Что такое гликолевый рекуператор?

Содержание:

Системы вентиляции с рекуперацией тепла становятся все более популярными. Один из интересных видов теплообменников — гликолевый рекуператор. Этот вид рекуперации привлекает тем, что может соединить две системы вентиляции — приточную и вытяжную. При этом есть возможность подключения нескольких каналов даже при удалении друг от друга.

Что такое гликолевый рекуператор воздуха?

Гликолевый рекуператор воздуха — это устройство, перерабатывающее тепловую энергию посредством циркуляции в системе незамерзающей жидкости. В качестве такой жидкости может использоваться антифриз или раствор этиленгликоля с водой.

Два теплообменника соединяются между собой замкнутым контуром, по которому передается гликолевый раствор. Загрязнения и запахи из потоков не перемешиваются между собой и не передаются благодаря замкнутому контуру.

Особенности гликолевых рекуператоров

К перечню особенностей гликолевых рекуператоров относят:

Работа циркуляционного насоса приводит к большому расходу электроэнергии.
Большое количество запорно-регулирующей арматуры и применение циркуляционного насоса заставляет чаще делать эксплуатационное техническое обслуживание.
Между вытяжкой и притоком отсутствует влагообмен.

Несмотря на низкую эффективность (45-60%) гликолевый рекуператор пользуется спросом благодаря возможности его установки в действующих раздельных системах вентиляции, простой регулировки теплоотдачи, его применения в агрессивных средах и пр.

Работники компании ДНП, имея большой опыт по проектированию, установке и обслуживанию гликолевых рекуператоров, предложит вам вариант, который решит ваши проблемы. Мы имеем большой модельный ряд этих устройств, который удовлетворит любые ваши требования.

Конструктивные особенности гликолевого рекуператора

По конструктивным особенностям гликолевый рекуператор представляет собой два теплообменника (бойлера)соединенных между собой замкнутым контуром, с непрерывно циркулирующим в нем водно-гликолевым раствором. Благодаря замкнутому контуру исключается передача загрязнений и запахов от одного воздушного потока, второму. Вытяжной бойлер устанавливается в соответствующий вентиляционный канал, по которому проходит нагретый воздушный поток, а приточный монтируется в вентиляционных канал, по которым в помещение поступает холодный воздух.

Принцип действия и устройство гликолевого рекуператора

Рассмотрим устройство и принцип работы гликолевого рекуператора.

Два теплообменника соединены между собой в замкнутую систему, по которой совершает циркуляцию теплоноситель (водно-гликолевый раствор).
Первый теплообменник забирает тепло из потока приточного воздуха и с помощью раствора перемещает тепло во второй теплообменник.
Здесь антифриз отдает тепло приточному воздуху.
В теплое время года энергию рекуператора можно использовать не на обогрев, а на кондиционирование воздуха.

Важно: теплообменники устанавливаются в противоточном режиме относительно воздушного потока. При прямоточном подключении результативность их работы снижается.

При использовании в холодное время года на бойлере вытяжного канала может образоваться конденсат. Для него необходимо оборудовать емкость для сбора и отвода конденсата.

Помимо этого, за теплообменником устанавливают каплеуловитель, чтобы капли влаги не попадали в воздушный поток. Фильтр грубой очистки воздуха, помещенный в вентиляционный канал приточного теплообменника, предотвратит загрязнение воздуха.

Узел обвязки гликолевого рекуператора

На первый взгляд, устройство утилизации тепловой энергии посредством промежуточного теплоносителя выглядит достаточно просто: два теплообменника связанных между собой замкнутым контуром в который включен насос для перемещения водно-гликолевого раствора; на самом деле такая схема будет работать, но обеспечивать высокий КПД не будет — для эффективной утилизации тепла в такой системе нужен грамотно спроектированный узел обвязки гликолевого рекуператора с наличием дополнительного оборудования.

Типовая схема узла обвязки устройств с промежуточным теплоносителем.

Правильно смонтированная обвязка замкнутого контура с теплоносителем позволяет не только значительно повысить КПД гликолевого рекуператора, но и предотвратить его обмерзание в зимний период.

Узел обвязки предназначен для правильной работы приточно-вытяжной системы вентиляции с гликолевым рекуператором. Он включает в себя необходимые элементы, которые нужны для работы системы. В состав узла обвязки гликолевого рекуператора входят:

трехходовой клапан,
электропривод,
насос,
грязевик,
обратный клапан,
шаровые краны,
термоманометры,
расширительный бачок,
сливной кран,
воздухоотводчик.

Каждый элемент выполняет свою функцию, создавая необходимый расход теплоносителя.

Трехходовой клапан регулирует максимальную производительность посредством смешивания в нужном количестве потоков гликоля. В случае переохлаждения одного из теплообменников, он добавляет в контур более нагретую жидкость, чтобы не допустить обмерзания калорифера.
Циркуляционный насос обеспечивает необходимый расход пропиленгликоля, нужный для передачи тепла.
Электропривод позволяет регулировать степень открытия и закрытия трехходового крана.
Термоманометры позволяют следить за состоянием температуры и давления на разных участках системы.

В состав узла входит так называемая группа безопасности. В нее входят:

воздухоотводчик,
расширительный бак,
предохранительный клапан.

Они также имеют свои функции.

Узел безопасности:

Воздухоотводчик автоматически выводит воздух, попавший в контур при его заполнении.
Расширительный бак необходим для компенсации излишка жидкости в системе при резком изменении температуры.
Предохранительный клапан необходим для безопасности. Он срабатывает в случае повышения давления выше заданного.

