Секция утилизации теплоты

Секция утилизации теплоты предназначена для использования теплоты удаляемого из помещений воздуха. Установки могут оснащаться следующими устройствами утилизации теплоты, размещаемыми в стандартном корпусе установки: пластинчатым рекуперативным теплообменником, вращающимся регенеративным теплоутилизатором, системой утилизации теплоты с промежуточным теплоносителем.

Пластинчатые рекуперативные теплоутилизаторы

Перекрестноточный рекуперативный теплообменник изготавливается из алюминиевых пластин, которые создают систему каналов.
Вытяжной воздух проходит через каждый второй канал теплообменника и нагревает пластины его образующие.
Приточный воздух проходит через остальные каналы и нагревается при соприкосновении с нагретыми вытяжным воздухом стенками каналов.
Степень эффективности таких теплоутилизаторов достигает 70% в зависимости от соотношения расходов наружного и удаляемого воздуха и разности температур на входах в теплообменник.
Максимальная температура перемещаемой среды – не более 90 ?С.

Пластинчатый воздухо-воздушный теплоутилизатор

Модульная конструкция теплообменников позволяет скомпоновать теплоутилизатор любой производительности в соответствии с заданием заказчика. Для увеличения эффективности теплоутилизатора может устанавливаться несколько теплообменников по ходу движения воздуха.

Последовательная установка пластинчатых теплоутилизаторов

Схема движения удаляемого воздуха снизу-вверх (скорости воздушного потока не более 3м/с) не рекомендуется при значительном влагосодержании удаляемого воздуха, т.к. вода полностью заполняет сечение канала и теплообменник начинает работать в пульсирующем режиме.
Воздухо-воздушный рекуператор может работать в режиме «сухого» теплообмена, а также с выпадением конденсата.
Для сбора и удаления конденсата устанавливается поддон.
Применение каплеуловителя в канале удаляемого воздуха при конденсации влаги необходимо при значении скорости воздушного потока более 3м/с.

Для защиты от обмораживания теплообменник оснащается байпасным каналом для приточного воздуха, сдвоенным воздушным клапаном и специальной системой автоматики.
В случае обмерзания поверхности теплоутилизатора увеличивается сопротивление теплообменника по вытяжному воздуху, измеряемое реле перепада давления воздуха.
При увеличении сопротивления сверх установленного значения на утилизаторе открывается обводной воздушный канал и закрывается воздушный клапан, установленный на стороне приточного воздуха теплоутилизатора.

Приточный воздух проходит через обводной канал теплообменника, а вытяжной через теплоутилизатор, оттаивая при этом замерзшую поверхность теплообменника.
После оттайки и снижения перепада давления закрывается обводной канал и открывается теплообменник для прохода приточного воздуха.

Роторные регенеративные теплоутилизаторы

Регенеративные воздухо-воздушные теплообменники (вращающиеся теплоутилизаторы) предназначены для утилизации теплоты удаляемого воздуха в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Процесс теплообмена в теплоутилизаторе осуществляется по регенеративному принципу. Через ротор встречными потоками проходят приточный и вытяжной воздух.
Если установка работает на обогрев, то вытяжной воздух отдает теплоту тому сектору ротора, через который он проходит.

Когда этот нагревшийся сектор ротора попадает в поток холодного приточного воздуха, приточный воздух нагревается, а ротор, соответственно, охлаждается.
Если система работает на охлаждение, то теплота передается от теплого приточного холодному вытяжному воздуху.
Эффективность процесса теплообмена регулируется изменением скорости вращения ротора с помощью частотного преобразователя.

Схема вращающегося регенеративного теплоутилизатора

Модификации роторных теплоутилизаторов:

• «конденсационного» типа - предназначены для утилизации явной теплоты. Передача влаги происходит в режиме, когда вытяжной воздух охлаждается ниже температуры точки росы. Роторы могут применяться при температуре окружающей среды до 70°C. Ротор изготовлен из алюминия, устойчивого к морской воде;
• «энтальпийного» типа - предназначены для утилизации полной (явной и скрытой) теплоты. Роторы этого типа имеют гигроскопическую поверхность;
• высокотемпературные роторы - в модификациях, предназначенных для эксплуатации при температуре выше плюс 150?С, клиноременная передача заменяется цепью, а электродвигатель устанавливается вне корпуса теплообменника. Подшипники ротора принудительно охлаждаются. Для температур выше плюс 250?С цепь принудительно охлаждается. Электродвигатель также устанавливается вне корпуса теплообменника. У роторов в исполнении с цепными приводами, специальной гидроизоляцией и устойчивыми к температуре подшипниками рабочая температура может достигать 180°C;
• с покрытиями - различные виды покрытий на рамах ротора и поверхности теплообмена;
• специальные - гигиенические, взрывозащищенные, для плавательных бассейнов (покрытые слоем эпоксидной смолы).

Теплоутилизатор состоит из алюминиевого или стального корпуса для подсоединения воздуховодов и вращающегося алюминиевого ротора, приводимого в движение мотор-редуктором через клиноременную передачу.
Ротор - теплоаккумулирующая алюминиевая насадка.
Ротор изготовлен из цилиндрических алюминиевых обечаек с заполнением пространства между ними гофрированными алюминиевыми лентами.
За счет этого образуются воздушные каналы, которые различаются по размеру в зависимости от высоты гофр.
Энтальпийные роторы имеют специальное гигроскопическое покрытие на поверхности.
Наружная обечайка ротора - стальная.

Роторы диаметром до 2500мм выполняются в виде моноблока.
Для возможности транспортирования роторы с диаметром 2500мм и более делятся на сегменты.
Малые роторы по заказу также могут быть разделены на сегменты.

Ротор вращающегося регенеративного теплоутилизатора

Система утилизации с промежуточным теплоносителем

Система утилизации теплоты с промежуточным теплоносителем состоит из двух водовоздушных теплообменников, соединенных между собой по теплоносителю замкнутой рециркуляционной системой.
Один теплообменник находится в канале приточного воздуха, а второй – в канале удаляемого воздуха.

В холодный период года группа теплообменников, расположенных в потоке вытяжного воздуха, представляет собой воздухоохладительную установку, а группа теплообменников, расположенных в потоке приточного воздуха - воздухонагревательную установку.
В теплый период года функции групп меняются.

Принципиальная схема утилизации теплоты с использованием промежуточного теплоносителя

Основными элементами систем утилизации теплоты с промежуточным теплоносителем являются:

• водяной воздухонагреватель – в составе приточной установки;
• водяной воздухоохладитель с каплеуловителем – в составе вытяжной установки;
• циркуляционный насос;
• трехходовой регулирующий клапан с электроприводом;
• закрытый расширительный бак;
• трубопроводы;
• запорно-регулирующая арматура и предохранительный клапан;
• контрольно-измерительные приборы.

Группы теплообменников могут находиться на значительном расстоянии друг от друга.
Соединительные трубопроводы покрываются тепловой изоляцией.
Циркуляционный насос перемещает теплоноситель так, чтобы поток двигался по обратной линии от группы теплообменников–воздухоохладителей к группе воздухонагревателей.
Обвязка циркуляционными трубопроводами разрабатывается в проекте и выполняется монтажной организацией.
Промежуточным теплоносителем (теплоносителем в рециркуляционной системе) служат растворы этиленгликоля и др.
Потери давления теплоносителя в теплообменнике при расчетных условиях принимаются в интервале от 20 до 40 кПа.