Ưu điểm và nhược điểm
Mặc dù hiệu suất nhiệt khá thấp của các thiết bị này, chúng vẫn được yêu cầu khá cao và được sử dụng để lắp đặt trong các hệ thống thông gió đang hoạt động với hiệu suất "phân tán" nghiêm trọng.
Hơn thế nữa:
- Một số luồng không khí cấp hoặc thải có thể được dẫn đến một bộ trao đổi nhiệt.
- Khoảng cách giữa các bộ trao đổi nhiệt có thể lên tới hơn 500 m.
- Hệ thống như vậy có thể được sử dụng vào mùa đông, vì chất làm mát không bị đóng băng.
- Các luồng không khí từ ống xả và ống cấp không trộn lẫn.
Trong số những thiếu sót có thể được lưu ý:
- Hiệu suất năng lượng đủ thấp (hiệu suất nhiệt), thay đổi từ 20 đến 50%.
- Chi phí nghiêm trọng cho điện, cần thiết cho hoạt động của máy bơm.
- Đường ống của bộ trao đổi nhiệt bao gồm một số lượng lớn các thiết bị điều khiển và đo lường và các van đóng ngắt, cần được bảo dưỡng định kỳ.
Các thiết bị này được thiết kế để vận hành chính xác các thiết bị xử lý không khí, bao gồm các bộ trao đổi nhiệt glycol thực hiện chức năng thu hồi nhiệt.
Bộ phận trộn này được lắp đặt trong mạch kết nối bộ trao đổi nhiệt glycol cấp và thải bằng đường ống. Nút chứa tất cả các phần tử đóng đai cần thiết cần thiết cho hoạt động chính xác của mạch. Để hệ thống hoạt động tốt, chỉ cần kết nối nút với mạng đường ống và kết nối biến tần và bơm với bộ điều khiển điều khiển.
Trong quá trình hoạt động, thiết bị tạo ra tốc độ dòng chảy cần thiết của chất làm mát cần thiết để truyền nhiệt từ bộ trao đổi nhiệt xả được làm nóng sang bộ cấp lạnh. Một van ba chiều được lắp đặt trong thiết bị, trộn các dòng glycol với lượng thích hợp, điều chỉnh hiệu suất tối đa của các bộ trao đổi nhiệt. Trong trường hợp làm lạnh phụ của một trong các bộ trao đổi nhiệt, van ba chiều sẽ trộn chất lỏng được làm nóng hơn vào mạch, do đó ngăn khả năng đóng băng của bộ làm nóng glycol.
Việc sử dụng bộ truyền động điện điều biến cho phép điều khiển chính xác van ba ngả. Nhiệt kế được lắp đặt trong tất cả các bộ phận của thiết bị cho phép bạn theo dõi các thông số nhiệt độ và áp suất trong các bộ phận khác nhau của hệ thống. Một nhóm an toàn được lắp đặt trên cụm, bao gồm một van an toàn, một lỗ thông khí và một bình giãn nở. Cần có lỗ thông hơi để tự động xả khí từ hệ thống đã đi vào mạch trong quá trình nạp đầy.
Một bình giãn nở được lắp đặt trong mạch glycol là cần thiết để bù lượng chất lỏng dư thừa trong hệ thống khi nhiệt độ trong mạch thay đổi mạnh.
Van an toàn sẽ hoạt động trong trường hợp áp suất tăng lên trên giá trị cài đặt, do đó bảo vệ các phần tử khác khỏi bị hư hỏng. Cũng bao gồm trong mạch của thiết bị là một van xả để nhanh chóng thoát chất lỏng ra khỏi hệ thống.
Van bi cho phép bạn chặn mạch của thiết bị và do đó thay thế các phần tử riêng lẻ của nó, nếu cần, mà không làm thoát toàn bộ hệ thống.
Các bộ phận trộn cho hoạt động của bộ thu hồi glycol được thiết kế để kiểm soát dòng chảy của dung dịch etylen glycol trong mạch của bộ trao đổi nhiệt thu hồi của bộ cung cấp và bộ xả.
Nhiệm vụ là cung cấp tốc độ dòng chảy cần thiết của chất làm mát, sao cho truyền nhiệt của khí thải sang không khí cấp càng nhiều càng tốt, thông qua một mạch kín riêng biệt nối bộ trao đổi nhiệt cấp và thải. Chất làm mát của các đơn vị này thường là dung dịch ethylene glycol.
Bộ phận đường ống cho bộ trao đổi nhiệt glycol bao gồm các yếu tố sau.
- Van ba chiều;
- ổ điện;
- bơm;
- bể phốt;
- kiểm tra van;
- Van bi;
- nhiệt kế;
- thùng giãn nở;
- vòi thoát nước;
- lỗ thông hơi.
Nếu cần, thiết bị sẽ được hoàn thành bằng bút kẻ mắt dạng sóng.
Các thiết bị này được sử dụng cho tất cả các thiết bị xử lý không khí, nơi cung cấp tùy chọn thu hồi nhiệt do chất mang nhiệt trung gian. Theo quy định, các thiết bị này được lắp đặt trên hệ thống thông gió có công suất không khí trung bình và cao từ 5.000 đến 100.000 m3 / h.
Nếu thiết bị được thiết kế và lắp ráp chính xác, thì khi hệ thống được bật, quá trình tự động hóa của thiết bị xử lý không khí sẽ hoạt động theo cách để đảm bảo trước tiên là lượng khí cấp nóng tối đa có thể, bằng cách sử dụng nhiệt của mạch glycol. , và sau đó kết nối mạch sưởi để làm ấm không khí đến nhiệt độ nhất định.
Cách thức hoạt động của bộ trao đổi nhiệt glycol
Thiết bị bao gồm hai bộ trao đổi nhiệt dạng vây, được kết nối với nhau trong một mạch kín với chất làm mát (dung dịch ethylene glycol) lưu thông trong đó. Một bộ trao đổi nhiệt được lắp đặt trong kênh dẫn không khí thải đi qua, bộ trao đổi nhiệt thứ hai nằm trong dòng khí cấp. Bộ trao đổi nhiệt phải hoạt động ngược dòng đối với dòng khí. Với kết nối luồng trực tiếp, hiệu quả công việc của họ giảm xuống còn 20%.
Vào mùa lạnh, thiết bị trao đổi nhiệt đầu tiên là giàn lạnh, lấy nhiệt từ luồng khí thải. Chất làm mát di chuyển qua một mạch kín với sự trợ giúp của bơm tuần hoàn và đi vào bộ trao đổi nhiệt thứ hai, đóng vai trò như một lò sưởi, nơi nhiệt được truyền đến không khí cung cấp. Trong thời kỳ ấm áp, các chức năng của bộ trao đổi nhiệt hoàn toàn trái ngược nhau.
Vào mùa đông, nước ngưng tụ có thể hình thành trên bộ trao đổi nhiệt trong dòng khí thải, được thu gom và thải ra ngoài bằng cách sử dụng bồn tắm nghiêng bằng thép không gỉ có đệm kín thủy lực. Để ngăn những giọt nước ngưng đi vào dòng khí thải với tốc độ dòng chảy cao, một bộ khử cặn được lắp phía sau bộ trao đổi nhiệt.
Bộ trao đổi nhiệt glycol được sử dụng ở đâu?
Ứng dụng hiệu quả nhất của bộ trao đổi nhiệt glycol là việc sử dụng chúng trong sơ đồ hai mạch. Chúng không thể thiếu trong môi trường dễ cháy nổ, cũng như trong trường hợp luồng khí cấp và luồng khí thải tuyệt đối không được giao nhau. Một chương trình tương tự được sử dụng tích cực trong các nhà máy có diện tích lớn và trong các trung tâm mua sắm duy trì các điều kiện nhiệt độ khác nhau ở các khu vực khác nhau.
Bộ thu hồi nhiệt với bộ phận mang nhiệt trung gian có thể kết nối hai hệ thống thông gió hiện có riêng biệt - thoát khí và cung cấp. Những thiết bị như vậy rất lý tưởng để nâng cấp chúng trong trường hợp sử dụng riêng.
Tính linh hoạt của bộ thu hồi glycol giúp bạn có thể lắp đặt chúng trong các hệ thống hiện có với công suất 500 - 150.000 m3 / h. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể trả lại tới 55% nhiệt lượng. Thời gian hoàn vốn của các hệ thống này là từ sáu tháng đến hai năm. Nó phụ thuộc vào khu vực mà thiết bị được lắp đặt và cường độ sử dụng của nó. Theo quy định, một tính toán riêng của các thiết bị như vậy là bắt buộc.
Nguyên tắc hoạt động
Trong phần này, một bộ trao đổi nhiệt glycol sẽ được thảo luận chi tiết hơn, nguyên lý hoạt động của nó có phần tương tự như của một máy điều hòa không khí thông thường. Vào mùa đông, một lò hơi lấy năng lượng nhiệt từ luồng không khí đi ra của lỗ thông hơi của hệ thống và với sự trợ giúp của chất làm mát glycol nước sẽ chuyển nó đến bộ trao đổi nhiệt cung cấp. Trong lò hơi thứ hai, chất chống đông sẽ tỏa ra nhiệt tích lũy cho không khí cấp, làm nóng nó. Vào mùa hè, hoạt động của các bộ trao đổi nhiệt của thiết bị này hoàn toàn ngược lại, do đó, sử dụng loại thiết bị này, bạn không chỉ tiết kiệm được điện năng sưởi ấm mà còn tiết kiệm được chi phí điều hòa.
Vào mùa lạnh, lò hơi được lắp đặt trong ống thông gió thải có thể tiếp xúc với nước ngưng và kết quả là đóng băng. Đó là lý do tại sao nó được trang bị một thùng chứa với một con dấu nước để thu thập và thoát nước ngưng tụ.Ngoài ra, để ngăn hơi ẩm xâm nhập vào luồng không khí, một bộ khử giọt thường được gắn phía sau bộ trao đổi nhiệt. Để tránh nhiễm bẩn cho bộ trao đổi nhiệt của nguồn cung cấp, một bộ lọc không khí thô được lắp đặt trong ống thông gió.
Các tùy chọn cài đặt
- Bạn có thể kết nối nhiều luồng vào và một ống xả và ngược lại.
- Khoảng cách giữa nguồn cung cấp và ống xả có thể lên đến 800 m.
- Hệ thống thu hồi có thể được điều chỉnh tự động bằng cách thay đổi tốc độ lưu thông chất làm mát.
- Dung dịch glycol không đóng băng, tức là ở nhiệt độ dưới 0, không cần thiết phải rã đông hệ thống.
- Vì sử dụng chất mang nhiệt trung gian nên không khí từ mui xe không thể đi vào luồng vào.
Với sơ đồ hai mạch của bộ trao đổi nhiệt glycol, lượng khí thải và khí cấp phải phù hợp, mặc dù cho phép sai lệch lên đến 40%, điều này làm xấu chỉ số hiệu quả.
Tính toán hiệu suất năng lượng của thiết bị loại này
Để vận hành hiệu quả và tiết kiệm nhiệt tối đa, theo quy luật, cần có một tính toán riêng cho thiết bị đó, do các công ty chuyên môn thực hiện. Bạn có thể tự mình tính toán hiệu suất nhiệt và hiệu suất năng lượng của thiết bị trao đổi nhiệt như vậy bằng cách sử dụng phương pháp tính toán thiết bị trao đổi nhiệt glycol. Để tính toán hiệu suất nhiệt, cần biết chi phí năng lượng để sưởi ấm hoặc làm mát không khí cấp, được tính theo công thức:
Q \ u003d 0,335 x L x (xu hướng - tbegin),
- L tiêu thụ không khí.
- không bắt đầu (nhiệt độ đầu vào không khí trong bộ trao đổi nhiệt)
- tcon. (nhiệt độ của không khí chiết xuất từ phòng)
- 0,335 là một hệ số được lấy từ sổ tay Khí hậu học cho một khu vực cụ thể.
Để tính hiệu suất năng lượng của thiết bị trao đổi nhiệt, sử dụng công thức:
trong đó: Q là chi phí năng lượng để sưởi ấm hoặc làm mát dòng không khí, n là hiệu suất trao đổi nhiệt do nhà sản xuất công bố.
Cách phân tích glycol được thực hiện
Thủ tục nghiên cứu chất lượng của chất làm mát khá đơn giản và không đòi hỏi nhiều nỗ lực của chủ sở hữu mạng lưới kỹ thuật. Bạn lấy mẫu glycol và gửi đến phòng thí nghiệm của nhà sản xuất để phân tích. Các chuyên gia thực hiện các phân tích cần thiết và xác định các đặc tính định lượng của dung dịch. Sau khi nghiên cứu, bạn sẽ nhận được một báo cáo đầy đủ với các khuyến nghị. Dựa trên chúng, một quyết định được đưa ra. Có thể cần phải vứt bỏ dung dịch ethylene glycol đã sử dụng và thay chất làm mát bằng dung dịch mới. Có lẽ những sai lệch so với tiêu chuẩn là không đáng kể và không ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống khí hậu.
Điều quan trọng cần lưu ý là nếu nhà sản xuất thực hiện nghiên cứu, cô ấy hoàn toàn biết tất cả các tính năng của chế phẩm được sử dụng và có thể đưa ra lời khuyên có thẩm quyền. Trong mọi trường hợp, bạn nhận được nhiều lợi ích từ một dịch vụ toàn diện như vậy:
- Các đặc tính định lượng nhất định của glycol không được so sánh với các chất chỉ thị trung bình, mà với các thông số ban đầu của dung dịch cụ thể này;
- Bạn có thể nhanh chóng đặt hàng thay thế chất làm mát cùng với việc xử lý chất thải;
Nhà sản xuất có cơ sở vật chất cần thiết cho việc vận chuyển glycol đến cơ sở và xử lý hỗn hợp đã sử dụng phù hợp với các quy tắc và quy định về môi trường.
Người phục hồi
Ngoài ra, trong điều kiện giá năng lượng liên tục tăng như hiện nay, các đơn vị thông gió thường được trang bị các thiết bị thu hồi nhiệt với nhiều chủng loại và kiểu dáng, cho phép truyền một phần nhiệt từ khí thải sang không khí cấp.
Bộ trao đổi nhiệt dòng chảy chéo, do được thiết kế, hướng khí cấp và thải vào các kênh giao nhau mà không trộn lẫn và thông qua bề mặt của các tấm mỏng, nhiệt từ khí thải được truyền sang không khí cấp. Hiệu suất của các bộ thu hồi như vậy có thể đạt 75%.
Bộ trao đổi nhiệt quay có thiết kế do đó nhiệt của không khí thải được truyền đến không khí cấp bằng một đĩa quay chậm, là một bộ gồm nhiều đĩa đục lỗ giống như đĩa.Bộ trao đổi nhiệt quay cho phép một lượng nhỏ (lên đến 15%) khí thải để cung cấp không khí. Điều này phần nào thu hẹp phạm vi ứng dụng của chúng, nhưng mặt khác, hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt quay cao hơn nhiều so với bộ trao đổi nhiệt dòng chéo - lên đến 85%, tùy thuộc vào số lượng và thông số của khí thải và không khí cung cấp.
Khi kích thước của buồng thông gió hoặc các đặc điểm khác của cơ sở thông gió không cho phép đặt bộ cấp và bộ xả trong một bộ thông gió, thì có thể sử dụng bộ trao đổi nhiệt glycol. Bộ trao đổi nhiệt glycol hoạt động như sau: thông qua hai bộ trao đổi nhiệt riêng biệt trên dòng thải và dòng cấp, chất làm mát - glycol tuần hoàn; Không khí thải truyền nhiệt qua bộ trao đổi nhiệt đến glycol, từ đó làm nóng các tấm của bộ trao đổi nhiệt cung cấp. Khoảng cách giữa bộ xả và bộ phận cung cấp có thể là đáng kể và chỉ bị giới hạn bởi khả năng kỹ thuật của việc đặt đường ống giữa các bộ trao đổi nhiệt, nhưng hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt glycol thấp, thấp hơn nhiều so với dòng chảy chéo và hơn nữa, thiết bị trao đổi nhiệt quay.
Hiện nay, nhiều nhà sản xuất có trong phạm vi của họ các đơn vị thông gió tiêu chuẩn có năng suất tương đối thấp. Đây là các thiết bị thông gió cho các khu nhà, văn phòng, các cơ sở thương mại nhỏ, được trang bị nước, lò sưởi điện, hoặc không có chúng, các loại máy thu hồi nhiệt. Đối với hiệu suất cao hoặc một số điều kiện đặc biệt, các đơn vị thông gió được lựa chọn và sản xuất riêng lẻ, theo đơn đặt hàng. Sau khi tính toán hệ thống thông gió, chỉ ra tất cả các thông số cần thiết để lựa chọn và tính năng thiết kế, nhà thiết kế giao nhiệm vụ kỹ thuật cho đại diện của nhà sản xuất và sau một thời gian nhận được bản in lắp đặt với các thông số cần thiết, đặc tính kỹ thuật, kích thước và thiết kế. Một số nhà sản xuất đặt các chương trình lựa chọn thiết bị trên trang web của họ trên Internet, chương trình này cho phép nhà thiết kế tạo ra các đơn vị thông gió với bất kỳ cấu hình trực tuyến nào.
Các đặc tính chính của glycol
Trước khi tiến hành trình tự nghiên cứu, cần phải quyết định: tính chất và đặc điểm nào quyết định chất lượng của chất chống đông có điểm đông thấp.
- Dẫn nhiệt;
- Hệ số truyền nhiệt;
- Độ nhớt;
- Nhiệt độ kết tinh tối đa.
Trong quá trình hoạt động, chất làm mát có thể bị nhiễm các tạp chất phụ, làm suy giảm đáng kể các đặc tính làm việc của chất lỏng. Nếu nồng độ của hoạt chất trong dung dịch không tương ứng với định mức, thì điểm đóng băng có thể cao hơn nhiều so với chỉ định của nhà sản xuất hoặc yêu cầu của điều kiện vận hành của hệ thống khí hậu. Trong một số trường hợp, điều này trở nên nguy hiểm, vì khi sử dụng thiết bị trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, chất lỏng trong hệ thống có nguy cơ bị đóng băng. Không giống như nước, glycol có hệ số giãn nở thể tích thấp, giúp giảm thiểu nguy cơ hư hỏng và vỡ đường ống. Nhưng sự chuyển đổi của dung dịch sang trạng thái kết tụ nhão làm xấu đi đáng kể quá trình vận chuyển của nó qua hệ thống và gây ra tăng tải cho thiết bị bơm.
Chất làm mát bị nhiễm tạp chất có hiệu suất giảm, thể hiện ở khả năng truyền hoặc loại bỏ nhiệt. Để đảm bảo hiệu suất cần thiết của hệ thống, bạn cần liên tục theo dõi điều này và tránh những sai lệch so với tiêu chuẩn. Điều này cũng đúng với độ nhớt. Nếu vượt quá giới hạn cho phép, việc vận chuyển qua đường ống chỉ có thể thực hiện được khi công suất thiết bị bơm tăng lên, thiết bị này bị hao mòn nhanh hơn nhiều ở chế độ này.
kết luận
Nên sử dụng chất chống đông cho hệ thống sưởi khi thực sự có khả năng nước bên trong mạng có thể bị đóng băng
Trong trường hợp này, cần phải xác định nồng độ tối ưu của dung dịch để toàn bộ hệ thống sưởi hoạt động hiệu quả và có tính đến các yêu cầu an toàn.
Antifreeze - chất làm mát dựa trên ethylene hoặc propylene glycol, được dịch là "Chất chống đông", từ tiếng Anh quốc tế, là "không đóng băng". Chất chống đông Class G12 được thiết kế để sử dụng trên ô tô từ 96 đến 2001; ô tô hiện đại thường sử dụng chất chống đông 12+, 12 plus hoặc g13.
