Рекуператори тепла у припливно-витяжних установках. Гліколеві теплообмінники Гліколь ацетат

Компанія ДНП надає цілий рядкомплексних послуг, серед яких - підбір, постачання та монтаж рекуператорів різного типу. Серед великої різноманітності обладнання даного напрямку свою гідну нішу займає гліколевий рекуператор.

Основне завдання обладнання -максимально повертати тепло, накопичене у приміщенні, використовуючи його вдруге при повітрообміні.

Такими пристроями обладнають припливно-витяжну вентиляціюдля часткової передачі тепла від потоку, що виходить до повітря, що надходить в приміщення.

Гліколевий рекуператор відноситься до регенеративних пристроїв, в яких застосовується проміжний теплоносій. Зазвичай використовується розчин етилену або пропіленгліколю з дистильованою водою в різних пропорціях (30-50%).

Водно-гліколева суміш вважається відмінним теплоносієм, що володіє унікальними властивостями. Головні з них:

  1. Висока теплоємність, що дозволяє активно використовувати гліколеву суміш для утилізації тепла.
  2. Розчин залишається в рідкому стані при негативній температурі, що дає можливість застосовувати гліколеву рекуператор у суворих температурних умовах.

Після вибору оптимальної моделі наші фахівці допоможуть зробити розрахунок та підбір відповідного співвідношення суміші, що відповідає умовам експлуатації гліколевого контуру. Від щільності гліколю залежатиме мінімальна температура теплоносія.

Принцип роботи гликолевого рекуператора

Пристрій складається з двох оребрених теплообмінників, які об'єднані між собою в замкнутий контур з теплоносієм, що циркулює в ньому (розчин етиленгліколю). Один теплообмінник встановлюють у каналі, через який проходить повітря, що видаляється, другий знаходиться в потоці припливного повітря. Теплообмінники повинні працювати у протиточному режимі щодо повітряного потоку. При прямоточному підключенні ефективність роботи знижується до 20%.

У холодну пору року перший теплообмінник є охолоджувачем, забираючи тепло із потоку витяжного повітря. Теплоносій за допомогою циркуляційного насосапереміщається замкнутим контуром і потрапляє в другий теплообмінник, що виконує функцію обігрівача, де тепло передається припливному повітрі. У теплий період функції теплообмінників прямо протилежні.

Взимку на теплообміннику у витяжному потоці можливе утворення конденсату, який збирають та відводять за допомогою похилої ванни з нержавіючої сталі з гідравлічним затвором. Щоб потік витяжного повітря не потрапляли краплі конденсату за високої швидкості потоку, за теплообмінником ставлять краплеуловитель.

Можливості встановлення

  • Можна приєднати кілька приток та одну витяжку і навпаки.
  • Відстань між притоком та витяжкою може досягати 800 м.
  • Систему рекуперації можна автоматично регулювати за рахунок зміни швидкості циркуляції теплоносія.
  • Гліколевий розчин не замерзає, тобто при мінусових температурах розморожування системи не потрібне.
  • Так як використовується проміжний теплоносій, виключено влучення в приплив повітря з витяжки.

При двоконтурній схемі гліколевого рекуператора кількість повітря, що видаляється і припливного, повинне збігатися, хоча і допускаються відхилення до 40%, що погіршують показник ККД.

Де використовується гликолевий рекуператор

Самим ефективним застосуваннямгліколевих теплообмінників вважається їх використання у двоконтурних схемах. Вони незамінні у вибухонебезпечному середовищі, а також у випадках, коли повітряні припливні та витяжні потоки абсолютно не повинні перетинатися. Активно використовують подібну схему на виробництвах з великими площами та в торгових центрах, які підтримують на різних ділянках різний температурний режим.

Рекуператор із проміжним теплоносієм дає можливість з'єднати дві окремо існуючі системивентиляції - витяжну та припливну. Такі пристрої ідеально підходять для їхньої модернізації у разі роздільного використання.

Універсальність гліколевих рекуператорів дає можливість встановлювати їх у існуючі системи, що мають продуктивність від 500 до 150 000 м3/год. З їхньою допомогою можна повернути до 55% тепла. Окупність таких систем – від півроку до двох років. Вона залежить від регіону, в якому встановлено обладнання, та інтенсивності його використання. Як правило, потрібний індивідуальний розрахунок таких пристроїв.

Особливості гліколевих рекуператорів

  • Робота циркуляційного насоса призводить до великої витрати електроенергії.
  • Велика кількість запірно-регулюючої арматури та застосування циркуляційного насоса змушує частіше виконувати експлуатаційне технічне обслуговування.
  • Між витяжкою та припливом відсутній вологообмін.

Незважаючи на низьку ефективність (45-60%) гліколевий рекуператор має попит завдяки можливості його встановлення в діючих роздільних системах вентиляції, простого регулювання тепловіддачі, його застосування в агресивних середовищах та ін.

Працівники компанії ДНП, маючи великий досвід із проектування, встановлення та обслуговування гліколевих рекуператорів, запропонує вам варіант, який вирішить ваші проблеми. Ми маємо великий модельний рядцих пристроїв, які задовольнять будь-які ваші вимоги.

Саме слово «рекуперація» в перекладі з латинської означає повернення або зворотне одержання, заощадження, що стосується повітря, мається на увазі заощадження теплової енергії, що переміщається з повітрям через систему вентиляції. Пристрій урівноважує температуру двох потоків повітря. Принцип роботи заснований на теплообміні двох зустрічних потоків припливного та витяжного повітря з різною температурою і за рахунок цього відбувається вирівнювання температури повітря. Основне призначення рекуператора – це утилізація тепла, зниження витрат на енергоносії, оскільки ефективно скорочує втрати тепла. Система рекуперації у вентиляційній системі здатна зберігати від 60 до 95% тепла, яке викидається з приміщення з витяжним повітрям, при цьому теплова енергія використовується повторно в тому ж технологічному процесі.
Ми розглянемо різновиди рекуператорів, які застосовуються у наших вентиляційних установках.

Пластинчасті рекуператори
Найпоширеніший тип рекуператорів – пластинчастий, тому що має невисоку вартість та досить високу ефективність. Складається із пластин міді або алюмінію, пластику або дуже міцної целюлози. Принцип роботи заснований на тому, що витяжне повітря, що йде, віддає тепло пластині з одного боку, а вона, у свою чергу, віддає тепло потоку припливного повітря. Таким чином, зменшуються витрати на нагрівання повітря, що подається в приміщення. Ефективність теплоутилізації може досягати 93%. Ізольовані один від одного потоки припливного та витяжного повітря дозволяють застосовувати цей вид теплоутилізаторів у приміщеннях, що містять у витяжному повітрі запахи чи шкідливі викиди.

Витяжне повітря може містити велика кількістьвологи, тоді при роботі рекуператора неминуче утворення конденсату, що видаляється в піддон і має відведення. У холодну пору при вуличній температурі повітря нижче -15С існує ймовірність наростання «шуби» або зледеніння рекуператора. Щоб цього уникнути, виробниками передбачається нагрівач (встановлюється перед рекуператором). За таким принципом, наприклад, працюють установки або , які мають вже вбудований електричний нагрівач ефективної роботиналаштування в зимовий час.
Також захист рекуператора від замерзання забезпечують за допомогою автоматики вентиляційної установки, вона налаштовується таким чином, щоб автоматично знижувати швидкість вентилятора припливу, поки система рекуперації не відтане.

Пластинчасті рекуператори мають два типи виконання:

Перехресно-точні рекуператориде рух припливного потоку повітря
і витяжні перпендикулярні по відношенню один до одного. Вони мають ефективність до 70%. Такі типи рекуператорів застосовують у італійській установках.

Протитечні рекуператори– де витяжка та приплив рухаються у протилежних напрямках, ККД рекуператора протиточного типу сягає 93%. Такий тип рекуператорів застосовується у багатьох припливно-витяжних установках, який ми пропонуємо. Наприклад, установка або мають алюмінієвий протиточний рекуператор і також автоматично керовані байпас, який захищає рекуператор від зледеніння при низьких температурахвуличного повітря.

