Koncept toplotne izmenjave minimizira stroške ogrevanja in hlajenja servisiranih okolij. V tem primeru se upoštevajo zračni tokovi, katerih značilnosti določajo parametre mikroklime v zasebnih hišah, industrijskih prostorih itd. V praksi izmenjavo toplote organizira sistem rekuperacije. Deluje kot nekakšen začasni akumulator toplote, ki zbira in sprošča svojo energijo. Najpogosteje uporabljen rotacijski toplotni izmenjevalec, ki je cenjen zaradi visoke zmogljivosti, prilagodljivih nastavitev in drugih pozitivnih lastnosti.
Zasnova toplotnega izmenjevalnika
Rekuperatorji se praktično ne uporabljajo kot samostojna oprema. Najpogosteje se uvajajo v dovodne in izpušne prezračevalne enote, pri katerih je funkcija rekuperacije dodatna možnost. Sam toplotni izmenjevalec je kovinski toplotni izmenjevalec regenerativnega razreda. Delovna osnova je cilindrični rotor, katerega vrtenje vodi do gibanja zračnih mas. Rotor je sestavljen iz paketa tankih plošč, ki kopičijo toploto. Po drugi strani je dovodna in izpušna enota z rotacijskim izmenjevalnikom toplote lahko vključena v večje inženirsko omrežje. V preprostih različicah deluje kot sredstvo za prezračevanje zraka, v industrijskih podjetjih pa opravlja tudi nalogo izrabe toplote iz tehnoloških plinastih medijev. Vendar pa je treba celotno paleto funkcij rekuperatorja obravnavati ločeno.
funkcije grelnika
Glavna naloga je zbiranje toplote za različne namene. Običajno - za kasnejšo distribucijo toplotne energije v nove dohodne zračne mase in manj pogosto - za njeno dušenje. V obeh primerih se doseže zmanjšanje porabe energije za uporabo posebne opreme za izmenjavo toplote. Hkrati toplotni izmenjevalec ostaja prezračevalna naprava, ki služi obnavljanju zraka v prostoru. Odvisno od modifikacije lahko rotacijski toplotni izmenjevalnik izvaja čiščenje zraka in celo aromatizacijo. Vsaj znebiti se neprijetnih vonjav je skupna lastnost takšnih naprav. Bolj funkcionalni modeli omogočajo tudi uravnavanje temperaturnega režima. V tem primeru pride do vračanja akumulirane energije z določenimi parametri, ki jih je mogoče nastaviti ročno ali samodejno – spet je to odvisno od zmogljivosti posameznega modela.
Načelo dela
Delovanje tovrstnih rekuperatorjev temelji na prenosu toplote iz odhajajočih zračnih tokov (na primer segreti prostorski zrak) na hladne mase svežega zraka. Ko gre med plošče rotorja, jih zrak segreje, na drugi strani pa nova ulicahladni zračni tokovi in se segrejejo iz akumulirane toplote. Količine odhodnega in vhodnega zraka so določene z velikostjo in potencialom moči, s katerim deluje rotacijski toplotni izmenjevalnik. Načelo delovanja enote zagotavlja interakcijo vrtljivih plošč s pogonom, priključenim na omrežje. Samo prisotnost električnega pogona vam omogoča, da natančno nastavite namestitev za delo z določeno hitrostjo. V povprečju je hitrost vrtenja 1 vrt/min.
Različice naprav
V standardni različici je delovni mehanizem toplotnega izmenjevalnika razdeljen na več segmentov - od 4 do 12. Takšni modeli se uporabljajo za odstranjevanje odvečne toplote, ki nastane kot posledica tehnoloških operacij v podjetjih. To so kondenzacijski rotorji, ki aktivirajo svojo funkcijo, ko temperatura serviranega zraka pade pod »rosišče«. Značilnosti kondenzacijskih enot vključujejo sposobnost kovinskih elementov, da prenesejo vlago. Pogoste so tudi visokotemperaturne naprave, zasnovane za delovanje pri povišanih temperaturah. Domači rotacijski toplotni izmenjevalnik ni zasnovan za odvajanje odvečne toplote. Takšen mehanizem se uporablja posebej za njegovo distribucijo v tokovih svežega zraka. Vendar podobni modeli predvidevajo tudi možnost regulacije ogrevanja.
Primerjava z modeli plošč
V primerjavi z rotacijskimi enotami ploščni modeli nimajo pogona in izvajajo izmenjavo toplote brez povezave. Uporabniklahko ročno, s spreminjanjem smeri akumulacijskih plošč, spremeni samo prepustnost mehanizma. Iz tega lahko sklepamo o prednostih in slabostih obeh sistemov. Toda najprej se pogovorimo o splošnih prednostih. Tako rotacijski kot ploščni izmenjevalniki toplote so majhnih dimenzij in imajo zadostno zmogljivost. To odpravlja potrebo po dodatnih napravah, vključno z močnimi. Če govorimo o razlikah, potem je rotacijski mehanizem bolj prilagodljiv pri nastavitvah, brez nevarnosti zmrzovanja pozimi in energetsko učinkovit. Toda hkrati se razlikuje po bolj zapleteni napravi in zagotavlja določen delež mešanja izpušnih tokov in svežega zraka.
Inštalacijska dela
Toplotni izmenjevalec je nameščen v pripravljen kanal dovodnega in prezračevalnega sistema. Ohišje ne sme priti v stik s steno, saj se lahko nanj prenesejo vibracije, kar bo negativno vplivalo na nosilno konstrukcijo kot celoto. Priporočljiva je tudi uporaba posebne protivibracijske zaščite v obliki blažilnih blazinic za toplotni izmenjevalnik. Ko je podporna osnova z nogami in profilnimi pritrdilnimi elementi pripravljena, lahko začnete z integracijo ohišja. Običajno se namestitev rotacijskega toplotnega izmenjevalnika izvaja v posebni tehnični enoti, ki je dimenzionirana za določen model. Pritrditev je izvedena s pomočjo celotnega priključnega okovja - osnovni komplet vključuje vogale, okovje, tesnila in obloge. Nadalje je mogoče na rotor priključiti pomožno tehnološko opremo.konture. Na tej stopnji se povezava izvede z uporabo fitingov, adapterjev in reduktorjev ustreznih velikosti.
krmiljenje rekuperatorja
Rotacijski mehanizem je le redko krmiljen ločeno od glavnega dovodnega in prezračevalnega sistema. V najnovejših izvedbah je uporabljena možnost elektronskega upravljanja naprave preko krmilne plošče. V samodejnem načinu lahko lastnik nastavi parametre, kot so hitrost vrtenja, odstotno razmerje med volumnom vstopa in izstopa zraka, stopnja čiščenja, časovni intervali itd. Parametri delovanja mehanizma se spremljajo s senzorji, ki, zlasti beležite pretočnost opreme. Prav tako je mogoče napajalno enoto z rotacijskim toplotnim izmenjevalnikom konfigurirati za posebne načine delovanja. Eden od sodobnih režimov te vrste je delovanje v pogojih vzdrževanja stalnega zračnega tlaka. Ta program odpravlja tveganje preobremenitve pogona s kasnejšim pregrevanjem.
Vzdrževanje naprave
Površine rotorja in samega ohišja zahtevajo redno čiščenje. Plošče se očistijo in po potrebi dodatno obdelajo s protikorozijskimi spojinami. Prav tako morate redno preverjati smer vrtenja rotorja, v pogonskem sistemu pa kakovost napetosti jermena. Ker toplotni izmenjevalec deluje v tesni povezavi z drugimi funkcionalnimi prezračevalnimi komponentami, je pomembno preveriti tudi njihovo stanje. Zlasti filter, zračni kanali so predmet revizijekanali, zbiralniki prahu, ventili s senzorji itd. Če je mogoče, rotacijskega toplotnega izmenjevalnika ne bo odveč odstraniti z mesta namestitve in v celoti preveriti tesnost. Dejstvo je, da se ob prisotnosti celo manjših vrzeli kakovost vhodnega zraka močno poslabša.
Sklep
Mehanizem za rekuperacijo zraka je najpreprostejši način za ogrevanje prostora. Hladen zunanji zrak se predgreje skoraj brez dodatne porabe energije. Seveda rotacijski rekuperatorji zraka, ko so priključeni na omrežje, porabijo energijo za svoje delovanje, vendar se običajno porabi za zagotavljanje kroženja tokov. Isti primer s ploščnimi izmenjevalniki toplote kaže, kako neučinkovita je lahko enota brez električnega pogona. Prav tako je potrebno napajanje za napajanje krmilne infrastrukture, ki zagotavlja delovanje celotnega oskrbovalnega in prezračevalnega kompleksa. To so običajno minimalni stroški, vendar posledično močno poenostavijo delovanje opreme.
