Рекуператор — обсуждение КПД

[kaifsheg]

Добрый день, форумчане.

Предлагаю подискутировать на тему КПД теплообменника (рекуператора в данном случае). Давным давно я читал по рекуператорам. Потом не читал. Потом Роман (ОООАСП) написал свои наблюдения – снова побудил в голове мысли. Но суета затянула и я снова плюнул. На днях знакомый спросил моё мнение. Придётся привести в порядок мысли.

По теплообменникам я никакого курса не проходил. Только познания физики. Поэтому я может где-то заблуждаюсь. Поэтому и напишу свои мысли, чтобы вы мне помогли разобраться.

Роман привёл цифры КПД рекуператора от 60-80% (если не ошибаюсь). И ранее я читал такие же цифры.

Считаю что объём воздуха удаляемый из помещения равен объёму воздуха приходящему в помещение (может я тут ошибаюсь?).

Вот такую я нарисовал картинку.

Первая крайняя ситуация: допустим, что из помещения удаляется воздух температурой t1= +20 в объёме 100000 м3, а приходит с улицы t2= -20 в объёме 1 м3. Тогда соответственно воздух приходящий в помещение после рекуператора будет стремиться к t4=+20, и выходящий после рекуператора на улицу t3=+20.

Вторая крайняя ситуация (наоборот): допустим, что из помещения удаляется воздух температурой t1= +20 в объёме 1 м3, а приходит с улицы t2= -20 в объёме 100000 м3. Тогда соответственно воздух приходящий в помещение после рекуператора будет стремиться к t4=-20, и выходящий после рекуператора на улицу t3=-20.

Наша ситуация:  допустим, что из помещения удаляется воздух температурой t=1 +20 в объёме 1000 м3, и приходит с улицы t2= -20 в объёме 1000 м3. В таком случае тёплый воздух так же как и в первом и втором случае будет отдавать свою энергию холодному воздуху до тех пор, пока энергии (а значит и температуры t4 и t3 не сравняются). Думаю при равенстве температур, теплообмен в рекуператоре прекратится. Уже на этом этапе можно догадаться о кпд. Но я же знаю (во всяком случае я так думаю) математику. И попробую в формульной форме расписать и вычислить КПД.

 

Формула 1 – КПД теплообменника (как я нашёл вот тут) (может тут собака зарыта?)

 

Формула 2 – Энергия воздуха

Формула 3 – Я считаю что сумма энергий входящих в рекуператор и выходящих равна, и энергия двух потоков воздуха выходящих из рекуператора Q3 и Q4 тоже равны между собой (пример «Наша ситуация»)

 

Формула 4 – определение температуры выходящей из рекуператора (в обе стороны одинаковая). Ну и фактический КПД рекуператора.

А теперь немного можно порассуждать. Если КПД рекуператора 50%, то почему берутся цифры 60…80 и более? Как выбрасываемый воздух может передать тепла приточному больше половины, без теплового насоса? Я думаю, что никак. Если я в чём то ошибаюсь – жду дискуссии, т.к. хочется разобраться.

 

P.S. Текст выше я написал давно. После того, как я его написал, я нашёл определение кпд теплообменника как «отношение фактически передаваемой энергии от горячего носителя к максимально возможной». Ссылку искать лень – но она есть.

Вот теперь стало всё ясно для меня. Т.е. когда рекуператор выбрасывает 100 кубов тёплого воздуха, теоретически он может передать холодному 50% энергии выбрасываемого. Эти 50% энергии берутся за 100% КПД теплообменника. А по факту теплообменник (рекуератор) передаёт не 50% энергии выбрасываемого воздуха (т.е. не 100% КПД), а всего 50%*0.6 = 30% (при КПД рекуператора 60%). ВО КАК.

Т.е. рекуператор передаёт всего 30% от выбрасываемой энергии.

Правильно разобрался?

 

 

[psm]

Стоит посмотреть на теплообменники, работающие на принципе противотока

[Komissar]

Правильно разобрался?

+1, спасибо!  я почему-то так и представлял себе, что КПД это сколько энергии возвращается, но ни когда не задумывался, что это только от половины )).

теперь я точно себе пластинчатый ставить не буду  , осталось придумать куда израсходовать заготовки из нержавейки, которые я приготовил для изготовления своего пластинчатого…

 

[nblka]

КПД рекуператора определяется экспериментально.

где: t_u — температура наружного воздуха;

t_f — температура удаляемого воздуха (до рекуперации);

ti — температура приточного воздуха (после рекуперации).

 

[kaifsheg]

nblka wrote:

КПД рекуператора определяется экспериментально.

где: t_u — температура наружного воздуха;

t_f — температура удаляемого воздуха (до рекуперации);

ti — температура приточного воздуха (после рекуперации).

 

Так и я про это (формула 1). Согласитесь, при равенстве потоков воздуха, КПД больше 50% не будет.

[oooasp]

nblka wrote:

КПД рекуператора определяется экспериментально.

где: t_u — температура наружного воздуха;

t_f — температура удаляемого воздуха (до рекуперации);

ti — температура приточного воздуха (после рекуперации).

 

Сейчас КПД показывает 81.2%

[cpt]

Будет.

Как уже сказали выше, дело в том что в теплообмениках используется противоточное движение нагреваемой и охлаждаемой среды.

Схема А прямоток, схема Б противоток

W1  и W2 расходы веществ.

[kaifsheg]

cpt wrote:

Будет.

Как уже сказали выше, дело в том что в теплообмениках используется противоточное движение нагреваемой и охлаждаемой среды.

Схема А прямоток, схема Б противоток

W1  и W2 расходы веществ.

Хрена се. Придётся занова думать… И чё в реале получается, Роман написал 81% сейчас. Это реальный баланс энергии?

[cpt]

На той неделе себе заказал подбор ПВУ

Приток/вытяжка 910/620 -39/+22

на роторе получаем приток после ротора -2,5, вытяжка после рекуператора -26,5 

на пластинчатом рекуператоре приток после теплообменика -9,7, вытяжка после рекуператора -9

[kaifsheg]

Ух. Не зря написал темку. Новое узнал. Как всё просто и хитро одновременно. Спасибо.

[cpt]

Да и равный приток и вытяжка в ИЖС это фантастика.

Будет дисбаланс т.к вытяжка будет меньше притока т.к  вытяжка санузлов, кухни будет сделана отдельными системами.

[kaifsheg]

Т.е. Кухню и сан узел низя через рекуператор гнать?

[Agar]

Если средняя температура января минус 21, а в доме плюс 21, то в самое холодное (читай — затратное на отопление) время рекуператор позволит сэкономить около трети энергии, потраченной на обогрев воздуха (чем ближе к началу осени и к концу весны экономия будет относительно больше, но в абсолютном выражении будет стремиться к нулю). Вот теперь понятно, как нужно считать окупаемость рекуператора. На первый взгляд — у меня рекуператор никогда не окупится, но, возможно, это только на первый взгляд, надо считать — глядишь, и окупится лет за двадцать (в зависимости от того, кто доживет — я или рекуператор).

[oooasp]

kaifsheg wrote:

Т.е. Кухню и сан узел низя через рекуператор гнать?

Глупо самые теплые места убирать из системы тепло обмена рекуператора. Так я посчитал. Никаких естественных неконтролируемых потерь. 

[cpt]

Убьет раньше времени сначала фильтра, потом и вентиляторы с рекуператором

[oooasp]

cpt wrote:

Убьет раньше времени сначала фильтра, потом и вентиляторы с рекуператором

Каким образом это может произойти и через сколько времени? Хочу быть готовым. 

[cpt]

Я ставлю на срок в три года, сначала надоест фильтры менять т.к будут часто забиваться, а потом рекуператор забьет и вентиляторы. Вытяжку с любых кухонь делают только на выброс. Санузлы не соединяют т.к переток по запахам есть всегда плюс более частые циклы оттайки будут

[Master-krovli.nsk]

Из туалета не должно сильной вони быть, а вот жир с кухни точно не надо в рекуператор

[cpt]

СП 54 и 55

8.3 Система вентиляции должна поддерживать чистоту (качество) воздуха в помещениях в соответствии с санитарными требованиями и равномерность его поступления и распространения. Вентиляция может быть: с естественным побуждением удаления воздуха через вентиляционные каналы; с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещенная с воздушным отоплением; комбинированная с естественным притоком и удалением воздуха через вентиляционные каналы с частичным использованием механического побуждения. Удаление воздуха следует предусматривать из кухни, уборной, ванны и при необходимости — из других помещений дома. Воздух из помещений, в которых могут быть вредные вещества или неприятные запахи, должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения, в том числе через вентиляционные каналы. Для обеспечения естественной вентиляции должна быть предусмотрена возможность проветривания помещений дома через окна, форточки, фрамуги и др. 

[oooasp]

cpt wrote:

СП 54 и 55

8.3 Система вентиляции должна поддерживать чистоту (качество) воздуха в помещениях в соответствии с санитарными требованиями и равномерность его поступления и распространения. Вентиляция может быть: с естественным побуждением удаления воздуха через вентиляционные каналы; с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещенная с воздушным отоплением; комбинированная с естественным притоком и удалением воздуха через вентиляционные каналы с частичным использованием механического побуждения. Удаление воздуха следует предусматривать из кухни, уборной, ванны и при необходимости — из других помещений дома. Воздух из помещений, в которых могут быть вредные вещества или неприятные запахи, должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения, в том числе через вентиляционные каналы. Для обеспечения естественной вентиляции должна быть предусмотрена возможность проветривания помещений дома через окна, форточки, фрамуги и др. 

Делаем вывод, что запрета нет при присоединении кухни и санузла к механический вентиляции?

[Автор]

Сообщения