Строительство и архитектура. // 5. Теплогазоснабжение и вентиляция.

Кавыгин А.А.

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, Россия.

Решение проблемы эксплуатации пластинчатого рекуператора в условиях обмерзания.

На сегодняшний день наиболее эффективным способом утилизации теплоты вытяжного воздуха является применение перекрестно-противоточного рекуператора, эффективность которого достигает 85%. При эксплуатации данного устройства возникает явление обмерзания пластин рекуператора, что создает дополнительное аэродинамическое сопротивление и уменьшает эффективность теплообмена. Данная проблема может решаться различными способами, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Автором предложена конструкция установки, позволяющая решать проблему обмерзания рекуператора путем его эксплуатации в циклическом режиме: обмерзание/оттаивание. Схема установки представлена на рис.1, подробный алгоритм работы изложен в [1].

При работе установки в условиях обмерзания чередуются 2 цикла. Первый цикл – режим теплоутилизации, при котором приточный воздух через патрубок 9 поступает в установку, проходит фильтрацию в фильтре 5, после чего проходит через рекуператор 2 в зону 17 и выходит через отверстие 10. Движение приточного воздуха обеспечивается вентилятором 3, дополнительный нагрев обеспечивается нагревательным элементом 6. Вытяжной воздух поступает в установку через отверстие 11, после чего проходит через рекуператор 2 в зону 16 и выходит через отверстие 12. Движение вытяжного воздуха обеспечивается вентилятором 4.

Рис.1. Схема приточно-вытяжной установки.

В режиме теплоутилизации байпасный клапан 8 закрыт, дополнительный нагревательный элемент 7 выключен. Второй цикл работы установки – режим оттаивания рекуператора, при котором движение приточного воздуха останавливается путем отключения вентилятора 3. При этом байпасный клапан 8 открывается и вытяжной воздух из зоны 14 попадает в зону 15, что обеспечивает циркуляцию вытяжного воздуха через рекуператор по замкнутому контуру. Движение вытяжного воздуха обеспечивается вентилятором 4, дополнительный нагрев воздуха обеспечивается нагревательным элементом 7. Таким образом, в цикле оттаивания работа приточно-вытяжной установки относительно вентиляционной системы останавливается, а оттаивание рекуператора обеспечивается путем циркуляции вытяжного воздуха по замкнутому контуру с подогревом.

Проблема организации работы приточно-вытяжной установки в условиях обмерзания решалась и ранее.

В работе [2] предложена установка, байпасный клапан соединяет канал выхода вытяжного воздуха (позиция 12 на рис.1) и канал входа приточного воздуха в установку (позиция 9 на рис.1). Недостатком этого способа является также рециркуляция воздуха в обслуживаемых помещениях в режиме оттаивания рекуператора.

В работе [3] представлена приточно-вытяжная установка, байпасный клапан у которой расположен между зоной входа приточного воздуха в установку и зоной выхода приточного воздуха из установки. Таким образом, в режиме обмерзания, байпасный клапан открывается и приточный воздух движется минуя рекуператор, что предполагает необходимость использования нагревательного элемента большей мощности. Следует отметить, что данный способ является наиболее часто используемым на данный момент.

Представленная в работе [1] установка обладает следующими преимуществами по отношению к прототипам и аналогам: установка не требует использования дополнительной энергии на нагрев воздуха в режиме обмерзания или оттаивания рекуператора; установка не допускает рециркуляции воздуха в обслуживаемых помещениях в режиме оттаивания рекуператора, так как воздух движется через рекуператор по замкнутому контуру.

Литература:

1. Кавыгин А.А., Колодяжный С.А. Приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуперативным теплоутилизатором. Патент РФ №134619

2. Данилевский Л.Н., Таурогинский Б.И. Устройство и способ для размораживания и удаления сконденсированной влаги в рекуперационном теплообменнике. - Патент BY 15736 C1 2012.04.30

3. Картев Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования воздуха. - М.: Стройиздат, 1986.