Co to jest rekuperator powietrza glikolowy? Glikolowe wymienniki ciepła Centrale wentylacyjne octan glikolu

10 października 2018 r

Rekuperator glikolowy jest urządzeniem energooszczędnym, pozwalającym na wykorzystanie energii cieplnej zawartej w strumieniu powietrza wywiewanego do ogrzania przepływu nawiew powietrza. Przenikanie ciepła organizowane jest poprzez organizację obiegu w rekuperatorze, chłodziwo - niezamarzające roztwory woda-glikol.

Zasada działania rekuperatora glikolowego

W zimnych porach roku wymiennik ciepła pobiera ciepło ze strumienia powietrza wywiewanego i przekazuje je do nagrzewnicy. Ciepło wykorzystywane jest do ogrzewania strumienia powietrza nawiewanego z ulicy.
W ciepłym sezonie, rekuperator glikolowy może pracować w przeciwnym kierunku, przekazując nadmiar ciepła ze strumienia powietrza nawiewanego do strumienia powietrza wywiewanego.

Tym samym zastosowanie rekuperatora glikolowego pozwala na zmniejszenie zużycia energii na przygotowanie powietrza nawiewanego w ciągu całego roku. Dzięki organizacji zamkniętego obiegu hydraulicznego wyeliminowane jest przenoszenie zanieczyszczeń i zapachów ze strumienia powietrza wywiewanego do powietrza nawiewanego.

Szereg zastosowań

  • W dwuprzewodowych instalacjach wentylacyjnych
  • W zakładach, gdzie priorytetem jest izolacja przepływu powietrza
  • W systemach wentylacyjnych, które mogą transportować gazy wybuchowe
  • Na dużych obszarach centrów handlowych i różnych obiektów przemysłowych, gdzie w różnych obszarach należy utrzymywać różną temperaturę powietrza.
  • W regionach o niskich temperaturach powietrza, ponieważ roztwór glikolu nie zamarza.

Cechy rekuperatora glikolowego:

  • Możesz połączyć kilka układ wydechowy z jednym zasilaniem i odwrotnie.
  • Odległość między wlotem a wylotem może sięgać 800 m.
  • System odzyskiwania można regulować automatycznie poprzez zmianę szybkości cyrkulacji płynu chłodzącego.
  • Roztwór glikolu nie zamarza, czyli przy ujemnych temperaturach rozmrażanie układu nie jest konieczne.
  • Ponieważ używany jest pośredni płyn chłodzący, powietrze z okapu nie może przedostać się do źródła zasilania.

Uniwersalność rekuperatorów glikolowych sprawia, że ​​istnieje możliwość ich montażu istniejących systemów o wydajności 500 - 150 000 m3/godz. Za ich pomocą można odzyskać nawet 40% ciepła. Zależy to od regionu, w którym sprzęt jest zainstalowany i intensywności jego użytkowania, wymagane jest indywidualne obliczenie techniczne tych systemów.

Projekt

Rekuperator składa się z dwóch wymienników ciepła woda-powietrze zamontowanych wzdłuż wylotu spalin wentylacja nawiewna. Wymienniki ciepła są połączone ze sobą zamkniętym obiegiem hydraulicznym, w którym stale krąży czynnik chłodzący. Pierwszy wymiennik ciepła nazywany jest zwykle „nagrzewnicą rekuperacyjną”, drugi „nagrzewnicą”. Młynek wyposażony jest w tacę do zbierania i odprowadzania kondensatu oraz odkraplacz.

Obieg płynu chłodzącego w obwodzie hydraulicznym zapewnia pompa jednostka mieszająca. Urządzenie pracuje w dwóch trybach: trybie rekuperacji i trybie odszraniania.

Węzeł zawiera:

  • Zawory kulowe(1) służą do odłączenia centrali sterującej od wymienników ciepła (w celu wykonania prace naprawcze).
  • Filtr siatkowy (2) chroni zawór regulacyjny, pompę obiegową i wymienniki ciepła przed przedostawaniem się cząstek stałych, które mogłyby mieć wpływ na wydajność.
  • Zawór sterujący z napędem (3) przełącza kierunek obiegu chłodziwa.
  • Pompa obiegowa (4) zapewnia nominalny przepływ płynu chłodzącego.
  • Zbiornik wyrównawczy(9) z kompensacją grupową bezpieczeństwa rozszerzalność cieplna płyn chłodzący.

