Гликолевый рекуператор: назначение и область использования устройства
Гликолевый рекуператор считается, утилизирующим энергию тепла устройством, при помощи циркуляции незамерзающей жидкости (антифриза) в замкнутом контуре трубных змеевиков.
В приборах данного типа применяется этиленгликолевый тепловой носитель или раствор пропиленгликоля в водной массе, по соотношению 30/50; 40/50 или 50/50. Данный раствор обладает большими рабочими характеристиками, а конкретно:
- Не замерзает при низкой температуре, что позволяет применять рекуператор даже в условиях с довольно невысокими показателями температуры.
- Большая теплоемкость раствора дает возможность применять устройство для самой большой утилизации энергии тепла.
Особенности конструкции
Этот прибор собой представляет два теплообменного аппарата (водонагревателя электрического накопительного)которые соединены между собой замкнутым контуром, с постоянно циркулирующим в нем водно-гликолевым раствором. Благодаря замкнутому контуру исключается передача загрязнений и ароматов от одного потока воздуха, второму. Вытяжной накопительный электрический водонагреватель монтируется в подходящий канал вентиляции, по которому проходит нагретый поток воздуха, а приточный устанавливается в вентиляционных канал, по которой в пространство помещения поступает прохладный воздух.
Рабочий принцип
В данном разделе будет рассмотрен более детально гликолевый рекуператор, рабочий принцип которого чем-то схож с работой обыкновенного кондиционера. Во время зимы один накопительный электрический водонагреватель забирает из исходящего воздушного потока вытяжной вент системы энергию тепла, и при помощи водно-гликолевого теплового носителя перемещает ее в приточный трубный змеевик. Собственно в другом бойлере антифриз отдает собранное тепло приточному воздуху, обогревая его. Летом, действие трубных змеевиков данного устройства прямо противоположное, благодаря этому применяя оборудование этого типа можно сэкономить не только на отоплении, но и на кондиционировании воздуха.
В холодный период года, накопительный электрический водонагреватель, устанавливаемый в вытяжной канал вентиляции, может подвергаться влиянию конденсата и как последствие – покрытию льдом. Собственно поэтому он оснащен емкостью с водяным замком для сбора и отвода конденсата. Помимо прочего, для устранения попадания в поток воздуха влаги, за теплообменным аппаратом в большинстве случаев устанавливают каплеуловитель. Для устранения загрязнения приточного теплообменного аппарата, в канал вентиляции устанавливают предварительный фильтр воздуха.
Узел обвязки
Кто то может подумать, устройство утилизации энергии тепла при помощи промежуточного теплового носителя смотрится очень легко: два теплообменного аппарата между собой связанных замкнутым контуром в который включен насос для движения водно-гликолевого раствора. В действительности такая схема будет работать, но гарантировать большой коэффициэнт полезного действия не будет. Для эффектной утилизации тепла в подобной системе необходим правильно спроектированый узел обвязки гликолевого рекуператора с наличием дополнительного оборудования.
Стандартная схема узла обвязки устройств с промежуточным носителем тепла.
Важно!
Правильно смонтированная обвязка замкнутого контура с носителем тепла дает возможность не только намного увеличить КПД гликолевого рекуператора, но и устранить его обмерзание во время зимы.
На этом рисунке представлена многоцелевая схема обвязки гликолевого рекуператора, пригодная для большинства устройств.
А так она смотрится в смонтированном состоянии.
Область использования
Гликолевые рекуператоры используются:
- В двухконтурных вентиляционных системах.
- На фирмах, где не смешивание потоков воздуха считается приоритетным.
- В системах вентиляции по которой могут перевозиться взрывчатые газы.
Больше всего применяют такое оборудование на фирмах, в которых нужно поддерживать разную температуру в помещениях. Более того, применение гликолевого рекуператора позволяет соединить две системы вентиляции в одно целое, при этом не давая возможности контактировать потокам воздуха. Окупаемость данных устройств зависимости от региона, с конкретными показателями температуры и интенсивности применения устройства.
Расчет энергетической эффективности устройства этого типа
Для производительной работы и самого большого сбережения тепла, в основном, требуется персональный расчет данного оборудования, которым занимаются профильные фирмы. Можно высчитать тепловой КПД и энергетическую эффективность такого рекуператора собственными силами, применяя методику расчета гликолевых рекуператоров. Для расчета теплового КПД требуется знать расходы энергии на нагрев или охлаждение приточного воздуха, которые рассчитываются по формуле:
Q = 0,335 х L х (tкон. – tнач.),
- L расход водуха.
- t нач. (температура входа воздуха в рекуператоре)
- tкон. (температура вытяжного воздуха из помещения)
- 0, 335 это показатель, взятый из справочника Климатологии для определенного региона.
Для расчета энергетической эффективности рекуператора применяют формулу:
где:
Q– энергетические расходы на нагрев или охлаждение потока воздуха,
n – указанный изготовителем КПД рекуператора.
Плюсы и минусы
Не обращая внимания на весьма невысокие критерии тепловой эффективности этих приборов, они до этих пор достаточно популярны и применяются для монтажа в функционирующие системы вентиляции с серьезным «разбросом» по продуктивности.
- На один трубный змеевик можно направить несколько приточных или вытяжных потоков воздуха.
- Расстояние между теплообменными аппаратами достигает более 500 м.
- Систему такого рода можно применять во время зимы, так как тепловой носитель не замерзает.
- Не перемешиваются потоки воздуха из вытяжного и приточного канала.
Из плохих качеств можно подчеркнуть:
- Достаточно невысокую энергетическую эффективность (тепловой КПД), которая может меняться от 20 до 50 %.
- Серьезные расходы на электрическую энергию, которая нужна для работы насоса.
- Обвязка рекуператора исчисляет немалое количество контрольно-измерительных устройств и арматуры запорной, которая просит периодического техобслуживания.
Совет:
Правильный расчет трубных змеевиков гликолевого рекуператора, даст возможность вам намного увеличить энергетическую эффективность устройства. Не обращая внимания на изобилие методик для самостоятельного расчета, наиболее целесообразно, если этим будут заниматься профессионалы.