Роторний рекуператор
Найбільш ефективний виглядтеплоутилізаторів. Являє собою барабан, що має комірчасту структуру. Принцип роботи: витяжний тепле повітряпроходить через комірки та віддає їм своє тепло. Барабан повертається і потрапляє в струмінь повітря, що нагрівається, проходячи через комірки теплообмінника. Ефективність рекуперації можна регулювати шляхом зміни обертів швидкості обертання ротора. ККД таких рекуператорів сягає 90%. Такий тип рекуперації не можна застосовувати в приміщеннях зі шкідливими викидами, оскільки відбувається часткове змішування припливного та витяжного повітря. Ми пропонуємо компактні установки з таким типом рекуператора - це і одна з найбільш енергоефективних установок ще й завдяки енергозберігаючим вентиляторам.

Гліколеві рекуператори
Є два теплообмінники, що знаходяться в припливній і витяжній камерах. Теплообмінники з'єднуються трубами, якими циркулює суміш етилен або пропіленгліколю з водою. Циркуляцію забезпечує насос. Витяжне повітря нагріває суміш теплообміннику витяжки, яка потім надходить у теплообмінник припливної установки, де і віддає своє тепло припливному повітрі. Такі рекуператори застосовуються в приміщеннях, де конструктивне виконання припливно-витяжної установки у вигляді єдиного блоку неможливе, коли не вистачає місця у вентиляційній камері, або виробничих приміщеннях, де притоки витяжка повинні знаходитися в різних місцях. Ефективність таких рекуператорів сягає 60-70%. Поставляються такі рекуператори в установках Lufberg серії, що підбираються за програмою, під певну задану витрату повітря, процентний вміст гліколю та вимоги щодо температури повітря приміщення.

Динамічні рекуператори
У системі з динамічною рекуперацією застосовується принцип роботи холодильної машини. Холодильний контур встановлюється в припливну та витяжну частину установки, щоб передавати тепло від припливного повітря до витяжного та навпаки. Тепловий насос – це традиційний холодильний контур із розширювальним клапаном, компресором, випарником, конденсатором, які розташовуються окремо у витяжному та припливному повітроводах. У системі є 4-ходовий перепускний клапан, який забезпечує поперемінний напрямок роботи холодоагенту залежно від сезону. Принцип роботи ґрунтується на фізичних процесах, що відбуваються з фреоном. У літній період холодильний контур працює у режимі охолодження. Повітря, що подається в приміщення з вулиці, охолоджується у випарнику. Тепло скидається в конденсатор, встановлений у витяжній лінії. У холодну пору року контур переводиться в режим теплового насоса, і за допомогою 4-ходового клапана пароподібний фреон направляється в теплообмінник, що виконує роль конденсатора. Повітря, що забирається з вулиці, нагрівається за рахунок тепла, що виділяється при конденсації фреону, і подається до приміщення.
Такий принцип роботи зустрічається в установках, HPR, HPS. Кожна з цих установок має свій вбудований пластинчастий або роторний рекуператор, але на додаток оснащена вбудованою холодильною машиною(Тепловим насосом). Завдяки цьому установка має високу ефективність рекуперації до 90%.

Будь-який рекуператор у вентиляційній системі значно знижує витрати на електроенергію під час нагрівання припливного повітря. Розраховуючи проект вентиляції з рекуператором потрібно враховувати площу приміщення, вологість та призначення, а також ККД підібраної установки при даній витраті повітря та температурі вуличного та повітря, що подається, від якого залежатиме якість вентиляції всього об'єкта.
Ми пропонуємо вам звернутися до нас для правильного та грамотного підбору припливно-витяжної системиіз рекуперацією. Наші фахівці зроблять розрахунок та нададуть усі технічні параметри обраної установки, і ви достовірно зможете переконатись у ефективності роботи системи вентиляції за заданих вами умов.

Гліколевий рекуператор є пристроєм, що утилізує теплову енергію, за допомогою циркуляції незамерзаючої рідини (антифризу) в замкнутому контурі теплообмінників.

У приладах цього типу використовується етиленгліколевий теплоносій або розчин пропіленгліколю у воді, у співвідношенні 30/50; 40/50 чи 50/50. Цей розчин має високі експлуатаційними характеристиками, А саме:

  • Не замерзає при мінусових температурах, що дозволяє використовувати рекуператор навіть в умовах з досить низькими температурними показниками.
  • Висока теплоємність розчину дозволяє використовувати пристрій максимальної утилізації теплової енергії.

Конструктивні особливості

Даний прилад являє собою два теплообмінники (бойлери) з'єднаних між собою замкнутим контуром, з безперервно циркулюючим у ньому водно-гліколевим розчином. Завдяки замкнутому контуру виключається передача забруднень та запахів від одного повітряного потоку, другому. Витяжний бойлер встановлюється у відповідний вентиляційний канал, яким проходить нагрітий повітряний потік, а припливний монтується у вентиляційний канал, якими до приміщення надходить холодне повітря.

Принцип дії

У цьому розділі буде розглянуто докладніше гліколевий рекуператор, принцип роботи якого чимось схожий на роботу звичайного кондиціонера. У зимовий періододин бойлер забирає з вихідного потоку повітря витяжний вентиль системи теплову енергію, і за допомогою водно-гліколевого теплоносія переміщає її в припливний теплообмінник. Саме у другому бойлері антифриз віддає накопичене тепло припливному повітрі, обігріваючи його. Влітку, дія теплообмінників цього пристрою прямо протилежна, тому використовуючи обладнання даного типу можна заощадити не тільки на опаленні, а й на кондиціонуванні повітря.

У холодну пору року, бойлер, що встановлюється у витяжний вентиляційний канал, може піддаватися впливу конденсату і як наслідок – зледеніння. Саме тому він обладнаний ємністю з гідрозатвором для збирання та відведення конденсату. Крім цього, для запобігання потраплянню в повітряний потік вологи за теплообмінником зазвичай монтують краплеуловлювач. Для запобігання забрудненню припливного теплообмінника, у вентиляційний канал встановлюють фільтр грубої очистки повітря.

На перший погляд, пристрій утилізації теплової енергії за допомогою проміжного теплоносія виглядає досить просто: два теплообмінники пов'язані між собою замкнутим контуром який включений насос для переміщення водно-гліколевого розчину. Насправді така схема працюватиме, але забезпечуватиме високий ККД не буде. Для ефективної утилізації тепла в такій системі потрібен грамотно спроектований вузол обв'язування гліколево рекуператора з наявністю додаткового обладнання.

Типова схема вузла обв'язування пристроїв із проміжним теплоносієм.

Важливо!
Правильно змонтована обв'язка замкнутого контуру з теплоносієм дозволяє не лише значно підвищити ККД гліколевого рекуператора, а й запобігти його обмерзанню в зимовий період.

На цьому малюнку представлена ​​універсальна схема обв'язування гліколевого рекуператора, що підходить для більшості пристроїв.

А так вона виглядає у змонтованому стані.

Сфера застосування

Гліколеві рекуператори застосовуються:

  • У двоконтурних системах вентиляції.
  • На підприємствах, де не перемішування повітряних потоків є пріоритетним.
  • У вентиляційних системах якими можуть транспортуватися вибухонебезпечні гази.

Найчастіше використовують це обладнання на підприємствах, у яких необхідно підтримувати різну температуру у приміщеннях. Крім того, використання гліколевого рекуператора дозволяє об'єднати дві вентиляційні системи в єдине ціле, при цьому не даючи можливості торкатися повітряних потоків. Окупність таких пристроїв залежить від регіону, з певними температурними показниками та інтенсивністю використання пристрою.

Розрахунок енергоефективності пристрою даного типу

Для ефективної роботи та максимального теплозбереження, як правило, потрібен індивідуальний розрахунок такого обладнання, яким займаються спеціалізовані компанії. Можна розрахувати тепловий ККД та енергоефективність такого рекуператора самостійно, використовуючи методику розрахунку гліколевих рекуператорів. Для розрахунку теплового ККД необхідно знати витрати енергії на нагрівання або охолодження повітря, що розраховуються за формулою:

Q = 0,335 х L х (tкон. - tпоч.),

  • L витрати води.
  • t поч. (температура входу повітря у рекуператорі)
  • tкон. (температура витяжного повітря із приміщення)
  • 0,335 це коефіцієнт, взятий із довідника Кліматології для конкретного регіону.

Для розрахунку енергоефективності рекуператора використовують формулу:

де:
Q– енергетичні витрати на нагрівання або охолодження повітряного потоку,
n – заявлений виробником ККД рекуператора.

Переваги та недоліки

Незважаючи на досить низькі показники теплової ефективності даних приладів, вони досі досить затребувані та використовуються для монтажу у функціонуючі вентиляційної системиіз серйозним «розкидом» за продуктивністю.

Крім того:

  • На один теплообмінник можна направити кілька припливних або витяжних повітряних потоків.
  • Відстань між теплообмінниками може досягати понад 500 м-коду.
  • Таку систему можна використовувати у зимовий період, оскільки теплоносій не замерзає.
  • Не змішуються повітряні потоки з витяжного та припливного каналу.

З недоліків можна відзначити:

  • Досить низьку енергоефективність (тепловий ККД), яка варіюється від 20 до 50%.
  • Серйозні витрати на електроенергію, яка потрібна для роботи насоса.
  • Обв'язка рекуператора налічує велику кількість контрольно-вимірювальних пристроїв та запірної арматури, яка потребує періодичного технічного обслуговування.

Порада:
Грамотний розрахунок теплообмінників гліколевого рекуператора дозволить вам значно підвищити енергоефективність пристрою. Незважаючи на безліч методик для самостійного розрахунку, найкраще, якщо цим займатимуться професіонали.

Гліколевий теплообмінник - це пристрій, за допомогою якого передається тепло або холод з однієї області в іншу тепло або холодоносієм, в якому виступає гліколь. Гліколеві теплообмінникивикористовують у тому середовищі, де є можливість їх заморозки і наступного виходячи з ладу. Їх використовують у чиллерах і фанкойлах, а також припливних установках вентиляції. Температура початку кристалізації при замерзанні гліколю залежить від того у яких пропорціях він був розведений з водою чим більше відсоток гліколю у воді тим нижча його робоча температура. В'язкість гліколю в 2-3 рази сильніша ніж у води, тому і змішувальний вузолі вся запірна арматурарозсмоктуються виходячи з характеристик в'язкості та збільшеного опору руху рідини та циркуляційного насоса потужніше за параметрами на 60% за напором та 10% за продуктивністю.

Типи гліколевих теплообмінників залежать від того, на якому гліколі вони будуть працювати так, як у кожного гліколю і % їх у воді залежить і такі параметри як габарити і рядність теплообмінника, чим необхідно більше зняти тепла з поверхні, тим більше необхідна площа тепловіддачі, а це в свою чергу позначається. на габаритах і рядності однорядний і дворядні теплообмінники їх як пилу на ринку і багато є стандартних розмірів, Загалом стандартні є і трирядні та чотирирядні. Якщо пройтися по нестандартній лінійці то це вже будуть п'ятирядні, шестирядні, семирядні, восьмирядні набагато рідше ви зможете зустріти дев'ятирядні та десятирядні а ще рідше одинадцятирядні та дванадцятирядні і з них напевно 2% займуть тринадцятирядні та чотирнадцятирядні. Щоб уникнути великого опору на ламелях і необхідності збільшення потужності вентилятора, замовляйте теплообмінник на гліколі меншою кількістю рядів, але з більшою площею живого перерізу. Основні застосовні для теплообмінників види гліколю це етиленгліколь C2H6O2 і пропіленгліколь C3H8O2.

Якість гліколевого теплообмінника залежить від того які матеріали використовували при його складанні найпоширеніші з них це біметалічні де як два метали використовують мідь і алюміній і називають їх відповідно мідно-алюмінієвими фреоновими теплообмінниками. Так само є і сталеві, оцинковані та нержавіючі спеціального призначення.

Стандартні розміри канальних гліколевих теплообмінників:

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);

Виробництво гліколевого теплообмінника це відповідальне завдання, оскільки багато хто з них може працювати під великим тиском, але в середньому це від 2 до 9 атмосфер. На всіх етапах від нарізки пластин і трубок до паяння, складання та дорнування все тестується та перевіряється на міцність, а потім до теплообмінника присвоюється номер за яким можна визначити партію.

Гарантії на гліколевий теплообмінник починають діяти після того, як його придбав покупець і в середньому становить від 1,5 року.

Ціна гліколевого теплообмінника залежить від того, що його купуватимуть оптом для магазину або роздріб для кінцевого споживача. Всі стандартні та нестандартні моделі ви можете подивитися у наших прайсах та каталогах.

Розрахунок гліколевого теплообмінника проводитися на сайті в онлайн, а також за допомогою програм, але в програмах працюють вже наші інженери.