Czynniki brane pod uwagę przy wyborze rekuperatora:

  • Wielkość obszaru obsługi systemu wentylacyjnego.
  • Wymagany przepływ płynu chłodzącego (uwzględnia się gęstość roztworu glikolu).
  • Obliczanie efektywności i kosztów energii.
  • Regularna konserwacja jest koniecznością.

Pomimo niskiej sprawności (40-50%) rekuperator glikolowy jest poszukiwany ze względu na możliwość jego instalacji w istniejących oddzielnych systemach wentylacyjnych, prostą regulację wymiany ciepła, zastosowanie w agresywnym środowisku itp.

Rekuperator glikolowy to urządzenie wykorzystujące energię cieplną poprzez cyrkulację niezamarzającej cieczy (środka przeciw zamarzaniu) w zamkniętym obiegu wymienników ciepła.

W urządzeniach tego typu stosuje się płyn chłodzący glikol etylenowy lub roztwór glikolu propylenowego w wodzie w stosunku 30/50; 40/50 lub 50/50. To rozwiązanie ma wysoką Charakterystyka wydajności, a mianowicie:

  • Nie zamarza w ujemnych temperaturach, co pozwala na użytkowanie rekuperatora nawet w warunkach dość niskich temperatur.
  • Wysoka pojemność cieplna rozwiązania pozwala na maksymalne wykorzystanie energii cieplnej urządzenia.

Cechy konstrukcyjne

Urządzenie to składa się z dwóch wymienników ciepła (kotłów) połączonych ze sobą obiegiem zamkniętym, w których stale krąży roztwór woda-glikol. Dzięki zamkniętemu obiegowi wyeliminowane jest przenoszenie zanieczyszczeń i zapachów z jednego strumienia powietrza do drugiego. Kocioł wyciągowy montowany jest w odpowiednim kanale wentylacyjnym, przez który przechodzi strumień ogrzanego powietrza, a kocioł nawiewny montowany jest w kanale wentylacyjnym, przez który zimne powietrze dostaje się do pomieszczenia.

Zasada działania

W tej sekcji rozważymy bardziej szczegółowo rekuperator glikolowy, którego zasada działania jest nieco podobna do działania konwencjonalnego klimatyzatora. W okres zimowy jeden kocioł pobiera energię cieplną z wychodzącego strumienia powietrza z wentylatora wyciągowego instalacji i za pomocą chłodziwa wodno-glikolowego przekazuje ją do nawiewnego wymiennika ciepła. To w drugim kotle środek przeciw zamarzaniu oddaje zgromadzone ciepło do powietrza nawiewanego, podgrzewając je. Latem działanie wymienników ciepła tego urządzenia jest dokładnie odwrotne, dlatego stosując tego typu sprzęt można zaoszczędzić nie tylko na ogrzewaniu, ale także na klimatyzacji.

W okresie zimowym kocioł zamontowany w kanale wentylacji wyciągowej może być narażony na kondensację i w efekcie oblodzenie. Dlatego jest wyposażony w zbiornik z syfonem wodnym do zbierania i odprowadzania kondensatu. Ponadto, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do strumienia powietrza, za wymiennikiem ciepła zwykle instaluje się odkraplacz. Aby zapobiec zanieczyszczeniom dopływ wymiennika ciepła, w kanale wentylacyjnym montowany jest gruboziarnisty filtr powietrza.

Na pierwszy rzut oka urządzenie do recyklingu energii cieplnej za pomocą pośredniego chłodziwa wygląda dość prosto: dwa wymienniki ciepła połączone ze sobą obiegiem zamkniętym, w którym znajduje się pompa do przemieszczania roztworu woda-glikol. W rzeczywistości taki schemat będzie działał, ale nie zapewni wysokiej wydajności. Aby skutecznie odzyskiwać ciepło w takim systemie, potrzebny jest dobrze zaprojektowany zespół rurociągów rekuperatora glikolowego wraz z dodatkowym wyposażeniem.

Typowy schemat zespołu rurociągów dla urządzeń z pośrednim chłodziwem.

Ważny!
Prawidłowo zamontowane orurowanie obiegu zamkniętego z chłodziwem może nie tylko znacznie zwiększyć wydajność rekuperatora glikolowego, ale także zapobiec jego zamarzaniu w zimie.

Ten rysunek przedstawia uniwersalny schemat rurociągów rekuperatora glikolowego, odpowiedni dla większości urządzeń.

A tak wygląda po zamontowaniu.

Szereg zastosowań

Rekuperatory glikolowe stosowane są:

  • W dwuobwodowych instalacjach wentylacyjnych.
  • W przedsiębiorstwach gdzie priorytetem jest niezamieszanie strumieni powietrza.
  • W instalacjach wentylacyjnych, przez które mogą być transportowane gazy wybuchowe.

Sprzęt ten jest najczęściej stosowany w przedsiębiorstwach, gdzie konieczne jest utrzymanie różnych temperatur w pomieszczeniach. Dodatkowo zastosowanie rekuperatora glikolowego pozwala na połączenie dwóch systemów wentylacyjnych w jedną całość, nie dopuszczając do stykania się strumieni powietrza. Zwrot takich urządzeń zależy od regionu, z pewnymi wskaźnikami temperatury i intensywnością użytkowania urządzenia.

Obliczanie efektywności energetycznej urządzenia tego typu

Dla wydajna praca i maksymalna oszczędność ciepła, z reguły wymagane jest indywidualne obliczenie takiego sprzętu, które przeprowadzają wyspecjalizowane firmy. Sprawność cieplną i efektywność energetyczną takiego rekuperatora można obliczyć samodzielnie, korzystając z metody obliczeniowej dla rekuperatorów glikolowych. Aby obliczyć efektywność cieplną, należy znać koszty energii potrzebnej do podgrzania lub ochłodzenia powietrza nawiewanego, które oblicza się ze wzoru:

Q = 0,335 x L x (tend – tstart),

  • L przepływ powietrza.
  • zacząć (temperatura powietrza na wlocie do rekuperatora)
  • tcon. (temperatura powietrza wywiewanego z pomieszczenia)
  • 0,335 to współczynnik zaczerpnięty z podręcznika klimatologii dla konkretnego regionu.

Aby obliczyć efektywność energetyczną rekuperatora należy skorzystać ze wzoru:

Gdzie:
Q – koszty energii potrzebnej do ogrzania lub ochłodzenia strumienia powietrza,
n – sprawność rekuperatora deklarowana przez producenta.

Zalety i wady

Pomimo dość niskich wskaźników sprawności cieplnej tych urządzeń, są one nadal dość poszukiwane i są stosowane do montażu w funkcjonujących systemach wentylacyjnych o poważnym „rozproszeniu” wydajności.

Oprócz:

  • Do jednego wymiennika ciepła można skierować kilka strumieni powietrza nawiewanego lub wywiewanego.
  • Odległość między wymiennikami ciepła może sięgać ponad 500 m.
  • Z tego systemu można korzystać zimą, ponieważ płyn chłodzący nie zamarza.
  • Strumienie powietrza z kanałów wywiewnych i nawiewnych nie mieszają się.

Wady obejmują:

  • Dość niska efektywność energetyczna (sprawność cieplna), która waha się od 20 do 50%.
  • Poważne koszty energii elektrycznej niezbędnej do obsługi pompy.
  • Całkowita długość rurociągów rekuperatora duża liczba urządzenia kontrolno-pomiarowe i zawory odcinające wymagające okresowej konserwacji.

Rada:
Prawidłowe obliczenie wymienników ciepła rekuperatora glikolowego pozwoli znacząco zwiększyć efektywność energetyczną urządzenia. Pomimo mnóstwa metod niezależnych obliczeń najlepiej, jeśli zrobią to profesjonaliści.

Samo słowo „odzysk” w tłumaczeniu z łaciny oznacza powrót lub powrót, oszczędzanie; w przypadku powietrza oznacza to oszczędzanie energii cieplnej, która przemieszcza się wraz z powietrzem przez system wentylacyjny. Urządzenie równoważy temperaturę dwóch strumieni powietrza. Zasada działania opiera się na wymianie ciepła dwóch przeciwnych strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego o różnych temperaturach, dzięki czemu następuje wyrównanie temperatury powietrza. Głównym zadaniem rekuperatora jest odzysk ciepła i obniżenie kosztów energii, gdyż skutecznie ogranicza straty ciepła. System odzyskiwania w system wentylacji jest w stanie zatrzymać od 60 do 95% ciepła emitowanego z pomieszczenia wraz z powietrzem wywiewanym, a energię cieplną ponownie wykorzystać w tym samym procesie technologicznym.
Przyjrzymy się rodzajom rekuperatorów, które stosujemy w naszych systemach wentylacyjnych.

Rekuperatory płytowe
Najpopularniejszym typem rekuperatora jest rekuperator płytowy, ponieważ ma niski koszt i dość wysoką wydajność. Składa się z płytek z miedzi lub aluminium, tworzywa sztucznego lub bardzo mocnej celulozy. Zasada działania opiera się na tym, że wychodzące powietrze wywiewane z jednej strony przekazuje ciepło do płyty, a to z kolei oddaje ciepło do strumienia powietrza nawiewanego. Dzięki temu zmniejsza się koszt ogrzewania powietrza dostarczanego do pomieszczenia. Sprawność odzysku ciepła może sięgać 93%. Odizolowane od siebie przepływy powietrza nawiewanego i wywiewanego umożliwiają zastosowanie tego typu wymienników ciepła w pomieszczeniach zawierających zapachy lub szkodliwe emisje w powietrzu wywiewanym.

Powietrze wywiewane może zawierać dużą ilość wilgoci, wówczas podczas pracy rekuperatora nieuniknione jest powstawanie kondensatu, który jest odprowadzany do miski i posiada odpływ. W zimne dni, gdy temperatura powietrza na zewnątrz spada poniżej -15°C, istnieje możliwość porostu „futra” lub oblodzenia rekuperatora. Aby tego uniknąć, producenci zapewniają podgrzewacz (montowany przed rekuperatorem). Zasadę tę stosuje się np. w instalacjach, które posiadają już wbudowany podgrzewacz elektryczny zapewniający sprawną pracę instalacji w okresie zimowym.
Rekuperator jest również chroniony przed zamarznięciem za pomocą automatyki. jednostka wentylacyjna, jest skonfigurowany tak, aby automatycznie zmniejszał prędkość wentylatora nawiewnego do czasu rozmrożenia systemu odzysku.

Rekuperatory płytowe mają dwa typy konstrukcji:

Rekuperatory krzyżowe- gdzie jest ruch strumienia powietrza nawiewanego
i wydech są do siebie prostopadłe. Charakteryzują się wydajnością sięgającą 70%. Tego typu rekuperatory stosowane są w instalacjach włoskich

Przeciwprąd rekuperatory– w przypadku, gdy wylot i nawiew poruszają się w przeciwnych kierunkach, sprawność rekuperatora przeciwprądowego sięga 93%. Ten typ rekuperatora jest stosowany w wielu przypadkach centrale wentylacyjne które oferujemy. Na przykład instalacja lub posiada aluminiowy wymiennik ciepła przeciwprądowy i jest również automatycznie sterowana przez bypass, który chroni wymiennik ciepła przed oblodzeniem podczas niskie temperatury uliczne powietrze.

Rekuperator obrotowy
Bardzo efektowny wygląd wymienniki ciepła. Jest to bęben o strukturze komórkowej. Zasada działania: wydech ciepłe powietrze przechodzi przez komórki i oddaje im ciepło. Bęben obraca się i wchodzi w strumień nawiewanego powietrza, które nagrzewa się, przechodząc przez ogniwa wymiennika ciepła. Efektywność rekuperacji można regulować poprzez zmianę prędkości obrotowej wirnika. Sprawność takich rekuperatorów sięga 90%. Należy pamiętać, że tego rodzaju odzysku nie można stosować w pomieszczeniach, w których występuje szkodliwa emisja, ponieważ następuje częściowe mieszanie powietrza nawiewanego i wywiewanego. W ofercie posiadamy kompaktowe jednostki z tego typu rekuperatorem - jest to jednocześnie jedna z najbardziej energooszczędnych jednostek dzięki energooszczędnym wentylatorom.

