Рекуператор это: Рекуператор что это такое? Назначение, преимущества, устройство рекуператора воздуха

Содержание

Рекуператор что это такое? Назначение, преимущества, устройство рекуператора воздуха

Тепло возвращается

Когда, как не зимой, мы вспоминаем теплые летние деньки и ждем возвращения тепла. Но, как говорил известный советский биолог Иван Владимирович Мичурин «мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее — наша задача». Этот лозунг, адресованный плодоводам, давно принят на вооружение производителями энергосберегающего оборудования, которые берут у природы максимум возможного, сводя к нулю наносимый ей урон. Сегодня в центре нашего внимания рекуператор — устройство, позволяющее возвращать тепло.

Recuperatio & ventilatio

В теплотехнике строительства темы рекуперации и вентиляции неразрывно связаны, потому что возврат тепла (recuperatio — «возвращение») происходит из нагретого в помещении и «выбрасываемого» в процессе вентиляции наружу воздуха.

В застройках советских времен вопрос организации вентиляции в жилых домах не стоял так остро, как сегодня. Несовершенство оконных конструкций, с одной стороны, вынуждало население заклеивать окна зимой, но с другой обеспечивало естественную циркуляцию воздуха. С заменой окон на пластиковые или более совершенные деревянные тема вентиляции становится все более актуальной.

При использовании естественной вентиляции для достижения необходимой интенсивности циркуляции воздушных масс окна должны быть открыты круглосуточно, что недостижимо в холодное время года. Именно поэтому более правильным и рациональным подходом считается устройство принудительной вентиляции. Иногда, например, в производственных помещениях, без нее просто невозможно обойтись.

Современное жилищное строительство все больше разворачивается в сторону энергоэффективности, но зачастую в погоне за экономией владельцы коттеджей, загородных домов или квартир вкладывают массу средств в утепление и герметизацию жилья, забывая об обратной стороне — необходимости притока свежего воздуха в помещение. Обеспечить и грамотный воздухообмен, и энергоэффективность позволяет принудительно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла.

Рекуператор — это…

По сути рекуператор воздуха представляет собой теплообменник, в котором выходящий из помещения нагретый воздух отдает большую часть своего тепла холодному воздуху, входящему с улицы. То есть выходящий воздух нагревает входящий.

«Рынок рекуператоров в нашей стране довольно молод и долгое время был ориентирован исключительно на производство крупных установок мощностью 3 000–20 000 куб. м для промышленного сектора, а также для крупных деловых комплексов и бассейнов, где механическая вентиляция всегда была необходима по нормам. Но чаще эти установки работали лишь на автоматическую подачу и удаление воздуха, а догревался он централизованными системами отопления. Что касается жилищного и коммерческого строительства (в т.ч. и малоэтажного), то еще пять лет назад «Яндекс. Поиск» не выдавал практически ни одного реального предложения по рекуператорам этого типа (кроме шведских роторных), и путь к поставщику был долог и тернист. Теперь ситуация постепенно меняется, и купить рекуператор больше не проблема» (Светлана Дувинг, http://green-city.su).

РЕКУПЕРАТОР ПОДОГРЕВАЕТ ПОСТУПАЮЩИЙ В ПОМЕЩЕНИЕ ХОЛОДНЫЙ ВОЗДУХ ЗА СЧЕТ ТЕПЛА, ПОЛУЧАЕМОГО ОТ ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА. А ЛЕТОМ НАОБОРОТ – ОХЛАЖДАЕТ ПРИТОЧНЫЙ ВОЗДУХ. И ВСЕ ЭТО ПРАКТИЧЕСКИ БЕЗ ЗАТРАТ!

Важнейшая характеристика рекуператора определяется эффективностью рекуперации, или КПД. Зная КПД рекуператора, можно определить, насколько подогреется уличный воздух. Это зависит не только от КПД, но и от температур — наружной и внутренней.

t (после рекуператора) = (t (внутри помещения) — t (на улице)) x K (КПД рекуператора) + t (на улице)

Например, при КПД, равном 77%, температуре внутри помещения 20°C, на улице — 0°C температура рекупирируемого воздуха составит 15,4°C.

Приятный сюрприз — рекуператор способен не только нагревать приточный воздух, но и охлаждать его. Летом, когда в помещении работает кондиционер, при помощи рекуператора можно добиться того, чтобы с улицы поступал уже охлажденный воздух.

t (после рекуператора) = t (на улице) + (t (внутри помещения) — t (на улице)) x K (КПД рекуператора)

То есть при уличной температуре в 35°C и температуре в помещении 21°C рекуператор остудит поступающий воздух до 24°C.

Казалось бы, есть отопительный котел для обогрева, кондиционер для охлаждения, зачем еще один прибор, который все равно не сможет полностью обеспечить необходимый климат в помещении? Ответ прост: рекуператору для подогрева и охлаждения воздуха не нужен энергоноситель. Поэтому использование рекуператора — это в первую очередь реальная экономия средств.

Коэффициент полезного действия рекуператоров может колебаться в широком диапазоне: от 30 до 96%. Естественно, чем он выше, тем выше энергосберегающие свойства прибора. КПД рекуператора во многом определяется его конструкцией.

СУЩЕСТВУЕТ ПЯТЬ ОСНОВНЫХ ТИПОВ КОНСТРУКЦИЙ РЕКУПЕРАТОРОВ ВОЗДУХА. ИЗ НИХ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ ПРИБОРЫ ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА.

Видовое разнообразие

Несмотря на казалось бы небольшую распространенность рекуператоров, по принципу устройства выделяют несколько видов приборов:

1. Пластинчатые рекуператоры
2. Роторные рекуператоры
3. Рекуператоры с промежуточным теплоносителем
4. Камерные рекуператоры
5. Тепловые трубы

Пластинчатый рекуператор — самый простой тип устройства. Теплообменник прибора представляет собой кассету, оснащенную множеством тонких листов, которые могут быть выполнены из различных материалов: оцинкованной стали, алюминиевой фольги, пластика или специальной бумаги. Листы могут быть как гладкими, так и гофрированными.

В состав рекуперационной системы пластинчатого типа входят:

• основной блок с пластинами;
• вентилятор;
• система отвода конденсата, неизбежно образующегося на пластинах;
• специальный перепускной клапан, регулирующий интенсивность воздушных потоков.

Важной положительной конструктивной особенностью пластинчатого рекуператора является полное отсутствие подвижных деталей. КПД пластинчатых рекуператоров достаточно высок и зависит от вида используемых пластин:

• Алюминиевые пластины или теплообменники из оцинкованной стали пользуются достаточно высокой популярностью из-за относительно невысокой стоимости. Однако они регулярно нуждаются в использовании режима оттаивания.
• Пластиковые теплообменники обладают более высоким коэффициентом полезного действия, но и стоят значительно дороже.
• Пластины из специальной бумаги также отличаются высокой эффективностью, но такие теплообменники нельзя применять в помещениях с высоким уровнем влажности (бассейны, автомойки, некоторые промышленные помещения), поскольку конденсат довольно легко преодолевает стенки кассеты. Используются также и рекуператоры с двойной бумажной кассетой. Их КПД существенно выше, за счет дополнительного прогрева воздуха, но они также боятся большого уровня влажности воздуха.

Объективности ради нужно сказать, что в двадцатиградусные морозы пластинчатый рекуператор обмерзнет и заметно снизит свою эффективность. Для того, чтобы КПД рекуператора оставался на высоком уровне, поступающий наружный воздух должен быть не ниже –5… – 7°С. А так как на большей части территории России температура значительные периоды времени ниже этих отметок, то для сохранения КПД рекуператора требуется использование дополнительного оборудования, которое позволяет догревать воздух до нужных температур.

Следующий по популярности тип рекуператора — роторный. Основная часть данного прибора — роторный теплообменник, вращающийся с определенной скоростью. Вращаясь, теплообменник нагревается в зоне вытяжного канала, а затем охлаждается в зоне приточного канала. В итоге тепло из вытяжного воздуха передается в приточный. Также возвращается часть влаги в результате конденсации из вытяжного воздуха и испарения в потоке приточного воздуха с улицы. Роторные рекуператоры обладают более высоким КПД, чем пластинчатые. Кроме того, их можно применять при более низких температурах, вплоть до —20… —25°С, без установки дополнительных устройств.

Вместе с тем роторные рекуператоры имеют ряд недостатков. Первый — это передача вытяжного воздуха в приток. В микроканалах роторного рекуператора поочередно проходят то вытяжной, то приточный потоки воздуха — часть вытяжного воздуха попадает в приток. Для минимизации этого явления на роторные рекуператоры устанавливаются продувочные сектора, где микроканалы рекуператора продуваются приточным воздухом, который сразу отправляется обратно в вытяжку, но при таком действии снижается общий КПД.

Сложная конструкция роторного теплообменника включает в себя сам ротор, ремень, привод ротора. Чем больше составляющих, тем чаще техобслуживание и вероятность выхода из строя. Это второй недостаток роторных систем. Ну и наконец, привод роторного рекуператора потребляет электроэнергию, то есть снижает экономию ресурсов, ради которой, собственно, и используется рекуператор.

Рекуператоры с промежуточным теплоносителем устроены совершенно иначе. Вода или водно-гликолевый раствор циркулируют между двумя теплообменниками, один из которых расположен в вытяжном канале, а другой в приточном. Теплоноситель нагревается удаляемым воздухом, а затем передает тепло приточному воздуху. Теплоноситель циркулирует в замкнутой системе, и отсутствует риск передачи загрязнений из удаляемого воздуха в приточный. Передача тепла может регулироваться изменением скорости циркуляции теплоносителя. Такой тип рекуператора оптимально подходит для модернизации уже существующих раздельных систем вентиляции.

Но и этот тип устройства имеет недостаток — довольно невысокий КПД. Рекуператоры с промежуточным теплоносителем позволяют вернуть от 25 до 55% тепла.

ВАЖНЕЙШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕКУПЕРАТОРА – КПД, ИЛИ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКУПЕРАЦИИ – ПОКАЗЫВАЕТ, КАКОЙ ПРОЦЕНТ ТЕПЛА ПРИБОР МОЖЕТ ИЗВЛЕЧЬ ИЗ ВЫТЯЖНОГО ВОЗДУХА. ДЛЯ РЕКУПЕРАТОРОВ NIBE ЭТОТ ПОКАЗАТЕЛЬ ДОСТИГАЕТ 96%.

Отличительной особенностью камерных рекуператоров является наличие заслонки, разделяющей камеру теплообменника на две части. Высокий КПД (70–80%) достигается благодаря возможности изменения направления воздушного потока путем движения заслонки. К недостаткам камерных рекуператоров можно отнести небольшое смешивание потоков, передачу запахов и наличие подвижных деталей.

И наконец, завершают типологию рекуператоров приборы, состоящие из закрытой системы трубок, заполненных фреоном. При нагревании удаляемым воздухом фреон испаряется. Когда приточный холодный воздух проходит вдоль трубок, пар конденсируется и вновь превращается в жидкость. Эффективность такого типа рекуператоров составляет 50–70%.

NIBE выбирает пластинчатый

Вошедший в состав концерна NIBE в 2011 году датский завод Genvex был основан в 1974 году в Копенгагене. Именно тогда, в мае 1974 года, заводом была выпущена первая пассивная система утилизации тепла. За 40 лет развития Genvex существенно расширил линейку производимой продукции, однако системы вентиляции и рекуперации остаются ведущим направлением деятельности компании.

Разработанный в Дании рекуператор NIBE GV-HR110, который компания ЭВАН предлагает на российском рынке, это прибор пластинчатого типа с высочайшим КПД, достигающим 96%. В комплект поставки NIBE GV-HR110 входит противоточный теплообменник, энергосберегающие вентиляторы с загнутыми вперед лопастями, бесколлекторные электродвигатели, фильтр на всасывание и на откачку воздуха, контейнер для отвода конденсата, панель управления для полного контроля за системой.

В противоточном теплообменнике вытяжка и приток движутся в противоположных направлениях, при этом достигается максимальная площадь теплообмена и, соответственно, высокий КПД. Дополнительно NIBE GV-HR110 может быть укомплектован электрическим теплообменником для догрева воздуха с целью предотвращения обмерзания прибора при низких наружных температурах.

Рекуператор NIBE выпускается в двух модификациях: NIBE GV-HR110–250 (для домов площадью до 180 кв. м) и NIBE GV-HR110–400 (для домов площадью до 380 кв. м).


NIBE GV-HR110

КПД рекуператора (эффективность теплопередачи) — величина непостоянная и зависит от температуры приточного воздуха, температуры вытяжного воздуха, скорости воздушного потока и даже влажности в помещении. Зависимость КПД рекуператора NIBE GV-HR110 от скорости воздушного потока проиллюстрирована на рис. 1.

Рис. 1. Эффективность рекуперации тепла согласно сертификату EN 308 при равномерном потоке на стороне приточного и вытяжного воздуха*, при следующих условиях:

• температуре приточного воздуха 5°С
• температуре вытяжного воздуха 25°С
• влажности вытяжного воздуха
*без учета возможного обледенения при низких наружных температурах

По различным оценкам от 50 до 70% утечек тепла из помещения приходится на вентиляцию. Можно утеплять фасады, ставить энергосберегающие окна, оптимизировать отопительную систему, но все усилия будут сведены на нет открытыми форточками. Применение рекуператоров, кардинально снижающих вентиляционные теплопотери, это совершенно необходимый элемент энергоэффективного строительства.

Рекуператоры воздуха. Виды и принцип работы

С развитием технологий энергосбережения на рынке систем вентиляции и кондиционирования особую популярность получили рекуператоры воздуха – устройства для передачи тепловой энергии от вытяжного воздуха к приточному. В рамках данной статьи мы расскажем о принципе работы, видах и устройстве рекуператоров, их преимуществах и недостатках и критериях подбора.

Что такое рекуператор и каковы его функции

Рекуператор – это устройство, которое предназначено для передачи тепловой энергии от вытяжного выбрасываемого воздуха к приточному воздуху, подаваемому в помещение. В данном случае под тепловой энергией понимается как тепловая, так и холодильная, то есть вытяжной воздух может отдавать приточному как своё тепло, так и свой холод, соответственно, нагревая или охлаждая его.

Основной функцией рекуператора является получение полезной энергии от  удаляемого воздуха из помещения. Эта функция дополняется условием: потоки не должны смешиваться, то есть приточный воздух не должен хоть сколько-нибудь значительно загрязняться отработанным вытяжным воздухом.  В системах вентиляции и кондиционирования такое получение энергии актуально как зимой, так и летом.

В зимнее время задачей рекуператора является осуществление «бесплатного» нагрева приточного воздуха за счёт вытяжного. Для этого холодный поток воздуха с улицы и тёплый вытяжной поток воздуха из помещения подаются в теплообменник, где вытяжной воздух нагревает приточный. Так как вытяжной воздух всё равно был бы выброшен на улицу, можно говорить о том, что данный нагрев происходит «бесплатно».

Для вентиляционной установки такой нагрев позволяет существенно сэкономить на мощности электрического или водяного калорифера. Предположим, температура подаваемого в помещение воздуха зимой должна составлять +18 °С, а наружная температура составляет -26 °С. Таким образом, мощность нагревателя в системе без рекуператора следовало бы рассчитывать исходя из нагрева на 18-(26)=44°С.

При использовании рекуператора приточный воздух может быть нагрет за счёт вытяжного воздуха, например, до температуры +10 °С. В этом случае мощность нагревателя следовало бы рассчитывать исходя из нагрева всего на 18-10=8 °С. Так как мощность нагревателя прямо пропорциональна разнице температур, то рекуператор позволил бы сэкономить (44-8)/44 = 82% мощности вентустановки.

Виды, устройство и принцип работы рекуператоров

Какого бы вида он ни был, рекуператор по своей сути – это теплообменник. Это может быть один теплообменник, в котором приточный и вытяжной потоки воздуха обмениваются теплом через тонкие стенки, или два теплообменника. Во втором случае в первом теплообменнике вытяжной воздух отдаёт своё тепло некоторому промежуточному теплоносителю, а во втором теплообменнике этот промежуточный теплоноситель отдаёт своё тепло приточному воздуху.

Выделим основные виды рекуператоров и рассмотрим каждый из них в отдельности:

  • Роторный рекуператор
  • Пластинчатый перекрестно-точный рекуператор
  • Рекуператор с промежуточным теплоносителем
  • Камерный рекуператор
  • Фреоновый рекуператор

Роторный рекуператор

Роторные рекуператоры DANTEX имеют одни из самых высоких показателей эффективности на рынке. Они представляют собой большое колесо (ротор), ось вращения которого совпадает с линиями движения воздуха, а расположена она между потоками таким образом, что половина ротора находится в зоне вытяжного воздуха, а вторая половина – в зоне приточного воздуха.

Ротор не является сплошным и представляет собой набор соединенных между собой пластин. Воздух может свободно проходить между пластинами, в буквальном смысле, сквозь ротор.

 

Роторный рекуператор

Медленно вращаясь, некоторая часть ротора сначала контактирует с вытяжным воздухом, который её нагревает. Спустя некоторое время эта часть ротора переходит в зону приточного воздуха, где нагревает его, отдавая накопленное ранее тепло. Сразу после этого она вновь переходит в зону вытяжного воздуха и нагревается. Цикл замыкается.

Во время перехода из зоны вытяжного воздуха в зону приточного и обратно, ротор между пластинами увлекает за собой некоторое количество воздуха, то есть, наблюдается смешивание потоков. Однако на практике смешивание потоков в роторных рекуператорах DANTEX настолько мало, что им обычно пренебрегают (составляет около 5%).

Пластинчатый перекрестно-точный рекуператор

Ещё один вид рекуператоров, предназначенных для применения в моноблочных приточно-вытяжных установках – это перекрестно-точные рекуператоры на базе пластинчатого теплообменника.

В отличие от роторных, данные аппараты не имеют движущихся частей. Они представляют собой пластинчатый теплообменник, по каналам которого движется приточный и вытяжной потоки воздуха. Эти каналы чередуются. Таким образом, каждый поток вытяжного воздуха через стенки контактирует с двумя потоками приточного воздуха, а каждый поток приточного – с двумя потоками вытяжного.

 

Приточно-вытяжные установки с пластинчатым рекуператором

Перекрестно-точные рекуператоры DANTEX спроектированы таким образом, чтобы максимизировать площадь контакта между потоками. Именно этим и объясняется высокая эффективность теплообмена и, как следствие, высокая эффективность рекуперации тепла (до 70%).

Помимо обычных перекрестно-точных, в вентустановках DANTEX также применяются гексагональные рекуператоры. Они представляют собой смесь перекрестно-точного и противоточного теплообменников. Противоточные аппараты имеют более высокую эффективность, поэтому такой симбиоз идёт на пользу, и эффективность рекуперации вырастает до 77%.

 

Гексагональные пластинчатые рекуператоры в приточно-вытяжных установках

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Третий вид рекуператоров – аппараты с промежуточным теплоносителем. Такие установки имеют два ключевых преимущества. Во-первых, они позволяют реализовать принципы рекуперации для раздельных и даже удалённых друг от друга приточных и вытяжных установок. Во-вторых, ими могут быть дополнены существующие системы вентиляции, которые изначально не предполагали рекуперацию тепла.

Итак, рекуператор с промежуточным теплоносителем представляет собой два теплообменника, устанавливаемых, соответственно, в приточной и вытяжной системах вентиляции, которые соединены трубопроводами с теплоносителем.

 

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Рекуператор с промежуточным теплоносителем

Зимой вытяжной воздух нагревает теплоноситель. Далее он при помощи насоса перекачивается в теплообменник приточной установки, где отдаёт своё тепло, нагревая приточный воздух. После этого он вновь направляется в теплообменник вытяжной установки.

Расстояние, на которое может перемещаться теплоноситель, практически не ограничено, поэтому вентустановки могут находиться на значительном удалении друг от друга, например, одна в подвале здания, а вторая – на кровле. Не стоит забывать, что увеличение трассы теплоносителя требует установки более мощного насоса, повышает стоимость трубопроводов и их монтажа, а также повышает потери тепла. Таким образом, чрезмерное увеличение трассы ведёт к удорожанию системы и снижению её эффективности. Тем не менее, в рамках здания такие системы достаточно широко распространены и окупают себя.

Камерный рекуператор

В рекуператорах камерного типа роль теплопередающей поверхности играет стенка камеры. При помощи специальной заслонки траектория движения вытяжного воздуха регулируется таким образом, что он проходит через одну половину камеры и нагревает её, а приточный воздух – через другую половину камеры.

Вскоре заслонка поворачивается, и теперь приточный воздух проходит через первую (нагретую) половину камеры, за счёт чего нагревается сам. В свою очередь вытяжной воздух проходит через вторую (остывшую) половину камеры и нагревает её. Далее заслонка возвращается в прежнее положение, и процессы повторяются.

Фреоновый рекуператор

Во фреоновых рекуператорах задействованы сразу два физических явления – смена агрегатного состояния вещества, и тот факт, что жидкость имеет более высокую плотность, нежели пар, вследствие чего жидкость всегда оказывается в нижней части ёмкости. Рассмотрим эти явления более подробно.

Во фреоновом рекуператоре между потоками вытяжного и приточного воздуха расположены кольцеобразные трубки с хладагентом. Поток вытяжного воздуха всегда должен быть ниже приточного и контактировать с нижней частью трубок. В них накапливается жидкий хладагент, который забирает тепло из вытяжного воздуха, выкипает и поднимается наверх, в зону приточного воздуха. Там он отдаёт своё тепло, конденсируется и опускается вниз.

 

Фреоновый рекуператор

Эффективность рекуператора

Важнейшей характеристикой рекуператора является его эффективность. Она показывает, как сильно рекуператор смог нагреть приточный воздух относительно идеального варианта. За идеальный вариант при этом принимается случай, когда приточный воздух нагрет до температуры вытяжного воздуха. На практике такой вариант недостижим, и нагрев происходит до некой промежуточной температуры Tп. Формула эффективности выглядит следующим образом:

K=  (T_П-Т_Н)/(T_В-Т_Н ), где:

  • ТП – температура приточного воздуха после рекуператора, °С,
  • ТН – температура наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
  • ТВ – температура вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Данная формула учитывает изменение явного тепла в потоках воздуха. Однако у потоков может меняться и относительная влажность, и тогда лучше прибегать к расчёту эффективности рекуператора по полному теплу. Формула схожа по виду с предыдущей, но отталкивается от энтальпий потоков воздуха:

K=  (I_П-I_Н)/(I_В-I_Н ), где:

  • IП – энтальпия приточного воздуха после рекуператора, °С,
  • IН – энтальпия наружного воздуха (приточный воздух до рекуператора), °С,
  • IВ – энтальпия вытяжного воздуха до рекуператора, °С.

Первая формула позволяет быстро оценить эффективность рекуперации. Для более точных результатов следует использовать вторую формулу.

Преимущества и недостатки рекуператоров разных типов

Преимущество рекуператоров очевидно – они позволяют существенно сэкономить на нагреве приточного воздуха зимой и охлаждении приточного воздуха летом.

Среди недостатков рекуператоров выделяют следующие:

  • Они создают дополнительное аэродинамическое сопротивление в сети. Действительно, как любой другой элемент в сети вентиляции, рекуператоры имеют некоторое сопротивление, которое следует учитывать при выборе вентилятора. Впрочем, это сопротивление не велико (обычно не более 100 Па), и к существенному увеличению мощности вентилятора не приводит.
  • Рекуператоры повышают как стоимость вентиляционной установки, так и стоимость её обслуживания. Как и любое другое решение, направленное на повышение энергоэффективности системы, рекуператоры стоят определенных денег и требуют регулярного технического обслуживания. Однако опыт многократно доказал, что затраты на рекуперацию тепла гораздо ниже получаемой выгоды.
  • Роторные, камерные и в гораздо меньшей степени пластинчатые рекуператоры имеют один недостаток, который может быть критичным на некоторых объектах – в них возможны перетечки потоков воздуха. В этом случае опасность представляет перетекание вытяжного воздуха в приточный. Такие перетечки нежелательны в системах вентиляции чистых помещений и не допустимы, например, в инфекционных отделениях больниц и операционных. Причиной служит опасность перетекания вирусов, которые попали в вытяжку из какого-либо помещения, в приточный поток воздуха с последующим распространением по всем помещениям объекта. Как результат, на таких объектах применяют рекуператоры с промежуточным теплоносителем или фреоновые рекуператоры.
  • Рекуператоры увеличивают габариты вентиляционной установки. В первую очередь это касается пластинчатых рекуператоров, так как они представляют собой воздухо-воздушные теплообменники и имеют достаточно крупные размеры. Кроме того, это касается рекуператоров с промежуточным теплоносителем ввиду наличия двух отдельных теплообменников, двух линий трубопроводов и узлов обвязки возле каждого из теплообменников.

Выбор типа рекуператора

При выборе типа рекуператора следует учитывать несколько факторов:

  • Возможность совмещения приточной и вытяжной установки в одном корпусе
  • Габариты установки
  • Желаемая эффективность
  • Возможность небольших перетечек
  • Цена

В прежние годы большое распространение имели рекуператоры с промежуточным теплоносителем. Сегодня их всё чаще заменяют роторными. В небольших приточно-вытяжных установках (для квартиры, коттеджа или маленького офиса или магазина) применяются пластинчатые перекрестно-точные рекуператоры. Наконец, на объектах, где перетекание вытяжного воздуха в зону притока не допустимо, предпочтение следует отдавать рекуператорам с промежуточным теплоносителем или фреоновым рекуператорам.

Для чего нужен рекуператор воздуха и нужен ли?

Многие современные строительные технологии предполагают воздухонепроницаемые и паронепроницаемые ограждающие конструкции. Для эффективного проветривания и удаления водяного пара из помещений с герметичными стенами и стеклопакетами необходима принудительная приточно-вытяжная вентиляция. Но при этом резко увеличиваются потери тепла, что при современных энерготарифах очень дорого. Вентиляция обеспечивает до 30% потерь энергии, в общем балансе. 

Рекуперация тепла в данном случае является залогом комфортного воздухообмена, с минимальными теплопотерями. Рекуперация тепла в приточно-вытяжной вентиляции – явление неновое, но у нас пока малораспространенное. С технической точки зрения рекуперация является самым обычным процессом теплообмена. Само слово «рекуперация» имеет латинское происхождение и означает «возвращение затраченного». Вентиляционные рекуператоры тепла возвращают его часть назад в помещение посредством теплообмена между входящим и выходящим потоком. Обратный процесс происходит в жаркое время, когда исходящий холодный кондиционный воздух охлаждает встречный теплый нару поток. В таком случае это следует называть рекуперацией холода.

В США и Канаде, еще задолго до появления рекуперационного оборудования, для того, чтобы зимой в помещение попадал не слишком холодный воздух, а летом слишком теплый, придумали использовать грунтовый теплообменник, который впоследствии получил название «канадский колодец». Его идея заключается в том, чтобы наружный воздух, прежде чем попасть в помещения, прошел по заглубленным в грунт приточным воздуховодам, приобретая температурное значение близкое к +10°С – постоянная температура грунта на глубине от 2 м и более. Канадский колодец, по сути, не является рекуператором, но снижает энергозатраты на отопление и кондиционирование. Вентиляция помещений в традиционной схеме с канадским колодцем естественная, но может быть и принудительной.

Рекуперация - сохранение тепла. Выходящий из помещения поток подогревает (охлаждает) подаваемый в помещение приточно-вытяжной установкой воздух. Чаще всего процесс проходит таким образом, что оба воздушных потока конструктивно разделены, чтобы не произошло смешивание. Однако, в роторном теплообменнике возможно попадание удаляемого потока в приточный.

Вообще говоря, "Рекуператор воздуха" - это устройство, в котором утилизируется тепло отходящих газов. Через разделяющую стенку между теплоносителями перманентно осуществляется теплообмен, к тому же, направления движения воздушного потока в нем постоянное.
Одной из самых важных характеристик рекуператоров является его КПД, или коэффициент полезного действия рекуперации (эффективности рекуперации). Он рассчитывается из соотношения максимально возможного получаемого количества тепла и, в действительности, полученного тепла за теплообменником. КПД рекуператоров колеблется от 30 до 96%. Данный коэффициент зависит от вида рекуператора, разницы температур и от скорости движения воздуха через теплообменник.

Существует пять основных видов рекуператоров воздуха: пластинчатый (металлический и влагопроницаемый), роторный, камерный, рекуператор с промежуточным теплоносителем и тепловые трубки. Задача создания эффективных и не дорогих теплообменных аппаратов, в частности рекуператоров, актуальна в настоящее время во всем мире. Одним из путей ее решения является повышение интенсивности теплообмена устройств в основном за счет развития их теплопередающих поверхностей. Так, например, для увеличения поверхностей теплообмена трубчатых теплообменников широко используют спирально оребренные трубы. Но даже при оребрении трубчатые рекуператоры имеют недостаточно высокую эффективность, значительные габариты, вес, стоимость.

В 30-е годы прошлого века широкое распространение получили пластинчатые теплообменники. В этих конструкциях используют насадку из набора тонкостенных плоских листов. Необходимая поверхность теплообмена обеспечивается за счет большого количества этих листов, при этом либо устройство должны иметь большой объем, либо зазоры между пластинами должны быть весьма малыми. Пластинчатые типы рекуператоров до сих пор являются основными конструкциями низкотемпературных устройств теплообмена, в том числе потому, что обычно их эффективность достигается применением алюминиевых пластин, однако, именно поэтому их почти не применяют для высокотемпературных процессов.

При строительстве коттеджа, всегда стоит подумать обо всем, что сделает проживание в нем приятным и функциональным, то есть о вентиляции, канализации и газоснабжении. Многие считают, что вентиляция коттеджей не так важна, как ее наличие в городской квартире, но это не так. На самом деле, вентиляция коттеджей – важный фактор, при отсутствии которого все проживающие в доме будут чувствовать дискомфорт, причем очень явный. Одним проветриванием помещений тут не обойтись, так как санузлы, если они находятся в доме, сквозняком не проветришь, а значит, сырость и плесень там гарантированы. Хотя бы это, дает основание для того, что вентиляция коттеджей должна иметь место даже в дачном доме, не смотря на то, что он используется только в определенный период. На самом деле, проектирование вентиляции не потребует лишних затрат, если оно происходит во время строительства здания, потом же, проектирование вентиляции будет стоить дороже и выглядеть будет крайне неаккуратно. При этом необходимо применить систему рекуперации, обеспечивающую экономное функционирование систем вентиляции.

Сама концепция вентиляционных систем, в которых обеспечивается пассивный нагрев свежего воздуха, ориентирована на снижение платы за отопление. Но в плане оснащения энергоэффективных домов рекуперация – это и экологически чистый способ нормализации микроклимата. Производители выпускают специальные линейки, в которых используются безопасные и эффективные в плане рекуперации материалы. В частности, последние модели получают трехступенчатые теплообменники, выполненные из непористых ультратонких мембран. Такое устройство позволяет отказаться от электрических воздушных нагревателей. Кроме равномерной передачи тепла подобные устройства также эффективно работают и с влажностью. Они обеспечивают полный возврат влаги в помещение с полным исключением конденсаторов. В результате вентиляция с рекуперацией избавляется и от необходимости установки дренажных водоотводов. Развиваются приточно-вытяжные аккумуляторы тепла и в направлении электронной начинки. 

С целью оптимального распределения потоков производители снабжают установки возможностью автоматической регулировки положения межканальных перегородок. В более совершенных моделях предусматривается также настройка скоростных режимов, индикация температурных показателей и контроль степени загрязненности фильтров с сигнализацией. Кроме этого, современная вентиляция с рекуперацией предоставляет возможность управления внешним канальным нагревателем без подключения к процессу сторонних устройств. То есть в этом случае обеспечивается дополнительный нагрев воздуха до оптимального показателя. Как и все современные системы вентиляции, модели с рекуперацией предполагают включение в конструкцию очистительных устройств. Так как теплообмен предполагает максимальное сведение исходящего и нагнетаемого воздушных потоков, фильтры в данном случае играют особенно важную роль. 

Чаще всего в самих воздуховодах применяются фильтры типа F7, которые исключают прохождение частиц размером в 0,5 мкм. Менее распространены фильтры грубой очистки G3, но в зависимости от конструкции может потребоваться и такое дополнение. Для удобства в обслуживании система рекуперации чаще снабжается фильтрами, изготовленными из пластиков и специальных волокон – такие элементы легко мыть и вытряхивать. Как уже отмечалось, современные модели также оснащаются индикаторами, которые определяют момент для произведения замены фильтра. Эксплуатация традиционных систем вентиляции не дает и намека на энергосберегающую функцию. Как правило, это прожорливые массивные установки, которые вносят существенный вклад в повышение расходов на содержание дома. 

На этом фоне рекуперация – это почти революционный подход к производству климатического оборудования, предполагающий рациональное использование уже отработанной тепловой энергии. Если в типовой системе реализуется нагрев воздуха по мере его поступления в помещение с помощью отопительного оборудования, то рекуперация позволяет изначально повышать температуру входящих потоков без подключения специальных нагревателей. Конечно, такие установки имеют свои недостатки, но с ними производители ведут плодотворную борьбу, совершенствуя конструкции рекуператоров.

Но как всё новое, рекуператоры сложно приживаются на российских просторах. Есть и объективные причины: 1. Продолжительные периоды низких температур и как следствие обледенение и снижение эффективности работы рекуператоров. 2. Не создано своих предприятий по производству рекуператоров, учитывающих особенности нашего климата. 3. Мало специалистов, работающих в этой области. 4. Сами строения имеют низкие коэффициенты защиты энергопотерь, что делает неэффективным применение рекуператоров на общем фоне энергопотерь. 5. Мы делаем только первые шаги в части применения технологий энергосбережения.  

Что такое рекуператор?


С наступлением холодов все мечтают о том, чтобы скорее вернулись теплые летние дни и ночи. И это происходит не только из-за того, что мы замерзаем на улице, но и потому, что наступает время задуматься о сохранении тепла в своих квартирах и домах. Мало только отопить помещение, важно заботиться о постоянном поддержании необходимого температурного режима. На сегодняшний день производители энергосберегающего оборудования достигли того уровня, когда стал возможен выпуск приборов, работающих без нанесения урона окружающей среде. В число таких устройств входят рекуператоры, которые пока еще не столь популярны и востребованы среди потребителей, но по праву считаются незаменимым оборудованием в теплообмене.


Связь рекуперации и вентиляции

Всем известно, что такое вентиляция, каков ее принцип и в чем заключается главная роль. Но не столь часто мы встречаемся с понятием «рекуперация». На самом деле, эти два процесса тесно связаны друг с другом. Рекуперация в переводе с латинского языка означает «обратное получение» или «возвращение», что подразумевает под собой возврат тепла из того воздуха, который был нагрет и «выброшен» при вентиляции. При строительстве зданий в советское время о вентиляции помещений мало кто задумывался, да и по сути, она происходила естественным путем. Ведь окна были деревянными и со временем очень сильно изнашивались, что вынуждало хозяев прибегать к их утеплению подручными средствами. С одной стороны, это очень неудобно и трудоемко, с другой – осуществлялась самостоятельная циркуляция воздуха. С приходом пластиковых оконных конструкций осуществление вентиляции стало одной из важных задач в современном строительстве. Качественную циркуляцию воздуха сегодня можно осуществить только при полном проветривании помещения при помощи настежь открытых окон, что недопустимо в зимний период времени. Следовательно, возникла острая потребность в таких устройствах, которые бы осуществляли естественный процесс принудительно. Хотя до сих пор многие хозяева своих домов, квартир, коттеджей не понимают всю суть и важность процессов вентиляции и рекуперации, поэтому продолжают активно заниматься только утеплением и герметизацией жилья, что является большой ошибкой. Ведь при поддержании данных процессов значительно экономятся энергия и время, затраченные на поддержание тепла в помещении.


Что такое рекуператор?

Рекуператор – это устройство теплообмена, принцип работы которого заключается в отдаче основной части тепла нагретого в помещении воздуха тем холодным воздушным массам, что поступают с улицы. Грубо говоря, входящий холод нагревается выходящим теплом.

Рекуператор в нашей стране довольно молодое и неизвестное устройство. Длительное время рынок был ориентирован на выпуск крупногабаритных промышленных установок мощностью от 3 000 до 20 000 м3, которые применялись в основном на производстве, в крупных комплексах, бассейнах, спортивных залах. Такие устройства осуществляли лишь автоматическое поступление воздуха и его дальнейшее удаление, а нагрев происходил от основной системы отопления. Совсем недавно (около 5 лет назад) рекуператор для частных домов, квартир и коммерческих помещений найти было очень сложно. Но сейчас с развитием рынка поиск и приобретение данного устройства стал гораздо проще.

Одним из важных свойств рекуператора является возможность его применения не только в холодное время года, но и летом. Ведь суть работы устройства заключается как в нагревании входящего воздуха, так и в его охлаждении.

Главной характеристикой рекуператоров является эффективность, то есть, коэффициент полезного действия (КПД). Знание показателя КПД позволит с точностью определить насколько хорошо нагреются (охладятся) приточные воздушные массы. На уровень прогрева также влияют температуры снаружи и внутри. КПД рекуператоров варьируется в диапазоне 30-96%, и чем выше показатель, тем, соответственно, лучше обеспечивается энергосбережение. На КПД также влияет конструкция устройства.

Расчет температуры воздуха после нагрева рекуператором производится по следующей формуле:

(tпомещения – tулицы) * КПДрекуператора + tулицы = tпосле рекуператора (нагрев)

А узнать температуру воздуха после охлаждения рекуператором поможет несколько иная формула:

tулицы + (tпомещения + tулицы) * КПДрекуператора = tпосле рекуператора (охлаждение)

У большинства наверняка возник вопрос об уместности рекуператора, если и так уже имеется котел отопления и кондиционеры охлаждения. На самом деле, весь плюс в большой экономии средств, поскольку рекуператорам не требуется энергоноситель, чтобы выполнять функции обогрева и охлаждения.


Виды рекуператоров

Как говорилось ранее, рекуператоры на данный момент не столь популярны по сравнению с иной климатической техникой. Тем не менее, данное оборудование включает в себя пять подвидов, а деление происходит на основе принципа их конструкции. Существуют пластинчатые рекуператоры, роторные, камерные, с промежуточным теплоносителем и тепловые трубы. Рассмотрим каждый вид отдельно.

Наиболее простым и самым популярным устройством является пластинчатый рекуператор, внутри которого находится теплообменник в виде кассеты с большим количеством тоненьких листов из различного материала (сталь, алюминиевая фольга, пластик, специальная бумага). Листы внутри кассет бывают гофрированными и гладкими. Сама рекуперационная система включает в себя основной блок, вентилятор, обязательный отвод конденсата и перепускной клапан для регулирования интенсивности потока воздуха. Главными преимуществами данного вида рекуператоров являются отсутствие подвижных элементов и высокий КПД.

Кстати, коэффициент полезного действия в пластинчатых устройствах напрямую зависит от пластин:

  • Пластины из алюминия, а также теплообменники из оцинкованной стали – самые популярные устройства, поскольку отличаются наиболее низкой стоимостью. Минус – необходимость постоянно прибегать к режиму оттаивания.
  • Теплообменник из пластика отличается самым высоким КПД, но при этом, соответственно, и высокой ценой;
  • Специальная бумага, из которой изготавливаются пластины, также высокоэффективна. Но такие устройства ограничены в местах эксплуатации. Например, помещения с высокой влажностью находятся под запретом, ведь они отличаются большим скоплением конденсата, который мгновенно проникает через стенки кассеты. Также применяются пластины из двойной бумаги, что делает КПД еще больше, но при этом они также не защищены от влаги.

Стоит отметить, что при температуре от -200С пластинчатые рекуператоры начинают сильно обмерзать, что существенно снижает показатель их эффективности. Более-менее оптимальный КПД сохраняется при температуре поступающего воздуха не ниже -5-70С. Но русские зимы отличаются более низкой температурой, поэтому для поддержания коэффициента полезного действия рекуператора необходимо производить дополнительное нагревание воздуха.

 

Вторым по востребованности является роторный рекуператор, основной деталью которого является роторный теплообменник с определенной скоростью вращения. При вращении температура теплообменника повышается в области вытяжного канала, после он охлаждается в приточном канале. То есть, происходит передача тепла из вытяжного воздуха в поступающий. Кроме того, возобновляется влага благодаря возникновению конденсации из вытяжных воздушных масс и за счет испарения уличного воздуха. КПД роторных рекуператоров гораздо выше по сравнению с пластинчатыми устройствами. Также, огромным плюсом является возможность их применения при низких температурах без дополнительного обогрева воздуха (-20 - -250С). Но на фоне всех имеющихся положительных свойств существуют и минусы. 

Например, осуществляется передача вытяжных воздушных масс в приток. Чтобы максимально избежать этого процесса на данных рекуператорах размещаются специальные секторы, которые продувает приточный воздух, впоследствии моментально переходящий в вытяжку. Правда при этом происходит снижение общего коэффициента полезного действия. В конструкцию роторного теплообменника входят такие элементы, как ротор и его привод, а также ремень. От количества составляющих устройства напрямую зависит частота выхода прибора из строя и, соответственно, необходимость технического обслуживания, что является вторым недостатком роторных рекуператоров. Последний негативный момент - значительное потребление электроэнергии приводом ротора, следовательно, снижение экономии ресурсов.


Приборы, в устройстве которых имеется промежуточный теплоноситель, отличаются совершенно иной конструкцией. Внутри такого рекуператора находится два теплообменника, которые располагаются в вытяжном и приточном каналах соответственно. Между ними активно циркулирует вода или же водно-гликолевый состав. Удаляемый воздух нагревает сам теплоноситель, который в дальнейшем отдает тепло приточным воздушным массам. Поскольку работа теплоносителя осуществляется в замкнутой системе, снижается до минимума вероятность попадания грязи и микрочастиц в приточный воздух. Кроме того, в рекуператорах с промежуточным теплоносителем существует возможность регулировки передачи тепла за счет изменения скорости циркуляции теплоносителя. Данный вид устройства - отличный вариант модернизации имеющихся систем вентиляции раздельного типа. Отрицательная черта данного рекуператора – низкий коэффициент полезного действия. Такие устройства возвращают 25-55% тепла.

Камерные рекуператоры отличаются тем, что имеют в своей конструкции заслонки, которые делят теплообменную камеру пополам. Именно они влияют на столь высокий КПД, достигающий 80-ти %, изменяя направление воздуха. При этом происходит смешивание воздушных потоков и передаются запахи, что относится к отрицательным характеристикам камерных рекуператоров. Кроме того, в конструкции присутствуют подвижные элементы.

Последним видом рекуператоров являются устройства, конструкция которых представлена закрытой системой трубок с фреоном, испаряющимся при нагревании. При прохождении холодного воздуха через трубки происходит конденсация пара с последующим его превращением в жидкость. КПД таких устройств варьируется от 50 до 70%.


Компания NIBE – ведущий производитель отопительного оборудования возобновляемыми источниками энергии

NIBE – крупный концерн, в состав которого входит известный завод Genvex, специализирующийся на производстве систем вентиляции и рекуперации.

Датским заводом был разработан пластинчатый рекуператор NIBE GV-HR110, активно распространяющийся на территории России. Данный прибор отличается очень высоким КПД, показатель которого достигает 96%.

Рекуператор NIBE GV-HR110 укомплектован следующими элементами:

  • противоточным теплообмеником;
  • энергосберегающими вентиляторами, лопасти которых загнуты вперед;
  • бесколлекторными электродвигателями;
  • фильтром всасывания и откачки воздушных масс;
  • контейнером для отвода конденсата;
  • панелью управления контроля системы.

Кроме вышеперечисленных компонентов в комплект рекуператора NIBE GV-HR110 может входить электрический теплообменник, который выполняет роль дополнительного нагревателя воздуха. Это помогает предотвратить сильное обмерзание устройства.

Существует две модификации данной модели рекуператора от NIBЕ:

  • для помещений площадью не более 180 м2 - NIBE GV-HR110–250;
  • для помещений площадью не более 380 м2 - NIBE GV-HR110–400.

Раздумывая о том, стоит ли приобретать рекуператор, помните следующее:

Как бы Вы не утепляли фасад своего дома, какие бы надежные и дорогие окна Вы не ставили и как бы не старались оптимизировать вашу отопительную систему – все это будет перечеркнуто при проветривании помещения. Вентиляция забирает 50-70% всего тепла, которое было накоплено с течением определенного времени. Только применение рекуператоров позволит Вам производить необходимую вентиляцию помещения без особых теплопотерь.

Торговая сеть "Планета Электрика" рада представить свои покупателям ассортимент рекуператоров NIBE, с которым более подробно Вы можете ознакомиться в нашем каталоге.  

Рекуператор воздуха - что это такое? Коротко, но подробно отвечаем

Подача свежего воздуха, как в жилое помещение, так и в бытовое здание, а также в склады и торговые площадки, всегда необходимо. Из-за особенностей климата нашего региона, нужно подогревать, либо охлаждать помещение. Это требует дополнительных денежных затрат. Хотите решить эту проблему – приобретите и установите рекуператор. Устройство имеет простую инструкцию. Справиться с установкой сможет даже новичок. Главное преимущество рекуператора – достижение комфортной температуры входящего потока воздуха. Выравнивается воздух с помощью теплообменника, который находится внутри устройства. В зависимости от выбора модели рекуператора и особенностей вашего дома, установив устройство, сможете сэкономить на охлаждении и отоплении до 50%.

Описание устройства

Предлагаем универсальный вентиляционный комплект для квартиры или дома. В данном продукте учтены все потребности современного человека, качество и количество потока воздуха.

Стильный и универсальный дизайн видимых вентиляционных элементов, таких как пульт управления и воздухораздатчик устройства, поможет максимально интегрировать систему вентиляции в любую концепцию жилья.

Основные типы

Наша компания предлагает классические рекуператоры и рекуператоры-регенераторы, промышленного и бытового назначения. По городу возможна установка. Обращайтесь.
Преимущества вентиляционных аппаратов

  1. Простота: система напоминает конструктор. На протяжении нескольких часов, без применения специальных инструментов, можно самостоятельно сделать монтаж. Все элементы хорошо соединяются.
  2. Цена: вентиляционная система - это правильное решение для жилого и бытового помещения по стоимости, на много ниже, чем у конкурентов.
  3. Необходимость: вентиляция в современном доме на сегодняшний день не является роскошью, а необходимость. У нас можно приобрести устройства разным слоям населения с финансовым достатком.

Основное назначение рекуператоров

Главное отличие от других устройств: работа поочередно входа и выхода. Существуют модели, которые выполняют эти функции одновременно.
С помощью вентиляции можно выполнить следующие функции:

  • помещение обеспечивается чистым потоком свежего воздуха;
  • обеспечение комнаты комфортной температуры;
  • возможность сэкономить денежные средства на отоплении и освежении комнаты;
  • не образуется грибок, сырость, коррозия, а также не запотевают стекла;
  • теплоизоляция, даже во время проветривания комнаты.

Для того, чтобы установить рекуператор можно применить любую глухую стену, которая выходит наружу.
Полезный совет: главное при установке, чтоб не было труб систем отопления.

Применение

Выбор оборудования, как для жилых, так и промышленных помещений большой, поэтому можно из нескольких моделей подобрать рекуператор. При выборе устройства учитывайте площадь и объем помещения, шумоизоляцию. Рекуператоры отличаются друг от друга фильтрами. Проконсультируют профессиональные специалисты, которые могут подобрать каждому клиенту оборудование для вентиляции, учитывая все пожелания заказчика. Заказать рекуператоры можно быстро и по выгодным ценам.

Популярные вопросы про Рекуператоры:

✔️ Что такое рекуператор и зачем он нужен?

Это устройство для вентиляции помещения, задача которого заменить отработанный воздух поступающим свежим, при максимальном сохранении желаемой температуры, как для холодного времени года, так и во время жары.

✔️ Как работает рекуператор?

Принцип работы максимально прост, но элегантен. Вход свежего воздуха и выход отработанного происходит поочередно через теплообменник, который усредняет их температуру.

✔️ Как выбрать рекуператор?

Основной критерий - объем помещения на который рассчитан рекуператор, это его производительность. Для монтажа обязательно нужно знать толщину стены. Далее учтите уровень шума, эффективность рекуперации тепла и материал теплообменника.

✔️ Как подключить рекуператор?

Когда есть отверстие в стене, монтаж рекуператора может сделать ребенок. Простите за юмор.

Принцип работы рекуператора — что это такое, и для чего нужен рекуператор — Marley-spb.ru

Зачем нужен рекуператор?

В вашей квартире или доме скорее всего устроены 2 вент-канала (вент-шахты) отводящие воздух (вытягивающие) из Кухни и С/узла. Откуда возьмется новый воздух? По проекту -из окон, дверей и щелей. А если у вас хорошие герметичные окна и двери ? Вот и получается, что при закрытых окнах или засоренных шахтах эта система должным образом не работает, а при открытых – сквозняк, пыль, холод и шум проникают внутрь.

Именно здесь и помогает рекуператор воздуха Marley.

Он позволяет проветрить индивидуально каждое помещение без открытия окон и без вашего постоянного участия. Он сам выводит (вытягивает) старый воздух на улицу забирая и сохраняя в себе его тепло, а потом сам поставляет внутрь свежий, очищенный от пыли и подогретый воздух. На это действие Рекуператор Marley расходует всего 3,5-7 Вт/ч (= 1 энергосберегающая лампочка), а проветривает помещение до 25 м2. При парном использовании площадь может быть увеличена до 60 м2.

Для домов с индивидуальным отоплением – очень важно свойство рекуператора сохранять энергию воздуха. Вам не придется его вновь нагревать (как скажем в чисто приточных системах и бризерах) Значит каждую минуту вы будете экономить ваши средства.

Зачем нужна вентиляция?

Наверное, нет такого городского человека, до которого не доходила бы информация о качестве воздуха, которым ему приходится дышать. И тем не менее, планируя ремонт или строительство, не всем приходит в голову мысль о необходимости оснащения жилища, офиса или другого обитаемого помещения качественной системой вентиляции.

А ведь все, что в последующем будет окружать, может также являться дополнительным источником отравления и без того не свежего воздуха. Это и строительно-отделочные материалы, содержащие асбест, и мебель, сделанная из ДСП, и бытовая или офисная техника, и многие другие источники, которые в том или ином количестве присутствуют в любом доме.

Кроме того сам человек в результате своей жизнедеятельности выделяет в час около 16 литров углекислоты. А ведь приходится еще пользоваться бытовой химией, электрической или газовой плитой. О курении уже можно и не говорить. Пластиковые же стеклопакеты и плотные двери надежно и надолго сохраняют все перечисленное.

Откуда же взять тогда 20 л кислорода, необходимые человеку за тот же час? Правильно, можно открыть окно и... в удовольствие подышать уличной копотью, вдохнуть полную грудь пыли и запустить пожить комаров и мух. Зимой и вовсе можно устроить домашним или сослуживцам приятный сквознячок на уровне -25°C.

Второй вариант - установить систему вентиляции и забыть про проблемы с воздухом. Хорошо спроектированная и смонтированная вентиляция MARLEY позволит не только удалить постоянно накапливающиеся пыль, запахи и углекислый газ, но и обеспечить приток очищенного воздуха без лишних затрат. В дополнение к вентиляции MARLEY можно установить кондиционер, и тогда Вы будете иметь совершенную и комфортную климатическую систему.

Что такое Рекуператор?

Рекуператор свежего воздуха - это устройство, позволяющее проветривать помещение практически без потери энергии.

В чем же заключается принцип работы рекуператора от MARLEY?

Основной секрет в инновационном керамическом теплообменнике, через который воздух поступает 70 секунд из помещения, нагревая его, затем 70 секунд — в помещение, снимая с него тепло.

При этом, затраты на электроэнергию ничтожно малы. Прибор потребляет всего 3,5 - 7 Вт (не больше выключенного телевизора).

За счет своей конструкции он не займет много места в Вашем помещении (все агрегаты расположены в толщине стены) и будет смотреться, как хороший вентилятор.

Прибор не создает сквозняков, точнее позволяет их избежать, его можно устанавливать даже за шторами, т.к. он забирает и подает воздух в стороны по стене.

Словом, рекуператор — это прекрасное решение для вентиляции.

За счет чего происходит нагревание холодного поступающего воздуха в рекуператоре Marley MEnV-180?

В рекуператоре расположен керамический элемент с тонкими гранями, которые сохраняют тепло отводимого воздуха. После смены направления движения воздуха керамический элемент отдает тепло поступающему холодному воздуху. Тем самым электроэнергии на нагрев не расходуется.

Как и когда обслуживать рекуператор Marley?

Все очень просто, раз в полгода о необходимости проверить состояние фильтра Вам даст знать лампочка на устройстве. Обслуживание происходит изнутри помещения, открутив 2 болта Вы извлечете керамический элемент и фильтр. Керамический элемент промывается под струей воды, а фильтр пылесосится, либо заменяется новым. С наружной стороны защитный фильтр легко извлекается из колпака и так же пылесосится. Вся процедура занимает 15 минут.

Рекуператор – это . Что такое рекуператор и его приминение.

Рекуператор – что это такое.

Предположим в вашем здании есть две трубы, по одной воздух  в помещение поступает ( приточная вентиляция ) а по другой выходит (вытяжная вентиляция). Значит, у вас есть два тепловых потока, которые не смешиваются, и разумно было бы использовать тепло удаляемого воздуха в зимнее время и вернуть в помещение температуру прохладного кондиционированного воздуха летом, не смешивая при этом сам воздух. Такая система есть, это и есть  рекуперация (от recuperatio – возвращение).

Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператором.
Royal Clima RCS 300 2.0 Soffio 2.0

 

Рекуператор – это теплообменник, предназначенный для передачи тепла от уходящего из помещения воздуха поступающему в помещение воздуху. Основное назначение рекуператора экономия тепловой энергии (подогреву уличного воздуха) в зимний период, когда разница температур существенна  и такая экономия имеет смысл.  Не стоит путать с регенератором, в котором воздух контактирует с теплообменной поверхностью поочереди.  В современных приточно-вытяжных установках рекуператор стал обязательным условиям, и даже сами установки зачастую называют рекуператорами.

Какие бывают рекуператоры.

Рекуператоры по материалу изготовления бывают – стальные, пластиковые, бумажные.

По типу движения воздуха для обмена теплом – прямоточные, обратные (противоточные), перекрестные.

По сути, в вентиляции используются два типа рекуператора – пластинчатый и роторный.

Роторные рекуператорыРоторный рекуператор

Роторный теплообменник представляет из себя цилиндр с мелкими алюминиевыми ячейками внутри. Удаляемый воздух проходя через эти ячейки нагревает ячейки и передает тепло обступаемому воздуху.  В роторных рекуператорах эффективность может достигать более 80% и он активно используется в больших приточно-вытяжных установках. Плюсы таких агрегатов большая мощность и высокая эффективность, а минусы – возможен подмес воздуха (обычно не более 2%), шум вращения ротора.

 

Пластинчатые рекуператорыПластичный рекуператор

Наибольшее распространение в приточно-вытяжных установках получили пластинчатые теплообменники. Воздух, не смешиваясь, проходит в них по своим ячейкам и передает тепло. Они бесшумны, их энергоэффективность около 60% (некоторые производители заявляют большею эффективность), более дешевы и в стоимости и в обслуживании, единственная проблема это возможность обмерзания при температурах ниже – 15. Проблема обмерзания решается современной автоматикой, которая перекрывает в случае обмерзания приточный уличный воздух. Предпочтительней противоточные теплообменники так как в них выше эффективность.

 

Также бывают рекуператоры с промежуточным теплоносителем, которые используются на промышленных предприятиях где приточные и вытяжные установки разделены и между ними циркулирует жидкость для передачи тепла.

Современная вентиляция уже не бывают без системы возврата тепла. Общественные здания потребляют до 50% тепловой энергии на систему вентиляции. Энергосбережение это важнейшее условие для домостроения.

Обращайтесь в компанию «Готика», здесь мы подберем необходимую именно вам приточно-вытяжную установку с системой рекуперации.

Рекуператор

- обзор | Темы ScienceDirect

6.4 Рекуператор

Добавление рекуператора в цикл позволяет повысить эффективность, снизить рабочее давление и упростить приемник. Рекуператор используется для предварительного нагрева воздуха, поступающего в солнечный ресивер, путем отбора тепла из отработанного воздуха турбины (см. Рис. 6.1). Теплообменники должны быть эффективными, безопасными, экономичными, простыми и удобными [36]. Для цикла часто бывает выгодно иметь большой рекуператор; однако рекуператор должен быть практичным.При проектировании теплообменника следует учитывать теплопередачу и потери давления, а также оптимизацию стоимости, веса и размера [37]. Рекуператор должен иметь высокую эффективность, компактность, срок службы 40 000 часов без обслуживания и низкие потери давления (<5%) [29]. Эти критерии переводятся в рекуператор первичной поверхности из тонкой фольги, в которой проточные каналы формируются с штамповкой, складыванием и сваркой боковых краев в автоматическом режиме [29,38,39]. В солнечных установках компактный противоточный рекуператор [18,40,41] с несколькими каналами потока часто проектируется как неотъемлемая часть микротурбины.При использовании нескольких проточных каналов необратимость теплообменника может быть уменьшена за счет замедления жидкости, проходящей через теплообменник [18].

Рассматривается противоточный пластинчатый рекуператор, показанный на рис. 6.4 [22]. Показаны каналы длиной L reg и соотношением сторон a / b . Эффективность рекуператора моделируется с использованием обновленного метода ε-NTU (эффективность - количество единиц передачи) [42].Этот метод учитывает потери тепла в окружающую среду при расчете эффективности рекуператора, поскольку рекуператор работает при очень высокой средней температуре. Согласно исх. [42], эффективность горячей и холодной стороны может быть рассчитана по формуле. (6.14) и уравнение. (6.15) и приведенные ниже уравнения.

Рисунок 6.4. Геометрия рекуператора [20–22].

(6,14) εh = {1 − ΘX = 1, Crh <1Crh (1 − ΘX = 1), Crh> 1}

(6,15) εc = {1 − ΘX = 0Crh, Crh <11 − ΘX = 0 , Crh> 1}

(6.16) ΘX = 0 = (NTUh (χc + χh) + Crh − 1Crh) (Crh − 1) + (χh + Crhχc) (1 − eNTUh (Crh − 1)) (Crh − 1) (eNTUh (Crh − 1 ) −1Crh)

(6,17) ΘX = 1 = NTUh (χc + χh) + (ΘX = 0−1) Crh + 1

(6,18) Crh = m˙hcp0, hm˙ccp0, c

(6,19 ) NTUh = UAm˙hcp0, h

(6.20) χh = Q˙loss, hUA (Th, in-Tc, in)

(6.21) χc = Q˙loss, cUA (Th, in-Tc, in)

Скорость потери тепла с горячей и холодной стороны рекуператора рассчитывается по формуле. (6.22) и уравнение. (6.23) и следующие уравнения.

(6.22) Q˙loss, h = Q˙loss, top, hn + Q˙loss, side, h

(6.23) Q˙loss, c = Q˙loss, снизу, cn + Q˙loss, сбоку, c

(6.24) Q˙loss, вверху, h = (T9 + T10) / 2 − T∞1 / hhaL + tins / kinsaL + 1 / houtaL

(6.25) Q˙loss, side, h = (T9 + T10) / 2 − T∞1 / hhbL + tins / kinsbL + 1 / houtbL

(6.26) Q˙loss, снизу, c = (T3 + T4) / 2 − T∞1 / hcaL + tins / kinsaL + 1 / houtaL

(6.27) Q˙loss, сбоку, c = (T3 + T4) / 2 − T∞1 / hcbL + tins / kinsbL + 1 / houtbL

Рекуператоры - обзор | Темы ScienceDirect

6.5.3 Рекуператоры тепла

Рекуператоры тепла - это оборудование, которое позволяет утилизировать часть энергии кондиционированного воздуха внутри помещений, оборудованных системой механической вентиляции.Они состоят из теплообменника, который приводит вытяжной воздух в помещении в тепловой контакт с наружным воздухом для обновления. Зимой подогревают снаружи холодный воздух, а летом дают ему остыть; у них также есть фильтры, улучшающие качество воздуха. Таким образом, можно рекуперировать значительную часть энергии, используемой для нагрева или охлаждения воздуха в помещении, которая была бы полностью потеряна без рекуператора. Обычно они поставляются в виде коробок с некоторыми мундштуками, которые устанавливаются в системе вентиляции, включая вентиляторы для нагнетания и возврата, см. Рис.6.25.

Рисунок 6.25. Внешний вид рекуператора тепла.

Рекуператоры бывают трех типов: с перекрестным потоком, , в котором горячий и холодный воздух циркулируют в перпендикулярных направлениях друг к другу, так что они пересекаются, с параллельным потоком и с вращающимся потоком , который имеет ротор с высокой теплоотдачей. инерция, которая вращается, приводимая в движение двигателем.

Технический кодекс устанавливает в своем Основном документе механическую или гибридную систему вентиляции жилых помещений. Следовательно, если вентиляция гибридного типа, размещение рекуператоров не может быть рассмотрено, так как приток не проходит через решетки и воздуховоды.Однако в третичном секторе, в тех местах, где воздушный поток, выбрасываемый наружу, превышает 0,5 м 3 / с, RITE требует наличия блоков рекуперации тепла.

Рассмотрим рекуператор тепла, в котором мы используем 0 и 1 для состояний всасываемого воздуха на входе и выходе рекуператора и 2 и 3 для состояний вытяжного воздуха также на входе и выходе рекуператора. Использование V˙ для объемного расхода воздуха, который вводится в здание, который, как мы предполагаем, совпадает с тем, который удаляется (рекуператор уравновешен), где ρ 0 , ρ i - плотности внешнего и внутреннего воздуха соответственно, и, учитывая, например, некоторые зимние условия, из баланса энергии можно записать уравнение

(6.85) V˙ϱi (h3 − h4) + W˙v = V˙ρ0 (h2 − h0) + Q˙l

, где мощность вентиляторов W˙v используется для преодоления потерь напора, а Q˙l - тепловые потери, которые приблизительно можно считать незначительными.

Работа рекуператора характеризуется его эффективностью , ASHRAE 1993 [48], которая, как мы знаем, определяется как теплообмен по отношению к максимуму, который можно было бы обменять. Учитывая, что коэффициент теплоемкости для двух воздушных потоков одинаков, эффективность рекуператора составляет

(6.86) ε = T1 − T0T2 − T0

Эффективность меняется от часа к часу, так как внешняя температура меняется, поэтому более привлекательно определить среднюю сезонную эффективность , которая составит

(6,87) ε¯ = ∑i = 1HεihiH

, где h i - количество часов, в которых эффективность составляет ε i и H - общее количество часов за период, например , отопления.Обращаясь теперь к определению эффективности, если мы примем во внимание, что рекуператор является адиабатическим, поскольку уменьшение энтальпии вытяжного воздуха совпадает с увеличением энтальпии воздуха для обновления, то его энергоэффективность будет равна единице. Теперь мы также можем определить КПД, считая энергию воздуха в помещении единственно доступной, поскольку энергия в состоянии 3 является частью потерь, это

(6,88) η = V˙ρ0 (h2 − h0) V˙ρih3 + W˙v = 1 − V˙ρih4 + Q˙lV˙ρih3 + W˙v

Точно так же, как и для эффективности, наиболее интересным значением является средняя сезонная эффективность , которая рассчитывается аналогичным образом.

С другой стороны, беря баланс эксергии в рекуператоре, мы имеем

(6,89) V˙ρi (b2 − b3) + W˙v = V˙ϱ0 (b1 − b0) + I˙rec

, где термин I˙rec охватывает эксергию, связанную с потерями тепла и внутренними эксергетическими деструкциями из-за термической и механической необратимости. Фактически, поскольку эксергия воздуха в состоянии 3 окончательно разрушается, ее необходимо включить в термин необратимости, а поскольку состояние 0 - это окружающий воздух, баланс эксергии дает

(6.90) V˙ρ2b2 + W˙v = V˙ρ0b1 + I˙T, rec

при эксергетическом КПД оборудования

(6,91) φ = V˙ρ0b1V˙ρ2b2 + W˙v = 1 − I˙ T, recV˙ρ2b2 + W˙v

Таким же образом, как для КПД и энергоэффективности, мы рассчитаем средний сезонный КПД по эксергии рекуператора.

Что такое рекуператор?

Рекуператор - это устройство, используемое для рекуперации тепловой энергии из систем отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) или промышленного процесса.Это устройство помогает повысить энергоэффективность, что может снизить затраты, связанные с отоплением или производством. В зависимости от области применения рекуператор может также называться теплообменником или рекуператором тепла.

Эти блоки обычно находятся в системах HVAC здания.Рекуператор устанавливается в воздуховоде непосредственно перед вытяжными отверстиями или решетками. Пара параллельных пластин внутри блока отделяет горячий воздух от холодного, направляя воздух в два разных места. Холодный воздух просто удаляется из здания через традиционные вытяжные системы, а горячий воздух направляется обратно в приточные каналы для повторного использования в системе отопления.

Различные типы конструкций рекуператоров могут повлиять на возможности рекуперации тепла этих систем.Вертикальные агрегаты наименее эффективны и состоят из вертикальных пластин внутри большого внешнего кожуха. Горизонтальные устройства, которые более компактны и используют горизонтальные пластины, как правило, более эффективны. Наиболее эффективные агрегаты имеют внутреннюю ячеистую структуру, которая утилизирует до 99 процентов тепловой энергии.

Рекуператор HVAC нельзя использовать круглый год в регионах с жарким летом и холодной зимой.Вместо этого пользователи полагаются на серию заслонок для обхода рекуператора, когда он не нужен. Например, летом заслонка будет закрыта, чтобы воздух не попадал в рекуператор. Вместо этого весь отработанный воздух просто выводится наружу, и нет необходимости или желания поддерживать циркуляцию тепловой энергии внутри здания.

Аналогичная технология используется для рекуперации тепловой энергии на производственных или промышленных объектах.Многие из этих объектов полагаются на газотурбинный двигатель, который использует смесь горячего воздуха и топлива для обеспечения процесса сгорания. Как правило, воздух перед сжиганием необходимо нагреть с помощью дополнительного источника тепла. В зданиях с рекуператором горячий воздух, образующийся при сгорании, просто рециркулируется обратно в двигатель, чтобы смешаться с топливом и привести в действие следующий цикл сгорания. Это устраняет необходимость во втором источнике тепла, а также помогает снизить затраты на топливо, связанные с отоплением.

Рекуператоры

предлагают множество преимуществ домовладельцам, владельцам бизнеса и обществу в целом.Повышая энергоэффективность, они помогают сократить расходы на топливо и даже повысить комфорт в доме или коммерческом здании. Это повышение энергоэффективности также снижает зависимость от ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть. Ограничивая зависимость от этих видов топлива, устройства для рекуперации тепла помогают снизить загрязнение окружающей среды и выбросы парниковых газов, а также сохранить ограниченные ресурсы.

Что такое Рекуператор - Теплообменник

Рекуператор - это тип теплообменника, который имеет отдельные пути потока для каждой жидкости вдоль своих каналов, а тепло передается через разделительные стенки.Тепловая инженерия

Рекуператор - теплообменник

В целом, теплообменники , используемые для регенерации, можно классифицировать как регенераторы или рекуператоры .

  • Регенератор - это тип теплообменника, в котором тепло от горячей текучей среды периодически накапливается в теплонакопительной среде перед передачей холодной текучей среде. Он имеет единый путь потока, по которому попеременно проходят горячие и холодные жидкости.
  • Рекуператор - это тип теплообменника, имеющий отдельных путей потока для каждой жидкости вдоль своих каналов, а тепло передается через разделительные стенки. Рекуператоры (например, экономайзеры) часто используются в энергетике для повышения общей эффективности термодинамических циклов. Например, в газотурбинном двигателе. Рекуператор передает часть отработанного тепла в выхлопных газах сжатому воздуху, таким образом предварительно нагревая его перед входом в камеру сгорания.Многие рекуператоры выполнены в виде противоточных теплообменников .

Регенерация тепла

В теории паровых турбин значительное увеличение теплового КПД паровой турбины может быть достигнуто за счет уменьшения количества топлива , которое необходимо добавить в котел. Это может быть выполнено путем передачи тепла (например, частично расширенного пара) от определенных секций паровой турбины, температура которого обычно намного выше температуры окружающей среды, питательной воде.Этот процесс известен как регенерация тепла , и для этой цели можно использовать множество регенераторов тепла . Иногда инженеры используют термин экономайзеры , которые представляют собой теплообменники, предназначенные для снижения энергопотребления, особенно в случае предварительного нагрева жидкости .

Как видно из статьи «Парогенератор», питательная вода (вторичный контур) на входе в парогенератор может иметь температуру около ~ 230 ° C (446 ° F) , а затем нагревается до температуры кипения эта жидкость (280 ° C; 536 ° F; 6,5 МПа) и испарилась.Но конденсат на выходе из конденсатора может иметь температуру около 40 ° C , поэтому регенерация тепла в типичном PWR значительна и очень важна:

  • Регенерация тепла увеличивает тепловой КПД, поскольку большая часть теплового потока в цикл происходит при более высокая температура.
  • Регенерация тепла вызывает уменьшение массового расхода через ступень низкого давления паровой турбины, таким образом повышая КПД изэнтропической турбины низкого давления. Обратите внимание, что на последней стадии расширения пар имеет очень высокий удельный объем.
  • Регенерация тепла приводит к повышению качества рабочего пара, так как стоки расположены на периферии корпуса турбины, где более высокая концентрация капель воды.

Анализ теплообменников

Теплообменники обычно используются в промышленности, и правильная конструкция теплообменника зависит от многих переменных. При анализе теплообменников часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , известным как U-фактор .U-фактор определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона. Кроме того, инженеры также используют среднюю логарифмическую разницу температур ( LMTD ) для определения движущей силы температуры для передачи тепла в теплообменниках.

Специальная ссылка: Джон Р. Том, Книга технических данных III. Росомаха Tube Inc. 2004.

& nbsp;

& nbsp;

Ссылки:

Теплопередача:
  1. Основы тепломассообмена, 7-е издание.Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера. John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
  2. Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
  3. Министерство энергетики США, термодинамики, теплопередачи и потока жидкости. Справочник Министерства энергетики США, том 2 от 3 мая 2016 г.

Ядерная и реакторная физика:

  1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Аддисон-Уэсли, Рединг, Массачусетс (1983).
  2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную инженерию, 3-е изд., Прентис-Холл, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
  3. У. М. Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
  4. Glasstone, Сесонске. Nuclear Reactor Engineering: Reactor Systems Engineering, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
  5. W.S.C. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
  6. G.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Аддисон-Уэсли Паб. Co; 1-е издание, 1965 г.
  7. Роберт Рид Берн, Введение в эксплуатацию ядерных реакторов, 1988 г.
  8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам DOE, тома 1 и 2. Январь 1993 г.
  9. Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.

Advanced Reactor Physics:

  1. K. O. Ott, W. A. ​​Bezella, Введение в статику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, пересмотренное издание (1989), 1989, ISBN: 0-894-48033-2.
  2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
  3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
  4. Э. Льюис, У. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

Надеемся, что эта статья, Рекуператор - Теплообменник , вам поможет. Если это так, даст нам отметку на боковой панели.Основная цель этого сайта - помочь общественности узнать интересную и важную информацию о теплотехнике.

Всегда ли рекуператоры хороши?

Рекуператоры использовались рядом производителей для повышения эффективности своих газовых турбин. Рекуператор - это теплообменник, который использует горячий отработанный воздух газовой турбины для предварительного нагрева воздуха для горения. Если все сделано правильно, теоретическое повышение эффективности до 20% возможно в широком рабочем диапазоне.Этот усовершенствованный цикл часто применяется к малым и средним газовым турбинам для выработки электроэнергии (от 30 кВт до 6 МВт), так что они могут конкурировать с поршневыми двигателями по эффективности.

В целом это очень хорошо, но в некоторых случаях применения рекуператор на газовой турбине может не подходить. Вот некоторые из вопросов, которые следует учитывать оператору: Рекуператоры могут обеспечить значительное повышение эффективности только для газовых турбин с более низкой степенью сжатия.

Например, для газовой турбины с температурой горения 2000 градусов F рекуператор может обеспечить теоретический прирост эффективности 5%, если степень сжатия составляет 10: 1. Однако, если степень сжатия выше 15: 1, рекуператор не дает никакого повышения эффективности при полной нагрузке. Это связано с тем, что теплота сжатия будет достигать и превышать температуру выхлопных газов при более высоких степенях сжатия.Ясно, что некоторые современные газовые турбины, которые работают со степенью сжатия 30: 1 и выше, мало выиграют от рекуператора (за исключением, возможно, очень низкой работы с частичной нагрузкой).

Кроме того, некоторые производители газовых турбин пытались модернизировать свои существующие модели простого цикла с рекуператором для повышения эффективности: в большинстве случаев это приводило к более низкому, чем ожидалось, повышению производительности, поскольку рекуператор был не оптимально согласован с термодинамическим циклом газовой турбины и потому, что рекуператор вызывает повышенные потери давления на выхлопе и нагнетании компрессора.

Как правило, эффективность рекуператора снижается намного быстрее, чем остальная эффективность ГТ, поскольку теплообменные трубки загрязняются и образуют отложения, которые влияют на эффективность теплопередачи и падение давления. Рекуператоры не могут быть оснащены бороскопом, поэтому оператору становится сложно предсказать время до отказа (в отличие от большинства других частей ГТ).

Поскольку любой эффективный рекуператор должен быть большим (чтобы минимизировать перепады давления), главное преимущество газовых турбин перед другими двигателями внутреннего сгорания, их очень высокая удельная мощность, теряется с рекуператором.Приведенные выше моменты следует учитывать при выборе газовой турбины с рекуперацией или без нее.

Рекуператорная система для подогрева потерь воздуха для горения

Контекст 1

... воздействие на окружающую среду в результате выброса загрязняющих веществ зависит от состава и объема каждого выброса. Однако любое действие, ведущее к повышению эффективности использования энергии, независимо от того, достигается ли оно за счет рекуперации отработанного тепла или общих мер по сбережению, может рассматриваться как альтернатива борьбе с загрязнением; поскольку эти действия приведут к снижению расхода топлива и, как правило, уменьшат количество сбрасываемых загрязняющих веществ.В общем, методы рекуперации тепла в промышленности включают: использование отработанного тепла для предварительного нагрева питательной воды котла или предварительного нагрева воздуха для горения, использование отработанного тепла для предварительного нагрева нагрузки, поступающей в печи, например, предварительный нагрев партии в печи. стекловаренные печи, вырабатывающие механическую или электрическую энергию и использующие отработанное тепло в тепловом насосе для отопления или охлаждения. Обычно существует четыре широко используемых метода: в этом методе прямой нагрев будет контактировать с поступающим холодным материалом или воздухом, и, поскольку тепло будет передаваться от более высокой к более низкой температуре, материал или воздух для горения будут предварительно нагреты.Результатом будет более высокая эффективность печи, бойлера или подогревателя. Кроме того, энергия, которая уйдет с окончательным выхлопом, будет намного ниже из-за более низких температур выхлопных газов. Это один из наиболее эффективных способов повторного использования отработанного тепла. Рекуператор показан на Рисунке 2. Рекуператор - это противоточный рекуператор энергии, расположенный в потоке выхлопных газов. Рекуператор представляет собой теплообменник газ-газ, и теплообмен происходит между дымовыми газами и воздухом через металлические или керамические стенки.Воздух для горения, который необходимо предварительно нагреть, проходит по воздуховоду или трубкам. Другая сторона содержит поток отходящего тепла. Рекуператоры часто используются вместе с горелочной частью a, чтобы повысить общую эффективность рекуператора. Рекуперация отработанного тепла дымовых газов показана на рисунке 2. Рекуператоры бывают трех различных основных конфигураций. На рисунке 3 показаны эти три конфигурации. В основном это аккумуляторные батареи для тепла. Регенератор - это изолированный контейнер, заполненный металлическими или керамическими формами, который может поглощать и накапливать относительно большое количество тепловой энергии.Во время рабочего цикла стационарные и роторные регенераторы являются альтернативой рекуператорам. Использование стационарных и вращающихся регенераторов становится все более распространенным в Соединенных Штатах. Однако из-за более высокой стоимости роторные регенераторы не были коммерциализированы в промышленности США. Использование рекуператоров и регенераторов - наиболее распространенные методы в стекольной промышленности (и доменных печах), но они не получили коммерческого применения в цементной промышленности США [11, 12]. Котел-утилизатор - один из наиболее распространенных методов утилизации тепла в цементной промышленности США.Как показано на Рисунке 5, котел-утилизатор представляет собой трубчатый котел, в котором для выработки пара используются выхлопные газы средней и высокой температуры. Он похож на обычный котел, но вместо горелки он производит пар, отбирая энергию из потока отработанного горячего газа. Их производительность может варьироваться от 30 до 3000 м 3 / мин. Поступление газа, произведенный пар можно использовать для обогрева или выработки электроэнергии. Использование котла-утилизатора для рекуперации части тепла выхлопных газов является вариантом для предприятий, которым требуется источник пара или горячей воды.Котлы-утилизаторы могут быть решением для предприятий, которым требуется дополнительная паропроизводительность. Есть несколько факторов, которые влияют на выполнимость систем WHR. Характеризуя источники отработанного тепла и тепловой поток, мы можем оценить осуществимость этих систем. Эти факторы также позволят проанализировать качество и эффективность системы, дадут лучшее понимание возможностей и ограничений дизайна. Здесь задействовано несколько факторов, таких как ...

Контекст 2

... Воздействие на окружающую среду в результате выброса загрязняющих веществ варьируется в зависимости от состава и объема каждого выброса. Однако любое действие, ведущее к повышению эффективности использования энергии, независимо от того, достигается ли оно за счет рекуперации отработанного тепла или общих мер по сбережению, может рассматриваться как альтернатива борьбе с загрязнением; поскольку эти действия приведут к снижению расхода топлива и, как правило, уменьшат количество сбрасываемых загрязняющих веществ. В общем, методы рекуперации тепла в промышленности включают: использование отработанного тепла для предварительного нагрева питательной воды котла или предварительного нагрева воздуха для горения, использование отработанного тепла для предварительного нагрева нагрузки, поступающей в печи, например, предварительный нагрев партии в печи. стекловаренные печи, вырабатывающие механическую или электрическую энергию и использующие отработанное тепло в тепловом насосе для отопления или охлаждения.Обычно существует четыре широко используемых метода: в этом методе прямой нагрев будет контактировать с поступающим холодным материалом или воздухом, и, поскольку тепло будет передаваться от более высокой к более низкой температуре, материал или воздух для горения будут предварительно нагреты. Результатом будет более высокая эффективность печи, бойлера или подогревателя. Кроме того, энергия, которая уйдет с окончательным выхлопом, будет намного ниже из-за более низких температур выхлопных газов. Это один из наиболее эффективных способов повторного использования отработанного тепла.Рекуператор показан на Рисунке 2. Рекуператор - это противоточный рекуператор энергии, расположенный в потоке выхлопных газов. Рекуператор представляет собой теплообменник газ-газ, и теплообмен происходит между дымовыми газами и воздухом через металлические или керамические стенки. Воздух для горения, который необходимо предварительно нагреть, проходит по воздуховоду или трубкам. Другая сторона содержит поток отходящего тепла. Рекуператоры часто используются вместе с горелочной частью a, чтобы повысить общую эффективность рекуператора.Рекуперация отработанного тепла дымовых газов показана на рисунке 2. Рекуператоры бывают трех различных основных конфигураций. На рисунке 3 показаны эти три конфигурации. В основном это аккумуляторные батареи для тепла. Регенератор - это изолированный контейнер, заполненный металлическими или керамическими формами, который может поглощать и накапливать относительно большое количество тепловой энергии. Во время рабочего цикла стационарные и роторные регенераторы являются альтернативой рекуператорам. Использование стационарных и вращающихся регенераторов становится все более распространенным в Соединенных Штатах.Однако из-за более высокой стоимости роторные регенераторы не были коммерциализированы в промышленности США. Использование рекуператоров и регенераторов - наиболее распространенные методы в стекольной промышленности (и доменных печах), но они не получили коммерческого применения в цементной промышленности США [11, 12]. Котел-утилизатор - один из наиболее распространенных методов утилизации тепла в цементной промышленности США. Как показано на Рисунке 5, котел-утилизатор представляет собой трубчатый котел, в котором для выработки пара используются выхлопные газы средней и высокой температуры.Он похож на обычный котел, но вместо горелки он производит пар, отбирая энергию из потока отработанного горячего газа. Их производительность может варьироваться от 30 до 3000 м 3 / мин. Поступление газа, произведенный пар можно использовать для обогрева или выработки электроэнергии. Использование котла-утилизатора для рекуперации части тепла выхлопных газов является вариантом для предприятий, которым требуется источник пара или горячей воды. Котлы-утилизаторы могут быть решением для предприятий, которым требуется дополнительная паропроизводительность. Есть несколько факторов, которые влияют на выполнимость систем WHR.Характеризуя источники отработанного тепла и тепловой поток, мы можем оценить осуществимость этих систем. Эти факторы также позволят проанализировать качество и эффективность системы, дадут лучшее понимание возможностей и ограничений дизайна. Здесь задействовано несколько факторов, таких как ...

Контекст 3

... Рекуператор показан на рис. 2. Рекуператор - это противоточный теплообменник рекуперации энергии, расположенный на потоке выхлопных газов. Рекуператор - это теплообменник газ-газ, и теплообмен происходит между дымовыми газами и воздухом через металлические или керамические стенки.Воздух для горения, который необходимо предварительно нагреть, проходят по воздуховоду или трубкам. На другой стороне находится ...

Context 4

... и воздух через металлические или керамические стены. Воздух для горения, который необходимо предварительно нагреть, проходит по воздуховоду или трубкам. Другая сторона содержит поток отходящего тепла. Рекуператоры часто используются вместе с горелочной частью теплового двигателя, чтобы повысить общую эффективность рекуператора. Рекуперация отходящего тепла дымовых газов показана на рис...

Газовая турбина с рекуператором MicroFire ™ Экономия топлива

Критическое требование для многих беспилотные летательные аппараты - это улучшенная экономия топлива. Рекуператоры могут снизить расход топлива и расширить продолжительность полета для БПЛА с газотурбинным двигателем. Рекуператор нагревает сжатый воздух перед сгоранием, тем самым уменьшая количество топлива, необходимое для нагрейте выхлопной поток и раскрутите силовую турбину. Frontline Aerospace имеет разработали аддитивную конструкцию рекуператора, которая создает очень большие коэффициенты теплопередачи с использованием микротурбуляторов в каждом слое компактный теплообменник.Это приводит к очень маленьким сердечникам с низким давлением. убытки. Фронтлайн-проекты подтвердили наш подход, и мы изготовили полноразмерные рекуператоры для газовой турбины Rolls-Royce Model 250 и проверенные тепловые характеристики. Использование аддитивного производства стало ключом к созданию прочных прямоугольных и компактные сердечники теплообменника непрямоугольной формы. Создание заголовков для переноса сжатый воздух в теплообменнике и выходе из него также может быть сложным и аддитивное производство очень полезно.Использование в рекуператоре алюминия и титана конструкция системы может еще больше уменьшить вес и увеличить рекуператор представление. Все эти Frontline Аэрокосмические инновации способствуют увеличению дальности, выносливости и времени наработки. станция для турбинных БПЛА.

Деталь рекуператора Microfire ™ Рекуператор MicroFire ™

Frontline представляет собой специальный высокотемпературный теплообменник с перекрестным потоком, который отбирает тепло из горячих выхлопных газов двигателя и передает его сжатому воздуху двигателя перед сгоранием.В зависимости от конкретной реализации это может улучшить общий тепловой КПД двигателя на целых 100%.

Исторически сложившаяся проблема рекуператоров в самолетах связана с необходимостью в легких материалах с небольшими объемами и конструкциями, которые могут выдерживать давление и термические удары, обеспечивая при этом эффективность теплопередачи. На приведенном ниже графике показано огромное улучшение теплового КПД, которое возможно с рекуператорами.

Установлена ​​3D модель рекуператора.

Запатентованный рекуператор MicroFire ™ решает эти проблемы для самолетов.Он улучшает удельный расход топлива на целых 40% с очень низким перепадом давления и потерями мощности (менее 3%), и все это при весе рекуператора менее 50 фунтов для серии двигателей Rolls-Royce C20.

Это ключевая технология, позволяющая значительно увеличить срок службы вертолетных двигателей и снизить удельный расход топлива (SFC), а также сократить выбросы углеводородов.

  • Microfire ™ Part
  • Крупный план микроканалов

Рекуператор MicroFire ™ Краткое описание:

  • Установка для модернизации газотурбинных двигателей
  • Быстрая окупаемость и окупаемость инвестиций
  • ~ 40% Экономия топлива
  • Повышенный запас хода и долговечность
Установка рекуператора MicroFire ™ для Rolls-Royce модели 250
  • Содействие испытаниям и доработке рекуператоров MicroFire
  • Сбор инженерных данных для представления дополнительного сертификата типа FAA
  • Обеспечение выгодных предложений для владельцев и операторов вертолетов
  • Содействие энергосбережению и снижению загрязнения окружающей среды рекуператорами MicroFire

Видео по теме