Воздушные теплообменники, устройства, передающие тепловую энергию от вытяжного воздуха к приточному, пользуются особой популярностью по мере развития энергоэффективных технологий на рынке систем вентиляции и кондиционирования. В рамках этой статьи мы обсудим, как работают теплообменники, их виды и конструкции, их преимущества и недостатки, а также критерии их выбора. Подробнее https://www.breezer74.ru/rekuperator/.
Что такое теплообменник и его функции
Теплообменник – это устройство, предназначенное для передачи тепловой энергии от вытяжного воздуха к приточному воздуху, подаваемому в помещение. Тепловая энергия в данном контексте понимается как теплота и охлаждение, т.е. вытяжной воздух может отдавать свое тепло и холод соответственно приточному воздуху, нагревая или охлаждая его.
Основная функция теплообменника – получение полезной энергии из выводимого из помещения отработанного воздуха. Эта функция дополняется условием, что газовые потоки не должны смешиваться, т.е. приточный воздух не должен быть хоть немного загрязнен выхлопным газом. В системах вентиляции и кондиционирования эта выработка энергии важна как зимой, так и летом.
Зимой задача теплообменника — нагревать приточный воздух «на халяву» за счет вытяжного воздуха. Для этого поток холодного воздуха с улицы и теплый поток отработанного воздуха из помещений подается в теплообменник, где отработанный воздух нагревает приточный воздух. Поскольку выхлопные газы все же выбрасываются на улицу, можно сказать, что это отопление «бесплатное».
Для вентилируемых установок этот нагрев может привести к значительной экономии электроэнергии или мощности водонагревателя. Примите, что температура воздуха, подаваемого в помещение зимой, должна быть +18°С, а температура наружного воздуха -26°С. Поэтому мощность нагревателя в безтеплообменной системе следует рассчитывать как нагрев 18-(26)=44°С.
При использовании теплообменника приточный воздух может нагреваться вытяжным воздухом, например, до температуры +10 °C. В этом случае мощность нагревателя следует рассчитывать исходя из нагрева только 18-10 = 8 °С. Так как мощность нагревателя прямо пропорциональна разнице температур, то теплообменник сэкономит (44-8)100/44=82% мощности вентиляционной установки.
Типы, устройства и принципы работы теплообменников
Независимо от типа, рекуператоры по сути являются теплообменниками. Это может быть один теплообменник, в котором потоки приточного и вытяжного воздуха обмениваются через тонкие стенки, а могут быть и два теплообменника. Во втором случае в первом теплообменнике отработанный газ отдает тепло какому-то промежуточному теплоносителю, а во втором теплообменнике этот промежуточный теплоноситель отдает тепло приточному воздуху.
Выделим основные виды теплообменников и рассмотрим каждый из них в отдельности:
роторный теплообменник
Пластинчатый теплообменник с поперечным потоком
Теплообменник с промежуточным теплоносителем
Коробчатый теплообменник
Фреоновый теплообменник
