10 жовтня 2018

Гліколевий рекуператор - енергозберігаючий пристрій, що дозволяє використовувати теплову енергію, що міститься в потоці витяжного повітря для підігріву потоку припливного повітря. Теплопередача організується за рахунок організації циркуляції в рекуператорі, теплоносія - водо-гліколевих розчинів, що незамерзають.

Принцип роботи гліколієвого рекуператора

У холодну пору року утилізатор забирає тепло витяжного потоку повітря і передає його нагрівачу. Тепло використовується для підігріву потоку повітря, що надходить з вулиці.
У теплий період року гліколевий рекуператор здатний працювати у зворотному напрямку, передаючи зайве тепло потоку припливного повітря, витяжному.

Таким чином використання гліколієвого рекуператора дозволяє скоротити енергоспоживання на підготовку припливного повітря на протязі всього року. Завдяки організації замкнутого гідравлічного контуру виключається передача забруднень та запахів від витяжного потоку повітря, що припливає.

Сфера застосування

• У двоконтурних системах вентиляції
• На підприємствах, де ізоляція повітряних потоків є пріоритетом
• У вентиляційних системах, якими можуть транспортуватися вибухонебезпечні гази
• На великих площах торгових центрів та різних виробничих приміщень, де на різних ділянках має підтримуватись різна температура повітря.
• У регіонах з низькими температурамиповітря, оскільки розчин гліколю не замерзає.

Можливості гліколевого рекуператора:

• Можна ув'язати кілька витяжних системз однією припливною та 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.

Універсальність гліколевих рекуператорівдає можливість встановлювати їх у існуючі системи, що мають продуктивність 500 – 150 000 м3/год. З їхньою допомогою можна повернути до 40% тепла. Вона залежить від регіону, в якому встановлено обладнання, та інтенсивності його використання, при цьому потрібний індивідуальний технічний прорахунок цих систем.

Конструкція

Рекуператор, являє собою два водо-повітряних теплообмінника встановлених по лінії витяжної та припливної вентиляції. Теплообмінники з'єднані між собою замкнутим гідравлічним контуром, з безперервно циркулюючим у ньому теплоносієм. Перший теплообмінник прийнято називати "утилізатор", другий "нагрівач". Утилізатор обладнується піддоном для збору та відведення конденсату та краплеуловлювачем.

Циркуляцію теплоносія в гідравлічному контурі забезпечує насосно-змішувальний вузол. Вузол працює у двох режимах: режим рекуператора та режим відтавання.

До складу вузла входять:

• Кульові крани (1) служать для відключення вузла регулювання теплообмінників (для проведення ремонтних робіт).
• Сітчастий фільтр (2) захищає регулюючий клапан, циркуляційний насос та теплообмінники від попадання в них твердих частинок, здатних вплинути на працездатність.
• Регулюючий клапан із приводом (3) перемикає напрямок циркуляції теплоносія.
• Циркуляційний насос (4) забезпечує номінальну витрату теплоносія.
• Розширювальний бак (9) із групою безпеки компенсують температурне розширеннятеплоносія.

Чинники, що враховуються при доборі рекуператора:

• Розмір площі обслуговування системи вентиляції.
• Необхідна витрата теплоносія (враховується густина розчину гліколю).
• Розрахунок ККД та витрат енергії.
• Обов'язковою є наявність регулярного технічного обслуговування.

Незважаючи на низьку ефективність (40-50%) гліколевий рекуператор має попит завдяки можливості його встановлення в діючих роздільних системах вентиляції, простого регулювання тепловіддачі, його застосування в агресивних середовищах та ін.

Компанія ДНП надає цілий рядкомплексних послуг, серед яких - підбір, постачання та монтаж рекуператорів різного типу. Серед великого розмаїття обладнання даного напряму свою гідну нішу займає гликолевий 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 з проміжним теплоносієм дає можливість з'єднати дві окремо існуючі системи вентиляції - 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.

Дані вузли призначені для правильної роботиприпливно-витяжних установок, у складі яких входять гліколеві теплообмінники, що виконують функцію теплоутилізації.

Цей змішувальний вузол встановлюється в контурі, що з'єднує припливний та витяжний гліколевий теплообмінник за допомогою трубопроводу. Вузол містить усі необхідні елементи обв'язування, потрібні для правильної роботи контуру. Для правильної роботи системи достатньо під'єднати вузол до мережі трубопроводів та підключити привід та насос до контролера управління.

У процесі роботи вузол створює необхідну витрату теплоносія, необхідний переносу тепла з нагрітого витяжного теплообмінникана холодний припливний. Триходовий клапан встановлений у вузлі, змішуючи в потрібній кількостіпотоки гліколю регулює максимальну продуктивність теплоутилізаторів. У разі переохолодження одного з теплообмінників триходовий клапан підмішує в контур більш нагріту рідину, тим самим запобігаючи можливості обмерзання гліколевого калорифера.

Використання електроприводу плавного регулювання дозволяє здійснювати точне керування триходовим клапаном. Термоманометри встановлені у всіх частинах вузла дозволяють відстежувати параметри температури та тиску у різних ділянках системи. На вузол встановлюється група безпеки, яка містить запобіжний клапан, відвідник повітря та розширювальний бак. Повітровідвідник необхідний для автоматичного стравлювання із системи повітря, що потрапив у контур під час заповнення.

Розширювальний бак, що встановлюється в гліколевому контурі, необхідний для компенсації надлишок рідини в системі при різкій зміні температури в контурі.

Запобіжний клапан повинен спрацювати у разі підвищення тиску вище заданого, тим самим уберегти інші елементи від пошкодження. Також у контур вузла входить зливний кран для швидкого зливу рідини із системи.

Кульові крани дозволяють перекрити контур вузла і тим самим замінювати його окремі елементиу разі потреби, при цьому, не зливаючи всю систему.

Змішувальні вузлироботи гліколевих рекуператорів призначені для регулювання потоків етиленгліколевого розчину в контурі теплообмінників рекуперації припливно-витяжної установки.

Завдання, забезпечити таку необхідну витрату теплоносія, таким чином, щоб максимально передати теплоту витяжного повітря припливному, через окремий замкнутий контур, що з'єднує теплообмінники приточування і витяжки. Теплоносієм даних вузлів зазвичай є розчин етиленгліколю.

До складу вузла обв'язки гліколевих теплообмінників входять такі елементи.

• триходовий клапан;
• електропривод;
• насос;
• грязьовик;
• зворотний клапан;
• кульові крани;
• термоманометри;
• розширювальний бачок;
• зливний кран;
• повітровідвідні.

За потреби вузол комплектується гофрованими підводками.

Застосовуються дані вузли для всіх припливно-витяжних установок, де передбачено опцію рекуперації тепла за рахунок проміжного теплоносія. Як правило такі вузли ставляться на вентиляційні системи середньої та великої продуктивності повітрям від 5 000 до 100 000 м 3 год.

Якщо вузол розрахований і зібраний правильно, то при включенні системи автоматика припливно-витяжної установки повинна працювати таким чином, щоб забезпечити спочатку максимально можливий прогрів припливного повітря, використовуючи теплоту гліколевого контуру, а далі підключити контур нагрівача для того, щоб догріти повітря до заданої температури.

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 роботита 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'язування рекуператора налічує велика кількістьконтрольно-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 теплообмінники використовують у тому середовищі, де є можливість їх заморозки і наступного виходячи з ладу. Їх використовують у чилерах і фанкойлах, а також припливних установкахвентиляції. 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 вузол і 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 теплообмінниказалежить від того які матеріали використовували при його збиранні 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.