Výhody a nevýhody
Napriek pomerne nízkej tepelnej účinnosti týchto zariadení sú stále veľmi žiadané a používajú sa na inštaláciu vo fungujúcich ventilačných systémoch s vážnym "rozptylovaním" vo výkone.
Navyše:
- Na jeden výmenník tepla môže byť nasmerovaných niekoľko prúdov privádzaného alebo odvádzaného vzduchu.
- Vzdialenosť medzi výmenníkmi tepla môže dosiahnuť viac ako 500 m.
- Takýto systém je možné použiť v zime, pretože chladiaca kvapalina nezamrzne.
- Prúdy vzduchu z výfukového a prívodného potrubia sa nemiešajú.
Medzi nedostatky možno poznamenať:
- Dostatočne nízka energetická účinnosť (tepelná účinnosť), ktorá sa pohybuje od 20 do 50 %.
- Vážne náklady na elektrickú energiu, ktorá je potrebná na prevádzku čerpadla.
- Potrubie výmenníka obsahuje veľké množstvo regulačných a meracích zariadení a uzatváracích ventilov, ktoré si vyžadujú pravidelnú údržbu.
Tieto jednotky sú určené pre správnu činnosť vzduchotechnických jednotiek, ktorých súčasťou sú glykolové výmenníky tepla, ktoré plnia funkciu spätného získavania tepla.
Táto zmiešavacia jednotka je inštalovaná v okruhu spájajúcom prívodný a výfukový glykolový výmenník tepla pomocou potrubia. Uzol obsahuje všetky potrebné páskovacie prvky potrebné pre správnu činnosť obvodu. Pre správnu funkciu systému stačí pripojiť uzol do potrubnej siete a pripojiť pohon a čerpadlo k riadiacemu regulátoru.
Jednotka počas prevádzky vytvára potrebný prietok chladiva potrebného na prenos tepla z ohrievaného výfukového výmenníka tepla do prívodu chladu. Trojcestný ventil inštalovaný v jednotke, ktorý mieša prúdy glykolu v správnom množstve, reguluje maximálny výkon výmenníkov tepla. V prípade podchladenia jedného z výmenníkov primieša trojcestný ventil do okruhu viac zohriatej kvapaliny, čím sa zabráni možnosti zamrznutia glykolového ohrievača.
Použitie modulačného elektrického pohonu umožňuje presné ovládanie trojcestného ventilu. Termomanometre inštalované vo všetkých častiach jednotky umožňujú sledovať parametre teploty a tlaku v rôznych častiach systému. Na zostave je inštalovaná bezpečnostná skupina, ktorá obsahuje poistný ventil, odvzdušňovač a expanznú nádrž. Na automatické vypustenie vzduchu zo systému, ktorý sa dostal do okruhu počas plnenia, je potrebný odvzdušňovací otvor.
Expanzná nádrž inštalovaná v glykolovom okruhu je potrebná na kompenzáciu prebytočnej kvapaliny v systéme počas prudkej zmeny teploty v okruhu.
Poistný ventil by mal fungovať v prípade zvýšenia tlaku nad nastavenú hodnotu, čím chráni ostatné prvky pred poškodením. V okruhu jednotky je tiež zahrnutý vypúšťací ventil na rýchle vypustenie kvapaliny zo systému.
Guľové ventily umožňujú zablokovať okruh jednotky a tým v prípade potreby vymeniť jej jednotlivé prvky bez vypustenia celého systému.
Zmiešavacie jednotky pre prevádzku glykolových rekuperátorov sú určené na riadenie prietoku roztoku etylénglykolu v okruhu rekuperačných výmenníkov tepla napájacej a výfukovej jednotky.
Úlohou je zabezpečiť taký potrebný prietok chladiva tak, aby sa teplo odvádzaného vzduchu v čo najväčšej miere odovzdávalo privádzanému vzduchu cez samostatný uzavretý okruh spájajúci prívodný a odvodný výmenník tepla. Chladivom týchto jednotiek je zvyčajne roztok etylénglykolu.
Potrubná jednotka pre glykolové výmenníky tepla obsahuje nasledujúce prvky.
- trojcestný ventil;
- elektrický pohon;
- čerpadlo;
- žumpa;
- spätný ventil;
- Guľové ventily;
- termomanometre;
- expanzná nádoba;
- vypúšťací kohútik;
- vetracie otvory.
V prípade potreby je jednotka doplnená vlnitými očnými linkami.
Tieto jednotky sa používajú pre všetky vzduchotechnické jednotky, kde je zabezpečená možnosť spätného získavania tepla vďaka medzinosiču tepla. Spravidla sú takéto jednotky inštalované na ventilačných systémoch so strednou a vysokou kapacitou vzduchu od 5 000 do 100 000 m 3 h.
Ak je jednotka navrhnutá a zmontovaná správne, potom pri zapnutí systému by mala automatika vzduchotechnickej jednotky fungovať tak, aby zabezpečila najskôr maximálny možný ohrev privádzaného vzduchu pomocou tepla glykolového okruhu. a potom pripojte okruh ohrievača, aby sa vzduch zohrial na danú teplotu.
Ako funguje glykolový výmenník tepla
Zariadenie pozostáva z dvoch rebrových výmenníkov tepla, ktoré sú vzájomne prepojené v uzavretom okruhu, v ktorom cirkuluje chladivo (roztok etylénglykolu). Jeden výmenník tepla je inštalovaný v kanáli, ktorým prechádza odpadový vzduch, druhý je umiestnený v prúde privádzaného vzduchu. Výmenníky tepla musia pracovať v protiprúde vzhľadom na prúdenie vzduchu. Pri priamom pripojení sa účinnosť ich práce zníži na 20%.
V chladnom období je prvým výmenníkom tepla chladič, ktorý odoberá teplo z prúdu odpadového vzduchu. Chladivo sa pohybuje uzavretým okruhom pomocou obehového čerpadla a vstupuje do druhého výmenníka tepla, ktorý funguje ako ohrievač, kde sa teplo odovzdáva privádzanému vzduchu. V teplom období sú funkcie výmenníkov tepla priamo opačné.
V zime sa na výmenníku tepla v prúde výfukových plynov môže vytvárať kondenzát, ktorý sa zachytáva a odvádza pomocou šikmého nerezového kúpeľa s hydraulickým tesnením. Aby sa zabránilo vniknutiu kvapiek kondenzátu do prúdu odpadového vzduchu pri vysokých prietokoch, je za výmenníkom tepla nainštalovaný eliminátor kvapiek.
Kde sa používa glykolový výmenník tepla?
Najúčinnejšou aplikáciou glykolových výmenníkov tepla je ich použitie v dvojokruhových schémach. Sú nepostrádateľné vo výbušnom prostredí, ako aj v prípadoch, kde sa prúdy prívodu vzduchu a výfuku absolútne nesmú krížiť. Podobná schéma sa aktívne používa v továrňach s veľkými plochami a v nákupných centrách, ktoré udržiavajú rôzne teplotné podmienky v rôznych oblastiach.
Rekuperátor s medzinosičom tepla umožňuje prepojiť dva samostatne existujúce ventilačné systémy - výfukový a prívodný. Takéto zariadenia sú ideálne na ich modernizáciu v prípade samostatného použitia.
Všestrannosť glykolových rekuperátorov umožňuje ich inštaláciu do existujúcich systémov s výkonom 500 - 150 000 m3 / h. S ich pomocou môžete vrátiť až 55% tepla. Návratnosť takýchto systémov je od šiestich mesiacov do dvoch rokov. Závisí to od regiónu, v ktorom je zariadenie inštalované, a intenzity jeho používania. Spravidla je potrebný individuálny výpočet takýchto zariadení.
Princíp fungovania
V tejto časti sa podrobnejšie rozoberie glykolový výmenník tepla, ktorého princíp činnosti je trochu podobný ako pri bežnej klimatizácii. V zimnom období jeden kotol odoberá tepelnú energiu z výstupného prúdu vzduchu výfukového prieduchu systému a pomocou chladiacej kvapaliny voda-glykol ju odovzdáva do prívodného výmenníka tepla. Práve v druhom kotli nemrznúca zmes odovzdáva nahromadené teplo privádzanému vzduchu a ohrieva ho. V lete je činnosť výmenníkov tepla tohto zariadenia presne opačná, takže pomocou tohto typu zariadenia môžete ušetriť nielen na kúrení, ale aj na klimatizácii.
V chladnom období môže byť kotol inštalovaný vo výfukovom vetracom potrubí vystavený kondenzátu a v dôsledku toho námraze. Preto je vybavený nádobou s vodným uzáverom na zachytávanie a odvod kondenzátu.Okrem toho, aby sa zabránilo vniknutiu vlhkosti do prúdu vzduchu, je za výmenníkom tepla zvyčajne namontovaný eliminátor kvapiek. Aby sa zabránilo kontaminácii prívodného výmenníka tepla, je vo vetracom potrubí inštalovaný hrubý vzduchový filter.
