У даній статті ми пропонуємо розглянути приклад використання сучасних утилізаторів тепла (рекуператорів) в вентиляційних установках, зокрема роторних.
Основні застосовувані типи роторних утилізаторів (рекуператорів):
а) конденсаційний ротор - утилізує переважно явне тепло. Перенесення вологи здійснюється, якщо витяжної повітря охолоджується на роторі до температури нижче «точки роси».
б) ентальпійного ротор - має гігроскопічна покриття фольги, що сприяє переносу вологи. Таким чином, утилізується повне тепло.
Розглянемо систему вентиляції, в якій працюватимуть обидва типи утилізатора (рекуператора).
Приймемо, що об'єктом розрахунку є група приміщень в якомусь приміщенні, наприклад, в Сочі або Баку, розрахунок зробимо тільки на теплий період:
Параметри зовнішнього повітря:
температура зовнішнього повітря в теплий період, з забезпеченістю 0,98 - 32 ° С;
ентальпія зовнішнього повітря в теплий період року - 69 кДж / кг;
Параметри внутрішнього повітря:
температура внутрішнього повітря - 21 ° С;
відносна вологість внутрішнього повітря - 40-60%.
Необхідна витрата повітря на асиміляцію шкідливостей в цій групі приміщень складає 35000 м³ / год. Луч процесу приміщення - 6800 кДж / кг.
Схема розподілу повітря в приміщеннях - «знизу-вгору» низькошвидкісними повітророзподільниками. У зв'язку з цим (розрахунок докладати не будемо, тому що він об'ємний і виходить за рамки теми статті, все необхідне у нас є), параметри припливного і повітря, що видаляється наступні:
1. Припливне:
температура - 20 ° С;
відносна вологість - 42%.
2. видаляється:
температура - 25 ° С;
відносна вологість - 37%
Побудуємо процес на I-d діаграмі (рис. 1).
Спочатку позначимо точку з параметрами внутрішнього повітря (В), потім проведемо через неї промінь процесу (звернемо увагу, що для даного оформлення діаграм, початковою точкою променя є параметри t = 0 ° C, d = 0 г / кг, а напрямок вказується розрахованим значенням (6800 кДж / кг) зазначеним на кромці, далі отриманий промінь переноситься на параметри внутрішнього повітря, зберігаючи кут нахилу).
Тепер, знаючи температури припливного і витяжного повітря, ми визначаємо їх точки, знаходячи перетину ізотерм з променем процесу відповідно. Процес будуємо від зворотного, для того, щоб отримати задані параметри припливного повітря опускаємо відрізок - нагрівання - по лінії постійного вологовмісту до кривої відносної вологості # 966; = 95% (відрізок П-П1).
Підбираємо конденсаційний ротор, Утилітарист тепло повітря, що видаляється на нагрів П-П1. Отримуємо коефіцієнт корисної дії (вважається за температурі) ротора порядку 78% і розраховуємо температуру повітря, що видаляється У1. Тепер, підберемо ентальпійного ротор, що працює на охолодження зовнішнього повітря (Н) отриманими параметрами У1.
Отримуємо, коефіцієнт корисної дії (вважається за ентальпії) порядку 81%, параметри обробленого повітря на припливі Н1, і на витяжці У2. Знаючи параметри Н1 і П1, можна підібрати воздухоохладитель, потужністю 332 500 Вт.
Мал. 1 - Процес обробки повітря для системи 1
Зобразимо вентиляційну установку схематично з рекуператорами (рис. 2).
Мал. 2 - Схема вентиляційної установки з рекуператором 1
Тепер, для порівняння, підберемо іншу систему, на ті ж параметри, але інший комплектації, а саме: встановимо один конденсаційний ротор.
Тепер (рис. 3) нагрівання П-П1 здійснюється електричним повітронагрівачем, а конденсаційний ротор забезпечить наступне: ефективність порядку 83%, температура обробленого припливного повітря (Н1) - 26 ° С. Підберемо воздухоохладитель на необхідну потужність 478 340 Вт.
Мал. 3 - Процес обробки повітря для системи 2
Потрібно відзначити, що для системи 1 потрібно менше потужності на охолодження і, в добавок до цього, не потрібно додаткових витрат енергоносія (в даному випадку - змінний струм) для другого підігріву повітря. Зробимо порівняльну таблицю:
Система 1 (з двома утилізаторами)