepływem roztworu glikolu etylenowego w obwodzie rekuperacyjnych wymienników ciepła jednostki nawiewno-wywiewnej.

Zadaniem jest zapewnienie takiej niezbędnej prędkości przepływu chłodziwa, w taki sposób, aby jak najwięcej ciepła powietrza wywiewanego oddawać do powietrza nawiewanego, poprzez oddzielny obieg zamknięty łączący wymienniki nawiewne i wywiewne. Chłodziwem tych jednostek jest zwykle roztwór glikolu etylenowego.

Zespół orurowania do glikolowych wymienników ciepła zawiera następujące elementy.

• zawór trójdrożny;
• napęd elektryczny;
• pompa;
• miska olejowa;
• zawór zwrotny;
• Zawory kulowe;
• termomanometry;
• zbiornik wyrównawczy;
• kran spustowy;
• otwory wentylacyjne.

W razie potrzeby urządzenie uzupełnia faliste eyelinery.

Centrale te stosowane są we wszystkich centralach wentylacyjnych, w których przewidziano możliwość odzysku ciepła dzięki pośredniemu nośnikowi ciepła. Z reguły takie jednostki są instalowane w systemach wentylacyjnych o średniej i dużej wydajności powietrza od 5 000 do 100 000 m 3 h.

Jeżeli centrala jest prawidłowo zaprojektowana i zmontowana, to po uruchomieniu instalacji automatyka centrali wentylacyjnej powinna działać w taki sposób, aby w pierwszej kolejności zapewnić maksymalne możliwe podgrzanie powietrza nawiewanego, wykorzystując ciepło obiegu glikolowego , a następnie podłączyć obwód nagrzewnicy w celu ogrzania powietrza do zadanej temperatury.

Jak działa glikolowy wymiennik ciepła

Urządzenie składa się z dwóch lamelowych wymienników ciepła, które są połączone w zamkniętym obwodzie z krążącym w nim chłodziwem (roztworem glikolu etylenowego). Jeden wymiennik montowany jest w kanale, przez który przepływa powietrze wywiewane, drugi znajduje się w strumieniu powietrza nawiewanego. Wymienniki ciepła muszą działać w przeciwprądzie do przepływu powietrza. Dzięki połączeniu bezpośredniego przepływu wydajność ich pracy spada do 20%.

W zimnych porach roku pierwszym wymiennikiem ciepła jest chłodnica, odbierająca ciepło ze strumienia powietrza wywiewanego. Płyn chłodzący przepływa przez zamknięty obieg za pomocą pompy obiegowej i wchodzi do drugiego wymiennika ciepła, który działa jak grzałka, gdzie ciepło jest przekazywane do powietrza nawiewanego. W okresie ciepłym funkcje wymienników ciepła są wprost przeciwne.

Zimą na wymienniku ciepła w strumieniu spalin może tworzyć się kondensat, który jest gromadzony i odprowadzany za pomocą pochyłej wanny ze stali nierdzewnej z uszczelką hydrauliczną. Aby zapobiec przedostawaniu się kropli skroplin do strumienia powietrza wywiewanego przy dużych natężeniach przepływu, za wymiennikiem zainstalowano odkraplacz.

Gdzie jest stosowany glikolowy wymiennik ciepła?

Najskuteczniejszym zastosowaniem glikolowych wymienników ciepła jest ich zastosowanie w układach dwuobwodowych. Są one niezbędne w środowiskach zagrożonych wybuchem, a także w przypadkach, w których przepływ powietrza nawiewanego i wywiewanego absolutnie nie może się przecinać. Podobny schemat jest aktywnie wykorzystywany w fabrykach o dużych powierzchniach oraz w centrach handlowych, które utrzymują różne warunki temperaturowe na różnych obszarach.

Rekuperator z pośrednim nośnikiem ciepła umożliwia połączenie dwóch oddzielnie istniejących systemów wentylacji - wywiewnej i nawiewnej. Takie urządzenia idealnie nadają się do ich modernizacji w przypadku oddzielnego użytkowania.

Uniwersalność rekuperatorów glikolowych pozwala na instalowanie ich w istniejących instalacjach o wydajności 500 - 150 000 m3/h. Z ich pomocą możesz zwrócić do 55% ciepła. Zwrot takich systemów wynosi od sześciu miesięcy do dwóch lat. Zależy to od regionu, w którym zainstalowano sprzęt i intensywności jego użytkowania. Z reguły wymagane jest indywidualne obliczenie takich urządzeń.

Zasada działania

W tej sekcji bardziej szczegółowo omówiony zostanie glikolowy wymiennik ciepła, którego zasada działania jest nieco podobna do konwencjonalnego klimatyzatora. Zimą jeden kocioł pobiera energię cieplną z przepływu powietrza wychodzącego z wyrzutni instalacji i za pomocą chłodziwa wodno-glikolowego przekazuje ją do wymiennika zasilającego. To właśnie w drugim kotle płyn niezamarzający oddaje nagromadzone ciepło do powietrza nawiewanego, podgrzewając je. Latem działanie wymienników ciepła tego urządzenia jest dokładnie odwrotne, dlatego korzystając z tego typu sprzętu można zaoszczędzić nie tylko na ogrzewaniu, ale także na klimatyzacji.

W okresie zimowym kocioł zainstalowany w kanale wentylacyjnym wywiewnym może być narażony na działanie kondensatu i w efekcie oblodzenia. Dlatego jest wyposażony w zbiornik z syfonem do zbierania i odprowadzania kondensatu.Ponadto, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do strumienia powietrza, za wymiennikiem ciepła zwykle montowany jest odkraplacz. Aby zapobiec zanieczyszczeniu nawiewnego wymiennika ciepła, w kanale wentylacyjnym montowany jest gruboziarnisty filtr powietrza.

Opcje instalacji

• Możesz podłączyć kilka dopływów i jeden wylot i odwrotnie.
• Odległość między nawiewem a wywiewem może wynosić do 800 m.
• System odzyskiwania można regulować automatycznie, zmieniając szybkość cyrkulacji chłodziwa.
• Roztwór glikolu nie zamarza, tj. w temperaturach ujemnych odszranianie układu nie jest konieczne.
• Ponieważ stosowany jest pośredni nośnik ciepła, powietrze z okapu nie może dostać się do dopływu.

Przy dwuobwodowym schemacie glikolowego wymiennika ciepła ilość powietrza wywiewanego i nawiewanego musi się zgadzać, chociaż dopuszczalne są odchylenia do 40%, które pogarszają wskaźnik wydajności.

Obliczanie sprawności energetycznej urządzenia tego typu

Aby zapewnić wydajną pracę i maksymalną oszczędność ciepła, z reguły wymagana jest indywidualna kalkulacja takiego sprzętu, przeprowadzana przez wyspecjalizowane firmy. Możesz samodzielnie obliczyć sprawność cieplną i sprawność energetyczną takiego wymiennika ciepła, korzystając z metody obliczania glikolowych wymienników ciepła. Aby obliczyć sprawność cieplną, konieczne jest poznanie kosztów energii do ogrzewania lub chłodzenia powietrza nawiewanego, które oblicza się według wzoru:

Q \u003d 0,335 x L x (tend - tpoczątek),

• L zużycie powietrza.
• nie zacząć (temperatura powietrza wlotowego w wymienniku ciepła)
• t.kon. (temperatura powietrza wywiewanego z pomieszczenia)
• 0,335 to współczynnik zaczerpnięty z podręcznika Climatology dla danego regionu.

Aby obliczyć efektywność energetyczną wymiennika ciepła, użyj wzoru:

gdzie: Q to koszt energii do ogrzewania lub chłodzenia strumienia powietrza, n to sprawność wymiennika ciepła deklarowana przez producenta.

Jak przeprowadzana jest analiza glikolu

Procedura badania jakości chłodziwa jest dość prosta i nie wymaga dużego wysiłku od właściciela sieci inżynieryjnych. Pobierasz próbki glikolu i wysyłasz je do laboratorium producenta do analizy. Specjaliści przeprowadzają niezbędne analizy i określają ilościową charakterystykę rozwiązania. Po badaniu otrzymasz pełny raport z rekomendacjami. Na ich podstawie podejmowana jest decyzja. Może być konieczne usunięcie zużytego roztworu glikolu etylenowego i wymiana płynu chłodzącego na nowy. Być może odchylenia od normy nie są tak znaczące i nie wpływają na wydajność systemu klimatycznego.

Należy zauważyć, że jeśli badania są prowadzone przez producenta, doskonale zna ona wszystkie cechy zastosowanej kompozycji i może udzielić kompetentnej porady. W każdym razie z tak kompleksowej usługi czerpiesz wiele korzyści:

• Niektóre cechy ilościowe glikolu są porównywane nie ze średnimi wskaźnikami, ale z początkowymi parametrami tego konkretnego rozwiązania;
• Możesz szybko zlecić wymianę chłodziwa wraz z wywozem odpadów;

Producent dysponuje niezbędną bazą materiałową do transportu glikolu do zakładu i utylizacji zużytej mieszaniny zgodnie z zasadami i przepisami ochrony środowiska.

Rekuperatory

Dodatkowo, w warunkach stałego wzrostu cen energii, centrale wentylacyjne są obecnie bardzo często wyposażane w rekuperatory różnego typu i konstrukcji, które pozwalają na przeniesienie części ciepła z powietrza wywiewanego do nawiewanego.

Krzyżowe wymienniki ciepła dzięki swojej konstrukcji kierują powietrze nawiewane i wywiewane do wzajemnie przecinających się kanałów bez mieszania i poprzez powierzchnię ogniw cienkopłytowych ciepło z powietrza wywiewanego jest przekazywane do powietrza nawiewanego. Sprawność takich rekuperatorów może sięgać 75%.

