Rekuperační výměníky
přímé „deskové“ (vzduch-vzduch)
Dochází v nich k přímé výměně tepla mezi proudem vzduchu s vyšší teplotou a vzduchu s nižší teplotou přes teplosměnnou desku.
– účinnost 60-70 %
výhody:
- malé tlakové ztráty
- vzduchové proudy jsou oddělené
- nedochází k výměně vlhkosti, leda by byl použit entalpický výměník vhkosti, nebo speciální výměník s “překlápěním vzduchového proudu a výkonu”
- není potřeba el. čerpadel
nevýhody:
- pouze pro nižší množství tepla předaného
- malá vzdálenost sacích a výfukových otvorů (norma 1,5 m od sebe je dostatečná, pozor na proudění větru)
- pro podnulový provoz je potřeba je buď vypínat, nebo předehřívat, účinnost je tím devalvována
přímé “válcovité” (voda-voda)
Dochází v nich k přímé výměně tepla mezi teplou odpadní vodou a vodou přiváděnou s nižší teplotou přes teplosměnnou vlnitou plochu šnekovité trubky.
– účinnost 70 – 90%
výhody:
- není potřeba nosné medium
- nespotřebovává žádnou další energii, odpadní voda odtéká z nádoby na bázi syfonového efektu
- nenáročnost údržby
- dlouhá životnost (plast, nerez)
nevýhody:
- nutnost oddělení šedé odpadní vody od splaškové WC vody
- účinnost klesá úměrně s klesajícím množstvím a teplotou odpadní vody
přímé vzduch-vzduch protiproudý trubkový výměník
Přes teplosměnnou plochu vnitřní šroubovice dochází k přenosu tepla do vzduchu příchozího, turbulentní, ne lineární proudění
-účinnost 50-80 %
výhody
- výměník není potřeba ochraňovat proti mrazu, zamrzlý kondenzát na počátku šroubovice je plynule odmražován odchozím vzduchem
nevýhody
- větší vnitřní průměry jsou vykoupeny větším výměníkem (asi jako lednice)
nepřímé (kapalina – vzduch)
Schéma nepřímého kapalinového výměníku:
e – přívod vzduchu z exteriéru, i – přívod vzduchu z interiéru, 1 – kapalinový výměník, 2 – čerpadlo, 3 – trojcestný ventil
Výměníky jsou umístěny v odváděcím i přiváděcím potrubí, kde teplo akumulujeme v teplonosné kapalině (většinou nemrznoucí směs). Jejich účinnost je přibližně 45-65%.
výhody:
- oddělení vzduchových proudů (přiváděný a odváděný vzduchový proud může být od sebe značně vzdálen)
- příjem tepla lze spojit z více míst
- menší potřeba zastavěného místa.
nevýhody:
- systém je vhodný pouze pro vysoké rozdíly teplot vzduchu
- vysoké tlakové ztráty (záleží na konstrukci výměníků)
- nutnost použití čerpadel
tepelné trubice
Využívají odpaření a kondenzace teplonosné kapaliny v žebrových trubkách. Trubice jsou postaveny ve svislém směru, jejich konce (horní a dolní) zasahují do odváděcího a přiváděcího potrubí.
princip: ohřívaní spodní části trubice vznikají páry, které stoupají vzhůru, nahoře předají tepelnou energii, zkondenzují a stékají po stěnách dolů.
– účinnost 45 – 60 %
trubice má 3. zóny:
- odpařovací (dole),
- transportní (uprostřed)
- kondenzační (nahoře)
Parametry:
- minimální délka trubice je 2m (optimální délka je 3-4m)
- kapalina: voda, alkohol, chladiva
výhody:
- oddělené vzduchové proudy
- poměrně malé rozměry
- nejsou pohyblivé části = jednoduchost
nevýhody:
- vzduchovody jsou blízko sebe
- špatná regulovatelnost
Kontaktní
Principem je sprchování vzduchu vhodnou kapalinou (např. roztok chloridu lithného LiCl), která snímá z horkého vzduchu nejen teplo zjevné, ve kterém ohříváme přiváděný vzduch.
