Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Wpływ rodzaju wymiennika wyparnego na efektywność solarnych systemów klimatyzacyjnych

Gleba a efektywność chłodnicza systemów solarnych
Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła AWADUKT Thermo - rozwiązanie do wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła
Gruntowy powietrzny wymiennik ciepła AWADUKT Thermo - rozwiązanie do wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła
REHAU
Ciąg dalszy artykułu...

Przewagą wymiennika krzyżowego jest dodatkowo korzystniejszy układ hydrauliczny: praca w układzie nawiewno-wywiewnym nie wymaga zastosowania oddzielnej instalacji odprowadzającej strumień pomocniczy z mokrych kanałów na zewnątrz. Samo urządzenie generuje ponadto mniejszą stratę ciśnienia.

Do zasadniczych wad rekuperatora C należy opisana w RI 3/2013 wrażliwość na charakterystykę zysków ciepła w pomieszczeniu: na rys. 2a–c widać, że dla tych samych parametrów wejściowych w przypadku zmiany współczynnika kierunkowego przemiany x z 20 000 na 5000 kJ/kg temperatura powietrza nawiewanego wzrosła o ok. 4°C.

Warto odnotować, że największą ilość ciepła oddawanego przez strumień główny na początkowym odcinku przepływu obserwuje się przy krzyżowym schemacie przepływu powietrza (rys. 2l). Powoduje to zwiększoną wydajność chłodniczą urządzenia w obszarze początkowym, jednak na odcinkach końcowych skuteczność procesów wymiany ciepła i masy znacznie spada.

Przeczytaj także: Zamarzanie central wentylacyjnych z odzyskiem ciepła >>

W przypadku wymienników regeneracyjnych największy przepływ ciepła jawnego występuje w końcowej części wymiennika (w odniesieniu do przepływu głównego), co pozwala przypuszczać, że zastosowanie urządzeń kombinowanych wykorzystujących mieszane schematy przepływu powietrza może zwiększyć efektywność chłodniczą systemów solarnych.

Wpływ rodzaju gleby, w której posadowiony jest gruntowy wymiennik ciepła, na efektywność chłodniczą systemów solarnych

Oznaczenia:

C – wymiennik wyparny krzyżowy; R – wymiennik wyparny regeneracyjny; GWC – gruntowy wymiennik ciepła; T – GWC w układzie Tichelmanna; M – GWC w układzie meandrowym; n – liczba przewodów powietrznych w GWC; cp – ciepło właściwe [J/(kg/K)]; G – masowy strumień powietrza [kg/s]; t – temperatura [°C]; W_ – pojemność cieplna [W/K]; x – zawartość wilgoci [kg/kg lub g/kg]; X – oś odciętych; Y – oś rzędnych; Z – oś prostopadła do osi X i Y, zgodna z kierunkiem ożebrowania; l – długość [m]; X_ = X/lX – odcięta względna; Y_ = Y/lY – rzędna względna; Z_ = Z/hrib – wysokość żebra względna; NTU – liczba jednostek przenikania ciepła, NTU = aF/(Gcp); q – jednostkowy strumień ciepła [W/m2]; a – współczynnik przejmowania ciepła [W/(m2K)]; d – grubość [m]; h – wysokość [m]; f – wilgotność względna [%].

Indeksy:

e – wejściowy; o – wyjściowy; 1 – odniesiony do głównego strumienia powietrza (kanału); 2 – odniesiony do pomocniczego strumienia powietrza (kanału); Z – parametry powietrza zewnętrznego; G – parametry za gruntowym wymiennikiem ciepła.

Symulacje przeprowadzone w programie Awadukt Thermo wykazały, że rodzaj gleby, w której ułożony jest gruntowy wymiennik ciepła (GWC), wpływa na efektywność ochładzania przepływającego w nim powietrza. Największą skuteczność temperaturową osiągnięto dla GWC pracującego w piachu mokrym wg ISO 13370, a najmniejszą dla suchego piachu kwarcowego wg Darby 1978.

Na podstawie uzyskanych w programie danych stwierdzono, że wilgotna gleba umożliwia skuteczniejszą wymianę ciepła niż suchy grunt (bardzo niską temperaturę za GWC uzyskano także dla szlamu). Stosunkowo dobre wyniki otrzymano również dla gleb skalistych (piaskowiec).

Warto zwrócić uwagę, że stosunkowo duże różnice temperatur za gruntowym wymiennikiem ciepła posadowionym w różnych rodzajach gleby nie skutkowały relatywnie dużymi zmianami temperatur powietrza nawiewanego.

Przykładowo dla gleby G7 temperatura za wymiennikiem gruntowym wynosi 14,5°C, a temperatury powietrza nawiewanego, odpowiednio dla systemu z C i R, wynoszą 13,7 i 12,0°C. Dla najmniej korzystnego gruntu w odniesieniu do parametrów za GWC (G6) uzyskane temperatury powietrza nawiewanego wynoszą odpowiednio 16,4 i 16,2°C, dla tG = 25,4°C.

Łatwo zauważyć, że temperatura za GWC jest aż o 10,9°C wyższa dla G6 niż dla G7, natomiast temperatury powietrza nawiewanego różnią się tylko o 2,5 i 4,2°C, odpowiednio dla systemów z krzyżowym i regeneracyjnym wymiennikiem wyparnym.

Przeczytaj także: Chłodzenie adiabatyczne w układach klimatyzacji komfortu >>

Widoczne jest, że gleba, w której posadowiony jest wymiennik gruntowy, nie wpływa w sposób szczególnie znaczący na efektywność systemu, niemniej musi zostać uwzględniona w procesie projektowania, szczególnie w przypadku systemów do precyzyjnej klimatyzacji. Istotne jest zatem posiadanie precyzyjnych informacji geologicznych dotyczących miejsca, w którym planowane jest wykorzystanie układu solarnego.

Wnioski

Stwierdzono, że krzyżowe i regeneracyjne pośrednie wymienniki wyparne mogą w zależności od przeznaczenia systemu wykazywać się naprzemiennie wyższą efektywnością:

  • wymienniki wyparne o regeneracyjnym schemacie przepływu powietrza pozwalają na osiągnięcie bardzo niskich temperatur powietrza nawiewanego, jednak cechują się relatywnie niższą mocą chłodniczą w porównaniu do rekuperatorów krzyżowych,
  • niezbędne jest opracowanie metody kompromisowej optymalizacji do pełnego porównania efektywności omawianych urządzeń.

Czytaj dalej: Wnioski cd. >>

   14.05.2013
prof. dr hab. inż.  Sergey Anisimov
prof. dr hab. inż.  Sergey Anisimov
Profesor na Politechnice Wrocławskiej oraz Państwowym Sankt Petersburskim Uniwersytecie Architektury i Budownictwa Lądowego, ekspert w dziedzinie klimatyzacji i wymiany ciepła. więcej »
mgr inż.  Demis Pandelidis
mgr inż.  Demis Pandelidis
Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza oraz projektant instalacji sanitarnych. więcej »

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl