Efektywność temperaturowa płytowych, rekuperacyjnych wymienników ciepła
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 05.07.2007
W ostatnich latach rosnące ceny paliw oraz energii doprowadziły między innymi do coraz powszechniejszego stosowania rekuperacyjnych wymienników ciepła w urządzeniach klimatyzacyjnych i wentylacyjnych. Dzisiejsze budynki, w których instalowane są te urządzenia, zużywają coraz więcej energii w wyniku ciągłego wzrostu ilości urządzeń. Wzrost zapotrzebowania energii dla urządzeń i komputerów stawia coraz surowsze wymagania nowym budynkom. Cały wysiłek projektantów zmierza do wykorzystania energii wewnętrznej na potrzeby własne budynku i utrzymania w nim komfortowych warunków.

     Prawo Energetyczne uchwalone w Polsce w roku 1997 nakłada obowiązek realizacji zrównoważonego rozwoju w zakresie gospodarowania energią [1]. Wiąże się to z optymalizacją wykorzystania paliw pierwotnych, ale wymaga również działań związanych z ograniczeniem zużycia przetworzonych nośników energii i poprawą sprawności wszystkich ogniw przetwarzania paliw naturalnych na nośniki energii użytkowej. Dlatego też energia odpadowa powinna być wykorzystywana wszędzie tam, gdzie jest to tylko możliwe. Taką możliwość stwarzają przemysłowe i komunalne układy wentylacyjne i klimatyzacyjne. W grudniu 2002 roku wprowadzono przepisy prawa obligatoryjnie nakazujące stosowanie odzysku ciepła dla takich systemów o wydajności powyżej 10.000 m3/h [2]. Jednak na rynku oferowane są także urządzenia przeznaczone dla mniejszych obiektów oraz domków jednorodzinnych. Zapotrzebowanie na odzysk ciepła i poprawę własności powietrza w mieszkaniach skłoniło wielu producentów do zaoferowania urządzeń o bardzo małej wydajności, mających zastosowanie w poszczególnych lokalach budynków wielorodzinnych. Minirekuperatory mogą być montowane na stałe w ścianach i nie wymagają dodatkowych kanałów wentylacyjnych rozprowadzających powietrze.
     Zainteresowanie centralami nawiewnowywiewnymi z odzyskiem ciepła związane jest także z istotną poprawą jakości klimatu w pomieszczeniach budynku i rozwiązaniem problemu zawilgocenia ścian czy powstawania na nich pleśni lub grzybów, przy niesprawnej wentylacji grawitacyjnej. Często okazuje się, że koszt wentylacji nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła i rezygnacja z tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej, zamiast jej modernizacji, jest wyraźnie niższy niż zawsze problematyczne usprawnianie.
     Po uwzględnieniu wszelkich parametrów związanych z budynkiem i jego przeznaczeniem, głównym kryterium wyboru urządzeń do odzysku ciepła wentylacyjnego jest zapotrzebowanie energii – koszty eksploatacji i racjonalizacja zużycia energii. Urządzenia oceniane są ze względu na sprawność wymiennika ciepła oraz efektywność odzysku ciepła lub zminimalizowanego przyrostu entropii. Koszt samego wymiennika powinien być mały w stosunku do kosztów całej centrali nawiewno-wywiewnej. Najmniejsze koszty eksploatacyjne mają centrale z wymiennikiem obrotowym (wysoka sprawność). Koszty eksploatacji wymienników płytowo-krzyżowych i krzyżowo-przeciwprądowych są zbliżone. Największym powodzeniem na rynku cieszą się urządzenia z wymiennikami krzyżowymi ze względu na koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. (...)


     Analiza rynku urządzeń wentylacyjnych pozwala na rozróżnienie podstawowych grup urządzeń aktualnie stosowanych do odzysku ciepła w układach wentylacji mechanicznej nawiewno- wywiewnej. Należą do nich:
● płytowe krzyżowo-prądowe wymienniki ciepła;
● obrotowe, regeneracyjne wymienniki ciepła (i masy);
● wymienniki ciepła z układem pompy ciepła;
● wymienniki ciepła z pośrednim układem glikolowym;
● wymienniki ciepła z rurkami cieplnymi [4].
 
     W małych centralach rekuperacyjnych najbardziej popularne jest rozwiązanie pierwsze, ze względu na małe rozmiary i prostą konstrukcję wymiennika. Wymienniki takie wykonuje się z płytek aluminiowych, płytek poliwęglanowych lub płytek plastikowych, ewentualnie papierowych pokrytych odpowiednią substancją powlekającą [5]. Wymiennik krzyżowy aluminiowy ma największą sprawność w porównaniu z innymi materiałami, lecz jest także najdroższy. Sprawność takich wymienników jest w granicach 60÷80%.
     Na rynku można znaleźć wiele rozwiązań technicznych małych central wentylacyjnych z wymiennikami ciepła. Na rysunku 1 i 2 przedstawiono dwa przykładowe schematy takich central z wykorzystaniem wymienników ciepła: krzyżowego i rotacyjnego. (...)



Badanie efektywności temperaturowej wymiennika krzyżowego
(...)

Podsumowanie
     Nasuwa się z powyższego wniosek, że poddany badaniom krzyżowy wymiennik ciepła może być wykorzystany w rekuperacyjnych centralach wentylacyjnych. Jego sprawność temperaturowa kształtuje się powyżej 60% dla strumienia przepływającego powietrza mniejszego od 400 m3/h. Dla większych strumieni przepływającego czynnika (większa prędkość), przy takich gabarytach wymiennika, jest zbyt krótki czas kontaktu i wymiany ciepła między powietrzem usuwanym i dostarczanym. Efektywność temperaturowa kształtuje się tutaj na poziomie 45÷55%. W trakcie badań zwrócono również uwagę na zapewnienie warunków odizolowania strumieni powietrza wymieniających między sobą ciepło. Podstawą jest staranne wykonanie wymiennika oraz odpowiednie odizolowanie komór powietrza usuwanego i dostarczanego.
     Równocześnie z pracami eksperymentalnymi, planuje się prowadzenie modelowych badań numerycznych wymiany ciepła w wymienniku płytowym, z wykorzystaniem komercjalnego kodu CFX, znajdującego się w Katedrze Techniki Cieplnej i Chłodnictwa Politechniki Łódzkiej. 

wydanie 6/2007 

 

CZYTAJ CAŁOŚĆ, ZAMÓW PRENUMERATĘ:

TRADYCYJNĄ                         E-WYDANIE

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2023-2024

  • Pompy ciepła 2021-2022

  • Pompy ciepła 2022-2023

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.