-Účinnost až 70%.
- proces probíhá ve velkých pračkách vzduchu, kde kapalina cirkuluje pomocí čerpadel.
- teplo zjevné (citelné) – ve vzduchu
- teplo latentní – teplovodní páry
výhody:
- vyšší účinnost
- výměna obou tepel (zjevné, latentní)
- oddělení obou vzduchovodů
- malý odpor vzduchu.
nevýhody:
- kontakt vzduchu s kapalinou
- možnost přenosu škodlivin
- použití čerpadel
- vyšší provozní náklady.
Regenerační výměníky
Rotační
Diskový otáčecí výměník se otáčí buď neustále, nebo vždy o 180° a je postaven kolmo k proudění studeného a horkého vzduchu. Materiál výměníku přenášející teplo je buď suchý nebo je napuštěný roztokem chloridu lithného LiCl (vyšší účinnost). Zařízení lze využít v létě i v zimě k chlazení či ohřevu vzduchu.
– účinnost 80 %
výhody:
- velmi dobrá účinnost
- výměna obou tepel (teplo zjevné a latentní)
- malé rozměry vzhledem k výkonu
- malé tlakové ztráty
- malé provozní náklady
- snadná regulace (zrychlení a zpomalení kola)
nevýhody:
- možnost přisávání odpadního vzduchu do proudu přívodního vzduchu
- možnost zanášení rotoru (nutnost použití kvalitních filtrů)
- obsahuje elektrický pohon
Přepínací
přes akumulační složku proudí střídavě odpadní a přívodní médium. Tento systém je typicky využíván například u vysokých pecí. Je také oblíben u některých konstrukcí teplovzdušných motorů (regenerátor stirlingova motoru)
výhody:
- jednoduchost
- dobrá účinnost
- možnost regulace přepínáním
nevýhody:
- styk vzduchu s deskami kontaminovaným odváděným vzduchem
- nekonstantnost získaného tepla
Entalpické
Využívají výhod deskového výměníku, ale pracují se změnou proudění vzduchu výměníkem a tím aktivně pracují s kondenzující párou tak, že:
- výměník nezamrzá do -30°C (pak nastává omezení materiálem výměníku-houževnatý polystyrén o síle 0,53micronů)
- aktivně lze regulovat vlhkost v domě-přebytečná odchází odvodem kondenzátu, tu kterou potřebjeme zpět, rekuperační jednotka zachytí
- nasazují se do RD, bytů, škol
výhody
- vysoká účinnost zpětného zisku tepla 93%
- kontrolovaný zpětný zisk vlhka 90%
- bez potřeby předehřevu-levný stálý provoz větrání
A co je účinnost rekuperace?
Účinnost rekuperace = účinnost zpětného získávání tepla = využití odpadního tepla pro předehřev chladného, čerstvého vzduchu. Účinnost rekuperace se musí pohybovat mezi 0 a 100 %.
- Nulová účinnost je účinnost otevřeného okna – teplý vzduch je bez užitku odváděn a studený, čerstvý vzduch je přiváděn do místnosti, která se rychle ochlazuje až na venkovní teplotu.
- Stoprocentní účinnost (technicky nerealizovatelné) by byla tehdy, pokud by se přiváděný vzduch ohřál od odváděného na jeho původní teplotu. Místnost by byla větrána bez ztráty energie.
- Reálná účinnost rekuperace se pohybuje u běžně dostupných vzduchotechnických zařízení od 30 do 90 %, přičemž účinnost nad 60 % se považuje za dobrou, nad 80 % za špičkovou. U jednotek DUPLEX se účinnost rekuperace pohybuje od 75 % do 95 % (záleží na velikosti jednotky, průtoku vzduchu a typu rekuperačního výměníku).
zdroj wikipedia