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

Odzysk ciepła – regeneratory

W odróżnieniu od rekuperacyjnych wymienników ciepła, w których ciepło ze strumienia powietrza cieplejszego przenika do strumienia chłodniejszego przez nieruchome ścianki rozdzielające te strumienie, wymienniki regeneracyjne wyposażone są w wirniki stykające się kolejno z obydwoma strumieniami powietrza.

Regenerator, schemat
Rys. 1. Regenerator – schemat

Konstrukcja wymiennika obrotowego do odzysku ciepła to wirnik wypełniony odpowiednią masą zdolną do szybkiego pochłaniania ciepła lub ciepła i wilgoci, obracający się w obudowie podzielonej na dwie części: wywiewną i nawiewną, do której przyłączane są kanały wentylacyjne. Przepływające przez wirnik powietrze usuwane, cieplejsze niż powietrze świeże, ogrzewa masę akumulacyjną, gdy znajduje się ona w tym strumieniu powietrza. Z chwilą gdy wirnik obróci się, masa akumulacyjna, ogrzana powietrzem usuwanym, znajdzie się w strumieniu powietrza świeżego, chłodniejszego niż wirnik, któremu odda zmagazynowane ciepło (rys. 1).

Masą akumulującą ciepło może być aluminium, stal, materiały ceramiczne lub specjalne materiały, których skład jest tajemnicą producenta (dotyczy to głównie wymienników obrotowych wymieniających nie tylko ciepło, ale także wilgoć). Dostępne są wymienniki mogące pracować w temperaturze nawet do 650°C, w których masa akumulacyjna wykonana jest ze stali nierdzewnej.

W klimatyzacji wypełnienie wirnika wykonane jest z cienkiej blachy aluminiowej, grubości od 0,07 do 0,15 mm, uformowanej tak, żeby tworzyła wiele małych kanalików o swobodnym przekroju przepływu powietrza wynoszącym ok. 2 mm2. W ten sposób uzyskuje się dużą powierzchnię kontaktu masy akumulującej z przepływającym przez nią powietrzem.

Regenerator, schemat
Rys. 2. Schemat instalacji z regeneracyjnym wymiennikiem ciepła

 

Podczas przepływu powietrza przez wirnik wymiennika oprócz temperatury ulega zmianie także zawartość wilgoci. Przy wypełnieniu niehigroskopijnym zmianę wilgoci można pominąć, ale tam, gdzie taka wymiana wilgoci jest potrzebna, masa higroskopijna umożliwia dyfuzję wilgoci z powietrza wilgotniejszego do powietrza suchego; proces ten zachodzi bez wykraplania się pary wodnej na powierzchni wymiennika. Jednak gdy temperatura powietrza zewnętrznego spadnie poniżej pewnej wartości (ok. –10°C), może nastąpić wykroplenie pary i zamarznięcie wody w kanalikach powietrznych, co jest przyczyną zmniejszenia sprawności wymiany ciepła. Aby temu zapobiec, stosuje się wstępne podgrzanie powietrza zewnętrznego.

Sprawność regeneracyjnego wymiennika ciepła można określić następującymi zależnościami:

dla powietrza zewnętrznego:

Sprawność regenatora, dla powietrza zewnętrznego

dla powietrza usuwanego:

Sprawność regeneratora, dla powietrza usuwanego

gdzie:
t – temperatura powietrza [°C],
x – zawartość wilgoci [g/kg],
h – entalpia powietrza [kJ/kg],
η – sprawność.

 

Wymiennik obrotowy
Fot. 1. Wymiennik obrotowy, Fot. Klingenburg

Sprawność poszczególnych typów i wielkości wymienników zawarta jest w przedziale 75–95%. Zależy ona od rodzaju wypełnienia wirnika, szybkości obrotowej i strumienia powietrza. Maksymalną sprawność osiąga się przy prędkości obrotowej wirnika do 0,17 s–1 i prędkości przepływu powietrza przez wirnik 1–5 m/s. Przy takich prędkościach opór przepływu powietrza wynosi 50–300 Pa.

Aby sprawdzić, w jakim stopniu zastosowanie wymiennika obrotowego w instalacji klimatyzacyjnej może wpływać na zakażenie powietrza świeżego np. bakteriami zawartymi w powietrzu usuwanym, wykonano odpowiednie badania. Do powietrza wywiewanego przed wymiennikiem doprowadzano różne ilości bakterii, a następnie po 5, 10, 30 i 60 minutach wykonywano pomiary w powietrzu nawiewanym (przed wymiennikiem i za nim) oraz w powietrzu usuwanym za wymiennikiem. Wykazano bardzo mały stopień przenoszenia bakterii do powietrza świeżego. A zatem potwierdzono możliwość stosowania wolnoobrotowych wymienników regeneracyjnych także w instalacjach szpitalnych.

Stosowanie wymienników regeneracyjnych umożliwia zmniejszenie zużycia ciepła w wentylacji, a także zimna w urządzeniach klimatyzacyjnych. Przy higroskopijnym wypełnieniu wirnika odzyskujemy także w warunkach zimowych znaczne ilości wilgoci, co pozwala zmniejszyć moc nawilżaczy. Szeroki zakres temperatur i rodzajów gazów, z których można odzyskać ciepło bez niebezpieczeństwa zanieczyszczenia powietrza świeżego, powoduje, że opisane wymienniki są coraz powszechniej stosowane w praktyce.

Literatura

1. Kosieradzki J., Odzysk ciepła w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, „Nowa technika w inżynierii sanitarnej” nr 10, Arkady 1979.
2. Recknagel, Sprenger, Schramek, Kompendium wiedzy Ogrzewnictwo, Klimatyzacja, OmniScala 2008.
3. www.klingenburg.pl.

   17.04.2009

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 wentylatorów dachowych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


 


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