ABC wentylacji. Odzysk ciepła

Ten piąty element stanowi o wyborze systemu wentylacji i urządzeń, za pomocą których uzyskamy oszczędność energii, a tym samym zmniejszenie kosztów eksploatacji obiektu.
Najważniejszym elementem instalacji wentylacyjnej, służącej do odzysku ciepła, są wymienniki ciepła wykonane zgodnie z normami: EN 308, EN 1053, EN 779. Ich sprawność możemy obliczyć wg wzorów: – dla sprawności całkowitej odzysku energii (ciepło jawne i utajone): ac = (h2 – h1)/(h3 – h1), – dla sprawności temperaturowej odzysku energii (ciepło jawne): at = (t2 – t1)/(t3 – t1), – entalpia i temperatura powietrza powietrza nawiewanego: h1 [kJ/kg], t1 [oC] – przed wymiennikiem, h2 [kJ/kg], t2 [oC] – za wymiennikiem, – entalpia i temperatura powietrza wywiewanego h3 [kJ/kg], t3 [oC] – przed wymiennikiem, h4 [kJ/kg], t4 [oC] – za wymiennikiem. Obliczenia ww. dają możliwość oceny stopnia odzysku ciepła, natomiast szczegółowe dobory wymienników oparte są na programach producentów.
W zależności od konstrukcji, sposobu przepływu powietrza i odbioru ciepła możemy wyróżnić następujące typy wymienników:
* Obrotowy – regenerator obrotowy niehigroskopijny (EN 308, EN 13053) Zasada działania tego odzysku ciepła wykorzystuje zjawisko kumulowania w materiale wymiennika. Usuwany ciepły strumień powietrza, przepływając przez część wymiennika, nagrzewa go. Obracający się wymiennik przekazuje ciepło skumulowane do strumienia powietrza nawiewanego. Może wystąpić pośredni odzysk ciepła utajonego (wilgoci) w przypadku, gdy temperatura powierzchni rotora po stronie powietrza wywiewanego jest niższa od temperatury punktu rosy powietrza nawiewanego. Wymiennik obrotowy wymaga oddzielnego układu napędowego o zmiennej prędkości obrotowej pozwalającej na utrzymanie maksymalnej sprawności wymiennika oraz regulację stopnia odzysku energii. Konstrukcja tego rodzaju wymiennika powoduje możliwość podmieszania strumieni powietrza (brak całkowitej separacji strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego – nieszczelność do 5%), co powoduje, że nie we wszystkich układach znajduje zastosowanie. Sprawność temperaturowa odzysku ciepła jest zależna od różnicy temperatur między strumieniami powietrza, wilgotności oraz udziału strumieni powietrza i dochodzi do 85%.
* Rekuperator krzyżowy (pośredni odzysk energii – ciepło jawne) – EN 308, En 13053 Jest zbudowany z cienkich płyt aluminiowych, które tworzą odseparowane kanały nawiewu i wywiewu. Strumienie powietrza nawiewanego nie stykają się ze sobą, przepływają prostopadle do siebie. Odzysk ciepła za pomocą tego wymiennika nie wymaga dostarczenia żadnej dodatkowej energii z zewnątrz przy bardzo wysokiej separacji strumieni nawiewanego i wywiewanego, wynoszącej ~99,9%, i polega na odbiorze ciepła przez strumień zimnego powietrza od płyt wymiennika nagrzanych przez strumień powietrza wywiewanego. Ponadto wymiennik wyposażony jest w kanał obejściowy, który go zabezpiecza przed zaszronieniem lub umożliwia (w okresie letnim) ograniczenie lub wyłączenie odzysku ciepła, czyli przekierowanie strumienia powietrza poza „okno” wymiennika. Sprawność temperaturowa, zależna od czynników jw., wynosi do 75%.
* Rurki ciepła – układ glikolowy (EN 779, EN 13053) Wymiennik zbudowany jest z obustronnie zaślepionych rurek miedzianych (wypełnionych czynnikiem chłodniczym – na ogół max. do 50% glikolem), na które, w celu intensyfikacji wymiany ciepła, nałożone są metalowe lamele. Zasada działania tego układu odzysku ciepła wykorzystuje zjawisko parowania i skraplania czynnika chłodniczego. Obudowa rurki ciepła dzieli się na dwa sektory. W sektorze dolnym następuje odbiór ciepła ze strumienia powietrza wywiewanego w wyniku parowania ciekłego czynnika chłodniczego (chłodnica). W górnym sektorze ciepło jest przekazywane do strumienia powietrza nawiewanego w wyniku skraplania się par czynnika chłodniczego (nagrzewnica). Przekazywanie ciepła jest możliwe tylko wtedy, gdy temperatura powietrza przepływającego przez górny sektor jest niższa od temperatury powietrza przepływającego przez dolny sektor.
Wymiennik jest wyposażony w kanał obejściowy, który zapewnia korzystanie z wymiennika w ciągu całego roku oraz pełni rolę zabezpieczenia przeciwzamrożeniowego. W tym rodzaju odzysku ciepła układ nawiewny i wywiewny mogą stanowić monolit lub być całkowicie oddzielone. Budowa wymienników jest taka sama jak zwykłych wymienników wodnych. Wymienniki połączone są ze sobą systemem rurociągów wypełnionych cieczą pośredniczącą – na ogół 30 do 50% glikolem. Sprawność temperaturowa odzysku ciepła wynosi do 55%. Jak przedstawiono, możliwości odzysku ciepła są możliwe w różnych urządzeniach, lecz można odzyskać je także przez zmieszanie powietrza wywiewanego i świeżego, jeśli nie występują czynniki powodujące obniżenie jakości powietrza nawiewanego.
Dorota Węgrzyn

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij