1. ВСТУП
2. МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОБОТИ теплообмінники В УМОВАХ НИЗКОЮ ТЕМПЕРАТУРИ ЗОВНІШНЬОГО ПОВІТРЯ
3. СИСТЕМА ТЕПЛООБМІНУ, зберігати ефективні ТЕПЛООБМІННИКА ПРИ НИЗКОЮ ТЕМПЕРАТУРИ ПОВІТРЯ
4. ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМИ ТЕПЛООБМІНУ
5. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ ТЕПЛООБМІННОГО АПАРАТУ В УМОВАХ НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР
6. Таблиця 1. Характеристики зразка і умови випробувань
7. ВИСНОВОК
8. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

У статті виконано порівняльний аналіз енергетичної ефективності роботи теплообмінників «повітря - повітря» в будівлях при низькій температурі навколишнього повітря. Запропоновано вибір теплообмінного обладнання виконувати за значенням ефективності системи теплообміну протягом опалювального періоду. Наведено новий спосіб роботи теплообмінника за алгоритмом, в якому на першому циклі відбувається повітрообмін з частковим замерзанням теплообмінника, а на другому - його розморожування, а також результати експериментальних досліджень способу в умовах екстремально низьких температур, які підтвердили його високу ефективність.

ВСТУП

Обов'язковим елементом енергоефективних будівель, що забезпечує до 50% економії теплової енергії, необхідної на опалення, є примусова система вентиляції з поверненням тепла вентиляційних викидів [1]. Повернення тепла в системі вентиляції виконується з використанням теплообмінників різних конструкцій [2]. Незалежно від виду агрегату параметром порівняння теплообмінних апаратів є їх ефективність, тобто відношення повернутої при теплообміні енергії до максимально можливої ​​[2]. Як правило, цей параметр зазвичай отримують при сухому теплообміні. Така оцінка є достатньою для умов експлуатації, що не загрожують замерзанням конденсується в витяжному каналі теплообмінника вологи. В умовах експлуатації з низькою температурою навколишнього повітря для теплообмінника важливий показник високої ефективності повернення тепла в усьому діапазоні можливих умов експлуатації. Багато в чому, цей вибір повинен диктуватися особливостями системи запобігання замерзання.

МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОБОТИ теплообмінники В УМОВАХ НИЗКОЮ ТЕМПЕРАТУРИ ЗОВНІШНЬОГО ПОВІТРЯ

Рішення проблеми замерзання конденсату досягається, як правило, підігрівом припливного повітря до температури, що запобігає замерзання конденсату [3]. Це рішення знижує енергетичну ефективність теплообмінника, так як не дозволяє повністю використовувати тепло в повітрі, що видаляється і не вирішує проблему замерзання конденсату в теплообміннику. Приблизно при температурі нижче мінус 5? Сначінает замерзати конденсат. Включення підігріву повітря у вхідному каналі теплообмінника вирішує проблему замерзання конденсату, але температура минає з теплообмінника повітря дорівнює 0? С незалежно від температури зовнішнього повітря. При температурі зовнішнього повітря, що дорівнює мінус 25? С, втрачається близько 33,7 кДж / кг теплової енергії з повітря, що йде, що становить приблизно 47,0% енергетичного потенціалу. Неправильний вибір значення порогової температури може призвести до замерзання конденсату в рекуператорі, і припинення його роботи, як це сталося при експлуатації одного з теплообмінників в енергоефективні житловому будинку по пр. Прітицкого, 107 в м Мінську (рис. 1) [4].

Мал. 1. Замерзлий конденсат в камері повітря, що видаляється рекуперативного теплообмінника

Відомі технічні рішення теплообмінників з додатковим байпасним каналом припливної вентиляції [5, 6], в який направляють частину припливного повітря при зниженні температури в витяжному каналі до 0 ° С. Це рішення знижує енергетичну ефективність теплообмінника, так як частково зовнішнє повітря надходить в приміщення, минаючи теплообмінник. Є і інші технічні рішення. В [7] для цієї мети пропонується конструкція теплообмінника з перемінним значенням термічного опору міжканального перегородки. Однак це ускладнює конструкцію теплообмінника і знижує енергетичну ефективність при фіксованих габаритах.

Слід зазначити, що замерзання вологи в теплообміннику небезпечно тим, що може привести до перекривання каналу минає повітря і руйнування пакета теплообмінника. Тому можна припустити деяку контрольовану ступінь обмерзання теплообмінника з розморожуванням періодично накопичився шару льоду. У разі, коли додаткова енергія буде витрачатися тільки для відтавання утворився льоду, втрачається не більше 7% можливого потенціалу повернення енергії.

Згідно [6], при замерзанні конденсату і утворення льоду в витяжних каналах рекуператора з напрямком руху видаляється з приміщень повітря від низу до верху вимикають подачу холодного повітря в один з каналів рекуператора. Тепле повітря з приміщення забезпечує танення льоду. Недоліком способу є те, що внаслідок зменшення тиску в приміщеннях будівлі (через відсутність припливу) холодне повітря надходить туди через негерметичну оболонку споруди, що збільшує опалювальне навантаження приміщень і знижує загальну енергетичну ефективність теплообмінника. До того ж, тепле повітря з приміщення видаляється назовні без теплообміну з припливним.

Більш цікаве рішення розглядається в [8], де пропонується запобігати замерзання теплообмінника, повертаючи його на 180? потоком витяжного повітря, міняючи тим самим припливні і витяжні канали теплообмінника місцями. Недоліком такої системи є необхідність використання механічної системи, що знижує загальну експлуатаційну надійність теплообмінника.

СИСТЕМА ТЕПЛООБМІНУ, зберігати ефективні ТЕПЛООБМІННИКА ПРИ НИЗКОЮ ТЕМПЕРАТУРИ ПОВІТРЯ

Сучасний розвиток засобів автоматизації дозволяє використовувати додаткові можливості для усунення негативних явищ, що виникають при замерзанні конденсату в теплообміннику. В [9, 10] пропонується при замерзанні конденсату і утворення льоду в каналах рекуператора вимикати подачу холодного повітря в один з каналів рекуператора. При цьому додатково контролюють гідравлічний опір витяжного каналу теплообмінника, тобто при збільшенні гідравлічного опору до встановленого порогового значення перекривають надходження зовнішнього повітря в припливний повітропровід, вимикають припливний вентилятор і направляють повітря з виходу витяжної каналу рекуператора в припливне канал. Далі контролюють різниця температур на вході витяжної і виході припливного каналів рекуператора. Потім при досягненні різниці температур (гідравлічного опору) встановленого вихідного значення відкривають надходження холодного повітря в припливне канал і витяжного повітря назовні. Пристрій, що реалізовує запропонований спосіб роботи теплообмінника, представлено на рис. 2.

У пристрої (див. Рис. 2), що складається з корпусу 1, рекуператора тепла 2, припливного 3-4 і витяжного 5-6 каналів, вентиляційні викиди з квартири, спонукувані витяжним вентилятором 17, надходять в нижню частину рекуператора через вхід витяжного каналу 5 , проходять через рекуператор 2, де охолоджуються в процесі теплообміну припливним повітрям, і йдуть з рекуператора через вихід каналу 6, розташований у верхній частині рекуператора. Холодний припливне повітря надходить в рекуператор через вхід припливного каналу 3, розташований у верхній частині рекуператора, проходить через рекуператор 2, де нагрівається в процесі теплообміну вентиляційними викидами і йде з рекуператора через вихід каналу 4, розташований в нижній частині рекуператора. Умовно рекуператор можна розділити на три області: 20 - область, де відбувається сухий теплообмін без конденсації вологи; 21 - область теплообміну, де температура вентиляційних викидів опускається нижче точки роси, і на стінках каналів рекуператора конденсується вода з вентиляційних викидів; 22 - область теплообміну, де температура вентиляційних викидів опускається нижче точки замерзання води, і на стінках каналів рекуператора конденсується вода з вентиляційних викидів і тут же замерзає. Волога з області рекуператора 21 стікає по його каналах, нагрівається припливним повітрям і потрапляє в конденсатопріемнік 14, звідки через конденсатовідвідник 15 йде з рекуператора. При такій схемі руху конденсату назустріч вентиляційним викидам виключається можливість його замерзання в рекуператорі і в конденсатовідвідника при видаленні конденсату. Волога, яка конденсується в області 22, тут же замерзає на стінках каналів рекуператора.

Процес обмерзання пластин поступовий і на початковій стадії не представляє небезпеки для рекуператора. Однак постійне наростання льоду призводить до зменшення пропускної здатності витяжного каналу і до руйнування рекуператора. Датчики 10-13 дозволяють стежити за зміною гідравлічного опору витяжного каналу рекуператора. При гідравлічному опорі вище встановленого порогового значення блок управління 18 направляє керуючий сигнал на виключення припливного вентилятора 16 і закриття клапана 7 в припливно каналі і клапана 19 у витяжному каналі. Одночасно подається керуючий сигнал на відкриття клапана 9 в Байпасний каналі 8. У цьому випадку вентиляційні викиди через припливний канал надходять назад в житлові приміщення. Енергія вентиляційних викидів розтоплює лід в витяжних каналах рекуператора і видаляє з каналів зайву вологу, підвищуючи вологість повітря в житлових приміщеннях. При відновленні гідравлічного опору витяжного каналу включається нормальна схема роботи рекуператора: включається припливний вентилятор 16, відкриваються клапани 7 і 19 і закривається клапан 9 у Байпасний каналі 8. Це технічне рішення дозволяє найбільш повно використовувати енергію повітря, що видаляється з рекуператора повітря.

Мал. 2. Схема теплообмінника з розморожуванням. 1 - корпус; 2 - рекуператор тепла; 3, 4 - припливне канал; 5, 6 - витяжний канал; 7 - клапан в припливно каналі; 8 - байпасний канал; 9 - клапан; 10-13 - датчики; 14 - конденсатопріемнік; 15 - конденсатовідвідник; 16 - припливний вентилятор; 17 - витяжний вентилятор; 18 - блок управління; 19 - клапан в витяжному каналі; 20-22 - області теплообміну

Проблему замерзання конденсату слід вирішувати в комплексі із забезпеченням комфортних умов в приміщеннях. Як було показано, вологість повітря в житлових приміщеннях пов'язана в сучасних будівлях з вологістю зовнішнього повітря. При існуючій досить низькою, заселеності квартир джерела вологи всередині приміщень дають не більше 2 г / м3 при необхідних 5 г / м3 повітря. Отже, перенесення вологи в рекуператорі необхідний при температурі зовнішнього повітря нижче мінус 3 ° С.

Як було показано, перенесення вологи знижує температуру замерзання конденсату, тобто вирішує додаткове завдання. При підвищенні температури зовнішнього повітря його абсолютна вологість, як правило, підвищується, що виключає необхідність в додатковому перенесення вологи в припливне канал. Більш того, перенесення вологи може підвищити вологість у приміщеннях вище оптимальних значень. Таким чином, перенесення вологи між каналами повинен бути керованим. Сучасні технічні рішення вимагають наявності автоматизованої системи управління вентиляційним обладнанням, що є неодмінним атрибутом системи утилізації тепла.

ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМИ ТЕПЛООБМІНУ

Теплообмінник, що працює в умовах низької температури зовнішнього повітря, можна умовно розбити на три зони:

- сухого повітрообміну;

- конденсації вологи;

- замерзання конденсату.

Зовнішнє повітря, що потрапляє на вхід вентиляційної системи, необхідно нагріти до оптимальної температури. Тому слід говорити не про ефективність теплообмінника, а про ефективність системи теплообміну, яку можна визначити наступним чином:

(1)

де Q n - кількість енергії, що повертається теплообмінником з повітря, що видаляється, кВт? год / м2 на рік;

Q max - кількість енергії, необхідне для нагрівання зовнішнього повітря до оптимальної температури, кВт? Год / м2 на рік.

Опалювальний сезон можна розбити на два періоди: коли конденсат може замерзнути і коли це не відбувається. У разі, коли використовують систему теплообміну, яка не допускає зниження температури на виході каналу, що минає повітря нижче 273 оС [4-6], для кількості енергії, яке теплообмінник повертає протягом опалювального сезону з повітря, що видаляється Q n, можна записати наступний вираз:

(2)

де N - кількість днів в опалювальному сезоні;

n 1 - кількість днів, коли температура повітря була вище значення, при якому замерзає конденсат в каналі видаляється;

(3)

тут r (T) - щільність сухого повітря, кг / м3;

V - об'єм повітря, м3;

c (T) - теплоємність повітря, Дж / (кг? К);

c 1 - теплоємність пара, Дж / (кг? К);

c 2 - питомий тепло фазового переходу, Дж / кг;

m 0 - щільність пара в повітрі приміщень, кг / м3;

mi - щільність пара в повітрі, що видаляється на виході теплообмінника, кг / м3;

m 01 - щільність пара в повітрі, що видаляється на виході теплообмінника при температурі повітря, що видаляється, рівній 273 К, кг / м3;

T 0 - температура повітря в приміщенні, К;

Ti - температура повітря в приміщенні на i-му інтервалі, К;

T 01 = 273 К.

У тому випадку, коли допускається замерзання льоду на поверхні пластин теплообмінника з подальшим розморожуванням, вираз (2) перепишеться у вигляді:

(4)

Тепло фазового переходу «вода - лід» не використовується, так як на циклі відтавання теплообмінника воно повертається.

З виразу (2) з урахуванням (3) можна зробити висновок, що при зниженні температури зовнішнього повітря до критичної (при якій температура повітря, що йде на виході теплообмінника дорівнює нулю) кількість повертається тепла при використанні методів [4-6] збільшується, а при подальшому зниженні залишається на постійному рівні. Отже, при температурі зовнішнього повітря нижче критичної ефективності теплообмінників, незалежно від їх ефективності при сухому теплообміні, стають однаковими. Для умов північних регіонів Росії висока ефективність при сухому теплообміні буде мало впливати на загальну ефективність системи.

Тут більш прийнятні технічні рішення з [6, 8-10], де допускається замерзання льоду в теплообміннику з подальшим розморожуванням теплообмінника. З виразу (4) з урахуванням (3) ясно, що кількість повертається тепла в цьому випадку збільшується з пониженням температури зовнішнього повітря.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ ТЕПЛООБМІННОГО АПАРАТУ В УМОВАХ НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР

З метою відпрацювання технічних рішень, що забезпечують ефективну роботу рекуперативних теплообмінників в умовах низьких температур, були виконані експериментальні дослідження з використанням кліматичної камери. Експерименти виконувалися з рекуперативним теплообмінником, характеристики якого наведені в таблиці 1. Фотографія пластини теплообмінного пакета, виконаного відповідно до опису в [11], наведена на рис. 3.

Таблиця 1. Характеристики зразка і умови випробувань

Площа теплообмінної поверхні, м2 Коефіцієнт тепловіддачі a на теплообмінної поверхні, Вт / (м? ОС) Витрата повітря в каналах, м3 / год 3 28 50/50

Мал. 3. Пластини пакета теплообмінника

Метою експериментів були порівняльна оцінка роботи теплообмінного апарату в умовах екстремальної для Білорусі температури зовнішнього повітря при русі теплого повітря з високою вологістю зверху вниз і знизу вгору, а також відпрацювання технічних рішень, запропонованих в [7, 8], за схемою рис. 2. У першому випадку рух сконденсованої вологи збігається з напрямком руху повітря, у другому випадку, волога рухається проти руху повітря. На рис. 4а, б наведені схеми виконання експериментів.

а)

б)

Мал. 4. Принципова схема рекуперативної установки при русі повітря, що видаляється від низу до верху. 1 - рекуператор; 2 - вентилятори; 3 - повітроводи витяжної каналу; 4 - повітроводи припливного каналу

На рис. 5 наведено графік зміни витрати повітря в теплому каналі рекуператора при русі повітря, що видаляється зверху вниз. На рис. 6 показані графіки зміни ефективності роботи теплообмінника від часу для обох розглянутих випадків, тобто при русі повітря зверху вниз і знизу вгору.

На початковому етапі вони вбирають волога, і тепло фазового переходу призводить до того, що охолодження повітря у витяжному каналі відбувається на меншу величину, ніж нагрівання припливного повітря, як це видно на графіках рис. 6. У міру зниження температури повітря на вході припливного каналу починає відбуватися обмерзання витяжного каналу, знижується витрата повітря, що видаляється, як це видно на рис. 5.

Мал. 5. Зміна витрати повітря у витяжному каналі рекуператора при русі повітря, що видаляється зверху вниз

Мал. 6. Температурна ефективність рекуператора при різному напрямку руху повітря у витяжному каналі зверху вниз (а) і від низу до верху (б). 1 - температурна ефективність рекуператора по витяжному каналу; 2 - температурна ефективність рекуператора по припливному каналу

Сконденсована волога стікає вниз в область низьких температур и Повністю замерзає в пакеті. Огляд теплообмінніка показавши Відсутність конденсованої волога в області стоку конденсату. В результате відаляється Повітря остігає более чем нагрівається припливно через більшої кількості последнего в порівнянні з відаляється. Таким чином, температурна ефективність рекуператора по витяжному повітрю стає більше ніж по припливному.

У міру подальшого зниження температури повітря на вході припливного каналу температурна ефективність рекуператора по повітрю приточування продовжує знижуватися, так як в процесі обмерзання витяжного каналу продовжує знижуватися витрата повітря, що видаляється. Приточування передається все менша кількість теплоти, і різниця температур між виходом і входом припливного каналу знижується.

При русі повітря, що видаляється від низу до верху графіки зміни температурної ефективності рекуператора при зниженні температури повітря на вході припливного каналу (див. Рис. 6, графіки 1б і 2б) відрізняються своєю поведінкою від аналогічних графіків при русі повітря, що видаляється зверху вниз. Так, для випадку руху повітря, що видаляється від низу до верху температурна ефективність рекуператора по витяжному каналу практично залишається постійною до зниження температури на вході припливного каналу до мінус 15 ° С, а потім починає зростати. Однак швидкість зростання залишається меншою ніж при русі повітря, що видаляється зверху вниз. Даний результат говорить про те, що в разі руху повітря, що видаляється від низу до верху зменшення прохідності витяжного каналу відбувається повільніше ніж при русі повітря, що видаляється зверху вниз. Замерзає тільки волога, конденсація якої відбулася в області негативної температури. Інша частина вологи стікає по пластинах теплообмінника в теплу зону і залишається в рідкій фазі, що і підтвердилося візуальним оглядом теплообмінника.

Як видно з рис. 6, температурна ефективність рекуператора по припливному каналу при русі повітря, що видаляється від низу до верху (див. Рис. 6, графік 2б) спочатку трохи зростає, а потім починає знижуватися, причому швидкість зниження залишається меншою ніж для випадку руху повітря, що видаляється зверху вниз. Це можна пояснити більшою масою льоду, що утворюється в теплообміннику при русі теплого повітря зверху вниз, що призводить до додаткового виділення тепла фазового переходу «вода - лід». Крім того, частина тепла повітря, що видаляється витрачається на підігрів конденсату, що має більш низьку температуру і стікає в теплообміннику в область більш високої температури.

Таким чином, при роботі в умовах низької температури зовнішнього повітря рух видаляється з приміщень насиченого вологою теплого повітря призводить до зниження температурної ефективності в припливно каналі, проте залишається кращим з точки зору більш безпечної експлуатації, так як призводить до меншої масі замерзаючого в теплообміннику льоду.

З метою відпрацювання режиму роботи з періодичним заморожуванням і розморожуванням теплообмінника за схемою, наведеною на рис. 7а, були проведені експерименти з використанням нагріву повітря за допомогою установки, схема і фотографія якої представлені на рис. 7б. Випробування рекупераційних установки з підігрівом повітря від системи теплопостачання здійснювалося за таких умов:

- відносна вологість повітря в теплій камері - 82,0%;

- відносна вологість повітря в холодній камері - 80,0%;

- об'ємна витрата повітря у витяжному каналі - 27,1 м3 / год;

- об'ємна витрата повітря в припливно каналі - 28,3 м3 / год.

а)

б)

Мал. 7. Принципова схема макета (а) і фотографія (б) установки з підігрівом повітря від системи теплопостачання. 1 - накопичувальний водонагрівач; 2 - водяний калорифер; 3 - регулюючий триходовий клапан з електроприводом; 4 - циркуляційний насос; 5 - прилад обліку витрати води; 6 - теплолічильник; 7 - кульовий кран; 8 - заливна горловина; 9 - щит (стенд); 10 - слив (кульовий кран)

На рис. 8а наведені графіки зміни з часом температури на вході і виході каналів рекуператора в режимі заморожування - відтавання витяжного каналу. На рис. 8б - зміна витрата повітря, що видаляється в теплому каналі.

а)

б)

Мал. 8. Зміна температури на вході і виході каналів рекуператора (а) і витрати повітря, що видаляється (б). 1 - температура на вході витяжної каналу; 2 - температура на виході витяжного каналу; 3 - температура на вході припливного каналу; 4 - температура на виході припливного каналу

Як видно з рис. 8а, температура повітря на вході припливного каналу (графік 3) практично не змінювалася в процесі 2 годин проведення вимірювань і становила мінус 24 оС. Температура на вході каналу теплого повітря (графік 1) спочатку кілька зростала, а після прогріву повітропроводів встановилася на позначці 30 оС.

За перші 10 хвилин роботи температура припливного повітря на виході рекуператора підвищилася до 12 ° С, а температура повітря, що видаляється на виході рекуператора знизилася до 0 ° С. Далі температура повітря, що видаляється на виході витяжного каналу продовжувала знижуватися при практично постійній температурі повітря на виході припливного каналу. Період циклу заморожування - розморожування склав 1 годину. З графіка на рис. 8б слід, що після зниження температури повітря на виході витяжного каналу до 0 ° С починається зменшення витрати повітря в цьому каналі, очевидно через початок обмерзання каналу.

При зниженні температури повітря на виході витяжного каналу до мінус 8 ° С витрата теплого повітря в каналі зменшився на 6%, припливний вентилятор був відключений, і почався процес розморожування рекуператора. Витрата повітря у витяжному каналі став зростати, а температура на виході витяжного каналу - підвищуватися. Зниження температури на виході припливного каналу (рис. 8а, графік 4) відображає охолодження воздуховода, підключеного до виходу припливного каналу, а не охолодження припливного повітря, так як в цей час приплив відсутня.

При відновленні витрати повітря, що видаляється до його значення на початку вимірювань припливний вентилятор знову був включений, що відбилося на різкому збільшенні температури на виході припливного каналу. Температура на виході витяжного каналу спочатку досить швидко знизилася до 0 ° С, а потім продовжила, як і в попередньому випадку, повільно знижуватися з одночасним зменшенням витрати повітря у витяжному каналі. Температура повітря в припливно каналі після включення припливного вентилятора різко зросла до 14 оС і залишалася практично на одному рівні за час зниження температури на виході витяжного каналу від 12 оС до мінус 10 ° С.

Аналіз графіків на рис. 8 показує, що процес заморожування рекуператора практично без зниження температури припливного повітря на виході рекуператора за часом в 2 рази перевищує процес розморожування, що приводить до відновлення витрати повітря у витяжному каналі.

На циклі замерзання відбувається теплообмін між потоками повітря в теплообміннику. На циклі розморожування теплова енергія, що минає з приміщень повітря витрачається на відтавання льоду. Якщо використовувати технічне рішення, запропоноване в [6], повітря з витяжної каналу теплообмінника йде назовні. З графіка 2 на рис. 8 видно, що середня температура повітря в каналі протягом цього часу складає близько 1 ° С, що на 25 оС вище температури навколишнього середовища. Це означає, що з повітрям на цьому циклі роботи нераціонально йде з приміщень більше 50% тепла. За схемою, запропонованою в [9, 10], повітря повертається в приміщення, зберігаючи це тепло. При цьому на циклі роботи, коли відбувається теплообмін, температура припливного повітря на виході з теплообмінника швидко приходить до сталого режиму, і ефективність роботи теплообмінника зберігається на номінальному рівні.

Таким чином, з точки зору енергетичної ефективності, найбільш прийнятним рішенням щодо забезпечення роботи теплообмінника в умовах низької температури навколишнього повітря є циклічна робота за алгоритмом, запропонованим в [9, 10]:

- на першому циклі відбувається повітрообмін з частковим замерзанням теплообмінника;

- на другому циклі відбувається розморожування теплообмінника зі 100% -ної рециркуляцією повітря в припливне канал.

Дослідження стану рекуператора після багаторазових циклів заморожування - розморожування в режимі, наведеному на рис. 8а, не виявило деформацій пластин або починається руйнування. Таким чином, запропонований в [9, 10] спосіб роботи рекуператора в умовах низької температури навколишнього повітря отримав експериментальне підтвердження.

ВИСНОВОК

Таким чином, при виборі теплообмінника для використання в системі вентиляції його ефективність не може бути визначальним параметром. Вибір необхідно виконувати по ефективності системи теплообміну протягом опалювального періоду, визначення величини якої запропоновано автором в даній статті.

1 У статті наведено результати досліджень нового способу підвищення ефективності роботи теплообмінника в умовах низької температури навколишнього повітря [9, 10]. У пропонованому способі рух теплого повітря в теплообміннику направлено від низу до верху, що забезпечує стікання вологи, що конденсується проти руху теплого повітря в зону з позитивною температурою, а це в свою чергу зменшує обсяг замерзає вологи і ступінь обмерзання теплообмінника. При контролі зміни об'єму повітря у витяжному каналі допускається контрольоване замерзання конденсату, після чого теплообмінник працює в режимі повернення 100%, що минає з приміщень повітря в припливне канал з розморожуванням теплообмінника. Циклічне повторення процесів заморожування і розморожування забезпечує збереження максимальної ефективності теплообмінника при низькій температурі навколишнього повітря.

2 Експериментальні дослідження роботи теплообмінника за запропонованим способом в умовах екстремально низьких температур показали, що з точки зору енергетичної ефективності системи найбільш прийнятним рішенням щодо забезпечення роботи теплообмінника в умовах низької температури навколишнього повітря є циклічна робота за алгоритмом, запропонованим в [9, 10]:

- на першому циклі відбувається повітрообмін з частковим замерзанням теплообмінника;

- на другому циклі відбувається розморожування теплообмінника зі 100% -ної рециркуляцією повітря в припливне канал.

3 Дослідження стану рекуператора після багаторазових циклів заморожування - розморожування не виявило деформацій пластин або починається руйнування. Таким чином, запропонований в [9, 10] спосіб роботи рекуператора в умовах низької температури навколишнього повітря отримав експериментальне підтвердження.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Feist, W. Gestaltungsgrundlagen Passivhаuser / W. Feist // Verlag das Beispiel GmBH. - 2001. - 132 р.

2. Кейс, В. М. Компактні теплообмінники / В. М. Кейс, А. Л. Лондон. - М .: Енергія, 1967. - 325 с.

3. YORK Air Conditioning and Refrigeration. PO Box 1592 York Pennsilvania USA 17405-1592 2001. - Р. 980.

4. Каталог Salda - Системи вентиляції і кондиціонування повітря - 2003.

5. Claus Ihle Luftung und Luftheizung. Band 3. Schriftenreihe der Heizungsingenieur. Dusseldorf: Werner 1997. - 390 р.

6. Bestellformular fur WRG-Gerate atmos 175 DC Bauform 1, 2 und 3: [бланк замовлення] / Paul Warmeruckgewinnung. - Mulsen St. Jacob, 2004. - 2 р.

7. рекуперативним теплообмінник: а. с. 1188500 СРСР / С. Н. Осипов, В. О. Саука // Винаходи в СРСР і за кордоном. - 1985. - № 40. - С. 147.

8. Сафонов, А. В. Енергоефективний теплообмінник-утилізатор / А. В. Сафонов // Будівельні матеріали, обладнання, технології ХХI століття. - 2002. - № 2. - С. 20.

9. Пристрій і спосіб запобігання замерзання сконденсованої вологи в рекупераційних теплообміннику: заявка на отримання патенту на винахід в НЦІС Білорусі від 27.03.2009 № а20090456 МПК8 F28F 17/00 / Л. М. Данилевський, Б. І. Таурогінскій.

10. Пристрій і спосіб запобігання замерзання сконденсованої вологи в рекупераційних теплообміннику: заявка на отримання Євразійського патенту на винахід від 25.11.2009 №200901448 МПК8 F28F 17/00 / Л. М. Данилевський, Б. І. Таурогінскій.

11. Пакет пластинчастого теплообмінника: пат. 13796 Респ. Білорусь, Міжн. заявка WO 2007/045064 A1, 26.04.2007 / Л. М. Данилевський, В. М. Пилипенко. - 2010 року.