Obrotowe wymienniki ciepła mają konstrukcję, dzięki której ciepło z powietrza wywiewanego przekazywane jest do powietrza nawiewanego za pomocą wolno obracającej się tarczy, która jest zespołem wielu płytowych tarcz perforowanych.Obrotowe wymienniki ciepła umożliwiają niewielką (do 15%) domieszkę powietrza wywiewanego do powietrza nawiewanego. Zawęża to nieco zakres ich zastosowania, ale z drugiej strony sprawność obrotowych wymienników ciepła jest znacznie wyższa niż wymienników krzyżowych - do 85% w zależności od ilości i parametrów powietrza wywiewanego i nawiewanego.

Gdy gabaryty komory wentylacyjnej lub inne cechy pomieszczeń wentylowanych nie pozwalają na umieszczenie centrali nawiewno-wywiewnej w jednej centrali wentylacyjnej, wówczas można zastosować glikolowy wymiennik ciepła. Glikolowy wymiennik ciepła działa w następujący sposób: przez dwa oddzielne wymienniki ciepła na przepływie wylotowym i zasilającym krąży płyn chłodzący — glikol; Powietrze wywiewane przekazuje ciepło przez wymiennik ciepła do glikolu, który z kolei ogrzewa płyty wymiennika ciepła nawiewu. Odległość pomiędzy jednostkami wywiewnymi i nawiewnymi może być znaczna i ograniczona jedynie technicznymi możliwościami ułożenia rurociągów pomiędzy wymiennikami ciepła, jednak sprawność glikolowego wymiennika ciepła jest niska, znacznie niższa niż w przypadku przepływu krzyżowego, a ponadto obiegowy wymiennik ciepła.

Obecnie wielu producentów posiada w swoim asortymencie standardowe centrale wentylacyjne o stosunkowo niskiej wydajności. Są to centrale wentylacyjne do domków letniskowych, biur, małych lokali użytkowych, wyposażone w nagrzewnice wodne, elektryczne lub bez nich rekuperatory różnego typu. Ze względu na wysoką wydajność lub specjalne warunki, centrale wentylacyjne są dobierane i produkowane indywidualnie na zamówienie. Po obliczeniu instalacji wentylacyjnej, wskazaniu wszystkich niezbędnych parametrów do doboru i cech konstrukcyjnych, projektant wystawia przedstawicielowi producenta zadanie techniczne i po chwili otrzymuje wydruk instalacji z niezbędnymi parametrami, parametrami technicznymi, wymiarami i projektem. Niektórzy producenci umieszczają na swoich stronach internetowych w Internecie programy doboru urządzeń, które umożliwiają projektantowi tworzenie online central wentylacyjnych o dowolnej konfiguracji.

Kluczowe właściwości glikolu

Przed przystąpieniem do kolejności badań należy zdecydować: jakie właściwości i cechy decydują o jakości płynu niezamarzającego o niskiej temperaturze zamarzania.

• Przewodność cieplna;
• Współczynnik przenikania ciepła;
• Lepkość;
• Maksymalna temperatura krystalizacji.

Podczas pracy płyn chłodzący może być zanieczyszczony zanieczyszczeniami bocznymi, które znacznie pogarszają właściwości robocze płynu. Jeżeli stężenie substancji czynnej w roztworze nie odpowiada normie, to temperatura zamarzania może być znacznie wyższa niż wskazana przez producenta lub wymagana przez warunki pracy systemu klimatycznego. W niektórych przypadkach staje się to niebezpieczne, ponieważ podczas użytkowania sprzętu w trudnych warunkach klimatycznych istnieje ryzyko zamarznięcia cieczy w układzie. W przeciwieństwie do wody glikol ma niski współczynnik rozszerzalności objętościowej, co minimalizuje ryzyko uszkodzenia i pęknięcia rurociągu. Jednak przejście roztworu w stan papkowaty agregacji znacznie pogarsza jego transport przez system i powoduje zwiększone obciążenie urządzeń pompujących.

Chłodziwo zanieczyszczone zanieczyszczeniami ma obniżoną wydajność, co wyraża się zdolnością do przenoszenia lub odprowadzania ciepła. Aby zapewnić wymaganą wydajność systemu, należy to stale monitorować i unikać odchyleń od normy. To samo dotyczy lepkości. Jeśli przekroczy dopuszczalne limity, transport rurociągiem jest możliwy tylko przy zwiększonej mocy urządzeń pompujących, które w tym trybie zużywają się znacznie szybciej.

wnioski

Stosowanie środka przeciw zamarzaniu w systemie grzewczym ma sens, gdy naprawdę istnieje możliwość zamarznięcia wody w sieci

W takim przypadku konieczne jest określenie optymalnego stężenia roztworu dla sprawnej pracy całego systemu grzewczego oraz uwzględnienie wymagań bezpieczeństwa

Środek przeciw zamarzaniu - płyn chłodzący na bazie glikolu etylenowego lub propylenowego, przetłumaczony jako „przeciw zamarzaniu”, z międzynarodowego języka angielskiego, jako „niezamarzający”. Płyn niezamarzający klasy G12 przeznaczony jest do stosowania w samochodach od 96 do 2001 r. W nowoczesnych samochodach zwykle stosuje się płyny przeciw zamarzaniu 12+, 12 plus plus lub g13.