Які найпоширеніші типи рекуператорів тепла в системах обробки повітря (AHU) та як вони працюють?
Три найпоширеніші типи теплообмінників для рекуперації енергії в системах кондиціювання повітря (AHU) це:
- Пластинчасті
- Роторні
- Рідинні
Кожен тип має особливу конструкцію та сфери застосування, що базуються на ефективності та специфічних перевагах.
- Роторні
- Рідинні
Кожен тип має особливу конструкцію та сфери застосування, що базуються на ефективності та специфічних перевагах.
Пластинчасті рекуператори
Пластинчасті теплообмінники, як випливає з назви, використовують пакет пластин для передачі тепла між двома потоками повітря. Найпоширеніший тип — це перетинний теплообмінник, де повітря проходить через канали в пластинах, розташовані перпендикулярно один до одного. Коли тепле відпрацьоване повітря проходить через один набір пластин, а холодне зовнішнє повітря — через інший, тепло ефективно передається від теплого повітря до холодного, знижуючи навантаження на опалювальні та охолоджувальні системи.
Пластинчасті теплообмінники, як випливає з назви, використовують пакет пластин для передачі тепла між двома потоками повітря. Найпоширеніший тип — це перетинний теплообмінник, де повітря проходить через канали в пластинах, розташовані перпендикулярно один до одного. Коли тепле відпрацьоване повітря проходить через один набір пластин, а холодне зовнішнє повітря — через інший, тепло ефективно передається від теплого повітря до холодного, знижуючи навантаження на опалювальні та охолоджувальні системи.
Ще одним важливим елементом пластинчастого теплообмінника є байпас з заслінкою, керованою актуатором. Зазвичай він встановлений на припливному повітряному потоці і використовується для подачі зовнішнього повітря частково або повністю без проходження через рекуператор.
Роторні рекуператори
Роторні теплообмінники, або теплові колеса, забезпечують ефективну рекуперацію тепла шляхом обертання теплопоглинаючого колеса між потоками припливного та витяжного повітря. Вони здатні передавати як явне, так і приховане тепло. Відчутне тепло стосується енергії, пов'язаної з температурою, тоді як приховане тепло стосується вмісту вологи.
Роторні теплообмінники, або теплові колеса, забезпечують ефективну рекуперацію тепла шляхом обертання теплопоглинаючого колеса між потоками припливного та витяжного повітря. Вони здатні передавати як явне, так і приховане тепло. Відчутне тепло стосується енергії, пов'язаної з температурою, тоді як приховане тепло стосується вмісту вологи.
Роторні теплообмінники бувають трьох типів:
• Конденсаційний тип: Відновлює вологу лише в холодні сезони.
• Ентальпійний тип: Відновлює вологу як у холодні, так і в перехідні сезони.
• Сорбційний тип: Відновлює вологу цілий рік.
Конденсаційні теплові колеса є найпоширенішими типами теплообмінників. Вони дешевші за інші та не потребують додаткового обладнання для належної роботи.
Рідинно-зв'язані рекуператори
Рідинно-зв'язана система рекуперації тепла складається з двох окремих трубчастих ребристих змійовиків, один з яких розташований у потоці припливного повітря, а інший – у витяжному. Ці змійовики з'єднані рідинним контуром, зазвичай заповненим сумішшю гліколю та води, яка передає тепло від витяжного повітря до припливного.
Ці системи дуже ефективні в рекуперації тепла з високотемпературного витяжного повітря, що робить їх зручними для використання в промислових умовах. Їх також можна встановлювати на відстані між припливною та витяжною секціями, що забезпечує більшу гнучкість у плануванні простору.
Рідинно-зв'язана система рекуперації тепла складається з двох окремих трубчастих ребристих змійовиків, один з яких розташований у потоці припливного повітря, а інший – у витяжному. Ці змійовики з'єднані рідинним контуром, зазвичай заповненим сумішшю гліколю та води, яка передає тепло від витяжного повітря до припливного.
Ці системи дуже ефективні в рекуперації тепла з високотемпературного витяжного повітря, що робить їх зручними для використання в промислових умовах. Їх також можна встановлювати на відстані між припливною та витяжною секціями, що забезпечує більшу гнучкість у плануванні простору.
Ефективність систем рекуперації тепла
Ефективність теплообмінників для рекуперації тепла варіюється залежно від типу та конкретних умов експлуатації. Нижче наведено типові діапазони температурної ефективності:
Ефективність теплообмінників для рекуперації тепла варіюється залежно від типу та конкретних умов експлуатації. Нижче наведено типові діапазони температурної ефективності:
- Пластинчасті теплообмінники: 40-80%
- Роторні теплообмінники: 60-85%
- Рідинні теплообмінники: 40-65%
- Роторні теплообмінники: 60-85%
- Рідинні теплообмінники: 40-65%
Ефективність залежить від багатьох факторів, таких як різниця температур (ΔT) між повітряними потоками, площа поверхні теплообмінника, обсяги повітряного потоку та умови навколишнього середовища.
Повітряні витоки в системах рекуперації тепла
Витік повітря може знизити ефективність системи рекуперації тепла, дозволяючи змішуватись відпрацьованому повітрю з припливним, що може спричинити потрапляння забруднювачів. Нижче наведено огляд рівнів витоків для різних типів теплообмінників:
Витік повітря може знизити ефективність системи рекуперації тепла, дозволяючи змішуватись відпрацьованому повітрю з припливним, що може спричинити потрапляння забруднювачів. Нижче наведено огляд рівнів витоків для різних типів теплообмінників:
- Пластинчасті теплообмінники: мінімальні витоки повітря, зазвичай менше 1%, які можна ще знизити за допомогою кращого ущільнення та монтажу.
- Роторні теплообмінники: більш схильні до витоків, проте їх можна зменшити за допомогою секції промивки (пюржа) та правильного розташування вентилятора, знижуючи витоки до менше ніж 0,1%.
- Рідинні теплообмінники: витоків повітря немає, оскільки припливний і відпрацьований потоки повністю ізольовані один від одного.
- Роторні теплообмінники: більш схильні до витоків, проте їх можна зменшити за допомогою секції промивки (пюржа) та правильного розташування вентилятора, знижуючи витоки до менше ніж 0,1%.
- Рідинні теплообмінники: витоків повітря немає, оскільки припливний і відпрацьований потоки повністю ізольовані один від одного.
Управління рекуператорами тепла
Ефективне управління рекуператорами забезпечує оптимальну продуктивність, захист від замерзання та зменшення енергоспоживання.
Ефективне управління рекуператорами забезпечує оптимальну продуктивність, захист від замерзання та зменшення енергоспоживання.
Ось типові стратегії управління:
- Пластинчасті теплообмінники: байпасна заслінка керується залежно від температури та вологості відпрацьованого повітря, щоб уникнути обмерзання.
- Роторні теплообмінники: швидкість обертання колеса контролюється частотним перетворювачем. При низьких температурах воно працює на знижених обертах, а також може зупинятись або сповільнюватись у певних умовах, щоб уникнути падіння тиску.
- Рідинні теплообмінники: система потребує насоса, клапанів та датчиків для керування потоком теплоносія. Положення керуючого клапана регулюється залежно від температури повітря або потреби у рекуперації енергії.
- Роторні теплообмінники: швидкість обертання колеса контролюється частотним перетворювачем. При низьких температурах воно працює на знижених обертах, а також може зупинятись або сповільнюватись у певних умовах, щоб уникнути падіння тиску.
- Рідинні теплообмінники: система потребує насоса, клапанів та датчиків для керування потоком теплоносія. Положення керуючого клапана регулюється залежно від температури повітря або потреби у рекуперації енергії.
Який тип теплообмінника найкращий для вашого застосування?
Вибір теплообмінника багато в чому залежить від конкретних потреб вашої системи:
- Пластинчасті теплообмінники ідеальні для простих установок з мінімальними вимогами до герметичності.
- Роторні теплообмінники забезпечують відмінне відновлення тепла і вологи, але потребують більш ретельного управління для мінімізації витоків повітря.
- Рідинні теплообмінники підходять для високотемпературних промислових застосувань або там, де припливні та витяжні потоки мають бути повністю ізольовані.
Перегляньте наш розділ рішень, щоб обрати систему управління AHU з рекуператором тепла.
- Роторні теплообмінники забезпечують відмінне відновлення тепла і вологи, але потребують більш ретельного управління для мінімізації витоків повітря.
- Рідинні теплообмінники підходять для високотемпературних промислових застосувань або там, де припливні та витяжні потоки мають бути повністю ізольовані.
Перегляньте наш розділ рішень, щоб обрати систему управління AHU з рекуператором тепла.