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

Zamarzanie rekuperacyjnych wymienników ciepła – cz. 2

Freezing of recuperator heat exchangers. Part 2
Najpopularniejsze wymienniki rekuperacyjne: a) wymiennik krzyżowy, b) wymiennik przeciwprądowy; 1 – wlot powietrza wywiewanego, 2 – siłownik przepustnicy by-passu, 3 – otwory wlotowe powietrza zewnętrznego, 4 – wymiennik, 5 – by-pass
Najpopularniejsze wymienniki rekuperacyjne: a) wymiennik krzyżowy, b) wymiennik przeciwprądowy; 1 – wlot powietrza wywiewanego, 2 – siłownik przepustnicy by-passu, 3 – otwory wlotowe powietrza zewnętrznego, 4 – wymiennik, 5 – by-pass
rys. autorów

Na powstawanie szronu w kanałach powietrza wywiewanego rekuperacyjnych wymienników ciepła wpływa wiele czynników, m.in. temperatura i wilgotność powietrza nawiewanego oraz sprawność wymiennika.

By-pass nie zawsze jest skutecznym zabezpieczeniem – konieczne bywa zastosowanie nagrzewnicy wstępnej.

Uzasadnione może też być zastosowanie wymiennika o niższej sprawności w celu obniżenia kosztów eksploatacyjnych systemu poprzez redukcję mocy nagrzewnicy wstępnej.

Coraz większy nacisk kładzie się na obniżanie energochłonności systemów HVAC.

W klimacie zbliżonym do występującego w naszym kraju większość energii w budynkach wykorzystywana jest na pokrycie potrzeb związanych z ogrzewaniem i wentylacją pomieszczeń (Czytaj więcej na ten temat). Jednym z najbardziej rozpowszechnionych sposobów obniżenia zużycia energii jest stosowanie wymienników do odzysku ciepła z powietrza wywiewanego.

Czytaj także: Zamarzanie rekuperacyjnych wymienników ciepła cz. 1 >>>

Coraz większą popularność w Polsce zdobywają płytowe wymienniki rekuperacyjne. Najważniejszym problemem w ich eksploatacji jest powstawanie w okresie zimowym szronu w kanałach powietrza wywiewanego.

Długotrwała praca w warunkach zaszronienia grozi zniszczeniem wymiennika, a zapewnienie bezpiecznych warunków pracy przy ujemnych temperaturach powietrza zewnętrznego wiąże się często z koniecznością obniżenia sprawności urządzenia.

W artykule omówiono problem zamarzania wymienników rekuperacyjnych na przykładzie wymiennika krzyżowego i przeciwprądowego (rys. 1).

Rys. 1. Najpopularniejsze wymienniki rekuperacyjne: a) wymiennik krzyżowy, b) wymiennik przeciwprądowy; 1 – wlot powietrza wywiewanego, 2 – siłownik przepustnicy by-passu, 3 – otwory wlotowe powietrza zewnętrznego, 4 – wymiennik, 5 – by-pass

Szronienie wymienników rekuperacyjnych

Podczas całorocznej eksploatacji wymienniki ciepła poddawane są zmiennym warunkom klimatycznym. Przy niskich temperaturach okresu zimowego istnieje możliwość wystąpienia kondensacji oraz powstawania szronu.

Utworzona na powierzchniach przegród wymiennika ciecz przyczynia się do zwiększenia odzysku ciepła na skutek dodatkowego wytworzenia ciepła utajonego.

Rys. 2. Zmiana sprawności wymiennika krzyżowego w funkcji wilgotności względnej powietrza wywiewanego
Rys. 2. Zmiana sprawności wymiennika krzyżowego w funkcji wilgotności względnej powietrza wywiewanego; rys. autorów

Na rys. 2 pokazano, jak zwiększanie wilgotności względnej powietrza wywiewanego przyczynia się do istotnej poprawy sprawności odzysku ciepła. W tym przypadku poprawa efektywności wynosi ok. 20%, ale w innych może sięgnąć nawet 30% [1–3].