Možnosti inštalácie
- Môžete pripojiť niekoľko prívodov a jeden výfuk a naopak.
- Vzdialenosť medzi prívodom a výfukom môže byť až 800 m.
- Rekuperačný systém je možné nastaviť automaticky zmenou rýchlosti cirkulácie chladiacej kvapaliny.
- Glykolový roztok nezamŕza, t.j. pri mínusových teplotách nie je potrebné odmrazovať systém.
- Pretože sa používa medziľahlý nosič tepla, vzduch z odsávača nemôže vstúpiť do prítoku.
Pri dvojkruhovej schéme glykolového výmenníka tepla sa musí zhodovať množstvo odvádzaného a privádzaného vzduchu, hoci sú povolené odchýlky až do 40 %, čo zhoršuje ukazovateľ účinnosti.
Výpočet energetickej účinnosti zariadenia tohto typu
Pre efektívnu prevádzku a maximálnu úsporu tepla je spravidla potrebný individuálny výpočet takéhoto zariadenia, ktorý vykonávajú špecializované firmy. Tepelnú účinnosť a energetickú účinnosť takéhoto výmenníka tepla môžete vypočítať sami pomocou metódy výpočtu glykolových výmenníkov tepla. Na výpočet tepelnej účinnosti je potrebné poznať náklady na energiu na ohrev alebo chladenie privádzaného vzduchu, ktoré sa vypočítavajú podľa vzorca:
Q \u003d 0,335 x L x (smernica - tzačiatok),
- L spotreba vzduchu.
- t začať (teplota vzduchu na vstupe do výmenníka tepla)
- tcon. (teplota odvádzaného vzduchu z miestnosti)
- 0,335 je koeficient prevzatý z klimatologickej príručky pre konkrétny región.
Na výpočet energetickej účinnosti výmenníka tepla použite vzorec:
kde: Q sú náklady na energiu na ohrev alebo chladenie prúdu vzduchu, n je účinnosť výmenníka tepla deklarovaná výrobcom.
Ako sa vykonáva analýza glykolu
Postup pri štúdiu kvality chladiacej kvapaliny je pomerne jednoduchý a nevyžaduje veľké úsilie od majiteľa inžinierskych sietí. Odoberiete vzorky glykolu a odošlete ich do laboratória výrobcu na analýzu. Špecialisti vykonajú potrebné analýzy a určia kvantitatívne charakteristiky riešenia. Po prieskume dostanete úplnú správu s odporúčaniami. Na ich základe sa rozhoduje. Môže byť potrebné zlikvidovať použitý roztok etylénglykolu a vymeniť chladiacu kvapalinu za novú. Možno, že odchýlky od normy nie sú také významné a neovplyvňujú účinnosť klimatického systému.
Je dôležité poznamenať, že ak výskum vykonáva výrobca, dokonale pozná všetky vlastnosti použitého zloženia a môže kompetentne poradiť. V každom prípade získate množstvo výhod z takejto komplexnej služby:
- Niektoré kvantitatívne charakteristiky glykolu sa neporovnávajú s priemernými ukazovateľmi, ale s počiatočnými parametrami tohto konkrétneho riešenia;
- Môžete si rýchlo objednať výmenu chladiacej kvapaliny s likvidáciou odpadu;
Výrobca má potrebnú materiálnu základňu na prepravu glykolu do zariadenia a likvidáciu použitej zmesi v súlade s pravidlami a predpismi o ochrane životného prostredia.
Rekuperátory
Navyše, v podmienkach neustáleho rastu cien energií sú v súčasnosti vetracie jednotky veľmi často vybavené rekuperátormi rôznych typov a prevedení, ktoré umožňujú odovzdať časť tepla z odpadového vzduchu vzduchu privádzanému.
Krížové výmenníky tepla svojou konštrukciou usmerňujú privádzaný a odvádzaný vzduch do vzájomne sa pretínajúcich kanálov bez miešania a cez povrch tenkých doskových článkov sa teplo z odpadového vzduchu odovzdáva privádzanému vzduchu. Účinnosť takýchto rekuperátorov môže dosiahnuť 75%.
Rotačné výmenníky tepla majú konštrukciu, vďaka ktorej sa teplo odpadového vzduchu prenáša na privádzaný vzduch pomocou pomaly sa otáčajúceho kotúča, ktorý je sústavou mnohých tanierových dierovaných kotúčov.Rotačné výmenníky tepla umožňujú malé (do 15 %) primiešanie odpadového vzduchu do privádzaného vzduchu. To trochu zužuje rozsah ich použitia, ale na druhej strane je účinnosť rotačných výmenníkov oveľa vyššia ako u krížových výmenníkov tepla - až 85% v závislosti od množstva a parametrov odvádzaného a privádzaného vzduchu.
Ak rozmery ventilačnej komory alebo iné vlastnosti vetraných priestorov neumožňujú umiestniť prívodnú a výfukovú jednotku do jednej ventilačnej jednotky, je možné použiť glykolový výmenník tepla. Glykolový výmenník tepla funguje nasledovne: cez dva samostatné výmenníky tepla na výfukových a prívodných tokoch cirkuluje chladiaca kvapalina – glykol; Odpadový vzduch odovzdáva teplo cez výmenník tepla glykolu, ktorý následne ohrieva dosky prívodného výmenníka tepla. Vzdialenosť medzi výfukovými a napájacími jednotkami môže byť významná a je obmedzená iba technickými možnosťami uloženia potrubí medzi výmenníkmi tepla, ale účinnosť glykolového výmenníka tepla je nízka, oveľa nižšia ako krížový prietok a navyše rotačný výmenník tepla.
V súčasnosti má veľa výrobcov vo svojom sortimente štandardné vetracie jednotky s relatívne nízkou produktivitou. Ide o vetracie jednotky pre chaty, kancelárie, malé komerčné priestory, vybavené vodnými, elektrickými ohrievačmi, alebo bez nich, rekuperátory rôznych typov. Pre vysoký výkon alebo niektoré špeciálne podmienky sa vetracie jednotky vyberajú a vyrábajú individuálne na objednávku. Po výpočte ventilačného systému s uvedením všetkých potrebných parametrov pre výber a konštrukčné prvky projektant vydá technickú úlohu pre zástupcu výrobcu a po chvíli dostane výtlačok inštalácie s potrebnými parametrami, technickými charakteristikami, rozmermi a dizajnom. Niektorí výrobcovia umiestňujú programy na výber zariadení na svoje webové stránky na internete, čo umožňuje projektantovi vytvárať vetracie jednotky ľubovoľnej konfigurácie online.
Kľúčové vlastnosti glykolu
Pred pokračovaním v poradí výskumu je potrebné rozhodnúť: aké vlastnosti a vlastnosti určujú kvalitu nemrznúcej zmesi s nízkym bodom tuhnutia.
- Tepelná vodivosť;
- koeficient prestupu tepla;
- Viskozita;
- Maximálna teplota kryštalizácie.
Počas prevádzky môže byť chladiaca kvapalina kontaminovaná bočnými nečistotami, ktoré výrazne zhoršujú pracovné vlastnosti kvapaliny. Ak koncentrácia účinnej látky v roztoku nezodpovedá norme, potom môže byť bod mrazu oveľa vyšší, ako uvádza výrobca alebo ktorý vyžadujú prevádzkové podmienky klimatického systému. V niektorých prípadoch sa to stáva nebezpečným, pretože pri používaní zariadenia v náročných klimatických podmienkach existuje riziko zamrznutia kvapaliny v systéme. Na rozdiel od vody má glykol nízky koeficient objemovej rozťažnosti, čo minimalizuje riziko poškodenia a prasknutia potrubia. Prechod roztoku do kašovitého stavu agregácie však výrazne zhoršuje jeho prepravu systémom a spôsobuje zvýšené zaťaženie čerpacej techniky.
Chladivo znečistené nečistotami má zníženú účinnosť, čo sa prejavuje v schopnosti prenášať alebo odoberať teplo. Aby ste zabezpečili požadovaný výkon systému, musíte to neustále monitorovať a vyhýbať sa odchýlkam od normy. To isté platí pre viskozitu. Ak prekročí prípustné limity, preprava potrubím je možná len so zvýšeným výkonom čerpacieho zariadenia, ktoré sa v tomto režime oveľa rýchlejšie opotrebováva.
závery
Má zmysel používať nemrznúcu zmes pre vykurovací systém, keď skutočne existuje možnosť, že voda vo vnútri siete môže zamrznúť
V tomto prípade je potrebné určiť optimálnu koncentráciu roztoku pre efektívnu prevádzku celého vykurovacieho systému a zohľadniť bezpečnostné požiadavky
Nemrznúca zmes - chladiaca kvapalina na báze etylénu alebo propylénglykolu, v preklade "Nemrznúca zmes", z medzinárodnej angličtiny, ako "nemrznúca". Nemrznúca zmes triedy G12 je určená na použitie na autách od roku 96 do roku 2001, moderné autá zvyčajne používajú nemrznúce zmesi 12+, 12 plus plus alebo g13.