В систему входит сливной кран для быстрого слива жидкости.

Шаровые краны устанавливаются для того, чтобы производить замену некоторых элементов, не сливая всю систему, а просто перекрыв ее.

Обычно узел обвязки ставится на вентиляционные системы средней и большой производительности от 5000 до 100000 м³/час. Для удобного и быстрого соединения элементы могут связаны между собой гофрированными гибкими подводками.

Правильно собранный и установленный узел обвязки позволяет:

значительно повысить КПД рекуператора,
предотвратить его обмерзание.

Возможности гликолевого рекуператора

К основным возможностям устройства гликолевого рекуператора относятся:

Можно подсоединить несколько притоков и одну вытяжку и наоборот.
Расстояние между притоком и вытяжкой может достигать 800 м.
Систему рекуперации можно регулировать автоматически за счёт изменения скорости циркуляции теплоносителя.
Гликолевый раствор не замерзает, т. е. при минусовых температурах разморозка системы не нужна.
Так как используется промежуточный теплоноситель, исключено попадание в приток воздуха из вытяжки.

При двухконтурной схеме гликолевого рекуператора количество удаляемого и приточного воздуха должно совпадать, хотя и допускаются отклонения до 40%, ухудшающие показатель КПД.

Применение гликолевого рекуператора

Существуют сферы, где гликолевый рекуператор активно применяется:

В двухконтурных системах.
В случаях, когда приточный и выходящий потоки не должны перемешиваться.
При взаимодействии со взрывоопасными газами.
На больших площадях торговых центров и различных производственных помещений, где на разных участках должна поддерживаться разная температура воздуха.

Часто такое оборудование применяется в регионах с низкими температурами воздуха, так как раствор гликоля не замерзает.

Использование рекуператора позволяет объединить в одно целое две вентиляционные системы, в которых потоки воздуха не соприкасаются.

Возможности гликолевого рекуператора:

Можно подсоединить несколько притоков в одну вытяжку и наоборот.
Между притоком и вытяжкой может быть значительное расстояние — до 800 метров.
Автоматическая регуляция системы.
Использование в морозы, так как система не замерзает благодаря антифризу или гликолевому раствору.
Приточная и вытяжная системы не смешиваются, между ними отсутствует влагообмен.

Преимущества и недостатки гликолевых рекуператорах: отзывы

По отзывам пользователей, использование гликолевого рекуператора имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества	Недостатки
Возможность удаленного расположения теплообменников.	Низкий КПД.
Использование системы в зимний период, так как теплоноситель не замерзает.	Требуется индивидуальный расчет.
Отсутствие подвижных частей, что существенно снижает риск поломок.	Затраты на электроэнергию, необходимую для работы насоса.
Регулировка скорости воздушного потока.	Узел обвязки включает в себя контрольно-измерительные устройства, которые требуют грамотного технического обслуживания.
Возможность использования нескольких приточных и вытяжных потоков.
Потоки воздуха входящего и выходящего воздуха не смешиваются.
Срок окупаемости системы — от 0,5 до 2 лет.

Что учитывать при выборе гликолевого рекуператора?

При выборе и установке гликолевого рекуператора нужно учитывать некоторые факторы.

Величина площади обслуживания системы вентиляции.
Необходимый расход теплоносителя (учитывается плотность раствора гликоля).
Расчет КПД и затрат энергии.
Обязательно наличие регулярного технического обслуживания.

Расчет КПД и энергоэффективности для выбора гликолевого рекуператора

Чтобы с максимальной эффективностью использовать гликолевый рекуператор, необходимо сделать расчет КПД и энергоэффективности. Этим занимаются специальные фирмы. Но можно произвести такой расчет и самостоятельно, по формуле расчета для гликолевых рекуператоров.

Затраты энергии, необходимой для нагрева или охлаждения приточного воздуха, рассчитываются по формуле:

Q = 0,335*L*(t_кон — t_нач),

где:

0,335 — постоянный коэффициент,
L — расход воздуха,
t_нач — температура входящего воздуха,
t_кон — температура выходящего воздуха.

Например, расход воздуха вентиляционной системы — 10000 м³, температура входящего воздуха — 20 ^оС, температура на выходе — +20^оС. Произведем необходимый расчет: Q = 0,335*10000*(20-(-20)) = 134000Вт.

Для расчета энергоэффективности рекуператора используют формулу:

E = Q*n,

где:

Q — затраты энергии на охлаждение или нагрев воздуха,
n — ожидаемый КПД рекуператора.

Например, Е = 134000*60% = 80400 Дж.

Несмотря на то, что показатели эффективности и КПД гликолевого рекуператора не так высоки, как у других видов рекуператоров, эти приборы очень востребованы.

Особенно они необходимы при работе с взрывоопасными газами, при минусовой температуре, при удаленности приточной и вытяжной вентиляции друг от друга, когда потоки воздуха не должны смешиваться.

Грамотно сделанный индивидуальный расчет поможет повысить КПД рекуператора и его эффективность. Установка рекуперации позволяет экономить средства и за короткое время полностью себя окупает.

Источники:

https://ventilsystem.ru/klimaticheskaya-texnika/rekuperator/glikolevyj-rekuperator.html
http://ventilationpro.ru/rekuperation/glikolevyjj-rekuperator-naznachenie-i-sfera-primeneniya-ustrojjstva.html
http://dnp-studio.ru/pages/glikolevyj-rekuperator/
https://araratpark-hyatt.ru/glikolevyi-rekuperator-osobennosti-glikolevyh-rekuperatorov.html