Niestety, przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych często istnieje ryzyko powstawania szronu, a także zamarzania powstałych skroplin (rys. 3a).

Utworzony szron stanowi główny problem w eksploatacji rekuperacyjnych wymienników ciepła. Powoduje wzrost oporów przepływu i zakłóca procesy wymiany ciepła. Brak odpowiednich działań może skutkować zablokowaniem przepływu powietrza oraz uszkodzeniem wymiennika.

Rys. 3. a) zamarznięte kanaliki wymiennika krzyżowego; b) zasada działania wymiennika z by-passem
Rys. 3. a) zamarznięte kanaliki wymiennika krzyżowego; b) zasada działania wymiennika z by-passem

W centralach wentylacyjnych wprowadzane są zabezpieczenia wymienników (by-passy, nagrzewnice wstępne), którym jednak zawsze towarzyszy obniżenie skuteczności odzysku ciepła [1–3]. Zadaniem by-passu jest ograniczenie przepływu zimnego powietrza przez wymiennik, co pozwala na zwiększenie temperatury ścianek kanałów (rys. 3b).

Układ automatycznej regulacji steruje przepustnicą obejściową w funkcji temperatury zewnętrznej. Przez wymiennik przepływa tylko część powietrza zewnętrznego, a pozostały strumień powietrza kierowany jest obejściem. Skutkiem jest obniżenie temperatury powietrza nawiewanego za wymiennikiem, która jest mieszaniną strumieni przepływającego powietrza przez rekuperator oraz przez jego obejście.

Inną metodą ochrony wypełnienia wymiennika jest wstępne podgrzewanie powietrza. Wiąże się to niestety ze zwiększeniem wymiarów centrali wentylacyjnej ze względu na umieszczenie dodatkowej sekcji z nagrzewnicą wstępną. Ponadto wymagane jest zapewnienie odpowiedniej mocy takiego urządzenia, określonej w oparciu o konkretną bezpieczną wartość temperatury, do której należy podgrzewać powietrze zewnętrzne.

Niestety jak dotąd tego typu kwestie rozwiązywane są poprzez umowne określanie bezpiecznych warunków pracy [1–3].

 

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   10.08.2015

Komentarze

(3)
glomar | 19.08.2015, 17:55
"By-pass nie zawsze jest skutecznym zabezpieczeniem – konieczne bywa zastosowanie nagrzewnicy wstępnej."
Co za totalna bzdura. Czy autor może wyjaśnić swoją tezę ?
A na szronienie wpływa temperatura powietrza nawiewanego temperatura i wilgotność powietrza wywiewanego oraz oczywiście sprawność wymiennika.
Barth3z | 30.03.2016, 22:51
"By-pass nie zawsze jest skutecznym zabezpieczeniem – konieczne bywa zastosowanie nagrzewnicy wstępnej."
Skutecznym zabezpieczeniem przed czym ? Przez szronieniem, czy zamrożeniem wymiennika ? W jakich warunkach (temp. zewnętrzna) dojdzie do zamrożenia wymiennika krzyżowego przy pełnym otwarciu bypassu ?
Czy może uważacie, że pojawienie się szronu jest tożsame z zamrożeniem wymiennika ?
Barth3z | 30.03.2016, 23:01
glomar napisał: "A na szronienie wpływa temperatura powietrza nawiewanego temperatura i wilgotność powietrza wywiewanego oraz oczywiście sprawność wymiennika." i autorzy zarzucili glomarowi " znowu nie ma Pan racji. Na szronienie akurat parametry powietrza nawiewanego nie wpływają."

Autorzy, w innym opracowaniu piszą: "Na szronienie wymienników rekuperacyjnych wpływ ma wiele istotnych czyn­ników, przede wszystkim temperatura i wilgotność powietrza nawiewanego oraz sprawność wymiennika. - http://www.inzynierbudownictwa.pl/drukuj,8594

Proszę się zdecydować.
   1 / 1   

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