Rekuperatory glikolowe
Składają się z dwóch wymienników ciepła umieszczonych w komorze nawiewnej i wywiewnej. Wymienniki ciepła są połączone rurami, którymi krąży mieszanina glikolu etylenowego lub propylenowego i wody. Cyrkulację zapewnia pompa. Powietrze wywiewane podgrzewa mieszaninę w wymienniku ciepła wywiewnego, która następnie trafia do wymiennika ciepła jednostki nawiewnej, gdzie oddaje ciepło powietrzu nawiewanemu. Rekuperatory tego typu znajdują zastosowanie w pomieszczeniach, w których nie ma możliwości zaprojektowania centrali wentylacyjnej jako pojedynczej jednostki, gdy w komorze wentylacyjnej nie ma wystarczającej ilości miejsca, lub w pomieszczenia produkcyjne gdzie powinny znajdować się dopływy i wyloty różne miejsca. Sprawność takich rekuperatorów sięga 60-70%. Rekuperatory takie dostarczane są w jednostkach serii Lufberg, dobieranych zgodnie z programem dla określonego przepływu powietrza, wymagań zawartości glikolu i temperatury powietrza w pomieszczeniu.

Rekuperatory dynamiczne
Dynamiczny system odzysku wykorzystuje zasadę działania maszyny chłodniczej. W części nawiewnej i wywiewnej urządzenia zainstalowano obwód chłodniczy, który przenosi ciepło z powietrza nawiewanego do powietrza wywiewanego i odwrotnie. Pompa ciepła to tradycyjny obieg chłodniczy z zaworem rozprężnym, sprężarką, parownikiem i skraplaczem, które są umieszczone oddzielnie w kanałach powietrza wywiewanego i nawiewanego. Układ posiada 4-drogowy zawór obejściowy, który umożliwia naprzemienny przepływ czynnika chłodniczego w zależności od pory roku. Zasada działania opiera się na procesach fizycznych zachodzących z freonem. Latem obieg chłodniczy pracuje w trybie chłodzenia. Powietrze dostarczane do pomieszczenia z ulicy jest schładzane w parowniku. Ciepło jest odprowadzane do skraplacza zainstalowanego w przewodzie wydechowym. W okresie zimowym obieg przełączany jest na tryb pompy ciepła i za pomocą zaworu 4-drogowego freon w postaci pary kierowany jest do wymiennika ciepła, który pełni rolę skraplacza. Powietrze pobierane z ulicy jest podgrzewane ciepłem powstałym podczas kondensacji freonu i dostarczane do pomieszczenia.
Tę zasadę działania można spotkać w instalacjach HPR, HPS. Każda z tych instalacji posiada własny wbudowany rekuperator płytowy lub obrotowy, ale dodatkowo wyposażona jest we wbudowany rekuperator. maszyna chłodnicza(Pompa ciepła). Dzięki temu instalacja charakteryzuje się wysoką sprawnością odzysku sięgającą 90%.

Każdy rekuperator w systemie wentylacyjnym znacznie zmniejsza koszty energii podczas podgrzewania powietrza nawiewanego. Obliczając projekt wentylacji z rekuperatorem, należy wziąć pod uwagę powierzchnię pomieszczenia, wilgotność i przeznaczenie, a także wydajność wybranej instalacji dla danego przepływu powietrza oraz temperaturę ulicy i nawiewu powietrza, od którego będzie zależała jakość wentylacji całego obiektu.
Zapraszamy do kontaktu w celu prawidłowego i kompetentnego doboru układu nawiewno-wywiewnego z odzyskiem. Nasi specjaliści wykonają obliczenia i podają wszystkie parametry techniczne wybranej instalacji, a Ty będziesz mógł rzetelnie zweryfikować skuteczność systemu wentylacyjnego w określonych przez Ciebie warunkach.

Glikolowy wymiennik ciepła to urządzenie, które przenosi ciepło lub zimno z jednego obszaru do drugiego wraz z ciepłem lub chłodziwem za pomocą glikolu. Glikolowe wymienniki ciepła stosowane w środowiskach, w których istnieje ryzyko ich zamarznięcia, a następnie awarii. Stosowane są w agregatach chłodniczych i klimakonwektorach, a także w urządzeniach wentylacji nawiewnej. Temperatura, w której glikol zaczyna krystalizować po zamrożeniu, zależy od proporcji, w jakich został rozcieńczony wodą; im wyższa jest zawartość procentowa glikolu w wodzie, tym niższa jest jego temperatura robocza. Lepkość glikolu jest 2-3 razy większa od lepkości wody, dlatego też jednostka mieszająca i całość zawory odcinające są dystrybuowane w oparciu o charakterystykę lepkości i zwiększoną odporność na ruch płynu oraz pompa obiegowa mocniejszy pod względem parametrów o 60% ciśnienia i 10% wydajności.

Rodzaje wymienników glikolowych zależą od tego, na jakim glikolu będą pracować, ponieważ każdy glikol i jego procent w wodzie zależy również od takich parametrów, jak wymiary i rząd wymiennika ciepła, tym więcej ciepła trzeba usunąć z powierzchni, im większa wymagana powierzchnia wymiany ciepła, a to z kolei wpływa na wymiary i rzędy wymienników jednorzędowych i dwurzędowych, jest ich jak pył na rynku, a jest ich mnóstwo standardowe rozmiary ogólnie rzecz biorąc, istnieją zarówno standardowe trzyrzędowe, jak i czterorzędowe. Jeśli przejdziesz przez niestandardową linię, będą to już pięć rzędów, sześć rzędów, siedem rzędów, osiem rzędów, znacznie rzadziej można znaleźć dziewięć rzędów i dziesięć rzędów, a jeszcze rzadziej jedenaście -rzędowe i dwunastorzędowe, z czego prawdopodobnie 2% zajmą trzynastorzędowe i czternastorzędowe. Aby uniknąć dużych oporów na lamelach i konieczności zwiększenia mocy wentylatora, należy zamówić glikolowy wymiennik ciepła z mniejszą liczbą rzędów, ale o większym otwartym przekroju poprzecznym. Głównymi rodzajami glikolu stosowanego w wymiennikach ciepła są glikol etylenowy C2H6O2 i glikol propylenowy C3H8O2.

Jakość glikolowego wymiennika ciepła zależy od materiałów użytych do jego montażu; najczęstsze z nich to bimetale, w których miedź i aluminium są stosowane jako dwa metale i nazywane są odpowiednio freonowymi wymiennikami ciepła miedziano-aluminiowymi. Wyróżnia się także stal, stal ocynkowaną i nierdzewną do zastosowań specjalnych.

Standardowe rozmiary kanałowych glikolowych wymienników ciepła to:

400 200 (40 20); 500 250 (50 25); 500 300 (50 30); 600 350 (60 35); 700 400 (70 40); 800 500 (80 50); 900 500 (90 50); 1000 500 (100 50);

Produkcja glikolowego wymiennika ciepła jest odpowiedzialnym zadaniem, ponieważ wiele z nich może pracować pod wysokim ciśnieniem, ale średnio wynosi ono od 2 do 9 atmosfer. Na wszystkich etapach, od cięcia płyt i rur po lutowanie, montaż i nagniatanie, wszystko jest testowane i sprawdzane pod kątem wytrzymałości, a następnie do wymiennika ciepła przypisywany jest numer, po którym można zidentyfikować partię.

Gwarancja na glikolowy wymiennik ciepła rozpoczyna się z chwilą jego zakupu przez kupującego i trwa średnio 1,5 roku.

Cena glikolowego wymiennika ciepła zależy od tego, czy będzie on kupowany hurtowo do sklepu, czy detalicznie dla konsumenta końcowego. Wszystkie modele standardowe i niestandardowe możesz zobaczyć w naszych cennikach i katalogach.

Obliczenia glikolowego wymiennika ciepła przeprowadza się na stronie internetowej, a także przy użyciu programów, ale nasi inżynierowie już pracują w programach.