Էներգիայի վերականգնման ըմբռնումը պտտվող ջերմափոխանակիչներում

Էներգաարդյունավետության վրա ազդող հիմնական տեխնիկական տարրերը

Էներգիայի վերականգնման ըմբռնումը պտտվող ջերմափոխանակիչներում. Էներգաարդյունավետության վրա ազդող հիմնական տեխնիկական տարրերը

Ջերմության վերականգնման համակարգերը կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ համակարգի ջերմային պարամետրերի հիման վրա. էներգիայի վերականգնման և թափոններից ջերմության փոխակերպման համակարգեր՝ բարձր ջերմային պարամետրերով (70°C-ից բարձր):^oԳ) և էներգիայի վերականգնման և թափոններից էներգիայի փոխակերպման համակարգեր՝ ցածր ջերմային պարամետրերով (70-ից ցածր)^oԳ).

Ջերմության վերականգնման և էներգիայի փոխակերպման համակարգեր՝ 70-ից բարձր^oC-ն օգտագործվում է էներգետիկ, սննդի, քիմիական և այլ գործընթացային արդյունաբերություններում տեղի ունեցող տեխնոլոգիական գործընթացներում, որտեղ արտանետվում է մեծ քանակությամբ թափոնային ջերմություն: Բարձր ջերմային պարամետրերով այս թափոնային ջերմությունը կարող է օգտագործվել ձեռնարկությունների էներգետիկ և տնտեսական արդյունավետությունը բարելավելու համար՝ օդափոխության համակարգերում օդը ուղղակիորեն տաքացնելով կամ ավելի բարձր ջերմաստիճաններ պահանջող տեխնոլոգիական գործընթացները լրացնելով (օրինակ՝ սննդի արդյունաբերության մեջ պաստերիզացման համար օգտագործվող ջերմային պոմպերի ջերմային աղբյուրը կամ օրգանական Ռանկինի ցիկլի կամ Կալինայի ցիկլի համակարգերում էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար): Նման բարձր ջերմային պարամետրերով թափոնային ջերմությունը կարող է օգտագործվել նաև սառնարանային և օդորակման գործընթացներում (օրինակ՝ ջերմային էներգիան սառեցված ջրի վերածելով՝ օգտագործելով կլանման կամ ադսորբցիոն սառնարաններ):

Ջերմության վերականգնման և էներգիայի փոխակերպման համակարգեր 70-ից ցածր^oC-ն ամենից հաճախ օգտագործվում է բնակելի շենքերի ջեռուցման նպատակներով (օրինակ՝ ջերմային պոմպերի օգտագործմամբ հատակային ջեռուցում) կամ առևտրային շենքերում (օրինակ՝ օդորակման կայաններում (AHU)՝ «թարմ» կամ «դրսի» օդը տաքացնելու համար՝ «օգտագործված» կամ «արտանետվող» օդից ջերմությունը վերականգնելով): Այս հոդվածը կկենտրոնանա առևտրային շենքերի կիրառությունների վրա:

Օդափոխման համակարգերում ջերմության վերականգնման համակարգերը հիմնված են երկու համակարգերի վրա, որոնք, կախված սարքի նախագծման մեջ ընդունված լուծման տեսակից, սպառում են էլեկտրաէներգիա (ակտիվ համակարգեր) կամ չեն սպառում (պասիվ համակարգեր): Օդափոխման համակարգերում ակտիվ ջերմության վերականգնման համակարգերը ներառում են, օրինակ, պտտվող ջերմափոխանակիչների կամ շրջելի ջերմային պոմպերի վրա հիմնված համակարգեր: Պասիվ ջերմության վերականգնման համակարգերը ներառում են խաչաձև և վեցանկյուն ջերմափոխանակիչներ: Օդափոխման համակարգերում ջերմության վերականգնման բնորոշ է այն, որ ջերմությունը վերականգնվում է բարձր ջերմաստիճանի օդային հոսքի և ցածր ջերմաստիճանի օդային հոսքի միջև փոքր ջերմաստիճանային տարբերությունների դեպքում, որտեղ բարձր ջերմաստիճանի օդը հազվադեպ է գերազանցում 30-ը:^oC (առևտրային շենքերում ջերմության վերականգնումը տեղի է ունենում նույնիսկ ավելի ցածր օդի ջերմաստիճաններում):

Ամենից հաճախ օդափոխության և օդորակման կայաններում ջերմության վերականգնումն իրականացվում է պտտվող կամ խաչաձև հոսքի (վեցանկյուն) ջերմափոխանակիչների միջոցով, ավելի հազվադեպ՝ ջերմային պոմպերի միջոցով: Պտտվող ջերմափոխանակիչներն օգտագործվում են օդորակման կայաններում, որտեղ թույլատրվում է զանգվածի փոխանակում օդորակման կայանի մուտքի և ելքի օդի միջև (սրանք սովորաբար հանրային շենքեր են): Խաչաձև և վեցանկյուն ջերմափոխանակիչներն օգտագործվում են օդորակման կայաններում, որտեղ զանգվածի փոխանակում չի թույլատրվում թարմ և օգտագործվող օդի միջև (օրինակ՝ հիվանդանոցներ): Շրջադարձելի ջերմային պոմպերն օգտագործվում են, երբ ջեռուցման նպատակներով անհրաժեշտ է բարձր ջերմաստիճանի մատակարարման օդ:

Օդափոխման կայաններում օգտագործվող ջերմափոխանակիչների զանգվածի և էներգիայի հաշվեկշիռը

Օդափոխման կայաններում ջերմության վերականգնման համար պտտվող ջերմափոխանակիչի աշխատանքը հաշվարկելիս, էներգիայի հաշվեկշռից բացի, անհրաժեշտ է նաև համապատասխան զանգվածի հաշվեկշիռ: Ստորև բերված են կայուն հոսքի պայմանների համար էներգիայի և զանգվածի հաշվեկշռի հավասարումները՝ հետևյալ ենթադրությունով: Փոխանակիչի պտտական ​​շարժումից առաջացող պարբերական պարամետրերի փոփոխությունները միջինացվում են ընդհանուր էներգիայի և խոնավության հաշվեկշռում, այսինքն՝ պտտվող անիվի մակերեսին ջերմաստիճանի և խոնավության պարբերական տեղային փոփոխությունները աննշան են և, հետևաբար, բաց են թողնվում հաշվարկներում:

ա) Պտտվող ջերմափոխանակիչների զանգվածի, կոնցենտրացիայի և էներգիայի հաշվեկշիռը.