Асноўныя тэхнічныя элементы, якія ўплываюць на энергаэфектыўнасць

Разуменне рэкуперацыі энергіі ў ротарных цеплаабменніках - ключавыя тэхнічныя элементы, якія ўплываюць на энергаэфектыўнасць

Сістэмы рэкуперацыі цяпла можна падзяліць на дзве катэгорыі ў залежнасці ад цеплавых параметраў сістэмы: сістэмы рэкуперацыі энергіі і пераўтварэння адпрацаванага цяпла з высокімі цеплавымі параметрамі (вышэй за 70^oC) і сістэмы рэкуперацыі і пераўтварэння энергіі з адпрацаванага цяпла з нізкімі цеплавымі параметрамі (ніжэй 70^oC).

Сістэмы рэкуперацыі цяпла і пераўтварэння энергіі вышэй за 70^oC выкарыстоўваюцца ў тэхналагічных працэсах, якія адбываюцца ў энергетычнай, харчовай, хімічнай і іншых тэхналагічных галінах прамысловасці, дзе вылучаецца вялікая колькасць адпрацаванага цяпла.Гэта адходнае цяпло з высокімі цеплавымі параметрамі можа быць выкарыстана для павышэння энергетычнай і эканамічнай эфектыўнасці прадпрыемстваў шляхам непасрэднага нагрэву паветра ў сістэмах вентыляцыі або шляхам дапаўнення тэхналагічных працэсаў, якія патрабуюць больш высокіх тэмператур (напрыклад, крыніца цяпла для цеплавых помпаў, якія выкарыстоўваюцца для пастэрызацыі ў харчовай прамысловасці, або для вытворчасці электраэнергіі ў арганічных сістэмах цыкла Рэнкіна або цыкла Каліны).Адходнае цяпло з такімі павышанымі цеплавымі параметрамі таксама можа выкарыстоўвацца для працэсаў астуджэння і кандыцыянавання паветра (напрыклад, для пераўтварэння цеплавой энергіі ў астуджаную ваду з дапамогай абсорбцыйных або адсарбцыйных ахаладжальнікаў).

Сістэмы рэкуперацыі цяпла і пераўтварэння энергіі ніжэй за 70^oC часцей за ўсё выкарыстоўваюцца для ацяплення ў жылых будынках (напрыклад, цёплая падлога з выкарыстаннем цеплавых помпаў) або камерцыйных будынках (напрыклад, у ўстаноўках апрацоўкі паветра (AHU) для нагрэву «свежага» або «вонкавага» паветра шляхам рэкуперацыі цяпла з «выкарыстанага» » або «выцяжное» паветра).У гэтым артыкуле гаворка пойдзе пра прымяненне камерцыйнага будаўніцтва.

Сістэмы рэкуперацыі цяпла ў агрэгатах апрацоўкі паветра заснаваныя на дзвюх сістэмах, якія, у залежнасці ад тыпу рашэння, прынятага ў канструкцыі ўстаноўкі, спажываюць электраэнергію (актыўныя сістэмы) або не спажываюць (пасіўныя сістэмы).Сістэмы актыўнай рэкуперацыі цяпла ў паветраводных агрэгатах ўключаюць, напрыклад, сістэмы на аснове ротарных цеплаабменнікаў або рэверсіўных цеплавых помпаў.Сістэмы пасіўнай рэкуперацыі цяпла ўключаюць крыжавыя і шасцікутныя цеплаабменнікі.Характэрным для рэкуперацыі цяпла ў сістэмах вентыляцыі з'яўляецца тое, што цяпло рэкуперуецца пры невялікіх розніцах тэмператур паміж патокам паветра з больш высокай тэмпературай і патокам паветра з больш нізкай тэмпературай, прычым тэмпература паветра з больш высокай тэмпературай рэдка перавышае 30^oC (у камерцыйных будынках рэкуперацыя цяпла адбываецца нават пры больш нізкіх тэмпературах паветра).

Часцей за ўсё рэкуперацыя цяпла ў агрэгатах вентыляцыі і кандыцыянавання ажыццяўляецца з дапамогай ротарных або папярочна-праточных (гексагональных) цеплаабменнікаў, радзей з дапамогай цеплавых помпаў.Ротарныя цеплаабменнікі выкарыстоўваюцца ў прытоках, дзе дапускаецца масаабмен паміж прытокам і выхадам паветра ў прытоках (звычайна гэта грамадскія будынкі).Цеплаабменнікі з перакрыжаваным патокам і шасцікутнымі цеплаабменнікамі выкарыстоўваюцца ў агрэгатах апрацоўкі паветра, дзе масаабмен паміж свежым і адпрацаваным паветрам немагчымы (напрыклад, у бальніцах).Рэверсіўныя цеплавыя помпы выкарыстоўваюцца, калі для ацяплення патрабуецца высокая тэмпература прыточнага паветра.

Баланс масы і энергіі ў цеплаабменніках, якія выкарыстоўваюцца ў прыцяжных устаноўках

Пры разліку прадукцыйнасці ротарнага цеплаабменніка для рэкуперацыі цяпла ў прыточна-прыцяжных устаноўках, акрамя энергетычнага балансу, неабходны адпаведны баланс мас.Ніжэй прыведзены ўраўненні балансу энергіі і масы для ўмоў стацыянарнага патоку з наступным дапушчэннем.Перыядычныя змены параметраў у выніку вярчальнага руху цеплаабменніка асерадняюцца ў агульным балансе энергіі і вільгаці — гэта значыць перыядычныя лакальныя змены тэмпературы і вільготнасці на паверхні кола, што верціцца, нязначныя і таму ў разліках не ўлічваюцца.

а) баланс масы, канцэнтрацыі і энергіі для ротарных цеплаабменнікаў: